Многопролетная несущая балка

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

< 397993 ф .а

"г (б1) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 21.05.80 (21) 2929083/29-33 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл.з

Е 04 С 3/00

Государственный комитет (53) УДК 624.072..2 (088.8) Опубликовано 15.01,82. Бюллетень № 2

Дата опубликования описания 25.01.82 по делам нзооретений и открытий (72) Авторы изобретения

В. И. Редькин, А. Н. Тетиор,. Б. К. Лютаев и В. А. Митрофанов

1 (Симферопольский филиал Севастопольского риборостроительного института 1и р в (7l) Заявитель (54) МНОГОПРОЛЕТНАЯ НЕСУЩАЯ БАЛКА

Изобретение относится к строительству и может быть использовано в качестве несущих балок для промышленных зданий и сооружений.

Известен также строительный элемент типа составной балки, в котором один из поясов выполнен в виде трубчатого элемента, заполненного бетоном (1) .

Однако в такой балке несущая способность на изгиб, недостаточна, а использование прочностных и деформативных свойств материалов неполное, кроме того, недостатком является повышенная материалоемкость.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является многопролетная несущая балка, включающая пустотелый профиль, часть которого заполнена бетоном (2) .

Недостатком этой балки является то, что часть бетона расположена в растянутой зоне балки, а часть внутренней трубы расположена в нейтральной зоне балки, это приводит к неполному использованию прочностных и деформативных характеристик материалов.

Цель изобретения — увеличение несущей способности на изгиб, срез и более полное использование прочностных и деформативных свойств материалов.

Поставленная цель достигается тем, что многопролетная несущая балка, включающая пустотелый профиль, часть которого заполнена бетоном, снабжена поперечными

5 диафрагмами, установленными в полости балки, на концах и у промежуточных опор, в зоне нулевых изгибающих моментов, причем концы диафрагм раздвинуты к сжатой и сближены к растянутой зонам, а в сжатых

10 зонах между диафрагмами выше горизонтальной оси балки, в ее полости установлены пластины, ограничивающие замкнутую полость, заполненную бетоном.

Пластина между диафрагмами выполнена с кривизной, соответствующей эпюре от изгибающего момента, выпуклость которой обращена к растянутому поясу, причем высота замкнутой полости равна 0,1 — 0,4 высоты балки.

На фиг. 1 изображена многопролетная несущая балка, общий вид; на фиг. 2 — то

20 же, с криволинейными пластинами; на фиг. 3 — разрез А — А на фиг. 1 и 2; на фиг. 4 — разрез Б — Б на фиг. 1 и 2; на фиг. 5 — эпюра изгибающего момента в мно897993

10 и соединяют их со стенками при помощи 15 электросварки,. Между диафрагмами 4 и стен20

Формула изобретения

30 гопролетной несущей балке при загружении ее равномерно распределенной нагрузкой.

Многопролетная несущая балка 1 состоит из полок 2 и стенок 3, образующих профиль, пустотелый внутри. В полости балки у промежуточных опор в зоне нулевых изгибающих моментов и на концах наклонно установлены поперечные диафрагмы 4. В сжатых зонах балки между диафрагмами выше геометрической горизонтальной оси в плоскости балки помещены пластины 5, плоские или изогнутые, а образованная замкнутая полость заполнена высокопрочным бетоном 6. Изготовление несущей балки 1 осуществляется следующим образом. Между стенками 3 устанавливают диафрагмы 4 ками 3 устанавливают пластины 5 с последующим их соединением электросваркой. 3атем к.стенкам 3 приваривают полки 2. Образованные полости в будущей сжатой зоне балки от эксплуатационной нагрузки заполняют высокопрочным бетоном через специально оставленные отверстия, например, при помощи бетононасоса.

Балка работает следующим образом.

В неразрезных балках, являющихся статически неопределимыми системами, в середине первого и последующих пролетов нижние фибры сечения балки растянуты, а верхние сжаты, над второй и последующими опорами наоборот; верхние фибры сечения растянуты, а нижние сжаты. Поскольку металл работает наиболее эффективно при растяжении, то в балках в соответствии с эпюрами моментов в середине всех пролетов в вер1ней зоне коробчатого тонкостенного стального сечения, а под второи и последующими опорами в нижней зоне коробчатого сечения, вводится в работу на сжатие бетон. Бетон, при этом, обеспечивает местную устойчивость сжатых зон элементов тонкостенного стального коробчатого сечения балки и эффективно используется при работе только на сжатие. Зоны бетонирования ограничены продольными и поперечными диафрагмами.

Поперечные диафрагмы к тому же обеспечивают жесткость коробчатого сечения от закручивания и соответственно общую устойчивость балки. Продольные диафрагмы способствуют обеспечению местной устойчивости стенок коробчатого сечения в зоне максимальных нормальных сжимающих напряжений. Сечение такой балки может работать в упругопластической стадии.

Д

В результате диапазон использования рабочей прочности стали и бетона расширяется на 15 — 20О/о, несущая способность балки увеличивается на 15 — 20 /О, а стоимость балки в целом снижается на 10 — 15"/о.

В многопролетной несущей балке достигается увеличение несущей способности балки на изгиб, срез и более эффективно используются прочностные и деформативные свойства обычных сталей и высокопрочного бетона, в результате чего достигается снижение металлоемкости до 20О/о в сравнении с цельнометаллическими балками, кроме.того, достигается рациональная работа сжатого бетона, заключенного в балке в обойму; возможность практического создания многопролетной несущей балки из металла и бетона, жизнеспособность которой в значительной мере определяется ее констру.кцией и технологичностью в изготовлении; дальнейшее развитие в области теории и практики комплексных конструкций.

1. Многопролетная несущая балка, включающая пустотелый профиль, часть которого заполнена бетоном, отличающаяся тем, что, с целью увеличения несущей способности на изгиб, срез и более полного использования прочностных и деформативных свойств материалов, балка снабжена поперечными диафрагмами, установленными в полости балки, на концах и у промежуточных опор в зоне нулевых изгибающих моментов, причем концы диафрагм раздвинуты к сжатой и сближены к растянутой зонам, а в сжатых зонах между диафрагмами выше горизонтальной оси балки в ее полости установлены пластины, ограничивающие замкнутую полость, заполненную бетоном.

2. Балка по п. 1, отличающаяся тем, что пластина между диафрагмами выполнена с кривизной, соответствующей эпюре от изгибающего момента, выпуклость которой обращена к растянутому поясу, причем высота замкнутой полости равна 0,1 — 0,4 высоты балки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 385011, кл. Е 04 С 3/29, 1972.

2. Патент Японии № 50-16570, кл. 86 (5), опублик. 1975.

897993

Составитель Е. Чиркова

Редактор Л. Повхан Техред Л. Бойкас Корректор Г. Назарова

Заказ 11897/44 Тираж 720 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4