RU153248U1 - CORRECTED WALL METAL BEAM - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к строительству, а в частности к металлическим балкам, и может быть использована для перекрытия пространства помещений зданий и сооружений. Технический результат предлагаемой полезной модели состоит в снижении материалоемкости балки и повышении местной и общей устойчивости стенки, которая тем самым увеличит несущую способность балки. Технический результат достигается тем, что в известной металлической балке, содержащей полки и гофрированную стенку, особенностью является то, что профиль гофрированной стенки имеет плоские грани с полостями, полученными методом штамповки, глубиной равной 8…10 толщин стенки с расстоянием между их краями равным не более 5 толщин стенки, расположенными регулярно по всей длине и высоте плоских граней гофрированной стенки. Кроме того, особенностью металлической балки является то, что профиль гофрированной стенки имеет изменяемые высоту и шаг гофра, а полости, полученные методом штамповки имеют произвольную форму. The utility model relates to construction, and in particular to metal beams, and can be used to overlap the space of buildings and structures. The technical result of the proposed utility model is to reduce the material consumption of the beam and increase the local and general stability of the wall, which will thereby increase the bearing capacity of the beam. The technical result is achieved in that in a known metal beam containing shelves and a corrugated wall, a feature is that the profile of the corrugated wall has flat faces with cavities obtained by stamping with a depth of 8 ... 10 wall thicknesses with a distance between their edges of not more than 5 wall thicknesses located regularly along the entire length and height of the flat faces of the corrugated wall. In addition, a feature of the metal beam is that the profile of the corrugated wall has a variable height and pitch of the corrugation, and the cavities obtained by stamping have an arbitrary shape.

Description

Полезная модель относится к строительству, а в частности к металлическим балкам, служащим для перекрытия пространства помещений зданий и сооружений.The utility model relates to construction, and in particular to metal beams, which serve to overlap the space of premises of buildings and structures.

Наиболее близкой к заявленной полезной модели является металлическая балка, включающая полки и гофрированную стенку (Металлические конструкции. В 3 т. Т.1. Элементы конструкций: Учеб. для строит. вузов / В.В. Горев, Б.Ю. Уваров, В.В. Филиппов и др.; под ред. В.В. Горева - 3-е изд., стер. - М.: Высш. шк., 2004 - С. 294-298, рис. 5.60). Принято за прототип.Closest to the claimed utility model is a metal beam, including shelves and a corrugated wall (Metal structures. In 3 volumes. T.1. Structural elements: Textbook for building. Universities / V.V. Gorev, B.Yu. Uvarov, V .V. Filippov et al .; Edited by V.V. Gorev - 3rd ed., Sr. - M .: Higher school, 2004 - S. 294-298, Fig. 5.60). Taken as a prototype.

Недостатком такой конструкции является относительно низкая местная устойчивость плоских граней гофрированной стенки, а также повышенная материалоемкость из-за необходимости устройства относительно частого шага гофров для обеспечения местной устойчивости плоских граней гофрированной стенки.The disadvantage of this design is the relatively low local stability of the flat faces of the corrugated wall, as well as increased material consumption due to the need for a relatively frequent step of the corrugations to ensure local stability of the flat faces of the corrugated wall.

Технический результат предлагаемой полезной модели заключается в повышении несущей способности балки и снижении ее материалоемкости за счет увеличения местной устойчивости стенки.The technical result of the proposed utility model is to increase the bearing capacity of the beam and reduce its material consumption by increasing the local stability of the wall.

Технический результат достигается тем, что в известной металлической балке, содержащей полки и гофрированную стенку, особенностью является то, что профиль гофрированной стенки имеет плоские грани с полостями, полученными методом штамповки, глубиной равной 8…10 толщин стенки с расстоянием между их краями равным не более 5 толщин стенки, расположенными регулярно по всей длине и высоте плоских граней гофрированной стенки.The technical result is achieved in that in a known metal beam containing shelves and a corrugated wall, a feature is that the profile of the corrugated wall has flat faces with cavities obtained by stamping with a depth of 8 ... 10 wall thicknesses with a distance between their edges of not more than 5 wall thicknesses located regularly along the entire length and height of the flat faces of the corrugated wall.

Кроме того, особенностью металлической балки является то, что профиль гофрированной стенки имеет изменяемые высоту и шаг гофра, а полости, полученные методом штамповки имеют произвольную форму.In addition, a feature of the metal beam is that the profile of the corrugated wall has a variable height and pitch of the corrugation, and the cavities obtained by stamping have an arbitrary shape.

На фиг. 1 показан аксонометрический вид балки, где приняты следующие обозначения: 1 - полка балки, 2 - гофрированная стенка, 3 - выштампованные полости.In FIG. 1 shows a perspective view of the beam, where the following designations are accepted: 1 - beam shelf, 2 - corrugated wall, 3 - stamped cavity.

На фиг. 2 изображен фронтальный вид балки, где приняты следующие обозначения: 1 - полка балки, 2 - гофрированная стенка, 3 - выштампованные полости.In FIG. 2 shows a front view of the beam, where the following designations are adopted: 1 - beam shelf, 2 - corrugated wall, 3 - stamped cavity.

На фиг. 3 приведены результаты расчета коэффициента запаса устойчивости (1,1523) предлагаемой полезной модели.In FIG. Figure 3 shows the results of calculating the safety factor (1.1523) of the proposed utility model.

На фиг. 4 приведены результаты расчета коэффициента запаса устойчивости (0,7103) балки прототипа.In FIG. 4 shows the results of calculating the safety factor (0.7103) of the prototype beam.

Конструкция балки состоит из верхней и нижней полок балки 1, соединенных гофрированной стенкой 2. Плоские участки гофрированной стенки 2 балки укреплены от потери местной устойчивости выштампованными полостями 3. Профиль гофрированной стенки 2 может быть произвольным, но состоящим из плоских граней, например, трапецеидальный. Выштампованные полости 3 должны быть расположены по всей длине и высоте плоских граней гофрированной стенки 2 с расстоянием между их краями не более 5 толщин стенки. Выштампованные полости 3 могут иметь различную форму, например, усеченная пирамида. Глубина выштампованных полостей должна составлять 8…10 толщин стенки.The beam structure consists of the upper and lower shelves of the beam 1 connected by a corrugated wall 2. Flat sections of the corrugated wall 2 of the beam are strengthened from loss of local stability by stamped cavities 3. The profile of the corrugated wall 2 can be arbitrary, but consisting of flat faces, for example, trapezoidal. The stamped cavities 3 should be located along the entire length and height of the flat faces of the corrugated wall 2 with a distance between their edges of not more than 5 wall thicknesses. The stamped cavities 3 may have a different shape, for example, a truncated pyramid. The depth of the stamped cavities should be 8 ... 10 wall thicknesses.

Ширина выштампованных полостей в основании определяется через расчетную глубину этого тела и из условия технологии изготовления профилей высокой жесткости.The width of the stamped cavities in the base is determined through the calculated depth of this body and from the conditions of the technology for manufacturing high rigidity profiles.

Для доказательства связи признаков формулы и технического результата производился расчет устойчивости балки с гофрированной стенкой - прототипа и сравнивался с расчетом устойчивости балки с гофрированной стенкой, изготовленной по предлагаемому варианту.To prove the connection between the features of the formula and the technical result, the stability of the beam with the corrugated wall, the prototype, was calculated and compared with the calculation of the stability of the beam with the corrugated wall made according to the proposed option.

Расчет устойчивости методом конечных элементов по программе «Лира» балки с гофрированной стенкой, которая имеет выштампованные полости (фиг. 1, фиг. 2), показал, что коэффициент запаса устойчивости (фиг. 3) составляет 1,1523, а для балки с гофрированной стенкой - прототипа (фиг.4) коэффициент запаса устойчивости составляет 0,7103. Устойчивость гофрированной стенки балки, за счет создания выштампованных полостей в ней, повышается примерно в 1,6 раза.The calculation of stability by the finite element method according to the Lira program of a beam with a corrugated wall that has stamped cavities (Fig. 1, Fig. 2) showed that the safety factor (Fig. 3) is 1.1523, and for a beam with corrugated the wall of the prototype (figure 4), the safety factor is 0.7103. The stability of the corrugated wall of the beam, due to the creation of stamped cavities in it, increases by about 1.6 times.

Таким образом, наличие выштампованных полостей в гофрированной стенке повышает местную устойчивость плоских граней гофрированной стенки балки. Это дает возможность существенно уменьшить отношение высоты гофров к их шагу, либо позволяет уменьшить толщину стенки при сохранении параметров гофров. Данное обстоятельство приводит к тому, что за счет увеличения местной устойчивости стенки, повышается несущая способность балки и снижается ее материалоемкость.Thus, the presence of stamped cavities in the corrugated wall increases the local stability of the flat faces of the corrugated wall of the beam. This makes it possible to significantly reduce the ratio of the height of the corrugations to their pitch, or allows to reduce the wall thickness while maintaining the parameters of the corrugations. This circumstance leads to the fact that by increasing the local stability of the wall, the load-bearing capacity of the beam increases and its material consumption decreases.

Claims (3)

1. Металлическая балка с гофрированной стенкой, содержащая полки и гофрированную стенку, отличающаяся тем, что профиль гофрированной стенки имеет плоские грани с полостями, полученными методом штамповки глубиной равной 8...10 толщин стенки с расстоянием между их краями равным не более 5 толщин стенки, расположенными регулярно по всей длине и высоте плоских граней гофрированной стенки.1. A metal beam with a corrugated wall, containing shelves and a corrugated wall, characterized in that the profile of the corrugated wall has flat faces with cavities obtained by stamping with a depth of 8 ... 10 wall thicknesses with a distance between their edges of not more than 5 wall thicknesses located regularly along the entire length and height of the flat faces of the corrugated wall. 2. Металлическая балка по п. 1, отличающаяся тем, что профиль гофрированной стенки имеет изменяемые высоту и шаг гофра.2. A metal beam according to claim 1, characterized in that the profile of the corrugated wall has a variable height and pitch of the corrugation. 3. Металлическая балка по п. 1, отличающаяся тем, что полости, полученные методом штамповки, имеют произвольную форму.

3. The metal beam according to claim 1, characterized in that the cavities obtained by stamping have an arbitrary shape.

Images