Двутавровый профиль

Двутавровый профиль

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано для совершенствования двутаврового профиля. Целью изобретения является упрощение монтажа при сопряжениях стенки профиля с прямолинейными элементами в металлоконструкциях. Снижение металлоемкости двутаврового профиля может быть достигуто рациональным распределением металла стенки в направлении увеличения металлоем-. Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано при производстве двутаврового профиля . Цель изобретения - упрощение монтажа при сопряжениях стенки профиля с прямолинейными элементами в металлоконструкциях . На фиг.1 представлен двутавровый профиль; на фиг.2 - контур участка стенки профиля от середины до радиусного сопряжения с полкой; на фиг,3 кости от середины стенки к полкам, например, выполнением стенки переменной таблицы, что затрудняет сопряжение со стенкой двутавра прямолинейных элементов металлоконструкций. Для упрощения использования в металлоконструкциях таких двутавров на обеих гранях стенки выполняют симметричные относительно вертикальной оси профиля продольные канавки в виде сегментов , стрелы и хорды которых уменьшаются от максимальных в середине стенки в направлении к полкам профиля. Благодаря этому металлоемкость-стенки распределяется вдоль нее по высоте адекватно эпюре действующим в стенке напряжений изгиба, что рационально облегчает профиль. Вместе с тем при использовании таких двутавров в металлоконструкциях прямолинейные элементы стыкуются и крепятся к стенке двутавра по прямолинейным участкам между сегментными канавками, что упрощает монтаж. 3 ил. двутавровый профиль, пример выполнения . Профиль двутавра имеет полки 1 с параллельными гранями и стенку 2, со- .прягаемые между собой радиусом г. В предлагаемой конструкции профиля по , обеим сторонам поверхности прямолинейного участка 1 стенки выполнены канавки в виде сегментов 3 разного сечения, оси которых параллельны оси Х-Х и чередующихся между сегментами плоских прямолинейных участков 4, & СО ю аъ со &э

А3

ОООЗ ИЮЕТО 1ИХ

РЕСПУБЛИК

0% ОИ (505 В 21 В 1!08

1 (21) 4731105/02 (22) 03. 05. 89 (46) 23.1 1.91. Бюл. Р 43 (71) Дйепропетровский металлургический институт (72) В.И.Ескин, Б.С.Полатовский, В.В.Киселев, Е.Б.Васильев, И.М.Герман, В.В.Кольвах и А.В.Ескин (53) 621.771.2,252 {088.8) (56) Кацнельсон Г.M. Снижение металлоемкости проката. - Киев. Техника, 1963, с. 14. ,(54) ДВУТАВРОВЫЙ ПРОФИЛЬ ! (57) Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано для совершенствования двутаврового профиля. Целью изобретения является упрощение монтажа при сопряжениях стенки профиля с прямолинейными элементами в металлоконструкциях.

Снижение металлоежсости двутаврового профиля может быть достигуто рациональным распределением металла стенки в направлении увеличения металлоем-, Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано при производстве двутаврового профиля е

Цель изобретения — упрощение монтажа при сопряжениях стенки профиля с прямолинейными элементами в металлоконструкциях.

На фиг.1 представлен двутавровый профиль; на фиг.2 — контур участка стенки профиля от середины до радиусного сопряжения с полкой на фиг 3кости от середины стенки к полкам, например, выполнением стенки переменной таблицы, что затрудняет сопряжение со стенкой двутавра прямолинейных элементов металлоконструкций. Для упрощения использования в металлоконст1 рукциях таких двутавров на обеих гранях стенки выполняют симметричные относительно вертикальной оси профиля продольные канавки в виде сегментов, стрелы и хорды которых уменьшаются от максимальных в середине стенки в направлении к полкам профиля.

Благодаря этому металлоемкость.стенки распределяется вдоль нее по высоте адекватно зпюре действующим в стенке напряжений изгиба, что рационально облегчает профиль. Вместе с тем при использовании таких двутавров в металлоконструкциях прямолинейные элементы стыкуются и крепятся к стенке двутавра по прямолинейным участкам между сегментными канавками, что упрощает монтаж. 3 ил. двутавровый профиль, пример выполнения.

Профиль двутавра имеет полки 1 с параллельными гранями и стенку 2, сопрягаемые между собой радиусом r. В предлагаемой конструкции профиля по обеим сторонам поверхности прямолинейного участка 1 стенки выполнены канавки в виде сегментов 3 разного сечения, оси которых параллельны оси

Х-Х и чередующихся между сегментами плоских прямолинейных участков 4, -1692693 толщина которых соответствует толщи« е стенки.

Прямоли ейный участок 1 стенки 2

«профиля соответствует длине ее сред««ей части между сечениями сопряжения

5 по радиусу стенки 2 с верхней и

««ижней полками 1.

Сегмент максимального сечения (с осью, совпадающей с осью симметрии ! i v I 0 рофиля Х-Х) имеет максимальный

>еаке а и одъем — — — —, где h и а

МаКс чц ко IQQikc

« оответственно высота и хорда сегмен- та максимального сечения. Высота

Ь«Ап„ сегмента максимального сечения

« е превышает 0,05...0,2 толщины стен« и 4

Канавки в виде сегментов 3 выполнены таким образом, что положение максимумов стрел (или глубина кана«вок) каждого из сегментов 3 определяфтся линейными уравнениями в виде х gtgQ + 0,5(d — 1tg(P) для правой (от оси У-Y) стороны стенки «« x =4 ytg«17 — 5

0,5(d — ltgg) для левой (от оси у-у) стороны стенки, где d — толщина

gòeHêè профиля, tgg — угловой коэф° « ициент, "+" и "+" — соответственно ля верхней и нижней частей стенки на тине прямолинейной части 1.

Величина подъема каждого из сегhI ментов составляет †-- = 0,0095... а; ..0 01 где h, а; — соответственно

ысота (стрела) и хорда сегмента.

Симметричный относительно оси Х-Х !

«1«аг сегментов для кащцой из сторон стенки 2 определяется величиной соот««ошения h +, = h /(1,6-1,7), т.е, высота i-ro сегмента 3 (глубина канавКи) уменьшается в направлении каждой

««з полок 1.

Такие соотношения параметров cerh мента 3 -, а также шаг рифления, Определяемый соотношением Ь, +

>h, /(1,6-1,7), обеспечивают последовательное линейное увеличение площадей сечения стенки 2 от средней (миНимальное сечение) ее части (ось Х-Х) в сторону каждой из полок 1.

Основное преимущество предлагаемо« о профиля состоит в том, что обеспечивается рациональное распределение ме55 талла на высоте стенки 2, соответству«ощее характеру (также линейному) распределению напряжения 5 в условиях приложения вертикальной нагрузки по оси Y-Y профиля. Кроме того, наличие плоских (прямолинейных) участков

4 с толщиной стенки d по обеим поверхностям стенки 2 обеспечивает возможность выполнения сопряжения по плоскости данного элемента профиля двутавра с другими элементами с плоской поверхностью в различных конструкциях, например в строительных и в узлах машины.

Предлагаемьп«профиль позволяет снизить металлоемкость его погонного метра без снижения удельной прочности.

Предлагаемые параметры контура стенки профиля двутавра обусловлены следующим.

Величина подъема каждого сегмента

3 -- — = 0 0095...0,01 обуславливает

1 а; оптимальную выборку металла (в ниде канавок) по поверхности стенки 2 профиля двутавра с обеспечением наличия чередующихся между канавками горизонтальных площадок.

При †- --< 0 0095 значительно уве9 личивается протяженность канавок по длине стенки 2. Это приводит к сокращению количества горизонтальных площадок сопряжения по стенке 2, что снижает технологическую эффективность . применения и производства профиля.

Ь, При — — y 0,01 возрастает количе1 ство сегментов 3 в связи с уменьшением длины хорды каждого .из них. Это усложняет изготовление валков, свя-занное с их расточкой, а также в связи с ростом количества прямолинейных площадок отрицательно сказывается на выполнении их плоскостности. Последнее связано с имеющим место (в процессе деформации в валках) выдавливанием металла на глубину сегмента и перетекания при этом части металла в соседние прямолинейные участки 4 и, как следствие, роста высоты боковых кромок сегментов 3, что приводит к нарушению плоскостности участков 4. !

Высоты сегментов 3 h связаны со1 отношением ,h, = Ь, /(1,6-1,7).

hñ

При †††- 1,7 увеличивается mar « i+0 канавок, что приводит к уменьшению общего количества сегментов 3 и минимальной выборке металла по стенке 2.

1692693

Это снижает эффективность производства (незначительное снижение массы) и применения облегченного двутавра в соответствии с изобретением.

h 5

При †-- --c. 1,6 уменьшается шаг

h канавок (расстояние между осями смежных сегментов 3), а рост количества сегментов 3 приводит к снижению об« щей протяженности горизонтальных пло-. щадок сопряжения и снижению их плоскостности эа счет возможного роста высоты и боковых кромок в процессе еформации стенки 2. Это снижает технологичность (сопрягаемость) профиля по стенке 2, а также повышает трудоемкость изготовления валков.

Диапазон изменения максимальной стрелы сегментов h; = (0,05...0,2) позволяет прокатывать стенку 2 дву20 тавра в номинале или минусовом поле допусков.

При Ь < 0,05 прокатка профиля, в частности стенки 2, будет осуществляться в плюсовом поле допусков, что нецелесообразно, поскольку повышает металлоемкость профиля.

При Ь; > 0,2 прокатка профиля, в частности стенки 2, будет осуществляться в интервале ниже минусовых допусков, что практически неосущест-. вимо по условиям деформации стенки 2 профиля.

ВыпоЛнение канавок в виде сегментов 3 не представляет технологических трудностей, поскольку изготовление режущего инструмента для расточкк валков и шаблонов не сопряжено с не- . обходимостью наличия специального оборудования или приспособлений.

Формула и з о б р е т е н и я

Двутавровый профиль, включающий полки с параллельными гранями и стенку переменной толщины с увеличением распределения металла по ее высоте в направлениях от середины к полкам, отличающийся тем, что, с целью упрощения монтажа при сопряжениях стенки профиля с прямолинейными элементами в металлоконструкциях, на обеих гранях стенки выполнены симметричные относительно вертикальной оси профиля канавки в виде сегментов, . стрелы которых уменьшаются от максимального значения в середине стенки, равного 0,05-0,20 ее толщины, в направлении к полкам, при соотношении стрел смежных сегментов, равном 1,61,7, причем величина стрелы Ь каждого сектора составляет 0,0095-0,0! его хорды, а положения максимумов стрел сегментов определяются линейными уравнениями х =+ytgQ+ 0,5(d — ltd) для правой от вертикальной оси уу,стороны стенки и х = у д(1) — 0,5(d — ltpg) для левой от вертикальной оси уу стороны стенки, где 1 — длина прямолинейного участка стенки; d — - толщина стенки профиля; tp g — угловой коэффиtgQ= h « 0,51 — н + соответственно для верхней и нижней половин длины 1.

f б92693.1692693

Составитель А.Маслов

Техред А.Кравчук

Редактор E.Ïàïï

Корректор С.Шекмар

Заказ 4677 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-.издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101