Биметаллическая колонна

Биметаллическая колонна

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

СОюз СОВФтских

Социапистиажиих

Ржпубпим

<» 651104 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 220475 (21) 2127411/29 — Зз (5t) М. Кл.

Е 04 С 3/32 с присоединением заявки № (23} Приоритет

Государственный комитет

ССС Р по делам изобретений и открытий (53) УДК б24.07 (08$. 8) Опубликовано 0503.79,Бюллетень ¹ 9

Дата опубликования описания 050379 (72) Авторы изобретения

М.И. Беккерман, И.Б. Левитанский, М.М. Бердичевский и B..А. Маркин

Ордена Трудового Красного Знамени Центральный научно-исследовательский и -троектный институт строительных металлоконструк ий (71) Заявитель (54) БИМЕТАЛЛИЧЕСКАЯ КОЛОННА

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при сооружении каркасов промышленных зданий, в частности для колонн, поддерживающих подкрановые балки или несущие конструкции покрытия.

Известны металлические колонны сквозного и сплошностенчатого сечения, в частности двутавровогo профиля (1) .

Недостаток известных металлических колонн промышленных зданий заключается в их высокой металлоемкости, составляющей 20% полного расхода металла на здание.

Использование высокопрочных сталей в колоннах массовых проььпаленных зданий повышает стоимость конструкций.

Удешевление достигается применением биметаллических колонн.

Известна биметаллическая колонна одноэтажных проываленных зданий, включающая стенку и полки, выполненные из материала, расчетное сопротивление которого превышает расчетное сопротивление материала стенки (2) .

Недостаток биметаллических колонн заключается в их значительной металлоемкости, практически не отличающейся от металлоемкости обычных металлических колонн.

Поиск новых конструктивных решений колонн промышленных зданий показал, что одним из самых перспективных направлений их совершенствования является регулирование усилий между элементами сечения для создания собственных растягивающих нагряжений.

Цель изобретения — снижение металлоемкости и повышение устойчивости колонны.

Это достигается тем, что стенка биметаллической колонны одноэтажных промышленных зданий, включающая стенку и полки, выполненные из материала, расчетное сопротивление которого превышает расчетное сопротивление материала стенки, выполнена предварительно напряженной с соотношением толщи75 250

На фиг. 1 показайа эпюра напряжений при предварительном растяжении стенки; на фиг. 2 — эпюра собственных напряжений в сечении колонны после приварки предварительно растянутой стенки к полкам; на фиг. 3 — эпюра напряжений в сечении колонны при ее загружении.

651104

Формула изобретения г „ =к"„6, .5

9 иг. 7 сР,гг

<Риг. 3

Составитель Г. Овчинникова

Техред M. Петко Корректор О. Билак

Тираж 810 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва, Ж-35 Раушская наб д. 4 5

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

Редактор Г. Кузьмина

Заказ 774/33

Биметаллическая колонна имеет двутавровое сечение, образованное стенкой 1 и полками 2 и 3. При изготовлении колонны стенка 1 растягивается заданным усилием до напряжения, величина которого находится в пределах

0,3 †:0,8 от расчетного сопротивления материала полок.

При этом в стенке возникают растягивающие напряжения 6 пн . Создание необходимого начального напряженного состояния в стенке возможно путем 10 механического ее натяжения, нагрева с помощью электрического тока, магнитного поля и т.н. Затем полки 2 и 3 колонны устанавливают в проектное положение и прижимают с помощью специальных приспособлений к стенке 1.

Стенку приваривают к полкам, и после этого она освобождается от натяжения.

После сварки в полках 2 и 3 возни- 0 кают собственные сжимающие напряжения 6„н г при этом в стенке 1 имеют

fl место собственные растягивающие напряжения 6 (см.фиг.2) .

Распределение собственных напряжений между стенкой и полками в сварном двутавровом сечении осуществляется пропорционально площадям полок и стенки и определяется параметромЩгде Ест — площадь сечения стенки, F — полная площадь сечения двутавра. 30

На фиг. 3 показана колонна в напряженном состоянии загруженная расчетной (эксплуатационной} нагрузкой, под действием которой во всех элементах колонны возникают напряжения 6, 35 равные & При этом в стенке 1 норПН мальные напряжения отсутствуют, ее размеры определяются конструктивными соображениями и соотношение толщины стенки к ее ширине принимается в пре-40 делах — - . — .

3. °

75 2&0

Б полках 2 и 3 суммарные напряжения. Й равны сумме собственных г, сжимающих напряжений 6„ н и напряжений 6> от эксплуатационной нагрузки и не превышают критических напряжений потери устойчивости колонны.

В описываемой колонне снижение расхода материала происходит за счет использования высокопрочной стали в полках, повышения устойчивости стенки путем предварительного растяжения и повышения устойчивости колонны в целом, благодаря перемещению материала от центра тяжести сечения. Снижение стоимости изготовления и монтажа достигается не только из-за уменьшения расхода материала, но и за счет использования в стенке более дешевой стали.

Биметаллическая колонна одноэтажных промышленных зданий, включающая стенку и полки, выполненные из материала, расчетное сопротивление которого превышает расчетное сопротивление материала стенки, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью снижения металлоемкости и повышения устойчивости, стенка выполнена предварительно напряженной с соотношением толщины K Bp ширине 75 т 25О

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Металлические конструкции.

Под ред. E.И. Беленя, изд. 4-е М., Высшая школа, 1973 с. 387-399.

2. Бельский Г.Е., Скрипникова Р.A.

Несущая способность внецентренно сжатых стержней биметаллического двутаврового сечения. ЦНИИСК им. В.A. Кучеренко, Металлические конструкции, Ежегодник, 1968.