RU237338U1 - COMBINED BEAM STRUCTURE - Google Patents
COMBINED BEAM STRUCTUREInfo
- Publication number
- RU237338U1 RU237338U1 RU2025118128U RU2025118128U RU237338U1 RU 237338 U1 RU237338 U1 RU 237338U1 RU 2025118128 U RU2025118128 U RU 2025118128U RU 2025118128 U RU2025118128 U RU 2025118128U RU 237338 U1 RU237338 U1 RU 237338U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- chords
- side walls
- corrugations
- walls
- beam structure
- Prior art date
Links
Abstract
Полезная модель относится к области строительства и может являться отдельным строительным элементом или входить в состав конструкций плит покрытия в качестве несущих ребер. Техническим результатом является снижение трудоемкости изготовления и увеличение несущей способности комбинированной балочной конструкции. Комбинированная балочная конструкция, содержащая основной деревянный каркас, состоящий из верхнего и нижнего поясов и расположенных между ними ребрами жесткости, боковые стенки из стальных гофрированных тонких листов с ориентацией гофров вдоль продольной оси балки, отличающаяся тем, что боковые грани ребер жесткости выполнены гофрированными с очертанием гофров, совпадающим с гофрами стальных гофрированных тонких листов боковых стенок с их креплением к боковым граням ребер жесткости в каждом гофре, а к боковым стенкам в зоне их верхней и нижней продольных граней жестко при помощи контактной точечной сварки присоединены П-образные металлические профили с зубчатыми стенками, которые запрессованы в массив древесины верхнего и нижнего поясов при соединении стенок с поясами, при этом горизонтальные оси поясов балки выполнены совпадающими с осью симметрии П-образных металлических профилей. 2 з.п. ф-лы, 5 ил. This utility model relates to construction and can be used as a stand-alone structural element or incorporated into roof slab structures as load-bearing ribs. The technical result is a reduction in manufacturing labor and an increase in the load-bearing capacity of the composite beam structure. A combined beam structure comprising a main wooden frame consisting of upper and lower chords and stiffeners located therebetween, side walls made of thin corrugated steel sheets with the corrugation orientation along the longitudinal axis of the beam, characterized in that the lateral faces of the stiffeners are made corrugated with the outline of the corrugations coinciding with the corrugations of the thin corrugated steel sheets of the side walls with their fastening to the lateral faces of the stiffeners in each corrugation, and U-shaped metal profiles with serrated walls are rigidly attached to the side walls in the area of their upper and lower longitudinal faces by means of contact spot welding, which are pressed into the wood array of the upper and lower chords when connecting the walls to the chords, wherein the horizontal axes of the beam chords are made coinciding with the axis of symmetry of the U-shaped metal profiles. 2 c.p. phyl., 5 fig.
Description
Полезная модель относится к области строительства и может являться отдельным строительным элементом или входить в состав конструкций плит покрытия в качестве несущих ребер.The utility model relates to the field of construction and can be a separate construction element or be part of the roof slab structures as load-bearing ribs.
Известна деревометаллическая балка коробчатого поперечного сечения, в состав которой входят верхний и нижний пояса, выполненные из цельной или клееной древесины, ребра жесткости, соединенные с поясами, стенки из стальных профилированных листов, у которых гофры ориентированы вдоль пролета балки, при этом соединение стенки с поясами и ребрами жесткости решено на гвоздевом забое (Калинин С.В. Экспериментальные исследования деревометаллических балок со стенкой из стального профилированного листа при поперечном изгибе // Вестник ТГАСУ. – 2012. - № 3, с. 117-125, рис. 2). Данное конструктивное решение обеспечивает включение стенки из стальных профилированных листов в общую работу конструкции на восприятие нормальных напряжений и касательных напряжений, но несущая способность известной балки снижена из-за податливости гвоздей, внедренных в массив древесины, до 2,0 мм (СП 64.13330.2017, п. 7.33, таблица 17) эффективность участия стенки в общей работе балки снижается, что, соответственно, уменьшает геометрические характеристики расчетных поперечных сечений, особенно при длительном действии эксплуатационных нагрузок. Кроме этого устройство гвоздевых забоев при креплении стенок к верхнему и нижнему поясам отличается высокой трудоемкостью изготовления, т.к. из условия изгиба гвоздя при действии расчетных нагрузок требуется забивка большого количества гвоздей (СП 64.13330.2017 «Деревянные конструкции», п.8.13, табл. 18) для восприятия швом между стенками и поясами касательных (сдвиговых) напряжений.A wood-metal beam of box-shaped cross-section is known, which includes upper and lower chords made of solid or glued wood, stiffeners connected to the chords, walls made of profiled steel sheets, in which the corrugations are oriented along the beam span, while the connection of the wall with the chords and stiffeners is solved on a nail face (Kalinin S.V. Experimental studies of wood-metal beams with a wall made of profiled steel sheet under transverse bending // Bulletin of TGASU. - 2012. - No. 3, pp. 117-125, Fig. 2). This design solution ensures the inclusion of a web made of profiled steel sheets in the overall structural load-bearing capacity of the structure, supporting normal and shear stresses. However, the load-bearing capacity of the existing beam is reduced due to the ductility of nails embedded in the wood, up to 2.0 mm (SP 64.13330.2017, clause 7.33, table 17). The effectiveness of the web's contribution to the overall beam performance is reduced, which, accordingly, reduces the geometric characteristics of the calculated cross-sections, especially under long-term operational loads. Furthermore, the use of nail faces for fastening the webs to the upper and lower chords is highly labor-intensive, as Due to the condition of nail bending under the action of design loads, it is necessary to drive in a large number of nails (SP 64.13330.2017 “Wooden structures”, clause 8.13, table 18) to ensure that the joint between the walls and the belts bears the tangential (shear) stresses.
Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому эффекту является деревометаллическая балка, в состав которой входят основной деревянный каркас, состоящий из верхнего и нижнего поясов и расположенных между ними ребрами жесткости, боковые стенки из стальных гофрированных тонких листов с ориентацией гофров вдоль продольной оси балки, соединение боковых стенок с поясами и ребрами жесткости выполнено при помощи самонарезающих винтов, которые через гофры боковых стенок, полки которых примыкают к ребрам жесткости и поясам, ввинчены в Т-образные металлические профили, вклеенные в боковые грани поясов и ребер жесткости вдоль их продольных осей, для чего в поясах и ребрах жесткости устроены продольные пазы и выемки, при этом боковые грани Т-образных металлических профилей находятся в одной вертикальной плоскости с боковыми гранями поясов и ребер жесткости. Однако, известная балка для полноценного включения боковых стенок в общую работу конструкции, как и в деревометаллической балке-аналоге, требует установки большого количества самонарезающих винтов при креплении стенок к Т-образным металлическим профилям из условия смятия более тонкого металла стенок при восприятии плоскостями между стенками и Т-образными профилями касательных напряжений (СП 260.1325800.2016 «Конструкции стальные тонкостенные из холодногнутых оцинкованных профилей и гофрированных листов», п. 10.1.3, формула 10.3), что существенно увеличивает трудоемкость изготовления деревометаллической балки. Кроме этого, вклейка Т-образных металлических профилей в массив древесины поясов и ребер жесткости требует выполнение операций по фрезеровке пазов и выемок в них, что также приводит к увеличению трудовых затрат при изготовлении известной деревометаллической балки-прототипа. В известном техническом решении из-за ровных боковых граней ребер жесткости крепление к ним стенки из стальных гофрированных тонких листов с ориентацией гофров вдоль продольной оси балки возможно только через гофры боковых стенок, полки которых примыкают к ребрам жесткости (через гофр), что увеличивает свободную длину между точками крепления и, соответственно, уменьшает устойчивость отсеков стенки, расположенных между ребрами жесткости, что приводит к уменьшению расчетной несущей способности балки в целом.The closest in technical essence and achieved effect is a wood-metal beam, which includes a main wooden frame consisting of upper and lower chords and stiffening ribs located between them, side walls made of thin steel corrugated sheets with the orientation of the corrugations along the longitudinal axis of the beam, the connection of the side walls with the chords and stiffening ribs is carried out using self-tapping screws, which are screwed through the corrugations of the side walls, the shelves of which are adjacent to the stiffening ribs and chords, into T-shaped metal profiles glued into the side faces of the chords and stiffening ribs along their longitudinal axes, for which longitudinal grooves and recesses are arranged in the chords and stiffening ribs, while the side faces of the T-shaped metal profiles are in the same vertical plane with the side faces of the chords and stiffening ribs. However, for the full integration of the side walls into the overall structure of the known beam, as in the wood-metal beam analogue, it is necessary to install a large number of self-tapping screws when fastening the walls to the T-shaped metal sections due to the condition of crushing of the thinner metal of the walls when the planes between the walls and the T-shaped sections perceive shear stresses (SP 260.1325800.2016 "Thin-walled steel structures made of cold-formed galvanized sections and corrugated sheets", clause 10.1.3, formula 10.3), which significantly increases the labor intensity of manufacturing the wood-metal beam. In addition, gluing the T-shaped metal sections into the wood array of the chords and stiffeners requires milling operations for grooves and recesses in them, which also leads to an increase in labor costs in the manufacture of the known wood-metal beam prototype. In the known technical solution, due to the smooth side faces of the stiffeners, the fastening of a wall made of thin corrugated steel sheets with the orientation of the corrugations along the longitudinal axis of the beam is possible only through the corrugations of the side walls, the shelves of which adjoin the stiffeners (through the corrugation), which increases the free length between the fastening points and, accordingly, reduces the stability of the wall sections located between the stiffeners, which leads to a decrease in the calculated load-bearing capacity of the beam as a whole.
Техническим результатом, получаемым от использования полезной модели, является снижение трудоемкости изготовления и увеличение несущей способности комбинированной балочной конструкции.The technical result obtained from the use of the utility model is a reduction in the labor intensity of production and an increase in the load-bearing capacity of the combined beam structure.
Задача решается за счет того, что в комбинированной балочной конструкции, содержащей основной деревянный каркас, состоящий из верхнего и нижнего поясов и расположенных между ними ребрами жесткости, боковые стенки из стальных гофрированных тонких листов с ориентацией гофров вдоль продольной оси балки, к боковым стенкам в зоне их верхней и нижней продольных граней жестко при помощи контактной точечной сварки присоединены П-образные металлические профили с зубчатыми стенками, которые запрессовываются в массив древесины верхнего и нижнего поясов при соединении стенок с поясами, при этом горизонтальные оси поясов балки совпадают с осью симметрии П-образных металлических профилей.The problem is solved due to the fact that in a combined beam structure containing a main wooden frame consisting of upper and lower chords and stiffening ribs located between them, side walls made of thin corrugated steel sheets with the orientation of the corrugations along the longitudinal axis of the beam, U-shaped metal profiles with toothed walls are rigidly attached to the side walls in the area of their upper and lower longitudinal edges using contact spot welding, which are pressed into the wood array of the upper and lower chords when connecting the walls with the chords, while the horizontal axes of the beam chords coincide with the axis of symmetry of the U-shaped metal profiles.
Кроме этого, на внутренние грани полок П-образных металлических профилей, которые вплотную примыкают к боковым граням поясов комбинированной балочной конструкции, до запрессовки может быть нанесена клеевая композиция. In addition, an adhesive composition can be applied to the inner edges of the shelves of the U-shaped metal profiles, which are closely adjacent to the side edges of the belts of the combined beam structure, before pressing.
Кроме этого, боковые грани ребер жесткости могут быть выполнены гофрированными с очертанием гофров, совпадающим с гофрами стальных гофрированных тонких листов боковых стенок с их креплением к боковым граням ребер жесткости в каждом гофре самонарезающими винтами.In addition, the side faces of the stiffeners can be made corrugated with the outline of the corrugations coinciding with the corrugations of the thin steel corrugated sheets of the side walls with their fastening to the side faces of the stiffeners in each corrugation with self-tapping screws.
Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг.1 изображен вид комбинированной балочной конструкции сбоку; на фиг.2 – поперечный разрез 1-1 на фиг.1; на фиг.3 – узел А на фиг.2; на фиг.4 – П-образный металлический профиль с зубчатыми стенками в аксонометрии; на фиг.5 – фрагмент комбинированной балочной конструкции в процессе сборки в аксонометрии. The essence of the invention is explained by the drawing, where Fig. 1 shows a side view of a combined beam structure; Fig. 2 is a cross-section 1-1 in Fig. 1; Fig. 3 is a unit A in Fig. 2; Fig. 4 is a U-shaped metal profile with toothed walls in axonometric view; Fig. 5 is a fragment of a combined beam structure during assembly in axonometric view.
Комбинированная балочная конструкция включает основной деревянный каркас, состоящий из верхнего 1 и нижнего 2 поясов и расположенными между ними ребрами жесткости 3, скрепленные с ним боковые стенки 4 из стальных гофрированных тонких листов, гофры которых расположены вдоль продольной оси комбинированной балочной конструкции, П-образные металлические профили 5, у которых зубчатые стенки 6 запрессованы в массив древесины поясов 1 и 2, а полка 7 жестко соединена с боковыми стенками 4 в зоне их верхней и нижней граней при помощи контактной точечной сварки 8 и с боковыми гранями верхнего 1 и нижнего 2 поясов при помощи клеевой композиции 9 так, что горизонтальные оси поясов 1 и 2 комбинированной балочной конструкции совпадают с осью симметрии П-образных металлических профилей 5, при этом боковые грани ребер жесткости 3 выполнены гофрированными с очертанием гофров, совпадающим с гофрами стальных гофрированных тонких листов боковых стенок 4 с их креплением к боковым граням ребер жесткости 3 в каждом гофре самонарезающими винтами 10.The combined beam structure includes a main wooden frame consisting of upper 1 and lower 2 belts and stiffening ribs 3 located between them, side walls 4 made of thin corrugated steel sheets fastened to it, the corrugations of which are located along the longitudinal axis of the combined beam structure, U-shaped metal profiles 5, in which the toothed walls 6 are pressed into the wood array of belts 1 and 2, and the shelf 7 is rigidly connected to the side walls 4 in the area of their upper and lower edges by means of contact spot welding 8 and with the side edges of the upper 1 and lower 2 belts by means of an adhesive composition 9 so that the horizontal axes of belts 1 and 2 of the combined beam structure coincide with the axis of symmetry of the U-shaped metal profiles 5, while the side edges of the stiffening ribs 3 are made corrugated with the outline of the corrugations coinciding with the corrugations of the steel corrugated thin sheets of side walls 4 with their fastening to the side edges of stiffening ribs 3 in each corrugation with self-tapping screws 10.
Для предотвращения раскалывания древесины верхнего 1 и нижнего 2 поясов вдоль и поперек волокон с учетом нормативных требований по расстановке стальных соединительных элементов, внедряемых в массив древесины без предварительной рассверловки отверстий (СП 64.13330.2017 «Деревянные конструкции», п.8.25), соблюдения оптимального процента армирования 2-3% этих поясов (Конструкции из дерева и пластмасс: учеб. для вузов / Под ред. Г.Г. Карлсена. – М.: Стройиздат, 1986 г., с. 256), обеспечения геометрической неизменяемости зубчатых стенок 6 при их внедрении в массив древесины с учетом параметров, приведенных в технической литературе (Котлов В.Г. Металлические зубчатые пластины в пространственных деревянных конструкциях. Йошкар-Ола: ПГТУ, 2020, с. 13-14, 17 рисунок 1.10, 1.15), рекомендуемые параметры П-образных металлических профилей 5: толщина δ пр = 1,5...2 мм; ширина полки 7 b пр = 0,75...0,8 b п, но не более ширины гофров боковых стенок 4, примыкающих к вертикальным плоскостям поясов 1 и 2; длина зубчатой стенки 6 l ст = 10 δ пр ; ширина зуба 2,8...4,0 мм; расстояние между осями зубьев в направлении вдоль волокон древесины S 1 – не менее 15 δ пр ; расстояние от оси зубьев до горизонтальных граней верхнего 1 и нижнего 2 поясов в направлении поперек волокон древесины S 2 – не менее 20 мм (обозначения на фиг. 3).To prevent splitting of the wood of the upper 1 and lower 2 belts along and across the grain, taking into account the regulatory requirements for the arrangement of steel connecting elements introduced into the wood array without preliminary drilling of holes (SP 64.13330.2017 "Wooden structures", clause 8.25), maintaining the optimal percentage of reinforcement of 2-3% of these belts (Wood and plastic structures: a textbook for universities / Ed. G.G. Karlsen. - M .: Stroyizdat, 1986, p. 256), ensuring the geometric stability of the toothed walls 6 when they are introduced into the wood array, taking into account the parameters given in the technical literature (Kotlov V.G. Metal toothed plates in spatial wooden structures. Yoshkar-Ola: PSTU, 2020, pp. 13-14, 17 figure 1.10, 1.15), the recommended parameters of the U-shaped metal profiles 5 are: thickness δ pr = 1.5...2 mm; width of shelf 7 b pr = 0.75...0.8 b n , but not more than the width of the corrugations of the side walls 4 adjacent to the vertical planes of belts 1 and 2; length of toothed wall 6 l st = 10 δ pr ; tooth width 2.8...4.0 mm; distance between tooth axes in the direction along the wood grain S 1 – not less than 15 δ pr ; distance from the tooth axis to the horizontal faces of the upper 1 and lower 2 belts in the direction across the wood grain S 2 – not less than 20 mm (designations in Fig. 3).
Порядок сборки комбинированной балочной конструкции. The assembly procedure for a combined beam structure.
1. К подготовленным боковым стенкам 4 из стальных гофрированных тонких листов в зоне их верхней и нижней продольных граней в пределах ширины гофров, которые будут примыкать к вертикальным плоскостям поясов 1 и 2, при помощи контактной точечной сварки 8 жестко присоединяют полки 7 П-образных металлических профилей 5. 1. To the prepared side walls 4 made of thin corrugated steel sheets in the area of their upper and lower longitudinal edges within the width of the corrugations that will adjoin the vertical planes of belts 1 and 2, using contact spot welding 8, the shelves 7 of the U-shaped metal profiles 5 are rigidly attached.
2. Изготавливают элементы деревянного каркаса (верхний 1 и нижний 2 пояса, ребра жесткости 3), при этом на вертикальных гранях ребер жесткости 3 выполняют, например, при помощи станков с числовым программным управлением, гофры с их очертанием, совпадающим с гофрами стальных гофрированных тонких листов боковых стенок 4.2. The elements of the wooden frame are manufactured (upper 1 and lower 2 belts, stiffening ribs 3), while on the vertical edges of the stiffening ribs 3, for example, using numerically controlled machines, corrugations are made with their outline coinciding with the corrugations of the thin steel corrugated sheets of the side walls 4.
3. Выполняют сборку основного деревянного каркаса, соединяя верхний 1 и нижний 2 пояса с ребрами жесткости 3, например, при помощи вклеенных арматурных стержней или зубчатых шипов так, чтобы вертикальные оси поясов 1 и 2 совпадали с вертикальной осью ребер жесткости 3. 3. Assemble the main wooden frame by connecting the upper 1 and lower 2 belts with stiffeners 3, for example, using glued reinforcement bars or toothed tenons so that the vertical axes of belts 1 and 2 coincide with the vertical axis of stiffeners 3.
4. На внутренние грани полок 7 П-образного металлического профиля 5, которые будут вплотную примыкать к боковым граням верхнего 1 и нижнего 2 поясов комбинированной балочной конструкции, перед запрессовкой наносят клеевую композицию 9, например, на основе эпоксидных смол.4. Before pressing, an adhesive composition 9, for example, based on epoxy resins, is applied to the inner edges of the shelves 7 of the U-shaped metal profile 5, which will be closely adjacent to the side edges of the upper 1 and lower 2 belts of the combined beam structure.
5. Выполняют крепление боковых стенок 4 к верхнему 1 и нижнему 2 поясам комбинированной балочной конструкции путем запрессовки зубчатых стенок 6 П-образного металлического профиля 5 в массив древесины верхнего 1 и нижнего 2 поясов, например, при помощи гидравлических или пневматических прессовочных механизмов, при этом все гофры боковых стенок 4 будут вплотную примыкать к гофрам ребер жесткости 3.5. The side walls 4 are fastened to the upper 1 and lower 2 belts of the combined beam structure by pressing the toothed walls 6 of the U-shaped metal profile 5 into the wood mass of the upper 1 and lower 2 belts, for example, using hydraulic or pneumatic pressing mechanisms, whereby all the corrugations of the side walls 4 will be tightly adjacent to the corrugations of the stiffening ribs 3.
6. Крепят боковые стенки 4 к ребрам жесткости 3 в каждом гофре при помощи самонарезающих винтов 10.6. Fasten the side walls 4 to the stiffening ribs 3 in each corrugation using self-tapping screws 10.
Комбинированная балочная конструкция работает следующим образом. При действии вертикальной нагрузки происходит поперечный изгиб комбинированной балочной конструкции, при этом возникающие нормальные напряжения воспринимаются верхним 1 и нижним 2 деревянными поясами. Также в работу на восприятие нормальных напряжений включаются П-образные металлические профили 5 за счет жесткого соединения с верхним 1 и нижним 2 поясами при помощи клея 9 и запрессовки зубчатых стенок 6 в массив древесины поясов. Кроме этого за счет жесткого крепления к боковым стенкам 4 из стальных гофрированных тонких листов в зоне их верхней и нижней продольных граней при помощи контактной точечной сварки 8 полок 7 П-образных металлических профилей 5 боковые стенки 4 тоже полностью включаются в работу на восприятие нормальных напряжений. При этом, касательные напряжения, возникающие по плоскостям соединения боковых стенок 4 с полками 7 П-образных металлических профилей 5, воспринимаются контактной точечной сваркой, у которой несущая способность каждой точки в 2,5-3,0 раза выше, чем несущая способность самонарезающих винтов при работе на сдвиг (СП 260.1325800.2016 «Конструкции стальные тонкостенные из холодногнутых оцинкованных профилей и гофрированных листов», п. 10.1.3, формула 10.3 и п. 10.3.2, формула 10.15). Это позволяет при всех прочих равных условиях, в том числе при равном количестве точек крепления, повысить несущую способность конструкции из условия восприятия касательных напряжений или при одинаковой расчётной нагрузке уменьшить в 2,5-3,0 раза количество точек крепления, что обеспечивает сокращение трудоемкости изготовления предлагаемой комбинированной балочной конструкции. Также соединение боковых стенок 4 с ребрами жесткости 3 в каждом гофре при помощи самонарезающих винтов 10, в сравнении с деревометаллической балкой-прототипом, у которой такое соединение выполнено через гофр, уменьшает свободную длину между точками крепления и, соответственно, увеличивает устойчивость отсеков стенки, расположенных между ребрами жесткости, что приводит к увеличению расчетной несущей способности балки в целом. Например, при высоте конструкции 1000 мм и шаге ребер жесткости 1000 мм (расчетный отсек 1000×1000 мм) стенка из гофрированного листа типа С21 толщиной 0,5 мм в деревометаллической балке-прототипе при условии крепления боковых стенок к ребрам жесткости через гофр по результатам численных расчетов, выполненных в ПК «Лира 10.12», потеряет устойчивость при величине сдвигового усилия 18,95 кН, а в предлагаемой комбинированной балочной конструкции при условии крепления боковых стенок 4 к ребрам жесткости 3 в каждом гофре, что обеспечивается за счет гофрированного очертания боковых граней ребер жесткости 3 с очертанием гофров, совпадающим с гофрами стальных гофрированных тонких листов боковых стенок 4, потеря устойчивости боковой стенки произойдет при сдвиговом усилии 48,35 кН.The combined beam structure operates as follows. When subjected to a vertical load, transverse bending of the combined beam structure occurs, with the resulting normal stresses supported by the upper 1 and lower 2 wooden chords. The U-shaped metal profiles 5 also contribute to the normal stress support by being rigidly connected to the upper 1 and lower 2 chords using adhesive 9 and by pressing the toothed webs 6 into the wood of the chords. Furthermore, by rigidly attaching the flanges 7 of the U-shaped metal profiles 5 to the side walls 4 made of thin corrugated steel sheets in the area of their upper and lower longitudinal edges using resistance spot welding 8, the side walls 4 also contribute fully to the normal stress support. In this case, the shear stresses arising along the planes of connection of the side walls 4 with the shelves 7 of the U-shaped metal profiles 5 are perceived by resistance spot welding, in which the load-bearing capacity of each point is 2.5-3.0 times higher than the load-bearing capacity of self-tapping screws when working in shear (SP 260.1325800.2016 "Thin-walled steel structures made of cold-formed galvanized sections and corrugated sheets", clause 10.1.3, formula 10.3 and clause 10.3.2, formula 10.15). This makes it possible, all other things being equal, including an equal number of attachment points, to increase the load-bearing capacity of the structure from the condition of perception of shear stresses or, with the same design load, to reduce the number of attachment points by 2.5-3.0 times, which ensures a reduction in the labor intensity of manufacturing the proposed combined beam structure. Also, the connection of the side walls 4 with the stiffening ribs 3 in each corrugation using self-tapping screws 10, in comparison with the prototype wood-metal beam, in which such a connection is made through a corrugation, reduces the free length between the attachment points and, accordingly, increases the stability of the wall sections located between the stiffening ribs, which leads to an increase in the calculated load-bearing capacity of the beam as a whole. For example, with a structure height of 1000 mm and a stiffener pitch of 1000 mm (calculation compartment 1000 × 1000 mm), a wall made of corrugated sheet type C21 with a thickness of 0.5 mm in a wood-metal beam prototype, provided that the side walls are fastened to the stiffeners through a corrugation, according to the results of numerical calculations performed in the Lira 10.12 PC, will lose stability at a shear force of 18.95 kN, and in the proposed combined beam structure, provided that the side walls 4 are fastened to the stiffeners 3 in each corrugation, which is ensured by the corrugated outline of the side faces of the stiffeners 3 with the outline of the corrugations coinciding with the corrugations of the steel corrugated thin sheets of the side walls 4, the loss of stability of the side wall will occur at a shear force of 48.35 kN.
При изготовлении деревометаллической балки-прототипа для вклейки Т-образных профилей в массив древесины поясов требуется выполнение технологических операций по фрезеровке пазов и выемок, а также создание запрессовочного давления и выдержка под ним соединения до полного отверждения клеевой композиции (≈ 1 сутки). В предлагаемой комбинированной конструкции эти операции отсутствуют. Давление в клеевом шве между внутренними гранями полок 7 П-образного металлического профиля 5 и боковыми гранями верхнего 1 и нижнего 2 поясов создается при запрессовке зубчатых стенок 6 в массив древесины верхнего 1 и нижнего 2 поясов и сохраняется за счет фиксации зубьев в древесине, т.е. предлагаемая конструкция сразу готова к выполнению других технологических операций.When fabricating a prototype wood-metal beam for gluing T-shaped profiles into the solid wood of the chords, technological operations are required to mill grooves and recesses, as well as to create pressing pressure and maintain the joint under this pressure until the adhesive composition has fully cured (approximately 1 day). These operations are eliminated in the proposed combined design. Pressure in the adhesive joint between the inner faces of the flanges 7 of the U-shaped metal profile 5 and the side faces of the upper chords 1 and 2 is created by pressing the toothed walls 6 into the solid wood of the upper chords 1 and 2. This pressure is maintained by fixing the teeth in the wood, i.e., the proposed design is immediately ready for other technological operations.
Время на выполнение одной точки контактной сварки составляет не более 1 секунды (Овчинников В.В. Технология и оборудование контактной сварки. – М.: Издательский центр «Академия», 2016, с. 4; Общестроительные нормативы времени на контактную сварку. – М.: Экономика, 1989, с. 6), а аналогичное время для завинчивания одного самонарезающего винта равно 8-10 секунд (ЕНиР Сборник Е5-1-20 «Установка стального профилированного настила» - применительно).The time for performing one point of contact welding is no more than 1 second (Ovchinnikov V.V. Technology and equipment for contact welding. - M.: Publishing center "Academy", 2016, p. 4; General construction standards for the time for contact welding. - M.: Economy, 1989, p. 6), and a similar time for screwing in one self-tapping screw is 8-10 seconds (ENiR Collection E5-1-20 "Installation of steel profiled sheeting" - as applicable).
Тем самым достигается снижение трудоемкости изготовления и увеличение несущей способности комбинированной балочной конструкции.This reduces the labor intensity of production and increases the load-bearing capacity of the combined beam structure.
Claims (3)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU237338U1 true RU237338U1 (en) | 2025-09-22 |
Family
ID=
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU73008U1 (en) * | 2007-04-03 | 2008-05-10 | Евгений Георгиевич Шестопалов | FRAME BUILDING DESIGN |
| RU2365716C1 (en) * | 2008-03-07 | 2009-08-27 | Открытое акционерное общество "Волгоградский научно-исследовательский институт технологии машиностроения" (ОАО "ВНИИТМАШ") | Wood-and-metal beam |
| WO2010034878A1 (en) * | 2008-09-23 | 2010-04-01 | Upm-Kymmene Wood Oy | Wood-metal composite structure |
| RU139443U1 (en) * | 2013-08-06 | 2014-04-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Владимирский государственный университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых" (ВлГУ) | WOODEN COMPOSITION BEAM |
| AU2019275605A1 (en) * | 2014-04-22 | 2020-02-06 | Su, Guanghui MR | Integrated beam for corrugated sheet and integrated frame structure formed thereon |
| RU2825380C1 (en) * | 2024-02-28 | 2024-08-26 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Оренбургский государственный университет" | Wood-metal beam |
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU73008U1 (en) * | 2007-04-03 | 2008-05-10 | Евгений Георгиевич Шестопалов | FRAME BUILDING DESIGN |
| RU2365716C1 (en) * | 2008-03-07 | 2009-08-27 | Открытое акционерное общество "Волгоградский научно-исследовательский институт технологии машиностроения" (ОАО "ВНИИТМАШ") | Wood-and-metal beam |
| WO2010034878A1 (en) * | 2008-09-23 | 2010-04-01 | Upm-Kymmene Wood Oy | Wood-metal composite structure |
| RU139443U1 (en) * | 2013-08-06 | 2014-04-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Владимирский государственный университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых" (ВлГУ) | WOODEN COMPOSITION BEAM |
| AU2019275605A1 (en) * | 2014-04-22 | 2020-02-06 | Su, Guanghui MR | Integrated beam for corrugated sheet and integrated frame structure formed thereon |
| RU2825380C1 (en) * | 2024-02-28 | 2024-08-26 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Оренбургский государственный университет" | Wood-metal beam |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5875603A (en) | Metal and wood composite framing members for residential and light commercial construction | |
| US6250041B1 (en) | Hold down bracket | |
| US6643986B2 (en) | Diaphragm with perimeter edging on structural panels | |
| US6139667A (en) | Variable length truss and method for producing the same | |
| US6298612B1 (en) | Wall strengthening component | |
| US4409771A (en) | Sheet metal beam | |
| US6516584B1 (en) | Additional metal wood composite framing members for residential and light commercial construction | |
| JPH03500792A (en) | Small roof and its beams | |
| CA1305844C (en) | Structural member for buildings | |
| US6389762B2 (en) | Lintel | |
| US3066771A (en) | Prefabricated bridge deck panels | |
| RU237338U1 (en) | COMBINED BEAM STRUCTURE | |
| RU2492301C1 (en) | Beam with wall corrugated with asymmetric profile | |
| US10648167B2 (en) | Slotted joist seat structure and methods of designing and building the structure | |
| RU2825380C1 (en) | Wood-metal beam | |
| JPH07292802A (en) | Building wall structure | |
| KR20110065731A (en) | Steel assembly beam and steel concrete composite beam using the same | |
| RU113755U1 (en) | COVERING THE REGULAR STRUCTURE | |
| RU82730U1 (en) | COMPOSITION BEAM | |
| RU2109893C1 (en) | Wood-metal construction member | |
| KR20230079832A (en) | A T-type unit using H-beam and a composite structure system with reduced floor height combined with a steel plate built-up composite column and composite beam | |
| RU229553U1 (en) | Composite wood element on claw washers | |
| RU2851004C1 (en) | Composite box beam | |
| CN208792589U (en) | Assembled reorganization and expansion rigidity arch without beam | |
| RU2771153C1 (en) | Composite structure beam |