Способ изготовления балок коробчатого сечения

(12) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ БАЛОК КОРОБЧАТОГО СЕЧЕНИЯ(71) Заявитель Государственное учреждение высшего профессионального образования БЕЛОРУССКО-РОССИЙСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ(72) Авторы Десятник Валерий Владимирович Попковский Виктор Александрович Куликов Валерий Петрович Тарасенко Ирина Владимировна(73) Патентообладатель Государственное учреждение высшего профессионального образования БЕЛОРУССКО-РОССИЙСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ(57) 1. Способ изготовления балок коробчатого сечения, при котором осуществляют сборку и прихватку вертикальных и горизонтальных листов и их последующую сварку в определенной последовательности, отличающийся тем, что производят сборку и прихватку вертикальных и горизонтальных листов двух балок, размещают одну балку на другой таким образом, чтобы плоскости их максимальной жесткости были параллельны, фиксируют балки друг относительно друга, одновременно сваривают в обратноступенчатой последовательности нижние поясные швы верхней балки, систему из двух балок кантуют на 180 и одновременно сваривают в обратноступенчатой последовательности нижние поясные швы балки, расположенной сверху, затем балки раскрепляют, каждую из балок кантуют на 180, устанавливают одну балку на другую таким образом, чтобы плоскости их максимальной жесткости были параллельны, фиксируют балки друг относительно друга,одновременно сваривают в обратноступенчатой последовательности нижние поясные швы верхней балки, систему из двух балок кантуют на 180 и одновременно сваривают в обратноступенчатой последовательности нижние поясные швы балки, расположенной сверху, затем балки раскрепляют. 6313 1 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что фиксируют балки друг относительно друга стяжками, расстояниемежду которыми выбирают равным 24,2 где- модуль упругости металла балки, - момент инерции системы из двух балок относительно горизонтальной оси, проходящей через ее центр тяжести, - длина балки.(56) Окерблом Н.О. и др. Проектирование технологии изготовления сварных конструкций. Ленинград СудпромГИЗ, 1963. - С. 414.952721, 1982.2064390 1, 1996. Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано, например, при изготовлении секций телескопических стрел автомобильных кранов. Известен способ изготовления балок коробчатого сечения, при котором осуществляют сборку и прихватку горизонтальных и вертикальных листов и их последующую сварку(Окерблом Н.О., Демянцевич В.П., Байкова И.П. Проектирование технологии изготовления сварных конструкций - Ленинград Государственное союзное издательство судостроительной промышленности, 1963. - С. 392). Недостатками указанного способа изготовления балок коробчатого сечения является наличие значительных сварочных деформаций изгиба и кручения, что снижает несущую способность конструкции и требует ее последующей правки. Наиболее близким к заявляемому по технической сущности и достигаемому эффекту является способ изготовления балок коробчатого сечения, при котором осуществляют сварку и прихватку вертикальных и горизонтальных листов и последующую их сварку в определенной последовательности (Окерблом Н.О., Демянцевич В.П., Байкова И.П. Проектирование технологии изготовления сварных конструкций. - Ленинград Государственное союзное издательство судостроительной промышленности, 1963. - С. 414). Недостатками вышеуказанного способа изготовления балок коробчатого сечения является наличие значительных сварочных деформаций изгиба и кручения, что снижает несущую способность конструкции, затрудняет монтаж и ее нормальную эксплуатацию. Кроме того, изменение геометрических характеристик сечения балки влечет за собой необходимость правки конструкции, что значительно повышает трудоемкость процесса и его стоимость. Задачей изобретения является уменьшение сварочных деформаций. Поставленная задача достигается тем, что в способе изготовления балок коробчатого сечения, при котором осуществляют сборку и прихватку вертикальных и горизонтальных листов и их последующую сварку в определенной последовательности, согласно изобретению, производят сборку и прихватку вертикальных и горизонтальных листов двух балок, размещают одну балку на другой таким образом, чтобы плоскости их максимальной жесткости были параллельны, фиксируют балки друг относительно друга, одновременно сваривают в обратноступенчатой последовательности нижние поясные швы верхней балки, систему их двух балок кантуют на 180 и одновременно сваривают в обратноступенчатой последовательности нижние поясные швы балки, расположенной сверху, затем балки раскрепляют, каждую из балок кантуют на 180, устанавливают одну балку на другую таким образом, чтобы плоскости их максимальной жесткости были параллельны, фиксируют балки друг относительно друга, одновременно сваривают в обратноступенчатой 2 6313 1 последовательности нижние поясные швы верхней балки, систему их двух балок кантуют на 180 и одновременно сваривают в обратноступенчатой последовательности нижние поясные швы балки, расположенной сверху, затем балки раскрепляют. Кроме того, поставленная задача достигается тем, что балки фиксируют друг относительно друга стяжками,расстояние 1 между которыми выбирают равным 4 металла балки,- момент инерции системы из двух балок относительно горизонтальной оси, проходящей через ее центр тяжести,- длина балки. Благодаря тому, что собранные и прихваченные балки устанавливают одну на другую таким образом, чтобы плоскости их максимальной жесткости были параллельны, фиксируют балки друг относительно друга, например, стяжками, обеспечивается снижение сварочных деформаций за счет того, что момент инерции системы, состоящей из двух балок,относительно вертикальной оси, проходящей через центр тяжести системы, увеличивается в 8 раз по сравнению с моментом инерции одной балки. Благодаря тому, что вначале сваривают нижние поясные швы верхней балки, затем систему из двух балок кантуют на 180 и сваривают нижние поясные швы балки, расположенной сверху, сварные швы оказываются максимально приближены по вертикальной оси, проходящей через центр тяжести системы их двух балок, к центру тяжести этой системы. Поэтому изгибающий момент от усадочной силы относительно горизонтальной оси,проходящей через центр тяжести системы их двух балок, будет минимально возможным,что сводит к минимуму сварочные деформации. Сварка же одновременно двух поясных швов позволяет взаимно компенсировать изгибающие моменты относительно вертикальной оси, создаваемые усадочными силами, образующимися при сварке каждого из поясных швов. За счет этого сводится к минимуму изгиб относительно вертикальной оси,проходящей через центр тяжести системы из двух балок. Благодаря тому, что расстояние 1 между стяжками выбирают из соотношения 24, где Е - модуль упругости металла балки,- момент инерции системы их 2 двух балок относительно горизонтальной оси, приходящей через ее центр тяжести,длина балки, обеспечивается сведение сварочных деформаций к минимальному значению. Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг. 1, 2, 3 и 4 показана последовательность изготовления балки коробчатого сечения. Собранные и прихваченные балкииразмещают одна на другой таким образом,чтобы плоскости А и В их максимальной жесткости были параллельными, фиксируют балкиидруг относительно друга стяжками , одновременно сваривают в обратноступенчатой последовательности нижние поясные швы 1 и 2 балки , систему из двух балокикантуют на 180 и одновременно сваривают в обратноступенчатой последовательности нижние поясные швы 3 и 4 балки , затем балкиираскрепляют, каждую из балок поворачивают на 180, устанавливают балкуна балкутаким образом, чтобы плоскости их максимальной жесткости А и В были параллельны, фиксируют балкиидруг относительно друга стяжками , одновременно сваривают в обратноступенчатой последовательности нижние поясные швы 5 и 6 балки , систему из двух балокикантуют на 180 и одновременно сваривают в обратноступенчатой последовательности нижние поясные швы 7 и 8 балки , затем балки раскрепляют. Расстояние 1 между стяжками выбирают из 2 соотношения 4, где Е - модуль упругости металла балки,- момент инерции 2 системы из двух балок относительно горизонтальной оси, проходящей через ее центр тяжести,- длина балки. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.