Гарячекатаний профіль шпунтової палі

Гарячекатаний профіль шпунтової палі, який складається зі стінки, що сполучається з полиця 3 6т. Т.5. - Дніпропетровськ: РВА «Дніпро-Вал», 2004, с.279]. Недоліком цього профілю є необхідність значної кількості штаб для формування шпунтової стінки. Крім того, полиці профілю виконано з різними кутами до вертикалі, що ускладнює процес виробництва як при формозміні металу, так і при використанні конструкції валкової арматури. Використання мінімальної кількості окремих штаб для формування шпунтових стінок значно скорочує кількість операцій при спорудженні металоконструкцій, прискорює і знижує вартість об'єкта будівництва. Це досягається як за рахунок мінімальних витрат робочого часу, так і за рахунок досягнення споживчих властивостей при зменшенні маси металоконструкції. Сучасні конструкції профілів шпунтових паль забезпечують створення одного метра стінки з використанням не більш двох штаб, при цьому показник питомого використання матеріалу складає не менш К=14,515,1см3/м. Найбільш близьким по технічній суті і результату, що досягається, є гарячекатаний профіль шпунтової палі П-подібної форми, який містить стінку і дві полиці, що примикають до неї, на вільних кінцях яких розміщено замкові елементи. Полиці профілю виконано у вигляді двох ділянок з різними кутами нахилу до вертикалі, що забезпечує висоту профілю 250мм. Товщина полиці постійна по всій довжині і складає 0,534 товщини стінки. Відстань між осями замкових елементів даного профілю складає 500мм, що дозволяє сформувати один метр стінки з моментом опору 3200см3/м, використовуючи дві штаби. Маса окремої шпунтової палі складає 106кг/м, показник питомого використання матеріалу К=15,09см3/м (Norme française NF A 45 - 020, Juin, 1990). Значна висота профілю, 250мм, ускладнює процес його формування в зв'язку з необхідністю використання заготовки спеціальної форми. Зазначена висота профілю передбачає глибоке врізання в робочі валки прокатних клітей, що не дозволяє робити даний профіль на більшості великосортних станів. Вигин полиць і велика довжина ускладнюють конструкцію валкової арматури, необхідної для його виробництва. В основу корисної моделі поставлено задачу удосконалення гарячекатаного профілю шпунтової палі, в якому шляхом зміни конфігурації перерізу забезпечується значне зниження металомісткості при збереженні максимальних міцнісних характеристик, підвищення показника питомого використання матеріалу, спрощення технології виготовлення і зниження собівартості продукції. Поставлена задача досягається тим, що в гарячекатаному профілі шпунтової палі, який складається зі стінки, що сполучається з полицями, вільні кінці яких виконано у вигляді замкових елементів, відповідно до корисної моделі ширина стінки складає 0,6-0,65 відстані між осями замкових елементів, центральну частину нижньої поверхні стінки виконано зі стрілою прогину 0,005-0,02 товщини стінки, відношення довжини полиць до ширини стінки знаходиться в межах 0,7-0,75, товщина полиці в місці сполучення зі стінкою дорівнює 0,54 40381 4 0,6 товщини стінки, а в місці сполучення з замковим елементом - 0,5-0,55 товщини стінки, при цьому зовнішні грані полиць нахилені до вертикалі під кутом 16°-17°. Суть корисної моделі пояснюється кресленням, де зображено переріз гарячекатаного профілю шпунтової палі і зазначено літерні позначення: А - товщина стінки; В - відстань між осями замкових елементів; С - ширина стінки; a - кут нахилу зовнішньої грані полки до вертикалі; R - радіус стріли прогину центральної частини нижньої поверхні стінки. Гарячекатаний профіль шпунтової палі складається зі стінки 1 і полиць 2, вільні кінці яких виконано у вигляді замкових елементів. Відстань між осями замкових елементів пропонованого профілю визначено з умови використання мінімальної кількості окремих шпунтових паль для створення одного метра шпунтової стінки. Цей параметр забезпечує мінімальну кількість операцій і спеціальної техніки, необхідних для формування шпунтової стінки. Пропоновані значення товщини стінки 1 і полиць 2 забезпечують міцнісні параметри профілю з урахуванням процесу корозійного зносу. Полиці 2 профілю без перегинів і виконані з однаковим кутом нахилу до вертикалі а, який складає 16°-17°, що спрощує технологію виготовлення і знижує витрати на його виробництво. Форму перерізу стінки 1, центральну частину нижньої поверхні якої виконано зі стрілою прогину 0,005-0,02 товщини стінки 1, визначено з урахуванням симетричного виконання елементів профілю в процесі його виробництва. Стрілу прогину визначено радіусом R=((0,1-0,2)С)2+4((0,005-0,02)А)2/8(0,005-0,02)А Співвідношення значень ширини стінки 1, довжини полиць 2, кута нахилу зовнішніх граней полиць 2 до вертикалі a у сполученні зі спеціальною формою стінки 1 забезпечує зниження металомісткості при збереженні максимальних експлуатаційних характеристик, зокрема моменту опору шпунтової стінки, що складає 3206см3/м, і показника питомого використання матеріалу, що складає 15,3см3/м. Збільшення співвідношення між шириною стінки 1 і відстанню між осями замкових елементів більш 0,65, як і збільшення співвідношення товщини полиць 2 і стінки 1 більш 0,6 і 0,55 відповідно, збільшення стріли прогину центральної частини нижньої поверхні стінки 1 більш 0,02 призводять до збільшення маси профілю, підвищеної металомісткості конструкцій і зниженню показника питомого використання матеріалу. Зменшення співвідношення між шириною стінки 1 і відстанню між осями замкових елементів, як і співвідношення товщини полиць 2 і стінки 1, стріли прогину центральної частини нижньої поверхні стінки 1 менш пропонованих значень знижує споживчі й експлуатаційні характеристики профілю. При зниженні моменту опору шпунтової стінки дану конструкцію профілю не можна використовувати при будівництві гідротехнічних споруд, що сприймають значні навантаження, а тільки в менш відповідальних конструкціях. Зменшення товщини стінки 1 і полиць 2 різко знижує час ефективної 5 40381 роботи профілю в зв'язку з низькою стійкістю від корозії. Приведені значення довжини полиць 2 і кута нахилу зовнішніх граней полиць 2 до вертикалі а забезпечують необхідні показники міцності. При довжині полиць 2 більш пропонованих значень збільшується загальна висота профілю, що призводить до необхідності використання складного прокатного устаткування з робочими валками великого діаметра і маси, в результаті чого ускладнюється технологія виробництва і збільшується собівартість продукції. При зменшенні довжини полиць 2 знижується висота і міцнісні характеристики профілю, збільшується металомісткість конструкції. Сукупність пропонованих змін форми профілю при збереженні максимальних міцнісних характеристик забезпечує зниження маси, як окремої шпунтової палі до 104,6кг, так і одного квадратного Комп’ютерна верстка Н. Лисенко 6 метра шпунтової стінки, спорудженої з використанням нового профілю. Виготовлення пропонованого профілю здійснюється відомими способами з використанням валкової арматури простої конструкції при відповідній зміні калібрування валків. Завдяки конструктивним особливостям пропонований профіль шпунтової палі дозволяє досягти зниження металомісткості не менш, ніж на 1,32% при забезпеченні максимальних міцнісних характеристик. Показник питомого використання матеріалу при формуванні шпунтової стінки з застосуванням тільки пропонованого профілю складає не менш К=15,3см3/м. Кожну штабу профілю може бути використано як окрему конструкцію, так і як елемент у складі складної металоконструкції з використанням аналогічних профілів або профілів, що відрізняються споживчими властивостями і металомісткістю. Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601