144791. lajstromszámú szabadalom • Aszimmetrikus keresztmetszetű hajlításra igénybevett acéltartó
Megjelent: 1959. március 15-én. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 144.791. SZÁM 37. b. OSZTÁLY - FE—170. ALAPSZÁM Asszimmetrikus kereszmetszetű hajlításra igénybevett acéltartó A magyar Állam mint a feltaláló, néhai dr Feimer László volt budapesti lakos jogutódja A bejelentés napja: 1952. május 14. A hajlított acéltartók méretezésénél szem előtt tartVa az anyagtakarékosságot eddig azt javasolták, hogy a tartót a vízszintes síkra asszimmetrikus keresztmetszettel készítsék, mégpedig a húzott övet erősítsék meg. Ezt arra alapították, hogy dinamikus terhelés alatt a nagyszilárdságú acélok húzófáradékonyságának küszöbértéke kisebb, mint a nyomófáradékonyságának. Megállapításunk szerint azonban ez az eltérés kicsiny és a gyengébb minőségű acéloknál teljesen eltűnik. Kísérleteink azt mutatták, hogy éppen ellenkezőleg, a hajlított acéltartó nyomott öve a kisebb szilárdságú, és ez a nyomott övnek a hajlított tartó teherbírásának megszűnésekor bekövetkező kihajlásának tulajdonítható. I- és T-tartókkal végzett kísérletek eredményét e2 az 1. ábrán tüntettük fel. A diagram f =— abszcisszája a hajlított tartó húzott szála e2 távolságának et viszonya nyomott szála e t távolságához, £ = —- ordináta ja pedig a a BT hajlítószilárdság aF viszonya a oP folyásihatárhoz. A diagramban afo vízszintes egyenes szimmetrikus I-tartók viszonylagos hajlítószilárdságát tünteti fel. Amint látjuk, ez az átlagos érték 1,12. Az asszimmetrikus I- és T-tartók hajlítási szilárdságát a húzott szálban a f (+) görbe, a nyomott szálban f (—) görbe ábrázolja. Amint látjuk, a nyomott szálban a szilárdságtani számításokkal meghatározott nyomófeszültség abszolút értéke kisebb, mint a húzófeszültség a hajlított tartó teherbírásának megszűnésekor. Tömör trapéz alakú tartót (2a. ábra) a vele az alább megadott módon arányos négyszögalakú tartóval (2b. ábra) összehasonlítva, a fenti kísérleti eredmények figyelembevételével az előbbire kedvezőbb következő eredményeket kaptuk: Az összehasonlításhoz vett négyszög és trapéz oldalméretei közt álljon fenn az sx s m1 m arány. A trapéz és a négyszög keresztmetszetű tartó hajlító-igénybevétele egyenlő lesz, ha keresztmetszeti tényezőjüket a c H—) egyenlet szerint választjuk meg és ebben c = : ío Ebből kiindulva az egyenértékű keresztmetszetek FT területének — arányát, a gazdaságosság fokát £ függvényében a 3. ábrán látható diagram tünteti fel. Ebből láthatjuk, hogy a leggazdaságosabb az a trapéz szelvény, amelynél £ = 1,6 , azonban a gazdaságosság 1,4 és 1,75 határok között keveset változik. <? = 1,5 -nél FT — =0,827, F a vagyis az ilyen alakú trapéz keresztmetszete 17,3 %-kal kisebb, mint az ugyanolyan teherbírású négyszögé. Összehasonlító számításokat végeztünk arra az esetre is, hogy a trapéz és a négyszög területe egyenlő. Abban az esetben, ha a trapéznál £ = 1,5, a keresztmetszeti tényezőkre kaptuk, hogy K7 =1,34 K Q . Ez azt jelenti, hogy a trapézkeresztmetszetű tartó teherbírása 1,34-szerese a négyszögkeresztmetszetűének. Végeztünk számításokat összetett asszimmetrikus szelvényekre -is. Ha szimmetrikus I-tartóból úgy származtatunk asszimmetrikus tartót, hogy a húzott öv vastagságaid = d — d2 mérettel csökkentjük és a nyomott öv d vastagságát ugyananynyival di-re növeljük (4. ábra), a kapott eredményeket két számpélda esetére az alábbi táblázatban tüntettük fel.
