Длина двутавра максимальная: Двутавровая балка: Марка, ГОСТ, цена

Балка двутавровая

Балки двутавровые обыкновенные имеют уклон внутренних граней полок и обозначаются номером, соответствующим их высоте в сантиметрах. В сортамент входят профили от № 10 до № 60. Стенки у крупных двутавров имеют минимальную толщину по условиям устойчивости. Соотношение толщины стенки и высоты двутавра достигает 1/55. Чем тоньше стенка, тем выгоднее сечение балки при работе ее на изгиб. Однако по условиям технологии прокатки у большинства двутавров стенки получаются значительно толще, чем это требуется по условию их устойчивости. Благодаря сосредоточению материала в полках двутавры имеют большую жесткость относительно горизонтальной оси, но небольшая ширина полок делает их малоустойчивыми относительно вертикальной оси.

Балки двутавровые с параллельными гранями полок прокатывают трех основных типов: нормальные двутавры (Б), широкополочные двутавры (Ш), колонные двутавры (К). Отношение ширины полок к высоте балочных профилей (Б) и (Ш) лежит в пределах от 1:1,65 (при малых высотах) до 1:1,25 (при больших высотах). Колонные профили (К) имеют отношение ширины полок к высоте, близкое 1:1, что придает им устойчивость относительно вертикальной оси.

• 1. Сортамент и масса 1 м проката
• 2. Предельные отклонения размеров и массы

Сортамент на стальные двутавры с уклоном внутренних граней полок регламентируется ГОСТ 8239–89. Данный стандарт устанавливает сортамент горячекатаных стальных двутавров с уклоном внутренних граней полок. Уклон внутренних граней полок должен быть 6–12 %.

Рис. 1. Балка по ГОСТ 8239-89 с уклоном внутренних граней полок 6-12 %

Условные обозначения: h — высота двутавра; b — ширина полки; S — толщина стенки; t — средняя толщина полки; R — радиус внутреннего закругления; r — радиус закругления полки.

По точности прокатки двутавры подразделяют на:

• повышенной точности — Б
• обычной точности — В.

Таблица 1. Размеры, масса и количество
метров в тонне двутавров стальных горячекатаных по ГОСТ 8239–89

Примечание. Масса 1 м двутавра вычислена по номинальным размерам при плотности материала 7850 кг/м³ и является справочной величиной. Величины радиусов закругления, уклона внутренних граней полок, толщины полок не контролируются на готовом прокате. Не рекомендуется двутавры от 24 до 60 применять в новых разработках.

Профили изготавливают длиной от 4 до 12 м. По длине профили подразделяют на:

• мерной длины;
• кратной мерной длины;
• немерной длины.

вернуться к содержанию

Рис. 2. Отклонения размеров поперечного сечения

Условные обозначения: b₁ — ширина укороченного фланца; b₂ — ширина удлиненного фланца; ∆ — перекос полки; f — прогиб стенки.

Таблица 2. Предельные отклонения размеров, мм

Параметр двутавра, показатель качества	Размер, мм	Точность прокатки
		повышенной	обычной
Высота, h	До 140 включ.	±2,0	±2,0
	От 140 до 180 включ.		±2,5
	От 180 до 300 включ.	±3,0	±3,0
	От 300 до 360 включ.		±3,5
	От 360 до 600 включ.	±4,0	±4,0
Ширина полки, b	До 73 включ.	±2,0	±2,0
	От 73 до 90 включ.		±2,5
	От 90 до 135 включ.		±3,0
	От 135 до 155 включ.	±3,0	±3,5
	От 155		±4,0
Толщина полки, t*	До 7,5 включ.	–0,4	–0,7
	От 7,5 до 8,9 включ.	–0,5	–0,7
	От 8,9 до 10,7 включ.	–0,6	–0,8
	От 10,7 до 12,3 включ.	–0,7	–1,0
	От 12,3 до 14,2 включ.	–0,8
	От 14,2 до 15,2 включ.	–0,9
	От 15,2	–1,0	–1,2
Перекос полки, ∆, при ширине b	От 55 до 190 включ.	Не более 0,0125 b	Не более 0,02 b
Отклонение отсимметричности δ,δ=(b1-b2)/2при ширине b	До 73 включ.	2,0	2,0
	От 73 до 90 включ.		2,5
	От 90 до 135 включ.		3,0
	От 135 до 145 включ.	3,0	3,5
	От 145		4,0
Длина	До 8 м включ.	+40	+40
	От 8 м	К допуску +40 прибавлять по 5 мм на каждый метр длины св. 8 м	+80

* Плюсовые отклонения ограничиваются предельными отклонениями по массе.

Размеры и геометрическую форму контролируют на расстоянии не менее 500 мм от торца двутавра.

Прогиб стенки, f, не должен превышать 0,15·S.

Кривизна двутавра не должна превышать 0,2 % длины.

Стандартом регламентируются предельные отклонения по массе 1 м двутавра. Они не должны превышать +3/-5 %.

вернуться к содержанию

• 1. Сортамент и масса 1 м проката
• 2. Предельные отклонения размеров и массы
• 3. Предельные отклонения по длине

Сортамент на балки двутавровые специальные регламентируется ГОСТ 19425–74. Данный стандарт распространяется на горячекатаные двутавровые балки для подвесных путей (М), армирования шахтных стволов (С) и швеллеры для автомобильной промышленности:

• для балок серии М уклон внутренних граней полок составляет 12 %;
• для балок серии С уклон внутренних граней полок составляет 16 %.

Рис. 1. Балка по ГОСТ 19425–74 с уклоном внутренних граней полок 12 % и 16 %

Условные обозначения: h — высота двутавра; b — ширина полки; S  — толщина стенки; t — средняя толщина полки; R — радиус внутреннего закругления; r — радиус закругления полки.

Радиусы закруглений на профилях не определяются и указываются для построения калибра.

По точности прокатки профили подразделяют на:

• высокой точности — А,
• обычной точности — В.

Таблица 1. Размеры, масса и количество
метров в тонне двутавров стальных горячекатаных по ГОСТ 19425–74

Примечание. Масса 1 м двутавра вычислена по номинальным размерам при плотности материала 7850 кг/м³ и является справочной величиной. Радиусы закруглений на профилях не определяются и указываются для по-строения калибра.

Балки выпускаются длиной от 4 до 13 м. По длине балки подразделяются на:

• мерной длины;
• кратной мерной длины;
• мерной длины с остатком до 5 % от массы партии;
• кратной мерной длины с остатком до 5 % от массы партии;
• немерной длины.

Остатком считаются профили длиной не менее 3 м.

вернуться к содержанию

Таблица 2. Предельные отклонения размеров профилей, мм

а) — Плюсовые отклонения ограничиваются предельными отклонениями по массе

Стандартом регламентируются предельные отклонения по массе 1 м профиля. Они не должны превышать плюс +3/-5 %. Предельные отклонения проверяются предприятием-изготовителем взвешиванием партии массой 20–60 т от каждых 400–500 т проката или кусков профиля длиной не менее 300 мм, отбираемых при прокатке не реже, чем через каждые 100 прокатанных штанг.

вернуться к содержанию

Предельные отклонения по длине профилей мерной и кратной мерной длины не должны превышать:

• для обычной точности прокатки:
  • +40 мм при длине до 8 м;
  • +80 мм при длине св. 8 м.
• для высокой точности прокатки:
  • +40 мм при длине до 8 м;
  • +5 мм на каждый метр свыше 8 м.

вернуться к содержанию

Рис. 1. Сварной двутавр

Условные обозначения: h — высота двутавра; b — ширина полки; S — толщина стенки; t — толщина полки.

Таблица 1. Размеры, масса
и количество метров в тонне сварных двутавров по ТУ У 01412851.001–95
производства Днепропетровского завода металлоконструкций им. Бабушкина

Примечание. Масса 1 м сварного двутавра вычислена по номинальным размерам при плотности материала 7850 кг/м³ и является справочной величиной.

вернуться наверх

• 1. Сортамент и масса 1 м проката
• 2. Предельные отклонения размеров и массы
• 3. Предельные отклонения по длине

Сортамент на двутавровые балки с параллельными гранями полок определяется по ГОСТ 26020–83. Данный стандарт распространяется на стальные горячекатаные двутавры с параллельными гранями полок высотой от 100 до 1000 мм и шириной полок от 55 до 400 мм.

В зависимости от соотношения размеров и условий применения двутавры подразделяют на следующие типы:

• Б — нормальные двутавры;
• Ш — широкополочные двутавры;
• К — колонные двутавры.

Рис. 1. Балка по ГОСТ 26020-83 без уклона внутренних граней полок

Условные обозначения: h — высота двутавра; b — ширина полки; S — толщина стенки; t — средняя толщина полки; r — радиус внутреннего закругления.

Таблица 1. Размеры, масса и количество метров
в тонне двутавров стальных горячекатаных по ГОСТ 26020–83

Примечание. Масса 1 м двутавра вычислена по номинальным размерам при плотности материала 7850 кг/м³ и является справочной величиной. Радиусы закруглений на профилях не определяются и указываются для построения калибра.

Двутавры изготавливают длиной от 6 до 24 м. В зависимости от длины двутавры подразделяют на:

• мерной длины;
• мерной длины с отрезком;
• кратной мерной длины;
• кратной мерной длины с отрезком;
• немерной длины.

В качестве длины двутавра принимается максимальная длина условно вырезанного двутавра с торцами, перпендикулярными продольной оси.

Стандартом допускается изготовление двутавров ограниченной длины в пределах немерной.

Отрезком считаются двутавры длиной не менее:

• 3 м — для двутавров с линейной плотностью до 20 кг/м;
• 4 м — для двутавров с линейной плотностью свыше 20 кг/м.

Для двутавров мерной длины с отрезком и кратной мерной длины с отрезком допускаются отрезки в объеме:

• до 5 % от массы партии — для двутавров с линейной плотностью до 20 кг/м;
• до 8 % от массы партии — для двутавров с линейной плотностью свыше 20 до 50 кг/м;
• до 12 % от массы партии — для двутавров с линейной плотностью свыше 50 до 150 кг/м;
• до 20 % от массы партии — для двутавров с линейной плотностью свыше 150 кг/м.

вернуться к содержанию

Рис. 2. Отклонения размеров поперечного сечения

Условные обозначения: b — ширина полки; b₁ — ширина укороченного фланца; b₂ — ширина удлиненного фланца; ∆ — перекос полки; f — кривизна стенки по высоте сечения.

Таблица 2. Предельные отклонения по размерам и геометрической форме двутавров

Проверка размеров проводится на расстоянии не менее 500 мм от торца профиля. Отклонения линейной плотности двутавров от теоретической не должны превышать ±4,0 %.

вернуться к содержанию

Таблица 3. Предельные отклонения
по длине профилей мерной и кратной мерной длины

Косина реза не должна приводить к превышению предельных отклонений по длине двутавров.

Поверхность притупления углов полки должна быть выпуклой без уступов. Радиус притупления не должен превышать 0,2·t, но не более 3 мм.

вернуться к содержанию

Как выбрать двутавровую балку

А знаете ли вы, что, благодаря своей особой Н-образной форме, металлический двутавр является универсальным металлопрокатом, так как обладает повышенной степенью прочности и надежности. Двутавровые балки способны выдерживать существенные динамические и статические нагрузки и широко применяется при возведении строений в качестве вертикальных опор и горизонтальных перекрытий.

Классификация двутавровых балок по ГОСТу

Двутавровые балки классифицируются по ГОСТам на основе теоретических и экспериментальных исследований. Благодаря исследованиям выявляют наиболее востребованные фасонные профили.

Например, зная, что с возрастанием ширины пролета необходимо увеличение высоты стальных балок, мы можем высчитать двутавр, который обеспечит необходимую прочность строения.

Например:

• прочность при шестиметровом пролете обеспечивает двутавр № 20 с высотой профиля 200 мм;
• при уменьшенном до 4 м расстоянии между стенами можно использовать двутавр № 16 с высотой 160 мм.

Двутавр ГОСТ 8239-89	Двутавр нормальный (Б)	Двутавр широкополочный (Ш)	Двутавр колонный (К)


Классический двутавр с уклоном внутренних граней полок 6-12% (ГОСТ 8239-89) применяют главным образом в качестве элементов, работающих на изгиб, а также в составных сечениях колонн.


Помните, что балки выбирают по номерам, соответствующим высоте профиля в сантиметрах.


Теперь посмотрим на типоразмеры двутавров с параллельными гранями полок (ГОСТ 26020-83, СТО АСЧМ 20-93):

• нормальные балочные двутавры (Б), выпускают высотой до 1000 мм, с шириной полок до 320 мм. Я их применяю для эксплуатации под средними нагрузками;
• широкополочные двутавры (Ш), имеют высоту также до 1000 мм при максимальной ширине полок 400 мм. Подходят для разрезки по продольной оси для получения таврогово профиля. Тавр укладывают на один пролет. Целый двутавровый профиль – на один или несколько пролетов. Эти металлоизделия очень массивны. Их можно эсплуатировать в качестве самостоятельного элемента без применения усиливающих деталей;
• колонные двутавры (К), их использование эффективно в колоннах зданий. Они имеют соотношение высоты к ширине полок 1:1 и максимальные размеры 400х400 мм. Это наиболее массивные профили. Имеют широкие, утолщенные полки и стенки. Я использую их в строительстве большепролетных конструкций.


Типовые схемы расположения двутавра


При проведении расчетов для нас важен будет исходный параметр, то есть мне важно знать, как выглядит балка и как крепится. Большинство вариантов сводится к основным схемам:



















	шарнирно-опертая балка с равномерно приложенной нагрузкой
	с жесткой заделкой одного конца, сила распределена равномерно
	однопролетная с консолью с одной стороны, с дополнительной опорой, нагрузка равномерно распределена
	шарнирно-опертая, сила сосредоточенная
	шарнирно-опертая, с двумя приложенными силами
	консоль с жесткой заделкой, приложена сосредоточенная сила


Перед началом расчета нам необходимо узнать силы, действующие на двутавровую балку. В зависимости от продолжительности воздействия, силы могут быть временными или постоянные.

Давайте посмотрим, что это за силы в таблице ниже:













Постоянные	Собственная масса балки и перекрытия. В упрощенном варианте вес межэтажного перекрытия без цементной стяжки с учетом массы балки принимают равным 350 кг/м2, с цементной стяжкой – 500 кг/м2
Длительные	Полезные	Зависят от назначения здания
	Кратковременные	Снеговые, зависят от климатических условий региона
	Особые	Взрывные, сейсмические. Для балок, работающих в стандартных эксплуатационных условиях, не учитываются. В онлайн-калькуляторах обычно не учитываются


Выделяют два типа нагрузки:

1. Нормативные. Их устанавливают по строительным нормам и правилам;
2. Расчетные равны нормативной величине, умноженной на коэффициент надежности.


Давайте рассмотрим примеры.


При усилии менее 200 кг/м2 коэффициент обычно принимают равным 1,3, при более 200 кг/м2 – 1,2.


Шаг между балками принимают равным 1 м. В некоторых случаях, если это допустимо в конкретных эксплуатационных условиях, в целях экономии материалов я советую увеличивать шаг до 1,1 или 1,2 м.


При расчетах берите во внимание марку стали. Например, для использования в условиях высоких нагрузок и при минусовых температурах востребованы двутавровые балки, изготовленные из низколегированных сталей.


Способы выбора оптимального размера сечения профиля


Наиболее точным вариантом подбора номера и типа двутаврового профиля будет проведение профессиональных расчетов. Именно этот способ я использую при проектировании ответственных крупногабаритных объектов. Для обеспечения надежности строения рекомендую отдавать предпочтение профилю с большим номером.


Для примерного определения размера профиля можно воспользоваться таблицей соответствия номера двутавровой балки максимально допустимой нагрузке:



















Общая нагрузка, кг/ м2	Длина пролета
	3м при шаге:			4 м при шаге:			6м при шаге:
	1м	1,1м	1,2м	1м	1,1м	1,2м	1м	1,1м	1,2м
300	10	10	10	10	12	12	16	16	16
400	10	10	10	12	12	12	20	20	20
500	10	12	12	12	12	12	20	20	20


Из этой таблицы видно, что для двутавровой балки номер 10 максимальная длина пролета составляет 4 м при шаге 1,2 м, нагрузка – 400 кг/м2, для номера 16 длина пролета может достигать 6 м, нагрузка, которую он может выдержать, – 300 кг/м2, для профиля 20 – 6 м и нагрузка 400 кг/м2.


И так для того, чтобы выбрать оптимальный размер металлического двутавра, тщательно рассчитывайте размеры и нагрузки на перекрытия. Чтобы увеличить срок эксплуатации здания, покупайте качественные строительные материалы.


Компания «УралСибМет»  вот уже более 10 лет поставляет высококачественный металлопрокат, по доступным ценами и с возможностью доставки по Иркутской области, Бурятии и Забайкальскому краю.


А опытные сотрудники «УралСибМет» помогут сделать расчет и подобрать всех необходимых строительных материалов.


  

ГОСТ 26020-83




Двутавровые стальные балки нормальные ГОСТ 26020-83 Двутавровая стальная балка с параллельными гранями полок по ГОСТ 26020-83. Нормальные балки обозначаются индексом «Б». Цифра, стоящая после индекса балки, соответствует профилеразмеру данной серии в зависимости от толщины стенки и полки. Сортамент нормальных (Б) двутавров соответствует ГОСТ 26020-83 1. Настоящий стандарт распространяется на стальные горячекатаные двутавры с параллельными гранями полок высотой от 100 до 1000 мм и шириной полок от 55 до 400 мм. 2. По соотношению размеров и условиям применения двутавры подразделяются на типы: Б — нормальные двутавры; (Балка Б2 и Б1) Ш — широкополочные двутавры; (балка широкополочная) К — колонные двутавровые балки. 3. Поперечное сечение двутавров должно соответствовать указанному на черт. 1. 4. Размеры двутавров, площадь поперечного сечения, линейная плотность и справочные величины приведены в табл. 1. 5. Предельные отклонения по размерам и геометрической форме двутавров (черт. 1 и 2) не должны превышать величин, приведенных в табл. 2. Обозначение к чертежу и табл. 1: h — высота двутвара; b — ширина полки; s — толщина стенки; t — толщина полки; r — радиус сопряжения; I — момент инерции; W — момент сопротивления; S — статистический момент полусечения; i — радиус инерции. Условные обозначения: b1 — ширина укороченного фланца; b2 — ширина удлиненного фланца; λ- перекос полки; f — кривизна стенки по высоте сечения. табл 1           Параметр двутавра Интервал значений параметров Предельные отклонения Высота h h< или =120 ±2,0 120<h<380 ±3,0 380<h<580 ±4,0  h > или = ±5,0 Ширина полки b h< или =120 ±2,0 h>120 ±3,0 Толщина стенки s s< или =4,4 ±0,5 4,4 <s< 6,5 ±0,7 6,5<s<16 ±l,0  16<s<23 ±1,5 s>23  ±2,0 Толщина полки t t<6,3 ±1,0 6,3 <t< 16,0 ±1,5 16<t<25 ±2,0 25<t<40  ±2,5 Смещение полки, относительно стенки , h<120 1,5 120<h<190 2,5 190<h<290 3 190<h, b<220 3  b>220 4,5 Кривизна стенки по высоте сечения f h<120 1 120<h<380 1,5 380<h<680 2  h>680 3 Кривизна профиля в вертикальной и горизонтальной плоскостях   0,002 L Примечание. По согласованию изготовителя с потребителем кривизна профиля в вертикальной и горизонтальной плоскостях не должна превышать 0,001 l для h?310 мм. 6. Двутавры в соответствии с заказом изготовляют длиной от 6 до 24 м: мерной длины; мерной длины с отрезком; кратной мерной длины; кратной мерной длины с отрезком; немерной длины. 6.1. Отрезком считаются двутавры длиной не менее: 3 м — для профилеразмеров с линейной плотностью до 20 кг/м; 4 м — для профилеразмеров с линейной плотностью свыше 20 кг/м. 6.2. Для двутавров мерной длины с отрезком и кратной мерной длины с отрезком допускаются отрезки в объеме: до 5 % от массы партии — для профилеразмеров с линейной плотностью до 20 кг/м; до 8 % от массы партии — для профилеразмеров с линейной плотностью свыше 20 до 50 кг/м; до 12 % от массы партии — для профилеразмеров с линейной плотностью свыше 50 до 150 кг/м; до 20 % от массы партии — для профилеразмеров с линейной плотностью свыше 150 кг/м. 6.3. Допускается изготовление двутавров ограниченной длины в пределах немерной. 7. Предельные отклонения по длине профилей мерной и кратной мерной длины не должны превышать значений, приведенных в табл. 3.Таблица 3 Длина профиля Интервал значений параметров Предельные отклонения До 12000 включ. h<790 60 До 12000 включ h?790 80 Св. 12000    100 8. Косина реза не должна выводить длину двутавров за предельные отклонения по длине. В качестве длины двутавра принимается максимальная длина условно вырезанного двутавра с торцами, перпендикулярными продольной оси. 9. Поверхность притупления углов полки должна быть выпуклой без уступов. Радиус притупления не должен превышать 0,2 t, но не более 3 мм. 10. Проверка размеров проводится на расстоянии не менее 500 мм от торца профиля. Высота профиля измеряется по оси Y-Y.

Сварные балки | Святогор

Главная  →  
Сварные балки

На сегодняшний день в строительстве наиболее распространены сварные двутавровые балки. Они используются при возведении ангаров, промышленных объектов, складов и любых других быстровозводимых зданий.

Металлоемкость сварных балок значительно ниже, чем горячекатаных. Это достигается оптимальным выбором составного сечения. В результате – создаваемые с помощью такой технологии металлоконструкции обладают оптимальным соотношением экономичности материала и несущей способности.

















Наша работа

По требованию заказчика и в соответствие с представленной проектной документацией мы изготавливаем любые виды стальных конструкций с применением сварных балок. Наши балки могут быть постоянного или переменного сечения следующих размеров:

• высота – до 2000 мм;
• ширина полки – до 800 мм;
• толщина полки – до 40 мм;
• максимальная длина балки – 20000 мм.


В качестве основы сварных балок применяются разные типы стали – сталь 3, сталь 09Г2С.
Мы гарантируем надежность конструкции. Используем в работе только проверенное профессиональное оборудование марки LINCOLN. Каждый сварной элемент проходит специальный контроль качества с помощью устройств рентгеноскопии и ультразвука. Контролируется соответствие Сертификату химического состава металлопроката.

Применение сварного двутавра

Современное промышленное и гражданское строительство нельзя себя представить без использования сварных двутавров в качестве самых разных элементов конструкции. Это и опоры, и несущие элементы перекрытий, мостов, и подвесные пути. Кроме того, технология широко используется в конструкциях вагонов, автомобилестроении.

Подробная технология изготовления двутавровой балки

Операции маршрутной технологии изготовления двутавровой балки


Процесс изготовления сварной двутавровой балки I-образного типа включает следующие последовательные операции:

• нарезаются полосы;
• производится их обработка – снятие фасок в местах сварки;
• собирается тавр – Т-образный профиль;
• собирается двутавр – I-образный профиль;
• балка поворачивается на угол 90 градусов;
• производится перемещение балки по конвейеру;
• кантование балки на угол 45 градусов в одну сторону;
• ведется сварка шва на 1-й секции 1-й сварочной колонной, которая двигается вдоль балки по рельсам;
• балка возвращается в исходное положение;
• кантование балки на угол 45 градусов в другую сторону;
• сварка шва на 1-й секции 2-й сварочной колонной, которая двигается вдоль балки по рельсам;
• балка возвращается в исходное положение;
• балка перемещается на кантователь;
• производится её переворот (разворот) на 180 градусов;
• производится перемещение балки по конвейеру на вторую секцию;
• кантование балки на угол 45 градусов в одну сторону;
• ведется сварка шва на 2-й секции 1-й сварочной колонной, которая двигается вдоль балки по рельсам;
• балка возвращается в исходное положение;
• кантование балки на угол 45 градусов в другую сторону;
• сварка шва на 2-й секции 2-й сварочной колонной, которая двигается вдоль балки по рельсам;
• балка возвращается в исходное положение;
• балка перемещается по конвейеру;
• производится её поворот на 90 градусов;
• выполняются операции по правке «грибовидности» 1-й полки с помощью правильного механизма;
• балка возвращается в кантователь;
• производится переворот балки на угол 180 градусов;
• выполняются операции по правке «грибовидности» 2-й полки с помощью правильного механизма.


После этого набора последовательных действий на выходе мы имеем прямую двутавровую балку.


Чаще всего двутавровые балки из стали применяются в виде металлических каркасов с большой длиной пролета для промышленных, сельскохозяйственных и общественных зданий.


Сварной двутавр изготавливается из отдельных стальных листов и представляет собой отличный инструмент, позволяющий разнообразить архитектурную концепцию объекта строительства. К несомненному достоинству технологии относится повышение рентабельности проекта: двутавры позволяют сделать пролеты здания широкими при сохранении надежность и – тем самым – снизить расход материала.

Общие преимущества применения сварных балок

• благодаря оптимальному подбору составного сечения, масса конструкции сварного двутавра на 10% ниже массы конструкции горячекатаной балки;
• в сечении сварной балки могут применяться различные типы стали, из которых изготавливаются полки и стенки;
• сечение стального двутавра может быть выполнено несимметричным;
• производство сварной балки точно требуемой длины дает возможность минимизировать отходы производства.

Ваше имя *

Ваш телефон *

Комментарий


Звонить
с
00:0001:0002:0003:0004:0005:0006:0007:0008:0009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:0021:0022:0023:00
по
00:0001:0002:0003:0004:0005:0006:0007:0008:0009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:0021:0022:0023:00

сменить код

Код с картинки

Наши объекты

Мачта освещения

Все объекты

Нагрузка на двутавровую балку таблица

Какие нагрузки выдерживает двутавровая балка?

Расчет металлоконструкций, необходимых для возведения сооружений промышленного назначения или другого масштабного строительства весьма сложен и включает в себя учет множества факторов. Прежде чем ответить на вопрос, какие нагрузки выдерживает двутавровая балка, инженеру или архитектору необходимо учесть, в частности, собственный вес конструкционного элемента, методику его крепления, длину свободных пролетов.

Что может дать правильная оценка нагрузки и выбор соответствующей маркировки двутавра?

Главное, что дает правильная оценка нагрузки на конструкции из двутавра и выбор соответствующего класса проката – экономическую эффективность строительства. Затраты будут оптимальны, все требования техники безопасности и критерии прочности перекрытия – выполнены. При этом можно получить дополнительные преимущества:

• значительно увеличить размер свободных пролетов,
• снизить массу несущих конструкций, данный показатель может достигать 35% при переходе с квадратного профиля на двутавр,
• повысить рентабельность, получая плановые конечные характеристики реализованного проекта в целом.

Для того чтобы увеличить предел нагрузки, которую способна выдержать двутавровая балка, применяют вспомогательные средства и методы. Это может быть, к примеру, создание дополнительных ребер жесткости или усиление существующих. Последний способ применяется для длинных конструкций из двутавра только в продольном направлении.

Виды нагрузок

На каждую двутавровую балку в конструкции действуют следующие нагрузки: • собственный вес, • изгибающий момент, • поперечная сила.

От правильности выбора номера проката будет зависеть, выдержит ли двутавр планируемую нагрузку на перекрытие, и способен ли он эффективно применяться в той или иной металлоконструкции.

Как выбрать наиболее подходящий сорт проката?

Каждая двутавровая балка маркируется собственным номером, который сразу может дать информацию о собственном весе изделия. Найти такую информацию можно в отраслевых справочниках и ГОСТ 8239-89. Например:

• двутавр с номером 10 имеет массу 9,46 кг на погонный метр, при этом тонна проката – это 105,71 м балки,
• аналогичные показатели для проката №20 – 21 кг на метр и 47,62 м в тонне.

Данные собственного веса используются при расчете методик крепления конца балки и для правильного проектирования несущих конструкций. Расчет уровня нагрузки на каждый из двутавров перекрытия достаточно сложен, поэтому строители и архитекторы часто пользуются усредненными значениями, к примеру:

• для шестиметровых пролетов и нагрузке на перекрытие 300 кг на м. п. можно применять профиль 16, располагая балки с шагом 1 м,
• если применять при нагрузке в 300 профиль 10 с шагом в метр, величина пролета должна быть уменьшена до 4 метров,
• для профиля 20, расположенного с шагом 1.1 м в 6 м пролете, допускаются нагрузки на перекрытие в 500 кгм.п.

В общем случае данных, которые приводятся во множестве источников, достаточно для определения необходимого номера профиля. Однако на практике зачастую требуется точное определение нагрузки, которое должна выдерживать двутавровая балка.

Как сделать точный выбор?

Чтобы точно выбрать номер двутавра по необходимой нагрузке, необходимо:

1. Пересчитать давление на 1 погонный метр балки, учитывая необходимую нагрузку на перекрытие и его собственный вес.
2. По требованиям ГОСТ 8239-89 увеличить полученное значение на запас надежности (рекомендуемый коэффициент).
3. По таблице ГОСТ 8239-89 определить момент сопротивления, используя полученную перед этим цифру нагрузки.

После этого достаточно заглянуть в справочную таблицу ГОСТ 8239-89 и определить номер двутавра. Специалисты рекомендуют выбирать прокат на 2 номера выше расчетного, чтобы иметь возможность увеличивать шаг расположения балок до 1.1 метра.

Нагрузка на двутавровую балку таблица

8 (495) 456 99 99

8 (343) 456 99 99

8 (912) 456 99 99

8 (351) 456 99 99

Заказать двутавровую балку

• Главная
• Расчет двутавровой балки

Расчет двутавровой балки

Двутавровая балка довольно редко применяется в частном строительстве в силу своей формы. Поэтому примнется двутавр лишь, когда невозможно применение других профилей, например, швеллера или уголка. Двутавр может воспринимать гораздо большую нагрузку, чем перечисленные профили. Если Вам нужна именно мощная балка и двутавр рассматривается в качестве одного из основных вариантов, то в подборе профиля данный калькулятор будет не лишним. С его помощью Вы можете рассчитать двутавр не только на изгиб (по несущей способности), но и на прогиб (по деформациям).

Расчет двутавровой балки онлайн калькулятор

Для примерного расчёта прогиба на двутавровую балку калькулятор онлайн

Напишите нам и наши инженеры сделают точный

Расчет двутавровой балки на прочность, изгиб, кручение, прогиб, нагрузки и веса

Принимаем заказ на расчёт нагрузки на двутавровую балку 10.

Какую нагрузку выдерживает двутавр. Вес двутавровой балки – важный фактор несущей способности

Балка 20 . Применение. Виды. Расчёт двутавра .

Двутавровая балка – прокат, имеющий сечение буквы Н и означающий с латинского языка – «двурогая» с двух сторон («тавр» – бык). Расстояние между полками называют высотой, у двутавра 20го высота составляет около 200 мм или 20 см. Двутавр – это металлопрокат фасонного типа, изготавливаемый из строительной стали – ст3 и низколегированной стали 09Г2С.

Балка двутавровая 20 наиболее распространена в применении у строителей и монтажников, в первую очередь при устройстве каркасов с большими пролётами в зданиях, для перераспределения нагрузки с перекрытий на несущие конструкции. Её используют для мостостроительства, изготовления кранов, автомобилей, трубопроводов, самолётных ангаров, в железнодорожном строительстве и т. д. 20й профиль производят по 8239 ГОСТ двутавры стальные , госстандарту 26020-83, двутавр гост 19425-74 и техническим условиям СТО АСЧМ 20-93.

Двутавр 20й подразделяют по СТО АСЧМ 20 на нормальную балку 20Б с параллельными гранями полок, широкополочную балку 20Ш и 20К – для колонн. Двутавр СТО АСЧМ 20-93 с высотой 20 см имеет грани полок, которые параллельны. СТО двутавр производится НЛМК, который и разработал данный стандарт. По такому стандарту производится также балка 09Г2С , которая также подразделяется на нормальную балку, колонную и широкополочную. Металлопрокат из низколегированной стали может употребляться как при очень низкой температуре, так и при высоких температурах, не подвергаясь деформации.

Двутавр стальной 20Б1 имеет массу метра – 21,3 килограмм. Масса 20Ш1 составляет 30,6 кг в метре, вес колонной балки 20К1 – 41,4 кг, вес двутавра 20К2 – 49,9 кг. Параметры двутавра 20Б1: высота (h)- 200 мм, ширина полки (b)- 100 мм, толщина стенки (s) – 5,5 мм, толщина полки (t)- 8,0 мм. Широкополочный 20й профиль 20Ш1 имеет следующие характеристики: h – 194 мм, b- 150 мм, s – 6 мм, t – 9 мм. Колонная балка 20К1 обладает h 196 мм, b стенки – 199 мм, s стенки – 6,5 мм, t полки – 10, 0 мм.

Балка 20 по стандарту 19425 может быть монорельсовой (обозначается буквой М) и спец. (именуется буквой С). Этот ГОСТ распространяется на горячекатаные двутавры с полками, имеющими наклон внутренней поверхности полок. Монорельсовый двутавр, известный как кран балка, предназначена для крановых путей, как несущий мост в козловом или мостовом кранах, как подрельсовая балка. Такое изделие характеризуется высокой прочностью и способно противостоять большим нагрузкам, давлению, скручиванию. Специальная балка применима в стволе конструкций, которые обеспечивают движение подъёмных стволов, то есть для армирования стволов шахт, а также в сооружении лестниц и прокладке инженерных коммуникаций, креплении водоотливов.

Специальный профиль 20С имеет следующие параметры – двутавр размеры : высоту – 200мм, ширину полки – 100 мм, толщину стенки – 7 мм, толщину полки – 11,4 мм. Масса 1 м такого двутавра составляет 27,9 кг. Вес погонного метра балки в таблицах теоретический, он нужен для того,чтобы рассчитать самостоятельно вес целой балки или необходимое количество метров и штук двутавра. Итак, если балка 20 на складе металлоторгующей компании имеется длиной 12м, то чтобы выяснить вес одного хлыста, нужно двутавр вес 1 метра 27,9 умножить на 12м. Зная общее количество метров балки, легко можно посчитать общий вес необходимого металлопроката. На практике это лучше всего выяснить, уточнив у менеджеров компании АО «Металлоторг», которые кроме того подскажут стоимость металла, двутавр цена за метр, выпишут счёт, чтобы двутавр купить , и решат все текущие вопросы по загрузке и доставке.

Двутавр ГОСТ 8239 89 – на сортамент двутавров , имеющий отличие – наклон внутренних поверхностей полок. Такая балка с расстоянием между полками 200 мм имеет ширину этих полок – 100 мм, толщину металла посередине высоты – 5,2 мм, толщину полок 8,4 мм.

Какой двутавр лучше? Горячекатаный двутавр или сварной?

Чтобы выбрать между горячекатаной балкой 20 и сварным профилем с похожими параметрами, вычиляют момент сопротивления. Для этого учитывают нагрузку на перекрытие, непрерывную и краткосрочную нагрузку, используют табличные данные – коэффициент прочности и допустимый прогиб для несущих конструкций.

Технические характеристики металлического профиля необходимы, чтобы их правильно применять в строительстве, ведь несмотря на большое разнообразие сфер применения, суть остается одна – создать надежную несущую конструкцию. Она позволяет преобразовывать архитектуру сооружений:

• увеличивает ширину пролетов зданий,
• значительно, примерно на 35%, уменьшить массу несущих конструкций,
• существенно увеличить рентабельность проектов.

Говоря о достоинствах конструкции, нельзя не отметить и минусы, хотя их немного. Основные из них – это

• необходимость применять при создании ребер жесткости дополнительную арматуру,
• достаточно существенные трудозатраты, которые нужны для ее изготовления.

Однако, следует отметить, что с другой стороны дополнительные ребра жесткости дают возможность:

• уменьшить общую металлоемкость сварной металлоконструкции, так как ощутимо уменьшают толщину стенок. Таким образом удается понизить ее стоимость, но целиком сохранить механические характеристики,
• помимо этого облегченная конструкция экономична и с точки зрения устройства фундамента, поскольку после снижения общей массы можно использовать фундамент под БМЗ (быстровозводимые здания).

Чтобы найти двутавр, подходящий для конкретного случая, требуется произвести некоторые расчеты. Обычно для этого используют таблицы или онлайн калькуляторы. В их основе лежат заданные два параметра: расстояние от одной стены до другой и будущая нагрузка на строительную конструкцию.

Прочность двутавровой балки определяется такими параметрами, как:

• длина,
• метод закрепления,
• форма,
• площадь поперечного сечения.

Большее распространение получили изделия с буквой «Н» в сечении.

Жесткость металлической конструкции двутавра в 30 раз превышает жесткость квадратного профиля, а прочность, соответственно, в 7 раз.

Длина данной металлоконструкции бывает разной, к примеру, в случае ГОСТ 8239-89 это 4 –12 метров, то есть в зависимости от сортамента размеры и вес балки двутавровой отличаются. Помимо длины величина веса определяется толщиной металла и размерами граней. Поэтому для выполнения различных расчетов было введено понятие «вес метра балки двутавровой».

При покупке сварной конструкции обязательно требуется расчет на прочность, а для конкретного использования еще и расчет на прогиб. Грамотный расчет нагрузки на двутавровую балку позволит обеспечить устойчивость конструкции к проектным воздействиям, то есть способность воспринимать их без разрушения.

Нагрузка собственного веса

Чтобы определить в случае необходимости вес двутавровой балки пользуются специальными таблицами, где расписаны ее характеристики, к примеру, габариты, марка стали и т. д. В таблице представлена теоретическая масса 1 м профиля.

балка двутавровая размеры и вес (ГОСТ 8239-89)

Пример расчета двутавра

Предположим необходимо рассчитать вес двутавра № 12 длиной в 3 метра . Согласно таблице условная масса погонного метра данного профиля равна 11,50 кг. Если перемножить полученные значения, то получим величину общей массы – 34,5 кг.

Точнее значение веса сварной металлоконструкции можно посчитать, используя специальные онлайн калькуляторы.

В калькуляторе выбирают соответствующий номер двутавра и вводят необходимый метраж. Как видите, полученное значение больше рассчитанного нами на 0,12 кг.

Несущая способность

Среди всех типов балок двутавровая имеет наибольшую прочность, более того, она устойчива к температурным перепадам. Допустимая нагрузка на двутавр бывает указана на маркировке, как размер. Чем больше число, указанное в его наименовании, тем большую нагрузку может воспринимать балка.

Любой расчет предполагает изначальное знание размеров прокатного или сварного профиля, его длины и ширины. Проясним смысл значения ширины на примере самой популярной балочной опоры – колонны.

Предположим, что в сечении колонны лежит квадрат со стороной 510 мм, тогда на нее можно будет опереть профиль, для которого ширина не может превышать 460 мм. Это связано с тем, что двутавр придется приваривать к железобетонной подушке, а для сварочных швов понадобится запас, по крайней мере, в 40 мм.

После определения ширины переходят к выбору профиля и расчету нагрузки, воздействующей на профиль. Она представляет собой совокупность воздействий от перекрытия, а также воздействий временного и постоянного характера.

Нагрузку, выражающую величину нормативной нагрузки, собирают на длину 1 м профиля.

Но, расчет несущей способности двутавровой балки предполагает учет другого воздействия. Чтобы получить расчетную нагрузку, рассчитанное нормативное воздействие умножается на так называемый коэффициент прочности по нагрузке. Остается к результату прибавить уже подсчитанную массу изделия и найти его момент сопротивления.

Полученных данных достаточно, чтобы из сортамента подобрать профиль, необходимый для изготовления сварного профиля. Как правило, с учетом прогиба конструкции рекомендуется выбирать профиль выше на два порядка.

Сварная металлическая конструкция должна использовать примерно 70–80% от максимально допустимого прогиба.

Если несущая способность двутавра оказывается недостаточной, то возникает необходимость ее усиления. Для различных элементов сварной конструкции этот вопрос решается по-разному.

К примеру, для элементов, воспринимающих нагрузки типа растяжения, сжатия или изгиба, используют такой вариант усиления: увеличивают сечение, иначе говоря, повышают жесткость, скажем, приварив дополнительные детали.

Теоретически – это один из лучших вариантов усиления, однако, при его реализации не всегда удается получить требуемый результат. Дело в том, что элементы в процессе сварочных работ нагреваются, а это несет за собой уменьшение несущей способности.

В какой степени можно ожидать такого понижения зависит от размеров двутавра и режима и направления сварочных работ. Если для продольных швов максимальное понижение оказывается в пределах 15%, то для швов в поперечном направлении оно может достичь и 40%.

Поэтому при усилении двутавра под нагрузкой категорически запрещено накладывать швы в направлении, поперечном к элементу.

Расчетно и экспериментально было доказано, что оптимального результата усиления под нагрузкой можно получить при максимальном напряжении в 0,8 R y , то есть 80% расчетного сопротивления стали, которая была использована для изготовления двутавра.

Расчет нагрузки на двутавр – актуальность выполнения и основные методики

Двутавровая балка, как одна из разновидностей фасонного черного и цветного металлопроката, отличается широким сортаментом изделий. Поэтому в ходе проектирования и дальнейшего возведения конструкций с использованием двутавра надо сделать верный выбор. Он должен основываться на правильных расчетах. О том, как выполнить расчет нагрузки на двутавр читайте в нашей статье.

Сразу отметим что для расчетов понадобятся формулы, таблицы и знания. А если их нет, то лучше доверить все опытному и квалифицированному инженеру. Особенно если речь идет о двутавровой балке, которая применяется в нагружаемых конструкциях.

От этого напрямую зависит как качество строительства, так и безопасность эксплуатации возводимых объектов. Все параметры должны соответствовать действующим нормативным документам, обеспечивать рабочие расчетные характеристики металлоконструкции. Это обусловлено, прежде всего, сферой применения двутавровой балки, например, в качестве элемента перекрытий.

Расчет нагрузки на двутавр – основные параметры выбора

Эксплуатационные характеристики двутавра напрямую зависят от его профиля сечения и габаритов. Это во многом связано с особенностями самого металлопроката. Напомним, что двутавровая балка — это вид металлоизделий, состоящая из двух полок, соединенных стенкой. Стенку зачастую называют шейкой. Оттого так важны такие значения как:

• общая высота профиля (включая длину шейки и толщину двух полок),
• высота стенки двутавра,
• общая ширина каждой из полок,
• ширина одной части полки от шейки к краю (свесу),
• общая длина двутавра,
• толщина шейки (стенки),
• толщина полки с гранями, расположенными параллельно,
• средняя толщина проката с уклоном внутренних граней,
• радиус закругления перехода от полки к шейке (радиус сопряжения, внутреннего закругления),
• радиус закругления полки (ее кромки).

Помимо этого, следует учитывать и характеристики самого объекта. Все напрямую зависит от специфики применения двутавра. Но в основном это такой параметр как расчетная нагрузка. В ненагружаемых конструкциях используется двутавровая балка гораздо реже. Нужно еще учитывать шаг. Шаг – определенное расстояние, через него производится монтаж двутавровых балок параллельно друг к другу. И еще большое значение имеет расстояние между точками опоры, на которые укладывается двутавровая балка. Этот параметр называется пролетом.

Регламентированные значения по осям

Все расчеты выполняются на основании справочных значений нескольких важных параметров. Обозначим кратко основные. Начнем с момента инерции. Интересует его значение относительно пары центральных осей. Табличное значение, определяется таблицей сортамента, указанной в ГОСТах. Например, на территории России действует ГОСТ Р 57837-2017 для двутавра с параллельными гранями поломок. В других государствах СНГ есть ГОСТ 8239-89 для проката с уклоном внутренних граней. Существует и ряд других нормативных документов.

Порой необходимо учитывать и центробежный момент. В таблицах он отсутствует. Оттого что по умолчанию центробежный момент равняется 0 по обеим из осей. Используются параметры, определяющие инерцию, ее:

• радиус относительно одной из центральных осей,
• статический момент полусечения относительно оси,
• осевой момент.

Большое влияние на расчеты имеет такой параметр как расчетное сопротивление, обозначается Ry. Это тоже табличный параметр, он зависит напрямую от марки стали, которая используется при производстве двутавра. Например, углеродистая марка стали С235 имеет расчетное сопротивление 230 МПа. У других марок стали этот параметр будет отличаться.

Следующий важный параметр – модуль упругости. Тут все зависит от характеристик материала, из которого изготовлена двутавровая балка. Забыли отметить, но и расчетное сопротивление тоже зависит от этой характеристики. В классическом понимании – фасонный черный металлопрокат. А это значит, что модуль упругости E берется для стали. Он в таком случае равен 200000 МПа. Но может быть, например, по ГОСТ 13621-90 цветной металлопрокат. Плюс еще различные породы древесины. Там момент инерции будет другой. Такие особенности надо учитывать, когда выполняется расчет нагрузки на двутавровую балку.

В зависимости от конструкционных особенностей объекта порой возникает необходимость использования и других расчетных параметров. Берутся, как правило, табличные значения.

Расчет нагрузки на двутавр и несущая способность

Разработаны специальные таблицы. В них номер двутавра выбирается исходя из трех основных параметров:

• предполагаемой нагрузки, кг/м.п. (килограмм на метр погонный),
• величины пролета, о нем отмечали выше, м (метров),
• шага, с которым уложен двутавр, м (метров).

Под номером подразумевается высота профиля в сантиметрах (от 10 до 100 по действующей нормативной базе).

Предполагаемая нагрузка рассчитывается исходя из несущей способности изделий. Важно учитывать при этом технологию производства двутавра. Напомним, что он бывает горячекатаным, сварным, клепаным (если используется металл). Горячекатаный получается путем прокатки заготовки, сварной путем приваривания полок к стенке. В клепаной балке для соединения элементов применяются заклепки. Так вот если это сварной двутавр. В таком случае при расчете текущей несущей способности необходимо прибавлять порядка 30% дополнительно на прочность.

Саму расчетную нагрузку определяют следующим образом. Высчитывают такой параметр как давление на конструкцию. Учитывается при этом вес конструкции в пересчете на один погонный метр двутавровой балки. Затем полученное значение умножается на коэффициент надежности (напрямую зависит от разновидности двутавра и используемого ГОСТа). После этого на основании полученного значения из таблицы подбирают момент сопротивления. А уже по моменту сопротивления определяется номер профиля исходя из текущего сортамента. Рекомендуем перестраховаться и выбрать на два номера выше.

Важный момент. Несущая способность двутавровой балки устанавливается только и исключительно исходя из расчетной нагрузки. Использовать только одну нормативную нагрузку нельзя. Она выполнена без учета специфики возводимых металлоконструкций, их конструкционных особенностей и эксплуатационных параметров.

И последнее. Несущая способность учитывается при выполнении расчета в двутавре нагрузок на изгиб.

Прочность и прогиб двутавровой балки

Прочность двутавра определяется с учетом нормативных напряжений. В ходе этого выполняется построение так называемых эпюр внутренних усилий, кроме этого напряжений, а еще и перемещений. Они основываются на такие параметры как воздействие сил в продольной и поперечной плоскости, моментов (имеются в виду изгибающие и крутящие).

Как уже отмечали выше, большое значение имеют характеристики материала. Если речь о черном стальном прокате, то основополагающий критерий – марка стали. Если это древесина, то ее порода. Именно характеристики материала учитываются при расчете прочности. Лучше выбирать материалы с повышенной прочностью. Это в полной мере касается и марок стали. Учитывайте, что чем прочнее материал, тем меньше габариты двутавра. Такое положение вещей обозначает что снижается нагрузка на конструкцию в целом. Значение допустимого давления становится меньше. И последнее. Опытный и квалифицированный инженер всегда использует несколько способов определения прочности материала. Ведь надо прилагаемую силу обязательно разложить по осям. После установить максимальные моменты вокруг каждой из осей. На заключительном этапе полученные расчетным путем значения сравниваются.

Прогиб двутавра рассчитывается исходя из таких параметров как:

• нагрузка в кг/м (килограммах на метр), берется и расчетная, и нормативная нагрузка,
• пролет (расстояние между опорными точками в м (метрах),
• расчетное сопротивление (измеряется в МПа (мегапаскалях)).

Важный момент. Предельное значение прогиба определяется исходя из конструкционного предназначения двутавровой балки. Так, если двутавр применяется в межэтажных перекрытиях, то прогиб менее 1/250. А если это кровельные конструкции и перемычки, то 1/200. У других конструкционных элементов значения будут соответственно другие. Уменьшить величину прогиба можно только путем изменения исходных параметров. То есть использовать облегченные конструкции и уменьшить нагрузку. Второй вариант – уменьшить расстояние между двумя опорными точками, например, использовав дополнительную (промежуточную).

Можно ли обойтись без расчета прогиба?

Варианты ответа зависят от характеристик объекта и его функционального предназначения. Например, если это небольшая по высоте одноуровневая конструкция, особенно хозяйственного предназначения, то есть варианты. Первый – рассчитывать прогиб двутавра, второй – высчитывать несущую способность возводимых конструкций. Но многое зависит от отделочных материалов, используемых при финишной отделке, и их массы. Поэтому расчет прогиба лучше выполнять даже при индивидуальном строительстве частных домовладений, хозяйственных построек.

Важно понимать факт того что прогиб формируется и в углах поворота. Многое находится в зависимости от конструкции, ее:

• функционального предназначения,
• основных габаритов,
• характеристик используемых материалов, той же марки стали, как частный случай,
• физических параметров.

Формул расчета прогиба множество. На них подробно останавливаться в рамках нашей статьи смысла нет. Лишь отметим что многое зависит от разновидности нагрузки. Речь о направлении ее действия. Все дело в том, что на двутавр могут воздействовать разнонаправленные нагрузки. Как правило, это прогиб, направленный вниз, но бывают и другие. Причем иногда это совокупность разнонаправленных нагрузок. Тогда прогиб определяется по каждой из них отдельно.

Методики расчета прогиба могут быть использованы различные, например, с применением метода начальных параметров.

Расчет нагрузки на двутавр – ключевой параметр выбора этого вида изделий. Любая ошибка в расчетах или их игнорирование может привести к трагическим последствиям. Оттого к вопросу надо подходить ответственно, а выбор делать с запасом. Когда все расчеты будут сделаны и перепроверены – обращайтесь. У нас представлен широкий сортамент двутавровой балки. Поможем подобрать именно тот двутавр что нужен.

Таблицы расчета перекрытий

Расчет балок перекрытия

Расчет деревянных балок перекрытия в доме ведется по II предельному состоянию (по прогибам). Относительный прогиб 1/250 (по СНиП “Нагрузки и воздействия”). На практике это говорит о том, что балка перекрытия при нагружении ее равномерно распределенной нагрузкой 400 кг/м2 или 250, 200 кг/м2 в отдельных случаях, прогнется в центре на величину равную L/250, где L – расчетная длина балки (расстояние в свету между опорами).

Например, если расчетная длина балки 6 м (6000 мм), то прогиб в центре при максимальной нагрузке будет 6000/250 = 24 мм. Т.е. в данном примере 24 мм – максимально допустимый прогиб балки, при котором возможна комфортная эксплуатация перекрытия – не будет вибраций, скрипов, ощущения “батута”.

Ниже приведены таблицы соотношения типа двутавровых балок, шага их установки, расчетной нагрузки и максимального пролета, при которых выполняются данные условия.

• Балки серии W изготавливаются длиной 6 метров. Максимальный пролет, который они перекрывают 5,8м (при минимальном опирании 100 мм с двух сторон)
• Балки серии L изготавливаются длиной до 13,5 метров.
• Рекомендуемые шаги – 0,4 и 0,6 м для межэтажных перекрытий, 0,6 и 0,8 для чердачных перекрытий.
• Максимальный пролет – расстояние “в свету” между соседними опорами.
• Шаг балок – межосевое расстояние двух соседних балок.

Таблица расчета балок межэтажного и цокольного перекрытия

Расчет нагрузки 400 кг/м2 для деревянных перекрытий

Теги: #Нагрузка на двутавровую балку таблица

расчет нагрузки, несущая способность, прочность

• Нагрузка собственного веса
• Пример расчета двутавра
• Несущая способность
• Усиление

Двутавр – это металлопрофильная конструкция перекрытия, наклонная или горизонтальная, рассчитанная в первую очередь на изгиб. Прежде всего она находится под воздействием весовой нагрузки, направленной по вертикали. Фактически это первичное воздействие, которому должен противостоять прокатный профиль из металла.

Технические характеристики металлического профиля необходимы, чтобы их правильно применять в строительстве, ведь несмотря на большое разнообразие сфер применения, суть остается одна – создать надежную несущую конструкцию. Она позволяет преобразовывать архитектуру сооружений:

• увеличивает ширину пролетов зданий;
• значительно, примерно на 35%, уменьшить массу несущих конструкций;
• существенно увеличить рентабельность проектов.

Говоря о достоинствах конструкции, нельзя не отметить и минусы, хотя их немного. Основные из них – это

• необходимость применять при создании ребер жесткости дополнительную арматуру;
• достаточно существенные трудозатраты, которые нужны для ее изготовления.

Однако, следует отметить, что с другой стороны дополнительные ребра жесткости дают возможность:

• уменьшить общую металлоемкость сварной металлоконструкции, так как ощутимо уменьшают толщину стенок. Таким образом удается понизить ее стоимость, но целиком сохранить механические характеристики;
• помимо этого облегченная конструкция экономична и с точки зрения устройства фундамента, поскольку после снижения общей массы можно использовать фундамент под БМЗ (быстровозводимые здания).

Чтобы найти двутавр, подходящий для конкретного случая, требуется произвести некоторые расчеты. Обычно для этого используют таблицы или онлайн калькуляторы. В их основе лежат заданные два параметра: расстояние от одной стены до другой и будущая нагрузка на строительную конструкцию.

Прочность двутавровой балки определяется такими параметрами, как:

• длина,
• метод закрепления,
• форма,
• площадь поперечного сечения.

Большее распространение получили изделия с буквой «Н» в сечении.

На заметку

Жесткость металлической конструкции двутавра в 30 раз превышает жесткость квадратного профиля, а прочность, соответственно, в 7 раз.

Длина данной металлоконструкции бывает разной, к примеру, в случае ГОСТ 8239-89 это 4 –12 метров, то есть в зависимости от сортамента размеры и вес балки двутавровой отличаются. Помимо длины величина веса определяется толщиной металла и размерами граней. Поэтому для выполнения различных расчетов было введено понятие «вес метра балки двутавровой».

При покупке сварной конструкции обязательно требуется расчет на прочность, а для конкретного использования еще и расчет на прогиб. Грамотный расчет нагрузки на двутавровую балку позволит обеспечить устойчивость конструкции к проектным воздействиям, то есть способность воспринимать их без разрушения.

Нагрузка собственного веса ↑

Чтобы определить в случае необходимости вес двутавровой балки пользуются специальными таблицами, где расписаны ее характеристики, к примеру, габариты, марка стали и т. д. В таблице представлена теоретическая масса 1 м профиля.

балка двутавровая размеры и вес (ГОСТ 8239-89)

Пример расчета двутавра ↑

Предположим необходимо рассчитать вес двутавра № 12 длиной в 3 метра. Согласно таблице условная масса погонного метра данного профиля равна 11,50 кг. Если перемножить полученные значения, то получим величину общей массы – 34,5 кг.

Точнее значение веса сварной металлоконструкции можно посчитать, используя специальные онлайн калькуляторы, один из которых предоставлен на нашем сайте в рубрике “Калькуляторы”.

В калькуляторе выбирают соответствующий номер двутавра и вводят необходимый метраж. Как видите, полученное значение больше рассчитанного нами на 0,12 кг.

Несущая способность ↑

Среди всех типов балок двутавровая имеет наибольшую прочность, более того, она устойчива к температурным перепадам. Допустимая нагрузка на двутавр бывает указана на маркировке, как размер. Чем больше число, указанное в его наименовании, тем большую нагрузку может воспринимать балка.

Любой расчет предполагает изначальное знание размеров прокатного или сварного профиля, его длины и ширины. Проясним смысл значения ширины на примере самой популярной балочной опоры – колонны.

Пример расчета

Предположим, что в сечении колонны лежит квадрат со стороной 510 мм, тогда на нее можно будет опереть профиль, для которого ширина не может превышать 460 мм. Это связано с тем, что двутавр придется приваривать к железобетонной подушке, а для сварочных швов понадобится запас, по крайней мере, в 40 мм.

После определения ширины переходят к выбору профиля и расчету нагрузки, воздействующей на профиль. Она представляет собой совокупность воздействий от перекрытия, а также воздействий временного и постоянного характера.

На заметку

Нагрузку, выражающую величину нормативной нагрузки, собирают на длину 1 м профиля.

Но, расчет несущей способности двутавровой балки предполагает учет другого воздействия. Чтобы получить расчетную нагрузку, рассчитанное нормативное воздействие умножается на так называемый коэффициент прочности по нагрузке. Остается к результату прибавить уже подсчитанную массу изделия и найти его момент сопротивления.

Полученных данных достаточно, чтобы из сортамента подобрать профиль, необходимый для изготовления сварного профиля. Как правило, с учетом прогиба конструкции рекомендуется выбирать профиль выше на два порядка.

Важно

Сварная металлическая конструкция должна использовать примерно 70–80% от максимально допустимого прогиба.

Усиление ↑

Если несущая способность двутавра оказывается недостаточной, то возникает необходимость ее усиления. Для различных элементов сварной конструкции этот вопрос решается по-разному.

К примеру, для элементов, воспринимающих нагрузки типа растяжения, сжатия или изгиба, используют такой вариант усиления: увеличивают сечение, иначе говоря, повышают жесткость, скажем, приварив дополнительные детали.

Теоретически – это один из лучших вариантов усиления, однако, при его реализации не всегда удается получить требуемый результат. Дело в том, что элементы в процессе сварочных работ нагреваются, а это несет за собой уменьшение несущей способности.

В какой степени можно ожидать такого понижения зависит от размеров двутавра и режима и направления сварочных работ. Если для продольных швов максимальное понижение оказывается в пределах 15%, то для швов в поперечном направлении оно может достичь и 40%.

Внимание

Поэтому при усилении двутавра под нагрузкой категорически запрещено накладывать швы в направлении, поперечном к элементу.

Расчетно и экспериментально было доказано, что оптимального результата усиления под нагрузкой можно получить при максимальном напряжении в 0,8 R_y, то есть 80% расчетного сопротивления стали, которая была использована для изготовления двутавра.




© 2022 stylekrov.ru

Длиннопролетные балки — SteelConstruction.

info

Цель этой статьи — познакомить проектировщика с широким спектром длиннопролетных решений на основе стали. Могут быть достигнуты пролеты более 20 м (для целей этой статьи определение длинного пролета принимается как любое, превышающее 12 м).

Как правило, длинные пролеты обеспечивают гибкое внутреннее пространство без колонн, снижают затраты на основание и сокращают время возведения металлоконструкций. Этот широкий спектр преимуществ означает, что они обычно встречаются в самых разных типах зданий. Конкретные преимущества и недостатки каждого отдельного решения кратко изложены ниже, чтобы проектировщик мог оценить преимущества, предлагаемые конкретным решением по отношению к движущим силам для данного проекта, чтобы определить наиболее подходящее и экономически эффективное решение.

Изогнутые ячеистые балки крыши
(Изображение предоставлено Kloeckner Metals UK Westok)

Содержание

• 1 Конструкция длиннопролетных балок
• 2 Варианты длиннопролетной балки
  • 2. 1 Параллельный луч
  • 2.2 Составные балки с отверстиями в стенках
  • 2.3 Ячеистые композитные балки
  • 2.4 Конические балки
  • 2,5 Короткие балки
  • 2.6 Наклонные композитные балки
  • 2.7 Композитные фермы
• 3 Каталожные номера
• 4 Дополнительная литература
• 5 ресурсов
• 6 См. также

[top]Проектирование длиннопролетных балок

Использование длиннопролетных балок дает ряд преимуществ, включая гибкое внутреннее пространство без колонн, снижение затрат на фундамент и сокращение времени монтажа металлоконструкций. Многие решения с большими пролетами также хорошо адаптированы для облегчения интеграции услуг без увеличения общей глубины пола.

Расчет длиннопролетных стальных и (сталебетонных) составных балок обычно выполняется в соответствии со стандартами BS 5950 ^[1] , BS EN 1993 ^[2] или BS EN 1994 ^[3] . Для некоторых типов балок это систематизированное руководство дополняется специальными рекомендациями по проектированию, например, по проектированию балок с большими отверстиями в стенке (см. SCI P355) или информацией производителей. Такое конкретное руководство обычно основано на всестороннем тестировании данного продукта и часто представлено в виде программного обеспечения для проектирования.

[top]Варианты длиннопролетных балок

Решения, описанные ниже, представлены в порядке увеличения протяжной способности, с некоторым перекрытием между вариантами. Цель состоит в том, чтобы представить широкий спектр решений. Безусловно, наиболее распространенными типами балок, используемых сегодня, являются плоские балки и балки с отверстиями в стенках (будь то ячеистые, сборные или катаные профили). Многие решения используют преимущества композитной конструкции, которая обеспечивает значительное увеличение прочности и жесткости по сравнению с альтернативой из голой стали.

[вверх]Параллельный луч

Подход с параллельными балками

Подход с параллельными балками эффективен для пролетов до 14 м. Решетки перекрытий состоят из двух слоев полностью непрерывных балок, идущих в ортогональных направлениях. Услуги, работающие в любом направлении, могут быть интегрированы в эти два уровня, так что услуги, проходящие в любом направлении, могут быть размещены в пределах глубины структурного этажа. Еще одним преимуществом является то, что, будучи полностью непрерывными, глубина самих балок уменьшается без затрат и сложности жестких соединений полной прочности.

На рисунке слева показан композитный пол с использованием метода параллельных балок. Конкретные указания по проектированию этой формы конструкции приведены в SCI P074. Это основано на BS 5950 ^[1] , но принципы могут в равной степени применяться к конструкции Еврокода.


[вверх]Композитные балки с отверстиями в стенке

Интеграция услуг с сотовыми балками
(Изображение предоставлено FABSEC Ltd.)

Отверстия в перемычках обычно формируются в балках, чтобы обеспечить прохождение сервисов через балки. Это позволяет конструктивным и служебным зонам занимать одно и то же пространство, тем самым уменьшая эффективную общую глубину конструкции пола для данной пропускной способности. Отверстия также могут быть образованы по эстетическим соображениям, например, с помощью изогнутых балок, используемых для поддержки крыши. Было показано, что составные балки с проемами в стенках являются экономически эффективным решением для пролетов в диапазоне от 10 до 16 м.

Особым типом составной балки с отверстиями в стенке является так называемая ячеистая балка, которая формируется особым образом и поэтому отдельно описывается ниже. Альтернативный способ формирования отверстий в стенке состоит в том, чтобы просто вырезать их в пластине, используемой для формирования стенки пластинчатой ​​балки, или в стенке прокатного профиля. Наиболее подходящее решение зависит от размера, формы и регулярности отверстий или других коммерческих факторов, таких как метод, используемый предпочтительным поставщиком. Балки с отверстиями в перемычке не имеют недостатков с точки зрения монтажа и знакомства, поскольку они во многом аналогичны «стандартным» балкам со сплошной перемычкой.

При проектировании балок с проемами в стенках необходимо учитывать тот факт, что проемы приводят к ряду потенциальных режимов отказа, которых нет в балках со сплошными стенками. Балка вокруг проемов ведет себя как балка Виренделя, а изгиб стойки перемычки может определять конструкцию (стойка перемычки — это участок стенки, находящийся между двумя соседними проемами, как показано на рисунке ниже). Для больших проемов может потребоваться усиление, чтобы избежать нестабильности (изгиба) стоек полотна.

На рисунке вверху справа показана балка из композитных пластин с усиленными отверстиями в стенках. Доступны специальные рекомендации по проектированию (SCI P355) и программное обеспечение от специализированных производителей, основанные на обширных программах испытаний, включающих испытания на огнестойкость.

[вверх]Сотовые композитные балки

Ячеистые балки и услуги

Ячеистые балки представляют собой форму балок с множеством регулярных отверстий в стенках, образованных путем продольного расщепления двух прокатных секций для образования двух Т-образных секций. Два тройника, которые могут быть не из одной и той же секции-донора (как обсуждается ниже), затем свариваются вместе, образуя двутавровую секцию с отверстиями в стенке, которые имеют характерную форму (обычно, но не обязательно, круглую). Процесс, используемый для формирования сотовых балок, позволяет формировать нижнюю половину конечной балки из более тяжелой донорской секции, чем верхняя половина — другими словами, нижняя полка может быть значительно больше, чем верхняя полка. Это имеет смысл, когда, как это часто бывает, балки должны действовать составно, и поэтому бетонный фланец эффективно заменяет верхний стальной фланец в конечном состоянии (верхний стальной фланец должен быть достаточно большим, чтобы соответствовать требованиям конструкции и служить в качестве опоры). площадка для срезных шпилек).

BS EN 1994 ^[4] содержит правила проектирования для покрытия балок с асимметрией (площадь нижней стальной полки, деленная на площадь верхней полки) до трех. Чем больше асимметрия, тем обременительнее требования к минимальной степени соединения на сдвиг, которые необходимо соблюдать для предотвращения чрезмерного проскальзывания между стальными и бетонными элементами.

Хотя ячеистые балки имеют стандартные проемы, некоторые из них могут быть заполнены и/или добавлены элементы жесткости для учета местных особенностей, таких как входящие балки или большие точечные нагрузки. Также могут быть предусмотрены двойные (овальные) отверстия для облегчения прохода более крупных служебных воздуховодов. Специальное руководство по проектированию (SCI P355) и программное обеспечение можно получить у специализированных производителей, основанных на обширных программах испытаний, включающих испытания на огнестойкость. На рисунке ниже показан луч сотовой связи с обычными круглыми отверстиями в перемычке и службами, разделяющими общую зону этажа.

[верх]Конические балки

Коническая ячеистая балка
(Изображение предоставлено FABSEC Ltd.)

Конические балки могут быть экономичным решением в диапазоне пролетов от 10 м до 20 м. Это еще одно решение, которое позволяет размещать службы в зоне несущего пола. Глубина балки увеличивается по направлению к середине пролета, где приложенные моменты максимальны, и, таким образом, облегчается подвешивание под более мелкими областями возле опор балки. Также возможно формировать проемы в стенках конических балок в областях с малым сдвигом ближе к середине пролета. Они предоставляют больше возможностей для интеграции услуг.

Подробное руководство по проектированию доступно в SCI P059. Хотя это основано на конструкции в соответствии со стандартом BS 5950 ^[1] , принципы легко переносятся на подход, основанный на Еврокоде.

Коническая балка, поддерживающая стальной настил

[вверх]Короткие балки

Композитные короткие балки

Короткие балки представляют собой форму фермы Виренделя, довольно экзотический гибрид, который можно рассматривать как лежащий где-то между сплошным двутавровым сечением и фермой. Нижний пояс обычно формируется из неглубокой открытой секции (UC), на которой сидят короткие отрезки (заглушки) более глубоких двутавров (UB). Верхний пояс, по крайней мере, в конечном состоянии, образован композитной плитой, и в этом кроется один из недостатков этого варианта — пока не будет достигнуто взаимодействие композита с затвердевшим бетоном, балки могут нуждаться во временной опоре/ограничителе. Перевернутый тройник может использоваться для выполнения функций верхнего пояса при монтаже. Композитное взаимодействие достигается путем приваривания срезных шпилек к верхней части шпилек UB. Количество элементов/поверхностей, связанных с короткой балкой, может увеличить стоимость противопожарной защиты по сравнению с более простыми решениями.

Большим преимуществом этого варианта является то, что можно экономично реализовать пролеты более 20 м. Сервисные и/или второстепенные балки могут проходить через зазоры между ответвлениями балок, уменьшая общую глубину конструкции. На рисунке справа показан составной отрезок балки, поддерживающий второстепенную балку, которая, в свою очередь, поддерживает составную плиту.


[top]Сдвоенные балки из композитных материалов

На концах составных балок могут быть добавлены вставки для обеспечения непрерывности моментов. Жесткость и прочность соединений означают, что остальная часть пролета может быть меньше (диаграмма изгибающих моментов «поднимается» и существенно увеличивается действующая жесткость балки), и под ней проходят коммуникации. В зданиях, где коммуникации, вероятно, будут нуждаться в частой замене (например, в больницах), может быть выгоднее подвешивать коммуникации под балками, а не пропускать их через отверстия в перемычках или через ферму. Пролеты более 20 м могут быть легко достигнуты.

Подробное руководство по проектированию доступно в SCI P060. Хотя это основано на конструкции в соответствии со стандартом BS 5950 ^[1] , принципы легко переносятся на подход, основанный на Еврокоде.

[top]Композитные фермы

Композитные фермы, в которых в качестве верхнего пояса используется бетонная плита, могут достигать пролетов более 20 м. Это означает, что они использовались, когда требовалась очень большая протяжённость. Основные недостатки заключаются в том, что на этапе строительства ферма может быть довольно гибкой (в поперечном направлении), а в конечном состоянии затраты на противопожарную защиту могут быть высокими из-за большого количества защищаемых поверхностей. Ясно, что одной из цен, которые приходится платить за способность перекрытия, является то, что стоимость изготовления выше, чем у простой балки. Коммуникации могут проходить через зазоры между элементами фермы, чтобы уменьшить общую высоту пола.

[наверх]Артикулы

1. ↑ ^{1.0 1.1 1.2 1.3} BS 5950 Использование металлоконструкций в строительстве: различные детали, BSI
2. ↑ BS EN 1993 Еврокод 3: Проектирование стальных конструкций. Различные детали, BSI
3. ↑ BS EN 1994 Еврокод 4: Проектирование композитных стальных и бетонных конструкций. Различные детали, BSI
4. ↑ BS EN 1994-1-1: Еврокод 2004 4. Проектирование композитных стальных и бетонных конструкций. Общие нормы и правила для построек. БСИ

[наверх]Дополнительная литература

• Руководство для проектировщиков стали, 7-е издание. Редакторы Б. Дэвисон и Г. В. Оуэнс. Институт стальных конструкций, 2012 г., главы 18 и 20

[вверх] Ресурсы

• SCI P355, Проектирование композитных балок с большими отверстиями в перемычке, 2011 г.
• SCI P059, Проектирование сборных композитных балок в зданиях, 1989 г.
• SCI P060, Проектирование композитных балок с выступами в зданиях, 1989 г.
• SCI P074, Подход с использованием параллельных лучей — Руководство по проектированию, 1990

[наверх]См. также

• Стальные строительные изделия
• Напольные системы
• Композитная конструкция
• Фермы
• Сервисная интеграция
• Момент сопротивления соединений
• Стоимость металлоконструкций
• Планирование затрат на этапах проектирования
• Изготовление
• Сварка
• Строительство
• Здания здравоохранения

Каков максимальный пролет стальной балки?

Каков максимальный пролет стальной балки? Пролеты, превышающие 20 м , могут быть достигнуты (для целей данной статьи определение длинного пролета принимается как любое, превышающее 12 м). Как правило, длинные пролеты приводят к гибким внутренним пространствам без колонн, снижают затраты на подконструкцию и сокращают время монтажа стали.

Учитывая это, может ли стена толщиной 4 дюйма быть несущей?

Требования к толщине несущей каменной стены

Толщина несущей каменной стены должна быть не менее 304,8 мм (1 фут) для максимальной высоты стены 10,668 м (35 футов). Кроме того, толщина стены кладки должна быть увеличен на 101,6 мм (4 дюйма)

Впоследствии Какой длины балки мне нужно, чтобы перекрыть 20 футов? Для 20-футового пролета размер балки для 2-3-этажного жилого дома, используя эмпирическое правило, 1 фут (пролет балки) = 1 дюйм (глубина балки), составляет около 12″×18″ , в котором ширина балки составляет 12″ и глубина балки 18″ с 2 шт. 12-мм стержня вверху, 2 16-мм стержня внизу и 2 шт. 12-мм кривошипа из Fe500 с хомутом T8 …

Как подобрать размер стальной балки для дома?

Чтобы рассчитать необходимую толщину балки, разделите пролет (в дюймах) на 20 . Например, пролет 25 футов будет равен 25 × 12/20 = 15 дюймов. Ширина этого луча будет между 1/3 и ½ глубины.

Балка какого размера мне нужна для пролета 24 фута?

Для пролета 24 фута размер свободно опертой балки для 2-3-этажного жилого дома, используя эмпирическое правило, составляет около 15″×18″ в , ширина балки которого составляет 12″, а глубина балки составляет 15″, если ширина будет сохранено 12″, глубина должна быть увеличена, тогда можно использовать размер балки 12″×24″, обеспечив 4 шт. 16-мм стержня вверху, 4 шт. 20-мм стержня на …

Какова минимальная толщина несущей стены?

Минимальная толщина несущей железобетонной стены должна составлять 100 мм для предотвращения разрушения.

Какой толщины должны быть несущие стены?

Несущая каменная стена обычно состоит из бетонных блоков или кирпича в качестве строительного материала. Эти стены должны быть толщиной не менее 10 дюймов на 35-футовой стене . По мере того, как стена увеличивается в высоту, увеличивается и ее толщина.

Какова стандартная толщина стенки в Индии?

В Индии при строительстве жилых/коммерческих зданий стандартная толщина кирпичной стены должна быть около 9 дюймов (230 мм) для наружной стены , 4,5 дюйма (120 мм) для внутренних стеновых перегородок и 3 дюйма ( толщиной 80 мм) для шкафа и перил.

Балка какого размера мне нужна для пролета 15 футов?

Для пролета 15 футов размер неразрезной балки для 2-3 этажного жилого дома, по эмпирическому правилу, равен около 9″×9″ с шириной балки 9″ и глубиной балки 9″ с 2 шт. 10-мм стержня вверху, 2 12-мм стержня внизу и 2 шт. 12-мм кривошипа из Fe500 со скобой T8@6″ Соотношение марок бетона C/C и M20 (1: …

Может ли 2×10 пролет 20 футов? пиломатериалы, тогда ваш пролет изменится на 13 футов 7 дюймов для расстояния между балками 16 дюймов. Красное дерево может поддерживать балку 2 × 10 до 13 футов — на один фут меньше, чем южная желтая сосна.

Балка какого размера мне нужна для пролета 10 футов?

Двухслойная балка может иметь пролет в футах, если за ней нет свеса. Двойная балка 2×12 может охватывать 12 футов, двойная балка 2×10 может охватывать 10 футов и так далее.

Как рассчитать нагрузку на конструкцию?

Расчет статической нагрузки для здания

Статическая нагрузка = объем элемента x удельный вес материалов . Рассчитав объем каждого элемента и умножив его на удельный вес материалов, из которых он состоит, можно определить точную собственную нагрузку для каждого компонента.

Как узнать, какой размер балки мне нужен?

Шаги определения размеров:

• определяют общую нагрузку и динамическую нагрузку на фут балки.
• определите тип нагрузки, которую вы поддерживаете (крыша снег, не снег или пол)
• выберите нужный вам пролет.
• сопоставьте значения общей нагрузки и динамической нагрузки со значениями, указанными в таблицах. Толщина и глубина требуемого члена будут перечислены.

Каких размеров бывают стальные двутавровые балки?

Стандартный ассортимент горячекатаных двутавров включает балки высотой 100-710 мм, шириной полки 55-440 мм, толщиной стенки 3,8-100 мм и длиной балки 4-12 м . Другие размеры также могут быть изготовлены для удовлетворения индивидуальных потребностей клиентов.

Как построить 22-футовую балку?

Как узнать, какой размер балки мне нужен?

Измерьте расстояние в дюймах, которое необходимо заполнить стальной балкой. Запишите эту цифру на листе бумаги в качестве чистого промежутка для луча. Измерьте длину в дюймах балки пола, которую должна поддерживать двутавровая балка. Разделите это число на два .

Какова толщина перегородки?

Толщина перегородки между 6 см и 15 см . Подобно конструкционным несущим стенам, перегородки из пустотелого кирпича строятся таким же образом.

Может ли тонкая стена быть несущей?

Узкая стена имеет толщину от 2 до 2 1/2 дюймов, но она не подходит в качестве несущей стены и местные строительные нормы и правила могут не разрешать ее установку между спальнями. …

Какова минимальная толщина плиты?

Минимальная толщина плиты

Минимальная толщина железобетонной плиты 4″ или 100 мм , 3″ для тротуара, 4″ для патио, 6″ для проезжей части и минимальная толщина 4″ для парковки. Он будет ограничен 4-кратным номинальным размером заполнителя.

Какова минимальная номинальная толщина каменной несущей стены?

Минимальная фактическая толщина несущей каменной стены должна быть не менее 4 дюймов (102 мм) номинальной или 3 ³ / ₈ дюймов (92 мм) фактической толщины и должны быть соединены за одно целое со стойками, расположенными на расстоянии в соответствии с разделом R606.

Какова стандартная толщина стенки?

Большинство внутренних стен строятся с каркасом 2 на 4, и каждый 2 на 4 имеет номинальную ширину 3 1/2 дюйма. Гипсокартон обычно покрывает обе стороны и обычно имеет толщину 1/2 дюйма, что делает стену толщиной 4 1/2 дюйма . Дверные косяки обычно фрезеруются до такой ширины, чтобы края косяков были заподлицо со стенами.

Что такое стандартный размер стены?

Большинство внутренних стен имеют каркас 2 на 4, и каждый 2 на 4 имеет номинальную ширину 3 1/2 дюйма . Гипсокартон обычно покрывает обе стороны, и его толщина обычно составляет 1/2 дюйма, что делает стену толщиной 4 1/2 дюйма. Дверные косяки обычно фрезеруются до такой ширины, чтобы края косяков были заподлицо со стенами.

Что такое толщина стенки в мм?

Обычно толщина стенки находится в диапазоне от 0,5 мм до 4 мм . В отдельных случаях толщина стенок может быть меньше или больше.

Какая стандартная толщина стен?

Гипсокартон и обшивка также имеют стандартную толщину. Вместе толщина 2 x 4, обшивки и сухой стены составит приблизительно 4,5 дюйма . Гипсокартон и обшивка могут иметь различную толщину, но разница в 1/4 дюйма или 1/3 дюйма не будет иметь значения.

---

Присоединяйтесь к нашему сообществу по вопросам бизнеса, советов и навыков и поделитесь своими идеями сегодня!

Как далеко может пролететь балка 6X6 без поддержки?

1shares

• Share
• Штифт

Строительство террасы, навеса или другой конструкции требует большого количества проектных работ, расчетов и исследований. Определение пролетов для балок, балок и перекрытий может быть сложным и зависит от вида, класса, размера и нагрузки, а также других факторов. Итак, если вам интересно, как далеко может пролететь балка 6×6, мы здесь, чтобы помочь.

В соответствии с Международным кодексом жилищного строительства (IRC) от 2021 года пролет балок из хвойных пород 6×6 обычно составляет от 3 футов 5 дюймов до 8 футов 6 дюймов. Пролет зависит от всех различных переменных, влияющих на прочность древесины. Твердая древесина тех же размеров будет иметь больший пролет, как и сталь, но разница в стоимости может быть значительной.

В этой статье мы объясним, как далеко может простираться обычная балка из хвойной древесины или перемычка 6×6, а также ее грузоподъемность. Мы также сравним балки 6×6 с тройными балками 2×6 и предоставим таблицу пролетов для балок 6×6. Наша цель — предоставить вам информацию для принятия обоснованного решения о строительных материалах.

Быстрая навигация

• Как далеко может пролететь балка 6X6 без поддержки?
• Допустимая нагрузка на балку 6×6
• Как далеко может размахивать жатка 6×6?
• Таблица пролетов балок 6×6
• Что прочнее 6×6 или 3 2×6
• Заключение

Как далеко может пролетать балка 6X6 без поддержки?

Расстояние, на которое может пролететь балка 6×6, зависит от породы дерева, сорта, ориентации волокон, содержания влаги или приправ, состояния и нагрузки. Южная сосна (SP) 6×6 имеет пролет на 5-8 дюймов больше, чем другие распространенные породы хвойных пород того же класса. Дугласова пихта-лиственница (DF-L), болиголов-пихта (H-F) и ель-сосна-пихта (S-P-F) охватывают такие же расстояния, как красное дерево, кедр, пондероза или красная сосна.

Размер A 6×6 составляет 5-1/2”x5-1/2”, поэтому его можно поворачивать для выравнивания таким образом, чтобы поверхность с наилучшим направлением волокон воспринимала нагрузку. Наибольшее усилие можно прикладывать встык или параллельно волокнам. Изогнутые или блуждающие линии волокон не так сильны, поэтому расстояния между пролетами основаны на самой слабой возможной ориентации, а не на самой сильной.

Сучки, расколы, трещины и отверстия, независимо от сорта древесины, влияют на несущую способность. Древесина со штампом «чистая» не имеет этих дефектов и будет прочнее, чем та, на которой они есть. Ориентация дефектов по сторонам, а не по верхней или нижней грани повышает прочность. Если дефекты мешают ориентации зерна, выберите для задачи другой размер 6×6.

6×6, как и любой кусок дерева, может охватывать большие расстояния, чем позволяет любой Кодекс. Поскольку нагрузка может быть сосредоточена на балке, направлена ​​к концам или распределена равномерно, древесина оценивается по самой слабой возможности. Возможно, вы видели, как древесина со временем изгибается только под действием собственного веса и силы тяжести, поэтому номинальные нагрузки являются важным фактором при выборе расстояния между пролетами.

IRC-2021 определяет пролеты для тройных балок 2×6, но не для 6×6, которые обычно не использовались для балок или перемычек в течение последних 50 или более лет. Поскольку глубина 6×6 и тройки 2×6 одинакова, а толщина кромки является основным фактором сжатия, тройные значения пролетов 2×6 регулярно используются для определения пролетов 6×6.

Можно рассчитать пролеты для 6×6 и получить более точные и немного более длинные пролеты, однако, вероятно, лучше оставить это инженеру-строителю, поскольку большинство инспекторов по строительству будут использовать тройные номиналы пролетов 2×6, если инженер не проштампует их. .

A #2 SP 6×6 будет иметь пролет от 7 футов 0 дюймов до 8 футов 6 дюймов для пролетов балок 6 футов и от 4 футов 2 дюймов до 4 футов 11 дюймов для пролетов балок 18 футов. в зависимости от нагрузок. Собственные нагрузки в 10 фунтов на квадратный фут обычно отражают вес конструкции и закрепленных материалов, в то время как нагрузка от живого или грунтового снега может колебаться от 40 до 70 фунтов на квадратный фут. Таким образом, для практики проектирования и строительства используйте расстояния между пролетами для тройных балок 2 × 6 при использовании 6 × 6 или оставьте математику профессионалам.

Допустимая нагрузка на балку 6×6

Балка или перемычка 6×6 должны нести все конструктивные элементы над ней, а также любые действующие на нее нагрузки. Суммарные постоянные и временные нагрузки от 40 до 100 фунтов на квадратный фут могут показаться не такими уж большими, но это учитывает то, что необходимо учитывать для структурной целостности. Грузоподъемность зависит от вида, сорта, влажного или сухого использования, прочности на растяжение, напряжения сжатия, горизонтального сдвига и модуля Юнга. Если все это для вас мало что значит, вы, вероятно, не инженер.

Прочность на сжатие обычных хвойных пород древесины 6×6 колеблется от 500 фунтов на кв. дюйм во влажном состоянии до 1850 фунтов на кв. дюйм в сухом состоянии, хотя некоторые породы могут быть выше или ниже. Нагрузка на линейное питание зависит от допустимых напряжений изгиба (Fb) для разных пород древесины и условий. Найти допустимое единичное напряжение при экстремальном изгибе волокна (Fb) для различных пород древесины непросто, и часто это зависит от сорта и использования во влажном или сухом состоянии.

При пролете 4 фута #1-S-P-F 6×6 может выдерживать 1040 фунтов на погонный фут (PLF) или 4160 фунтов на пролет, а DF-L D-SS может выдерживать 2080 PLF или 8320 фунтов на пролет в зависимости от по допускаемым напряжениям изгиба (Fb). Запустите этот пролет до 20 футов, и значения упадут до 41 PLF или 820 фунтов на пролет и 83 PLF 1660 фунтов на пролет соответственно.

Используйте таблицу «Допустимое напряжение при изгибе (Fb)», чтобы найти Fb для используемого вида и класса. Затем обратитесь к таблице «Нагрузка на балку 6×6 на погонный фут в зависимости от пролета», чтобы определить фунты на погонный фут для желаемого пролета.

Умножение этого значения даст допустимую нагрузку, равномерно распределенную по всему пролету. Тем не менее, Строительные нормы и правила могут отличаться из-за структурных проблем и требований, и им следует отдавать предпочтение или проконсультироваться с инженером-строителем.

 

Нагрузка на балку 6×6 на погонный фут по пролету Основание на допустимом напряжении при изгибе (Fb) в фунтах на квадратный дюйм
Fb (psi)	900	1000	1100	1200	1300	1400	1500	1600	1800	2000
Пролет	Нагрузка на погонный фут (фунты)
4’-0”	1040	1155	1271	1386	1502	1618	1733	1849	2080	2311
5’-0”	666	739	813	887	961	1035	1109	1183	1331	1479
6’-0”	462	513	564	616	667	718	770	821	924	1027
7’-0”	339	377	414	452	490	528 905:00	565	603	679	754
8’-0”	259	288	317	346	375	404	433	467	519	577
9’-0”	204	228	251	273	296	319	342	365	410 905:00	456
10’-0”	166	184	203	221	240	258	277	295	332	369
11’-0”	137	152	168	183	198	213	229	244	275	305
12’-0”	115	128	141	154	166	179	192	205	231	256
13’-0”	98	109	120	131	142	153	164	175	196	218
14’-0”	84	94	103	113	122	132	141	150	169	188
15’-0”	73	82	90	98	106	115	123	131	147	164
16’-0”	64	72	79	86	93	101	108	115	129	144
17’-0”	57	63	70	76	83	89	95	102	115	127
18’-0”	51	57	62	68	74	79	85	91	102	114
19’-0”	46	51	56	61	66	71	76	81	92	102
20’-0”	41	46	50	55	60	64	69	73	83	92

Информация из «Wood Structural Design Data», издание 1986 г. , с изменениями 1992 г. — 2004 г.

Расположение коллектора влияет на грузоподъемность, которую он может нести. Внешний вид или интерьер, ширина здания, расстояние между стойками, несущие или ненесущие, предполагаемая нагрузка (снег и ветер), а также уровень пола также влияют на пролет. Хотя в некоторых местах 6 × 6 достаточно для пролета 6 футов, чаще используются пиломатериалы стандартных размеров. Кроме того, 6 × 6 будет слишком широким для конструкции рамы 2 × 4.

Хотя жатка 6×6 шире, чем двойная или тройная жатка 2×6, она имеет ту же глубину. Таким образом, значения сжатия аналогичны. Размер жатки 6×6 может составлять от 2 футов 1 дюйм до 7 футов 6 дюймов в зависимости от местоположения, нагрузки и других факторов. Для получения более точных значений пролета мы рекомендуем проконсультироваться с инженером-строителем.

Таблица размаха луча 6×6

Размер 6×6 составляет всего 5-1/2”x5-1/2”, поэтому его глубина такая же, как у 2×6, хотя его ширина составляет около дюйма. или на 22% шире тройной балки 2×6. Тем не менее, именно глубина важна для предотвращения изгиба. Однако реальность такова, что 6×6 всего на 7% прочнее, чем тройка 2×6, поэтому значения в таблицах размаха IRC-2021 являются достаточно точным представлением того, как далеко 6×6 может развернуться в разных условиях. .

Таблица «Пролеты балок 6×6» отражает пролеты, связанные с пиломатериалами сорта № 2 для использования во влажных условиях (на открытом воздухе). Значения основаны на постоянных нагрузках 10 фунтов на квадратный фут и временной нагрузке 40 фунтов на квадратный фут, а также на снеговых нагрузках от 50 до 70 фунтов на квадратный фут.

 

Пролеты балок настила 6×6
Виды	Нагрузки	Длина пролета балки
		6’	8’	10’	12’	14’	16’ 905:00	18’
		Максимальная ширина настила (футы – дюймы)
Сосна южная	40 фунтов на квадратный фут	8-6	7-5	6-8	6-1	5-8	5-3	4-11
	50 фунтов на квадратный фут	7-11	7-2	6-6	5-11	5-6	5-1	4-10
	60 фунтов на квадратный фут	7-5 905:00	6-9	6-0	5-6	5-1	4-9	4-6
	70 фунтов на квадратный фут	7-0	6-3	5-7	5-1	4-9	4-5	4-2
ДФ-Л Х-Ф С-П-Ф	40 фунтов на квадратный фут	7-8	6-8	6-0	5-6	5-1	4-9	4-6
	50psf	7-6	6-6	5-9	5-3	4-11	4-7	4-4
	60 фунтов на квадратный фут	6-11	6-0	5-4	4-11	4-6	4-2	3-10
	70 фунтов на квадратный фут	6-6	5-7	5-0	4-7	4-2	3-9	3-5
Красное дерево В. Кедр Красная сосна Пондероза	40 фунтов на квадратный фут	7-8	6-9	6-0	5-6	5-1	4-9	4-6
	50 фунтов на квадратный фут	7-1	6-5	5-11	5-5	5-0	4-8	4-5
	60 фунтов на квадратный фут	6-8	6-1	5-5	5-0	4-7 905:00	4-3	3-11
	70 фунтов на квадратный фут	6-4	5-8	5-1	4-8	4-3	3-10	3-6

Данные из: Таблицы IRC-2021 R507.5 (1-4)

Что прочнее 6×6 или 3 2×6

6×6 соответствует 5-1/2”x5-1 /2″, в то время как тройной 2×6 имеет фактические размеры 4-1/2″x5-1/2″. Луч 6×6 на дюйм шире, или примерно на 22% больше, чем луч 3-2×6. Однако это по-прежнему одна и та же глубина или толщина кромки, что очень важно при расчете сжатия, изгиба или прогиба.

Большая ширина влияет на сопротивление изгибу, так как модуль упругости (S) и момент инерции (I) также на 22% больше. Однако, поскольку тройной материал 2×6 с меньшей вероятностью скручивается или деформируется, чем 6×6, из-за наслоения волокон, прочность его волокна при изгибе (Fb) увеличивается в 1,15 раза.

1,15 или 15% «Коэффициент повторяющихся элементов» (Cr) признает, что сборная балка, как и ожидалось, прочнее древесины сопоставимых размеров, и обычно учитывается в таблицах пролетов.

 

Суть в том, что, хотя балка 6×6 на 22 % больше, чем тройная балка 2×6 той же длины, «Коэффициент повторяющихся элементов» 15 % уменьшает разницу до 7 %. Таким образом, балка 6×6 примерно на 7% прочнее или с меньшей вероятностью изгибается или прогибается при тех же нагрузках, что и балка 3-2×6 при тех же пролетах. Если вам нужны точные спецификации для сборки, используйте значения пролета для тройной балки 2 × 6 или проконсультируйтесь с инженером-строителем.

Заключение

Балка из хвойной древесины 6×6 может иметь пролет 20 футов при ограниченных нагрузках. Однако для структурного строительства и соблюдения строительных норм и правил пролет варьируется от 3 футов 5 дюймов до 8 футов 6 дюймов в зависимости от множества факторов. Если вы сомневаетесь, проконсультируйтесь со специалистами. Надеюсь, мы предоставили вам информацию, чтобы принять обоснованное решение для вашего строительного проекта.

 

Евгений Сокол

Евгений большую часть своей жизни занимается рукоделием и любит творить, вдохновляя на творчество других. Он страстно интересуется обустройством дома, ремонтом и деревообработкой.

Все, что вы должны знать о консольных балках

🕑 Время чтения: 1 минута

Консольная балка представляет собой жесткий конструктивный элемент, поддерживаемый на одном конце и свободный на другом, как показано на рисунке-1. Консольная балка может быть изготовлена ​​из бетона или стали, один конец которой отлит или прикреплен к вертикальной опоре. Это горизонтальная балочная конструкция, свободный конец которой подвергается вертикальным нагрузкам.

Рисунок-1: Консольная балка с одним фиксированным концом и свободным другим концом

В здании консоль строится как продолжение непрерывной балки, а в мостах — как сегмент консольной балки. Он может быть построен как монолитным, так и сегментным методом предварительного напряжения.

Консольная конструкция позволяет навешивать конструкции без дополнительных опор и раскосов. Этот конструктивный элемент широко используется при строительстве мостов, башен и зданий и может придать строению неповторимую красоту.

В этой статье объясняются некоторые важные структурные действия и основные понятия консольной балки в строительстве.

Содержание:

• Структурные характеристики консольной балки
• Сила сдвига (SF) и изгибающий момент (BM) Схема консольной балки
• Расчет консольной балки
• Применение консольной балки и отклонений в строительстве
• Преимущества Балки
• Часто задаваемые вопросы

Структурные характеристики консольной балки

Консольная балка изгибается вниз, когда на нее воздействуют вертикальные нагрузки, как показано на рис. 2. Консольная балка может подвергаться точечной, равномерной или переменной нагрузке.

Рис.—2: Консольная балка изгибается вниз под действием нагрузки F на свободном конце

Независимо от типа нагрузки, она изгибается вниз, создавая выпуклость вверх. Этот изгиб создает напряжение в верхних волокнах и сжатие в нижних волокнах. Следовательно, основное армирование обеспечивается для верхнего волокна бетонной балки, так как существует высокое растягивающее напряжение, как показано на Рисунке-4.

Сила сдвига (SF) и изгибающий момент (BM) Схема консольной балки

Сила сдвига в любом сечении консольной балки представляет собой сумму нагрузок между секцией и свободным концом. Изгибающий момент в данном сечении консольной балки представляет собой сумму моментов относительно сечения всех нагрузок, действующих между сечением и свободным концом.

Рассмотрим консольную балку AB длиной ‘l’, нагруженную точечной нагрузкой ‘W’ на конце B. На расстоянии ‘x’ от свободного конца B размещено сечение X-X. Тогда поперечная сила в сечении X-X равна R _x , что равно W, а изгибающий момент относительно сечения X-X составляет M _x , что равно W.x.

Рисунок-3: Диаграмма силы изгиба и сдвига консольной балки с точечной нагрузкой на свободном конце

Сила сдвига на неподвижной опоре A определяется сохранением сечения в точке A, что дает силу сдвига Ra=W; и момент Ma = W.l. на основании чего строятся диаграммы поперечной силы и изгибающего момента.

Изгибающий момент консольной балки максимален на закрепленном конце и уменьшается до нуля на свободном конце. Диаграмма изгиба и поперечной силы определяется для всех возможных комбинаций нагрузок для проектирования консольной балки для конструкции. Нагрузка, приложенная к балке, представляет собой комбинацию постоянной нагрузки и динамической нагрузки в соответствии со стандартами проектирования.

Консольная балка под действием конструктивной нагрузки подвергается моментным и касательным напряжениям. Целью любого процесса проектирования является безопасная передача этих напряжений на опору.

Рисунок-4: Конструктивное поведение консольной балки

Изгибающий момент консольной балки изменяется от нуля на свободном конце до максимального значения на фиксированной концевой опоре (Рисунок-3). Следовательно, при проектировании консольных балок основная арматура обеспечивается верхним волокном бетонной балки, чтобы безопасно выдерживать растягивающее напряжение.

Максимальный пролет консольной балки обычно зависит от следующих факторов:

1. Глубина консоли
2. Величина, тип и расположение нагрузки
3. Качество и тип используемого материала

Обычно , для небольших консольных балок пролет ограничивается 2-3 м. Но пролет можно увеличить либо за счет увеличения глубины, либо с помощью стального или предварительно напряженного конструктивного элемента. Пролет можно соорудить длинным, учитывая, что конструкция способна противодействовать моментам, создаваемым консолью, и безопасно передавать ее на землю. Детальный анализ и проектирование конструкции могут помочь изучить возможность использования длиннопролетных консольных балок.

Консольная балка должна быть надлежащим образом прикреплена к стене или опоре, чтобы уменьшить эффект опрокидывания.

Применение консольных балок в строительстве

Консольные балочные конструкции используются в следующих приложениях:

1. Строительство консольных балок и балконов
2. Временные консольные опорные конструкции
3. Свободностоящие радиовышки без растяжек
4. Строительство консольных растяжек для пергол
5. Перемычки в зданиях

Рисунок-5: Применение консольных балок в зданиях и мостовых балках

Преимущества и недостатки консольных балок

Важными преимуществами консольных балок являются:

1. Консольные балки не требуют поддержки с противоположной стороны.
2. Отрицательный изгибающий момент, возникающий в консольных балках, помогает противодействовать создаваемым положительным изгибающим моментам.
3. Консольные балки легко изготавливаются.

Недостатками консольных балок являются:

1. Консольные балки подвергаются большим прогибам.
2. Консольные балки подвергаются большим моментам.
3. Прочная фиксированная опора или задний пролет необходимы для обеспечения устойчивости конструкции.

Часто задаваемые вопросы

Что такое консольная балка?

Консольная балка представляет собой жесткий конструктивный элемент, который опирается на один конец и свободен на другом. Консольная балка может быть изготовлена ​​из бетона или стали, один конец которой отлит или прикреплен к вертикальной опоре. Это горизонтальная балочная конструкция, свободный конец которой подвергается вертикальным нагрузкам.

Каков максимальный пролет консольных балок?

Обычно для небольших консольных балок пролет ограничивается от 2 до 3 м. Но пролет можно увеличить либо за счет увеличения глубины, либо с помощью стального или предварительно напряженного конструктивного элемента. Пролет можно соорудить длинным, учитывая, что конструкция способна противодействовать моментам, создаваемым консолью, и безопасно передавать ее на землю. Детальный анализ и проектирование конструкции могут помочь изучить возможность использования длиннопролетных консольных балок.

Как консольная балка ведет себя под нагрузкой?

Консольная балка изгибается вниз, когда на нее действуют вертикальные нагрузки. Он может подвергаться точечной, равномерной или переменной нагрузке.
Независимо от типа нагрузки изгибается вниз, создавая выпуклость вверх. Этот изгиб создает напряжение в верхних волокнах и сжатие в нижних волокнах. Следовательно, при проектировании консольных балок основное армирование обеспечивается для верхнего волокна бетонной балки, чтобы безопасно выдерживать растягивающее напряжение.

Подробнее

Консольные балки и фермы – применение и преимущества

Что такое поперечный изгиб балок при кручении?

Углепластиковые ламинаты для усиления сдвига железобетонных балок

Что такое пролет балки? (с картинками)

Балки — важное структурное устройство, используемое для поддержки зданий, мостов и настилов. Пролет балки — это максимальная длина, допустимая для балки, чтобы адекватно поддерживать определенную взвешенную область. Этот пролет различен для каждого типа материала балки и зависит от размеров балки. Более толстые балки могут иметь больший пролет, чем более тонкие балки.

Таблицы пролетов балок

используются в строительной отрасли для определения подходящей длины балок для конкретных строительных применений. Строительные инспекторы используют эти диаграммы для определения требований к минимальной нагрузке на балки. Пролеты балок не должны быть перегружены, поскольку это может привести к небезопасному состоянию конструкции здания.

Пролет балки различен для каждого типа материала. Металлическая балка тяжелее деревянной балки и может поддерживать большую площадь нагруженной поверхности. Эти балки обычно используются для поддержки домов и мостов, но имеют ограниченный пролет в зависимости от веса поддерживаемой конструкции.

Двутавровая балка представляет собой балку в форме буквы Н, которая используется для поддержки основного этажа дома или здания. Этот тип балки обычно изготавливается из стали и имеет определенную длину и ширину в зависимости от размера дома. Пролет двутавровых балок зависит от ширины, высоты и толщины стальной балки.

Палубные балки — это балки, удерживающие доски пола для палуб. Пролет для большинства палубных балок составляет менее 16 футов (4,87 метра), но может достигать 8 футов (4,87 метра) в зависимости от толщины балки. Эти специальные балки поддерживают вес основного этажа на палубе и необходимы для общей структурной целостности.

Наличие пролета балки, который тяжелее необходимого, может быть дорогостоящим для домовладельца или строителя. Важно рассмотреть соответствующие требования для каждого приложения здания. Это гарантирует безопасность конструкции без излишней дороговизны.

Балочные мосты — это специальные мосты, сделанные из деревянных или стальных балок. По мере того, как балки отдаляются друг от друга, конструкция моста ослабевает. Вот почему большинство балочных мостов состоят из нескольких балочных блоков, которые соединяются вместе, образуя непрерывный пролетный мост.

Пролет из бетонных балок

обычно используется на национальных автомагистралях и мостах. Эти бетонные конструкции поддерживают большие многополосные дороги. Мост с бетонными балками является примером бетонного моста с определенными пролетами для каждой руки. Эти специальные балки могут поддерживать пролеты длиной более 150 футов (45,72 метра).

Определение размеров инженерных балок и перемычек — Строительство и строительные технологии

Обратите внимание: Эта старая статья нашего бывшего преподавателя остается доступной на нашем сайте в архивных целях. Некоторая информация, содержащаяся в нем, может быть устаревшей.

После расчета нагрузок, действующих на конструкционные балки, следующим шагом является определение размера и выбор подходящей балки.

Пол Физетт – © 2003

В Части 1, «Расчет нагрузок на перемычки и балки», мы узнали, как отслеживать траектории нагрузки и переводить нагрузки на крышу, стены и пол в фунты на погонный фут опорной балки. Мы знаем, как измерить силы, действующие на балку, теперь воспользуемся этой информацией, чтобы выбрать соответствующий конструкционный материал, способный выдерживать нагрузки. Мы сравним производительность и стоимость пиломатериалов, LVL, Timberstrand, Parallam и Anthony Power Beam в нескольких различных приложениях.

Упрощенное определение размеров с помощью таблиц

Независимо от того, какой материал мы указываем, балки должны обеспечивать достаточную прочность, жесткость и сопротивление сдвигу. Конструктивные способности пиломатериалов и инженерных балок прогнозируются с помощью математических расчетов. Формулы, определяющие допустимый пролет и размер балки, зависят от множества переменных, таких как порода, класс, размер, предел прогиба и тип нагрузки. Вы можете сделать эти расчеты самостоятельно или использовать таблицы интервалов. Технические эксперты рассчитали множество комбинаций этих переменных и представили различные решения в виде таблиц интервалов.

Столы из пиломатериалов являются удобными инструментами. Вы просто ищете расстояние, которое вам нужно преодолеть; сопоставьте нагрузку на фут балки с соответствующими перечисленными значениями Fb (прочность) и E (жесткость); и бах: у вас есть победитель! Таблицы Span просты в использовании, но они имеют ограничения. Они не дают точных результатов. В большинстве таблиц балок указаны значения только для пролетов длиной футов, таких как 11 футов 0 дюймов, 12 футов 0 дюймов и т. д. И хотя таблицы пролетов предоставляют ограниченные данные, они очень длинные. Американская ассоциация лесной и бумажной промышленности Wood Structural Design Data содержит рекомендации по пролету для балок из цельного пиломатериала длиной до 32 футов, но таблица занимает увесистые 140 страниц. WSDD — чрезвычайно полезная книга (WSDD стоит 20 долларов. Звоните по телефону 800-890-7732). Получите его для своей справочной библиотеки. В таблицах WSDD указаны значения только для балок из цельного дерева с пределом прогиба L/360. Но вы можете обмануть таблицы WSDD, чтобы они давали вам значения для двойных или тройных балок 2-by с другими пределами отклонения. Просто сделайте следующее:

• определить общую нагрузку на фут балки

• выберите желаемый пролет (например, 4’0″)

• выберите столбец Fb пиломатериала, который вы собираетесь использовать
  (в расчетных значениях AF&PA для балок и стропил № 2 кромка-ель = Fb @1104 фунт/кв. дюйм и E @1 300 000 фунт/кв.

• выберите строку размера пиломатериала, используемого в двойном заголовке: в этом примере используйте 2×6. Примечание: одиночный 2×6 будет поддерживать 347 фунтов на линейный фут балки. Таким образом, двойное число 2×6 содержит 2 x 347 = 69.4 фунта за линейный фут.

• Требуемое значение E не изменяется при удвоении 2×6, потому что при удвоении допустимой нагрузки вы удваиваете толщину балки.

• В таблице указаны пролеты с пределом прогиба L/360, нормальным для нагрузки на пол. Если вы определяете размер балки крыши как структурный конек с ограничением L/240, вы должны умножить минимальное значение E на 0,666 (в данном случае 785 000 x 0,666 = 522 810). Для L/180 умножьте на 0,5.

• Убедитесь, что значение сдвига (Fv) для используемой вами породы и сорта превышает значение Fv, указанное в таблице диапазонов. Fv не меняется при удвоении толщины.

Производители инженерной древесины сразу отмечают, что их продукция обеспечивает превосходную прочность и жесткость. Заявления в основном верны, но вы платите за улучшенную производительность. Характеристики снижения прочности, такие как сучки, сортность и наклон волокон, контролируются в процессе производства, чтобы конечный продукт представлял собой более эффективное использование древесного волокна. Инженерная древесина неизменна от одной детали к другой, потому что каждая деталь сделана более или менее одинаково. Независимо от того, какой продукт вы укажете, структурные характеристики контролируются прочностью (Fb) и жесткостью (E). Продукт LVL с Fb 3100 будет нести большую нагрузку, чем продукт LVL с Fb 2400. Так что будьте осторожны при сравнении продуктов. Все эти высокопроизводительные продукты являются экономически эффективными в некоторых приложениях. И иногда они создают или разрушают дизайн.

Таблицы размаха для инженерной древесины используются так же, как и для пиломатериалов. Строительные нормы и правила позволяют снизить временные нагрузки в зависимости от продолжительности нагрузки. Например, крыша подвергается полной снеговой нагрузке лишь небольшой процент времени в течение года, поэтому это учитывается при расчете нагрузки на крышу. Обычно каждый производитель автоматически применяет эти сокращения и четко указывает соответствующее применение в различных таблицах для полов и крыш. Будьте осторожны: некоторые производители требуют, чтобы вы уклонов — отрегулируйте нагрузок на крышу. Другими словами, некоторые производители основывают нагрузку на крыше не на горизонтальной проекции, а на фактической длине стропила. Внимательно изучите литературу, прежде чем назначать нагрузки на крышу на фут коньковой балки или перемычки. Обычно значения сдвига включаются в таблицы, а также указывается требуемая опорная длина на концах балок. Таблицы ограничены пролетами в целые футы, но значения могут быть интерполированы для дробных длин. Таблицы размеров инженерных пиломатериалов предоставляются производителями бесплатно.

Чтобы определить размер проектируемых балок и перемычек, начните с нагрузки на фут балки. При работе с инженерной древесиной вы используете значения как динамической, так и статической нагрузки. Временная нагрузка определяет жесткость, а общая нагрузка используется для определения прочности. Шаги определения размера:

• определить общую нагрузку и динамическую нагрузку на фут балки

• определите тип нагрузки, которую вы поддерживаете (крыша снег, снег или пол)

• выберите нужный пролет

• сопоставьте значения общей нагрузки и динамической нагрузки со значениями, указанными в таблицах. Толщина и глубина требуемого члена будут перечислены.

Case House

Существует невероятно длинный список вариантов, которые следует учитывать при выборе распиленных и сборных балок или перемычек. Я попытался упростить процесс, выбрав несколько популярных материалов и подогнав их под корпус-домик. Выбранные приложения и диапазоны произвольны, но распространены. Конечно, есть много других сценариев загрузки, отличных от продемонстрированных. Перед определением размеров балок и перемычек необходимо проверить условия нагрузки для каждого приложения. Тем не менее, это упражнение даст вам представление о том, как пиломатериалы, LVL, Parallam, Timberstrand и Anthony Power Beam сравниваются в различных приложениях.

Используя таблицы пролетов, я рассчитал размеры нескольких элементов конструкции для двух климатических условий. Один набор элементов находится в климате с 50-фунтовой снеговой нагрузкой, а другой — в 20-фунтовом климате без снега. Обе нагрузки рассматриваются как динамические нагрузки. Возможные применения: (см. схемы и расчеты для каждого состояния)

1) коньковая коньковая балка с пролетом 20 футов
2) коллектор 2-го этажа с пролетом 4 фута
3) коллектор 1-го этажа с 8-метровым пролетом пролет
футов 4) цокольная балка с пролетом 16 футов
5) головка гаражных ворот с пролетом 18 футов

После того, как я определил нагрузки, я определил размер и стоимость балок, которые необходимы, чтобы нести нагрузки. Я рассмотрел пять различных условий, чтобы увидеть, как варианты сравниваются друг с другом.

Соображения

Пиломатериалы имеют свои ограничения. Его прочность на изгиб часто составляет лишь 1/2 прочности изделий из инженерной древесины. В результате он не преодолевает большие расстояния, выпускается только в размерах до 2 × 12, а некоторые конструкционные марки не всегда доступны. Отдельные конструкционные марки во многих местах заказываются по специальному заказу. Кроме того, не все виды легкодоступны. Например, пихту Дугласа трудно купить на некоторых восточных рынках. Но в целом, для коротких пролетов пиломатериалы трудно превзойти.

Ламинированный брус из шпона (LVL) прочный, жесткий и универсальный. Он охватывает большие расстояния. Я мог использовать LVL для каждого приложения в доме-кейсе. Как правило, LVL имеет толщину 1 ¾ дюйма и глубину от 7 ¼ до 18 дюймов. Для точной настройки несущей способности балки LVL просто добавьте еще один слой сбоку балки. Труд является фактором. Для ламинирования нескольких слоев LVL требуется время. Но преимущество в том, что 2 рабочих обычно могут справиться с весом каждого ламината во время его сборки. LVL продается в качестве стандартного товара на большинстве складов пиломатериалов, и он знаком большинству чиновников и проектировщиков строительных норм и правил.

Компания Anthony Power Beam (APB) является относительным новичком на рынке конструкционных балок и способна конкурировать с LVL и Parallam. APB представляет собой многослойный балочный продукт шириной 3 1/2 и 5 1/2 дюйма, соответствующий стандартным толщинам стенок 2×4 и 2×6. Глубина варьируется от 7 ¼” до 18″, что соответствует стандартной глубине двутавровой балки. Также доступна более широкая версия 7ö с глубиной до 28 7/8″. APB требует очень мало труда, потому что он поставляется «полностью собранным», но он довольно тяжелый. 18-футовая головка гаража для нашего дома весит 380 фунтов. APB — это новый продукт, и его распространение несколько ограничено, поэтому вам, возможно, придется искать местного поставщика. Позвоните в компанию Anthony Forest Products напрямую, чтобы найти дистрибьютора.

Parallam, производимый Trus Joist MacMillan (TJM), фактически определяет термин: пиломатериалы из параллельных прядей (PSL). PSL представляет собой сборку длинных тонких прядей деревянного шпона, склеенных вместе, чтобы сформировать непрерывные отрезки балки. Используемое древесное волокно прочное и жесткое. Доступны несколько вариантов ширины от 1 ¾” до 7 дюймов и глубина от 9 ¼” до 18 дюймов. Размеры Parallam совместимы с другими конструкционными изделиями из дерева, такими как двутавровые балки и LVL. Parallam существует уже некоторое время, но все же не все размеры доступны во всех регионах. Лучше всего планировать свой дизайн заблаговременно. Как и APB, Parallam поставляется полностью собранным и сравнительно тяжелым. Это хороший выбор для длинных чистых пролетов, где пиломатериалы нецелесообразны.

TimberStrand FrameWorks Header, клееный древесно-стружечный брус (LSL), производимый TJM, является последней записью в конкурсе конструкционных перекрытий и балок. LSL производится путем преобразования малоценных волокон осины и тополя в высококачественный конструкционный материал. Значения Fb и E, конечно, не соответствуют показателям APB, LVL и PSL, но производительность TimberStrand впечатляет. Это работало для большинства приложений в нашем корпусе. Стоит отметить, что применение 18-футового коллектора гаражных ворот выдвинуло TimberStrand за пределы его структурных возможностей. Жатка TimberStrand поставляется только шириной 3 ½ дюйма и глубиной от 4 3/8 дюйма до 18 дюймов. Этот продукт новый, и дистрибьюторы не хотят накапливать запасы. Это экономичный вариант для многих приложений, но его может быть очень трудно найти.

Сравнение продуктов

В таблице 1 приведены данные о загрузке, размерах и стоимости для всех приложений. Перемычки типичны для окна и двери патио. Пролет структурного конька представляет собой размер большой семейной комнаты. Пролет для балки основан на размере игровой комнаты среднего размера.