Строительство в Севастополе — сообщество мастеров строителей и отделочников
Строительные работы в Севастополе
1. Например, мы в качестве балок ддя перекрытия помещения размерами 4 на 6 метров использовали 4 профильных трубы сечением 100х100 мм с толщиной стенки 5 мм. Тогда длина пролета балки составит l = 4 м, а шаг балок 6/5 = 1.2 м. Согласно сортаменту для квадратных профильных труб момент сопротивления такой металлической балки составит Wz = 54.19 см3. 2. Расчетное сопротивление стали следует уточнять у производителя, ну а если оно точно не известно, то можно принимать наименьшее из возможных, т.е. R = 2000 кг/см2. 3. Тогда максимальный изгибающий момент, который может выдержать такая балка: M = WzR = 54.19·2000 = 108380 кгсм или 1083.8 кгм. 4. При пролете 4 м максимальная распределенная нагрузка на погонный метр составляет: q = 8M/l2 = 8·1083.8/42 = 541.9 кг/м. 5. При шаге балок 1.2 м (расстоянии между осями балок) максимальная плоская равномерно распределенная нагрузка на квадратный метр составит: q = 541.9/1.2 = 451.6 кг/м2 (сюда входит и вес балок). Вот и весь расчет. Если на металлические балки перекрытия сверху уложены сначала лаги, а потом уже делается перекрытие по лагам, то на такие металлические балки будет действовать не одна равномерно распределенная нагрузка, а несколько сосредоточенных. Впрочем перевести сосредоточенные нагрузки в эквивалентную равномерно распределенную совсем не сложно - достаточно просто разделить значение равномерно распределенной нагрузки, которую мы уже определили, на коэффициент перехода. Например, если мы по металлическим балкам уложили лаги через каждые 0.5 метра, то есть всего 4/0.5 +1 = 9 лаг - сосредоточенных нагрузок. При этом крайние лаги можно вообще в расчет не брать и тогда количество сосредоточенных сил будет = 7, а коэффициент перехода от сосредоточенных нагрузок к эквивалентной равномерно распределенной составит γ = 1.142. Тогда максимальная равномерно распределенная нагрузка, которую может выдержать данная металлическая балка, составит: q = 451.6/1.142 = 395.4 кг/м2 Конечно же металлические балки могут быть и многопролетными или иметь жесткое закрепление на одной или двух опорах, т.е. быть статически неопределимыми. В таких случаях изменится только формула определения максимального изгибающего момента (см. расчетные схемы для статически неопределимых балок), но весь алгоритм расчета останется таким же. doctorlom.com Подобранное сечение проверяем на прочность по первой группе предельных состояний от действия касательных напряжений по формуле(2.6): (2.6) где - наибольшая поперечная сила на опоре; и - статический момент и момент инерции сечения; - толщина стенки балки; - расчетное сопротивление стали сдвигу; определяем по формуле (2.7) (2.7) где - предел текучести стали, принимаемый равным значению предела текучести по государственным стандартам и техническим условиям на сталь; принимаемМПа; - коэффициент надежности по материалу проката ; принимаем . Н/мм2= 20,09 кН/см. кН/см<кН/см, условие выполняется. Проверка второго предельного состояния ведем путем определения прогиба балки от действия нормативных нагрузок при допущении упругой работы материала. Для однопролетной балки, нагруженной равномерно распределенной нагрузкой, проверка деформативности производится по формуле (2.8): , (2.8) где - значение нормативной нагрузки на балку; определяется по формуле с учетом значений, соответствующих выбранной балке настила; кН/м <, т.е. условие жесткости балки удовлетворяется. Проектирование балок составного сечения выполняем в два этапа: на первом этапе компонуем и подбираем сечения, а на втором - проверяем балку на прочность, устойчивость и жесткость. 3.1.1 Сбор нагрузок. Подбор сечения главной балки состоит в определении размеров поясов и стенки составной сварной балки, с учетом заданных технологическим заданием условий, экономичности, прочности, устойчивости и технологичности изготовления. Расчетная схема представлена на рисунке 3 а - расчетная схема; б - сечение балки Рисунок 3 - К подбору сечения главной балки Определяем по формуле (3.1) расчетную погонную нагрузку на главную балку (3.1) где и- коэффициенты надежности по нагрузке для временной нормативной и постоянной нагрузок; принимаем по;; - собственный вес настила; - масса 1 м балки настила; - собственный вес главной балки, предварительно принимаемый равным 1 - 2 % нагрузки, приходящейся на балку; кН/м Нормативная нагрузка:Определение несущей способности железобетонной балки. Несущая способность балки
Несущая способность металлической балки - Доктор Лом. Первая помощь при ремонте
Несущая способность однопролетной металлической балки при равномерно распределенной нагрузке и шарнирном закреплении на опорах
Несущая способность однопролетной металлической балки при действии сосредоточенных нагрузок и шарнирном закреплении на опорах
2.2 Проверка несущей способности балки
2.2.1 Проверка прочности балки
2.3 Проверка жесткости балки
3 Расчет главной балки
3.1 Подбор сечения главной балки
3.1.2 Определение усилий.
Расчетный изгибающий момент в середине пролета:
(3.2)
кНм
Поперечная сила на опоре:
(3.3)
кН
Определим также нормативный изгибающий момент
(3.4)
кНм
3.1.3 Подбор сечения балки.
Главную балку рассчитываем с учетом развития пластических деформаций. Определяем требуемый момент сопротивления балки по формуле (3.5):
(3.5)
где - расчетное сопротивление материала главной балки; принимаемМПа;
с1 - коэффициент, учитывающий упругопластическую работу материала балки; принимаем с1 = 1,1.
см 3
3.1.4 Компоновка сечения главной балки
Компоновку составного сечения начинаем с установления высоты балки.
Предварительно задаемся высотой балки м
Определяем толщину стенки по эмпирической формуле (3.6):
(3.6)
мм.
Определяем оптимальную высоту балки по формуле (3.7):
(3.7)
где - для сварных балок постоянного сечения.
см=1.19м
Определяем минимальную высоту балки по формуле (3.8):
, (3.8)
где fu - предельный относительный прогиб; для главных балок fu=400.
м.
Окончательно принимаем высоту стенки балки hw=140 см.
Определяем минимальную толщину стенки из условия работы ее на срез
( 3.9):
(3.9)
где - при работе на срез без учета поясов
м
Принимаем толщину пояса tf=3см
hb=hw+6=140+6=146см
Окончательно принимаем tw=12мм.
Проверим местную устойчивость стенки главной балки по формуле (3.10):
(3.10)
см
Условие выполняется, следовательно, дополнительного укрепления стенки главной балки продольным ребром не требуется.
Принимаем толщину поясных листов 30 мм.
Вычисляем требуемый момент инерции сечения балки по формуле(3.11):
(3.11)
где hb - принятая высота главной балки.
см4
Высота стенки балки см; находим момент инерции стенки
(3.12)
см4
Момент инерции, приходящийся на поясные листы
см4.
Требуемую площадь сечения одной полки определяем по формуле(3.13):
(3.13)
где см - расстояние между центрами полок.
см2
Ширину полки балки определим по формуле (3.14):
. (3.14)
см. Принимаем см.
см2
Из условия обеспечения местной устойчивости (при работе балки в пределах упругих деформаций) отношение свободного свеса полки к ее толщинене должно превышать значений, вычисляемых по формулам (3.15) и (3.16):
(3.15)
см
. (3.16)
см
Условия выполняются.
studfiles.net
Расчет нагрузки двутавровой балки – максимальные значения + Видео
Расчет нагрузки двутавровой балки проводится для определения номера из списка сортамента при проектировании несущих конструкций зданий и сооружений. Расчет производится согласно формулам и таблицам, а полученные параметры влияют на процесс проектирования и строительства, а также дальнейшие эксплуатационные характеристики конструкции.
1 Применение двутавровой балки и основные параметры
Основная функция двутавра при проектировании различных зданий и сооружений – создание надежной и эффективной несущей конструкции. В отличии от бетонных вариантов несущих конструкций, использование двутавровой балки позволяет добиться увеличения ширины пролетов жилых или коммерческих зданий и уменьшить массу основных несущих конструкций. Таким образом, существенно повышается рентабельность строительства.
Двутавровое балки
Рекомендуем ознакомиться
Двутавровый швеллер выбирается, исходя из длины и веса. Балки могут быть горячекатаными стандартными или специальными и иметь параллельные или наклонные грани полок. Они изготавливаются из низкоуглеродистой стали различных марок и используются в разных сферах строительства. Согласно нормам ГОСТ 823989, длина двутаврового швеллера может быть от 3 до 12 метров. По типу использования такие балки могут быть балочными, колонными, широкополочными или монорельсными, которые используются для строительства подвесных мостов. Определить тип балки можно по буквенной маркировке в таблице сортамента.
Масса двутавра рассчитывается согласно таблице сортамента, в которой указан конкретный номер и маркировка двутавровой балки, а также показатели ширины, высоты, толщины полок и средняя толщина стенок профиля. Таким образом, для определения массы, согласно таблице, необходимо знать нормативный вес одного погонного метра. Например, балка с номером 45, при весе погонного метра 66,5 кг, имеет длину 15,05 метров.
Помимо расчета массы, который можно провести, используя простой калькулятор, в процессе проектирования необходимо рассчитать максимальную и минимальную нагрузку на изгиб и прогиб (деформацию), чтобы выбрать подходящую под конкретные цели строительства двутавровую балку. Данные расчеты основаны на таких параметрах металлического профиля, как:
- минимальное и максимальное расстояние между полками (стенками) балки с учетом их толщины;
- максимальная нагрузка на будущую конструкцию перекрытия;
- тип и форма конструкции, метод крепления;
- площадь поперечного сечения.
В некоторых случаях для проведения расчетов может понадобиться и шаг укладки, то есть расстояние, через которое балки укладываются параллельно друг другу.
Расчет двутавровой балки, как правило, производится на прочность и прогиб. Для максимально точных расчетов в таблице сортамента и нормах ГОСТ прописаны и такие необходимые параметры, как момент сопротивления, который делится на статистический и осевые моменты. Помимо этого, иногда необходимо знать величину расчетного сопротивления, которая зависит от типа и марки стали, из которой изготовлена двутавровая балка, а также от типа производства (сварная или прокатная). В случае сварного профиля при расчете прочности прибавляется до 30 процентов к вычисленной несущей нагрузке профиля.
2 Выбор металлической балки по номеру и примеры расчета
В таблице сортамента все номера металлического двутавра указаны согласно нормам ГОСТ 823989. Таким образом, выбор номера должен осуществляться с учетом предполагаемой нагрузки на балку, длины пролетов, веса. Например, если максимальная нагрузка на двутавровую балку равна 300 кг/м.п, из таблицы выбирается балка номер 16, при этом пролет будет равен 6 метрам при шаге укладки от 1 до 1,2 метров. При выборе 20-го профиля максимальная нагрузка увеличивается до 500 кг/ м.п, а шаг может быть увеличен до 1,2 метра. Профиль с номерами 10 или 12 означает максимально допустимую нагрузку до 300 кг/м.п и сокращение пролета до 3-4 метров.
Применение балок в строительстве
Таким образом, расчет того, какую нагрузку выдерживает балка, производится так:
- определяется величина нагрузки, которая давит на перекрытие с учетом веса самого профиля (из таблицы), которая рассчитывается на 1 погонный метр профиля;
- полученная нагрузка, согласно формуле, умножается на показатель коэффициента надежности и упругости стали, который прописан в ГОСТ 823989;
- используя таблицу расчетных значений по ГОСТ, необходимо определить величину момента сопротивления;
- исходя из момента сопротивления, выбираем соответствующий номер из таблицы сортамента.
Рассчитывая несущую нагрузку при выборе профиля, рекомендуем выбирать номера балки на 1-2 пункта выше полученных расчетных значений. Несущая способность профиля также рассчитывается при определении нагрузки двутавровой балки на изгиб.
3 Как марки стали влияют на расчеты?
При расчете прочности несущей балки в обязательном порядке учитывается марка стали, которая использовалась в процессе производства, и тип производственного проката. Для сложных конструкций и возведения перекрытий жилых зданий, коммерческих помещений, мостов необходимо выбирать балки из максимально прочных марок стали. Изделия с более высокой прочностью обладают меньшими габаритными размерами, но при этом способны выдерживать большие нагрузки.
Балки на производстве
Таким образом, расчет на прочность рекомендуется проводить несколькими способами, а полученные данные сравнить для получения максимально точных результатов вычислений. При определении прочности необходимо знать нормативные и расчетные напряжения и учитывать такие параметры, как поперечные и продольные силы, а также крутящие моменты. Существует несколько вариантов расчетных калькуляторов, с помощью которых определяется максимально и минимально допустимая нагрузка на прочность.
4 Как вычислить нагрузку на деформацию?
Для определения нагрузки балки на деформацию необходимо учитывать такие параметры, как:
- расчетная и нормативная нагрузка;
- длина и вес перекрытия;
- нормативное сопротивление.
Двутавровые балки для строительства
При этом для некоторых типов балок невозможно рассчитать нагрузку на прогиб, ввиду их формы и видов крепления при строительстве. Следует также понимать, что деформация балки (прогиб) возникает в поворотных углах. Поэтому она сильно зависит от габаритов конструкции, ее назначения, марки стали и других свойств и показателей. Существует несколько формул и вариантов для расчета балки на прогиб, использование которых зависит от расчета деформации внизу и вверху балки. Чаще всего для того, чтобы вычислить максимальную нагрузку на прогиб, специалисты используют универсальную формулу. Величину нагрузки на будущую конструкцию необходимо умножить на ширину пролета в кубическом объеме. Полученный параметр разделите на произведение модуля упругости и величины инерционного момента.
Модуль упругости вычисляется, исходя из конкретной марки стали, момент инерции прописан в ГОСТе по номеру выбранной балки. Полученное число необходимо умножить на коэффициент, равный 0,013. В том случае, если рассчитанный относительный коэффициент деформации больше или меньше, чем прописано в нормативе, то в строительной конструкции необходимо использовать двутавры большего или меньшего типоразмера из таблицы.
Следует понимать, что двутавровая балка, ввиду своей формы, конструкции и веса, довольно редко используется в частном строительстве. Обычно вместо балок применяются более легкие швеллеры или стальные уголки. Но если вы все же используете балку для строительства небольшого частного дома, дачи, то необязательно проводить сложные расчеты по всем видам деформации и нагрузок. Для небольшой конструкции перекрытия достаточно рассчитать максимальную и минимальную нагрузку на изгиб.
tutmet.ru
Определение несущей способности железобетонной балки
Определение несущей способности ж/б балки без арматуры в сжатой зоне
Дано:
железобетонная балка длиной 4.5 м, высотой h = 30 см, шириной b = 240 мм из бетона марки М300, что соответствует классу В22.5. Балка армирована арматурой класса А-III (A400), двумя стержнями диаметром 18 мм снизу. В качестве крупного заполнителя использовался гранитный щебень (в итоге имеем тяжелый бетон)
Требуется определить:
какую равномерно распределенную нагрузку выдержит такая балка при условии шарнирного закрепления на опорах.
Решение:
Алгоритм расчета в этом случае выглядит следующим образом: сначала определяется высота сжатой зоны бетона, затем - значение момента, а после этого можно определить значение нагрузки. Ну а теперь подробнее:
1. Определение пролета балки
Так как длину опорных участков балки желательно принимать не менее h/2, то в нашем случае расчетный пролет составит l = 4.5 - 0.3 = 4.2 метра.
2. Определение прочностных характеристик
Расчетное сопротивление арматуры растяжению мы можем сразу принять по соответствующей таблице Ra = 3600 кг/см2. В таблицах расчетное сопротивление бетона класса В22.5 не приводится. Однако ничего не мешает нам определить это значение интерполированием:
Rb = (11.5 + 14.5)/2 = 13 МПа или 13/0.0981 = 132.5 кг/см2
а с учетом различных коэффициентов, учитывающих возможную длительность действия нагрузки, повторяемость нагрузок, условия работы бетона и др. мы для надежности примем Rb = 132.5·0.8 = 106 кг/см2.
Два стержня арматуры диаметром 18 мм имеют площадь Аs = 5.09 см2. Это можно определить как непосредственно из формулы А = пd2/4, так и по таблице.
3. Определение относительной высоты ho
Если ho нам не известно, то из конструктивных соображений в данном случае защитный слой бетона а ≥ 1.8 см, соответственно ho ≤ 30 - 1.8 - 0.9 ≤ 27.3 cм. Для дальнейших расчетов примем значение ho = 27 cм.
4. Определение высоты сжатой зоны бетона
Согласно формуле 220.6.5 высота сжатой зоны у составляет
(6.5)
тогда
у = 3600·5.09/(106·24) = 7.2024 ≈ 7.2 см
Заодно определим, находится ли данное значение в пределах допустимого
у/ho ≤ ξR
7.2/27 = 0.267 < ξR = 0.531 (для арматуры класса А400)
5. Определение максимального значения момента
Так как согласно формуле 220.6.3
M < Rbbу (h0 - 0,5у)
То значение момента составит
М < 106·24·7.2(27 - 0.5·7.2) = 428613.12 кгс·см
т.е. максимально допустимое значение изгибающего момента составит M = 4286 кгс·м
6. Определение равномерно распределенной нагрузки
Так как
М = ql2/8
то
q = 8M/l2 = 8·4286/4.22 = 1943.46 кг/м
Т.е. имеющаяся балка при условии того, что при ее проектировании и изготовлении были соблюдены все конструктивные и технологические требования может выдерживать нагрузку до 1943 кг/м. Если на балку будут действовать одна или несколько сосредоточенных сил, то заключительная часть расчета будет несколько другой. Тем не менее часто сосредоточенную нагрузку или нагрузки можно привести к эквивалентной равномерно распределенной.
А если в сжатой зоне сечения также имеется арматура и ее влияние на прочность хочется учесть, то алгоритм расчета при этом не меняется, лишь немного усложняются формулы:
Определение несущей способности ж/б балки с арматурой в сжатой зоне
Например у рассчитанной выше балки имеется арматура в сжатой зоне - 2 стержня арматуры диаметром 12 мм. Площадь сечения сжимаемой арматуры составит А's = 2.26 см2. Расстояние от верха балки до центра тяжести сжатой арматуры примем равным a' = 3 см. Расчетное сопротивление сжатию составляет Rsc = 3600 кг/см2.
При наличии арматуры в сжатой зоне формула для определения высоты сжатой зоны примет следующий вид:
(282.5)
тогда
у = 3600(5.09 - 2.26)/(106·24) = 4 см
так как у нас у/ho < ξR, то значение максимального изгибающего момента мы будем производить по следующей формуле:
M < Rbby(hо - 0,5у) +RcsA's(ho - a') (281.5.2)
M < 106·24·4(27 - 2) + 3600·2.26(27 - 3) = 254400 + 193536 = 447936 кгс·см
Таким образом максимально допустимое значение момента составит примерно М = 4479 кгс·м, т.е. примерно на 4.5% больше, чем при расчете без учета арматуры в сжатой зоне. Соответственно и значение максимально допустимой нагрузки также увеличится на 4.5% или в 1.045 раза и составит
q = 1943.46·1.045 = 2031 кг/м
Вот собственно и весь расчет. При этом стоит ли при расчете учитывать наличие арматуры в сжатой зоне сечения или нет - решать вам.
doctorlom.com
Несущая способность - балка - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1
Несущая способность - балка
Cтраница 1
Несущая способность балки будет исчерпана, когда напряжения достигнут предела текучести по всему сечению. [1]
Несущая способность балки будет исчерпана после образования второго пластического шарнира на опоре В, так как балка станет геометрически изменяемой. [2]
Несущая способность балки будет исчерпана, когда напряжения достигнут предела текучести по всему сечению. В этом случае От / граст т гсж и нейтральная ось делит площадь сечения пополам. Так как площадь стенки швеллера 36 - 0, 75 27 еж2 больше половины сечения 53, 4 / 2 26, 7 см2, то нейтральная ось проходят по площади стенки на расстоянии х от верхнего края. [3]
Несущая способность балок в общем случае изгиба при расчете их по методу расчетных предельных состояний обычно определяется по тем же формулам, что и при чистом изгибе. Касательные напряжения при этом могут вычисляться по методу, изложенному выше. [4]
Несущая способность балки, усиленной шпренгелем, должна проверяться на сочетаниях нагрузок, действующих на балку в момент установки шпренгеля ( усилия от натяжения и фактическая нагрузка) и на максимально возможную нагрузку после усиления. [5]
Несущая способность балки должна удовлетворять большему из двух указанных условий, обеспечивающих несущую способность усиленной конструкции по моменту и поперечной силе. [7]
Несущую способность балки необходимо сопоставлять с величиной критического момента МКр, при котором наступает потеря устойчивости. Если МКр меньше несущей способности, тогда М [ из уравнения ( 91) ] является решающим. [9]
Несущую способность балки не-обходимо сопоставлять с величиной критического момента МКр, при котором наступает потеря устойчивости. Если Мкр меньше несущей способности, тогда М [ из уравнения ( 91) ] является решающим. [11]
Увеличение несущей способности балки при предварительном напряжении может быть оценено следующим образом. Сила Р создает в нижнем поясе напряжение т - aR, где a - коэффициент; R - расчетное сопротивление. [13]
Чем определяется несущая способность балки. [14]
После этого несущая способность балки исчерпана. [15]
Страницы: 1 2 3 4
www.ngpedia.ru
размеры, расчет веса 1 удельного погонного метра, ГОСТ
Несущие конструкции – об этих понятиях наслышан каждый человек. 
Для того, чтобы создать мощную конструкцию, требуется соблюдать ряд правил и технических характеристик. Немаловажное значение имеют и государственные показатели, которые также приобрели название как ГОСТ.
Все эти понятия также распространены и на двутавровые балки, которые позволяют преобразовать сооружение. Этот элемент в большей степени отвечает за сплошное сечение конструкции и отвечает заизгиб.
Сортамент балки двутавровой
На первоначальном этапе изучения основ строительства сооружений работники могут столкнуться с таким понятием, как сортамент двутавровых балок. Оно подразумевает собой совокупность размеров, соответствующих государственным стандартам и форм профиля.
Как известно, сама конструкция может быть представлена в нескольких видах. В основном можно увидеть колонные, нормальные и широкополые балки. Все они могут быть созданы с различным уклоном.
Однако, исходя из этих показателей, практически невозможно узнать о том, сколько весит каждая деталь. Для этого и предусмотрен сортамент.
Такую программу можно скачать в интернете, при помощи неё пользователь без затруднений рассчитает общий вес балки, если ему будут известны такие характеристики как вес и длина.
Как правило, в этой программе приведены справочные значения следующих ГОСТов:
- 8238 — 89;
- 19426 — 74;
- 26020 — 83.
В справочнике также указаны некоторые позволительные отклонения от стандартов. Все балки указывают в соответствии от конструкции и площади сечениями. Важными показателями являются и сопротивление, инерция и радиус.
Опытные строители знают и том, что на самом деле сортамент балок несколько отличается от других деталей, а именно от уголков. Это связанно с тем, что для них используется минимальное количество затрачиваемого материала.
Вес специальной двутавровой балки
Специальная балка – это элемент конструкции, используемый для создания различных сооружений. Как правило, обычно они участвуют в процессе строительства пролетов небольшой длины.
Существует несколько видов сооружений, для которых, чаще всего, применяются эти элементы:
-
Эстакады; - Монорельсовые пути;
- Строительные колоны;
- Склады;
- Гаражи;
- Подвалы;
- Производственные постройки.
Что касается веса специальных балок, то стоит заметить, что они в несколько раз больше содержат металла, чем стандартные конструкции. Это значительный плюс в связи с тем, что их нет необходимости дополнительно увеличивать при помощи элементов.
Из-за отсутствия швов от сварки также уменьшается количество дефектов. 
Балка двутавровая: нагрузка собственного веса
Часть человечества не придает значения техническим характеристикам, и делают это абсолютно напрасно. Показатели расчетов в полной мере влияют на правильность создания прочной конструкции.
Для архитектора конструкции эти параметры имеют большое значение, при помощи них он может изменить всю её структуру, а именно:
- Создать большее количество пролетов;
- Уменьшить вес всех несущих конструкций;
- Увеличить рентабельность.
Однако, существуют в этой области и отрицательные стороны, например, они касаются повышения финансовой стоимости на все затраты.
Пример расчета двутавра
В первую очередь, для работы следует узнать, сколько сама по себе весит двутавровая балка. Этот параметр исчисляется по двум основным цифрам, отвечающий за номер и длину материала. Если взять в пример, что для строительных работ понадобилась балка под номером 12 и её длина составила 3 мера, то можно без труда рассчитать и её вес.
Заглянув в справочник, в колонке с этими параметрами можно увидеть значение 11,50 кг. Эта цифра обозначает вес одного погонного метра. Таким образом, при умножении условного значения на длину полотна можно узнать собственный вес балки, в этом случае он составит 34, 5 кг.
Также вес двутавровой балки можно узнать с помощью онлайн калькулятора.
ГОСТ
Вес балки – это один из важных показателей, который определяются по ГОСТу. Как известно, в сортаменте указывается только условный вес балки на 1 метр погонного материала. Далее, это значение следует умножить на метраж.
Однако, в современном мире существует множество исходного материала, которого может не быть в справочники. Также возможно и такая ситуация, когда указанное значение будет не соответствовать настоящему размеру балки. Это значение может измениться приблизительно на 2 — 4 процента от исходной массы.
Двутавровые балки с параллельными гранями полок
В справочнике можно увидеть и материал с параллельными гранями полок.
По госту они подразделяются на два вида:
- Серия Б – нормальные балки, соответствующие номерам с 20Б по 70Б;
- Материал с подвесными путями, с внутренними гранями до 12 градусов, соответствующее номерам от 18М до 45М.
Также балки подразделяются по виду точности изготовления. Подразделяется два вида:
- Высокая точность под маркировкой А;
- Обычная точность под маркировкой Б.
Обычно, такая балка имеет стандартную длину от 4 до 13 метров, по этим величинам можно найти соответствующий вес в справочнике.
Стандартные балки с параллельными гранями полок
Существует несколько стандартов балок с параллельными гранями, соответствующие закону, принятому от 1 января 1986 года:
- Высота материала может достигать от 10 до 1000 мм;
- Ширина полотна варьируется от 50 до 400 мм;
- Существуют колонные, широкополочные и нормальные балки этого вида.
Также в строительном справочнике можно найти ряд значений, например, сечение и линейная плотность. Каждому показателю соответствуют и допустимые отклонения.
Масса балки нормальной
Масса нормальной балки колеблется от 21 до 105,5 кг.
На этот показатель влияют следующие параметры:
- Номер профиля, для этого критерия в справочнике присутствуют показатели категорий от 20Б1 до 60Б2;
- Размеры – в таблице приведены 4 вида: h, b, s, t.
Помимо показателей в килограммах можно также найти значение, указанное в тоннах.
Масса балки широкополочной
Широкополочные балки использую только для создания перекрытий. Стоит заметить, что они должны укрепляться на опору в двух местах на месте изгиба.
Этот материал делится на два вида:
- Нерезаный материал;
- Резанный материал.
Всего изготавливают два вида полок, они выпускаются под маркировками Ш1 и Ш2. Масса балки может составлять от 30 кг до 300 кг. В стандартных таблицах также приведено это значение в тоннах, оно составляет от 3 до 32 тонн.
Этот показатель изменяется в зависимости от:
- Номера двутавра, он классифицируется от 20Ш1 до 70Ш5;
- Размера: h, b, s, t, каждый показатель изменяется в миллиметрах.
Масса балки колонной
Существует несколько показателей, характеризующих массу балки:
- Номеру 10 соответствует 9, 46 кг на 1 погонный метр.
Далее эта цифра изменяется в зависимости от номера двутавра, например для 14 балки соответствует масса 13,70. Самый большой вес имеет балка 60, он составляет 108 кг.
Стоит заметить, что именно этот материал, чаще всего, применяется в современном строительстве. Они представляют собой балку, у которой присутствует две параллельные грани. Сами эти балки имеют мощную толщину, что позволяет ей выдержать даже самую сильную нагрузку. Однако существуют и некоторые отклонения от нормы, указанной в стандарте, например, кривизна составляет до 0,2 процента.
Масса узкополосной балки
Удельная масса узкополосной балки на 1 погонный метр колеблется от 28,5 до 93,1 кг. При покупке этого материала его легко выделить среди другого, он обозначаем маркировкой под буквой «У». Этот материал легко выдает себя и по внешнему виду, у него присутствует полка, которая имеет самый маленький размер по сравнению с другими двутаврами.
На сегодняшний день строительство мощных конструкций – это важный этап в жизни. Число населения и потребностей людей постоянно увеличивается, поэтому требуется создавать новые здания для того, чтобы постоянно создавались новые ресурсы.
Все большей популярностью именно двутавровые балки, так как они обладают большой мощностью, чем другие подобные конструкции. Благодаря широкому ассортименту материала, их можно применять для строительства конструкции абсолютно любого размера.
Благоприятным фактором является и то, что они легко поддаются обработке и у строителей практически не возникает сложности в этим этапом.
Также актуальность балок вызвана тем, что они легко принимают дополнительные элементы, и таким образом можно увеличить жесткость балки, а соответственно и максимальную нагрузку, которую она сможет выдержать.
Цена двутавровой балки зависит от технических параметров и материала изготовления.
Несущая способность
Основным показателем балки является её несущая способность. Стоит заметить, что двутавр – это тот материал, который обладает максимальной прочностью. Также для него совершенно не страшны резкие перепады температур, выпадение осадков и передвижения земельного покрова.
При покупке и строительстве балки можно увидеть маркировку, именно эта цифра отвечает за максимально возможную на неё нагрузку. Также это значение можно вычислить по справочнику, указав в нем номер материала. Несложно догадаться, что чем больше цифра маркировки, то большую нагрузку может выдержать балка.
Вычислить несущую способность конструкции можно и самостоятельно, но для этого потребуется сделать ряд сложнейших расчетов. Если взять в пример балку с сечением 510 мм, то на неё можно поставить профиль, ширина которого не будет превышать 460 мм. В таком случае искомый материал выступит в качестве основы.
Для балки также необходимо наличие железобетонной основы, к которой она крепится при помощи сварочного аппарата. Этот показатель также может влиять на максимальную нагрузку.
Какую нагрузку способна выдержать балка можно узнать следующим образом: Все перекрытия, входящие в основу конструкции требуется сложить. Эту сумму нужно умножить на коэффициент прочности, который также можно узнать по справочнику. К полученному результату следует прибавить массу собственного веса, которая рассчитывается как в указанном примере, и вычесть из него момент сопротивления. Получив окончательную цифру возможной нагрузки, можно приступить к подбору основного материала для сооружения.
Усиление
Встречаются и такие ситуации, когда несущей способности не хватает для того, чтобы построить здание. Например, этот показатель не удовлетворяет критериям выбора материала. В таком случае, саму балку можно усилить.
- В первую очередь, нужно выяснить, какие элементы в конструкции отвечают за такие требования как сжатие, растяжение и изгиб;
- Далее, требуется увеличить сечение исходного материала на этом месте. Обычно, это делается при помощи сварочного аппарата, наваривая дополнительные части. Таким образом, увеличивается несущая способность балки, и она уже может выдержать больше нагрузки.
Прежде чем увеличивать жесткость двутавра, необходимо сверить, действительно ли правильно были сделаны расчеты ранее.
krovlya777.ru
Несущая способность - балка - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 2
Несущая способность - балка
Cтраница 2
Для восстановления несущей способности балки было рекомендовано про вести ее реконструкцию с обязательной проверкой на резонанс с частотой колебаний 100 гц. [16]
Если требуется повысить несущую способность балок, но нельзя применить большие сечения, обе балки соединяют вместе таким образом, чтобы они работали как один элемент. Ошибкой было бы полагать, что таким путем можно вдвое увеличить несущую способность балок, поскольку может возникнуть взаимное смещение соединяемых элементов, сдвиг или выпучивание. С целью увеличения несущей способности балок их укладывают одну на другую и получают так называемую решетку. [17]
При действии этой нагрузки несущая способность балки еще не исчерпана. Этому этапу - от образования первого пластического шарнира до второго - соответствует эпюра Мж ( AF) на рис. 14.36, г. При возникновении второго пластического шарнира ( в сечении В) несущая способность балки будет исчерпана - балка обращается в механизм. [18]
Влияние фактора устойчивости на несущую способность балок сказывается в значительно меньшей мере, чем в стойках. Поэтому в ригелях желательно обеспечивать благоприятные условия для развития пластических деформаций. [20]
Как видно из формулы (7.52), несущая способность балки пропорциональна моменту сопротивления WKM, а расход материала - площади F поперечного сечения балки. Поэтому рациональными с точки зрения расхода материала являются такие типы сечений, у которых отношение WJF имеет возможно большее значение. [21]
Как видим, при заданном диаметре отверстия несущая способность балки не изменится. [22]
В случае, если есть опасность снижения несущей способности балки из-за потери устойчивости, в расчетную формулу (5.16) вводится коэффициент ( рб указанный в прилож. [23]
Большой интерес представляет экспериментальное изучение устойчивости и несущей способности балок значительного пролета с гибкой подвеской, которые в СССР применения еще не находят. [25]
Для хрупких материалов это условие действительно ограничивает несущую способность балки, так как дальнейшее увеличение нагрузки может вызвать появление трещин и последующее разрушение детали. [26]
Для пластичных материалов при этом условии не исчерпывается несущая способность балки, так как по мере увеличения нагрузки крайние волокна начинают пластически деформироваться в связи с перераспределением напряжений; несущая способность балки увеличивается до тех пор, пока напряжения во всех волокнах не достигнут предела текучести; в этот момент балка достигнет состояния пластического шарнира. Это и считается предельным состоянием балки при расчетах по способу предельных нагрузок. [27]
Таково выражение предельного момента, определяющее так называемую несущую способность балки при наличии пластических зон. [28]
Во многих случаях считают, что при М Afny несущая способность балки еще не исчерпана. Действительно, пластической деформацией охвачены только самые, крайние волокна. Рассмотрим балку прямоугольного или двутаврового сечения в ситуации, когда изгибающий момент М несколько превышает предельный упругий момент Мпу. [29]
Для пластичных материалов при этом условии не будет исчерпана несущая способность балки, так как по мере увеличения нагрузки крайние волокна начнут пластически деформироваться в связи с перераспределением напряжений; несущая способность балки будет увеличиваться до тех пор, пока напряжения во всех волокнах не достигнут предела текучести; в этот момент балка достигнет состояния, соответствующего наличию пластического шарнира. [30]
Страницы: 1 2 3 4
www.ngpedia.ru
