Вес двутавровой балки – важный фактор несущей способности

Июль 19, 2018 0 Автор admin

Двутавр – это металлопрофильная конструкция перекрытия, наклонная или горизонтальная, рассчитанная обязательно на изгиб. В первую очередь она находится под влиянием весовой нагрузки, направленной в вертикальном положении. Практически это первичное влияние, которому должен сопротивляться прокатный профиль из металла.

Технические специфики металлопрофиля нужны, чтобы их правильно использовать в строительстве, ведь не обращая внимания на широкое разнообразие областей применения, сущность остается одна – создать хорошую несущую конструкцию. Она дает возможность преобразовывать архитектуру построек:

  • повышает ширину пролетов строений;
  • существенно, ориентировочно на 35%, массу сделать меньше конструкций несущего типа;
  • значительно сделать больше рентабельность проектов.

Говоря о положительных качествах конструкции, стоит отметить и минусы, хотя их немного. Ключевые из них – это

  • надобность использовать при разработке жестких ребер добавочную арматуру;
  • достаточно значительные затраты труда, необходимые для ее изготовления.

Однако, следует подчеркнуть, что с другой стороны вспомогательные жесткие ребра позволяют:

  • сделать меньше общую емкость металла сварной конструкции из металла, так как ощутимо делают меньше толщину стенок. Аналогичным образом получается уменьшить ее цена, но полностью сберечь механичные характеристики;
  • плюс к этому очень легкая конструкция экономна и с точки зрения фундаментного устройства, потому как после снижения общей массы можно применить фундамент под БМЗ (быстромонтируемые строения).

Чтобы найти двутавр, подходящий для определенного случая, нужно сделать некоторые расчеты. Как правило чтобы это сделать применяют таблицы или online калькуляторы. В их основе лежат заданные два параметра: расстояние от одной стенки до другой и грядущая нагрузка на строительную конструкцию.

Надёжность двутавровой балки устанавливается такими параметрами, как:

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

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

На заметку
Жесткость конструкции из металла двутавра до тридцати раз превосходит жесткость квадратного профиля, а надёжность, исходя из этого, в 7 раз.

Длина этой конструкции из металла может быть самой разной, например, на случай ГОСТ 8239-89 это 4 –12 метров, другими словами в зависимости от сортамента размеры и вес балки двутавровой выделяются. Кроме длины величина веса устанавливается толщиной металла и размерами граней. Благодаря этому для исполнения самых многообразных расчетов было введено понятие «вес метра балки двутавровой».

При приобретении сварной конструкции в первую очередь требуется расчет на надёжность, а для определенного применения так же и расчет на прогиб. Правильный расчет нагрузки на двутавровую балку даст возможность обеспечить стойкость конструкции к проектным влияниям, другими словами способность воспринимать их без разрушения.

Нагрузка своего веса

Чтобы установить при необходимости вес двутавровой балки пользуются особыми таблицами, где расписаны ее характеристики, например, размеры, 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 нужно высчитать вес двутавра № 12 длиной в 3 метра. Согласно таблице относительная масса погонажного метра такого профиля равна 11,50 кг. Если перемножить полученные значения, то получаем величину общей массы – 34,5 кг.

Точнее значение веса сварной конструкции из металла можно сосчитать, применяя особые online калькуляторы, один из них предъявлен на этом сайте в рубрике «Калькуляторы».

В калькуляторе подбирают подходящий номер двутавра и вводят нужный метраж. Как можно заметить, полученное значение больше рассчитанного нами на 0,12 кг.

Несущая способность

Среди различных типов балок двутавровая имеет самую большую надёжность, кроме того, она устойчивая к перепадам температур. Возможная нагрузка на двутавр бывает указана на маркировке, как размер. Чем больше количество, указанное в его наименовании, тем приличную нагрузку может воспринимать балка.

Любой расчет подразумевает изначальное знание размеров прокатного или сварного профиля, его ширины и длины. Проясним смысл значения ширины на примере наиболее распространенной 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 быть больше 460 мм. Связывают это с тем, что двутавр придется приваривать к монолитно бетонной подушке, а для сварочных швов потребуется запас, как минимум, в 40 мм.

После определения ширины переходят к подбору профиля и расчету нагрузки, воздействующей на профиль. Она является совокупностью влияний от перекрытия, а еще влияний временного и непрерывного характера.

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

Но, расчет несущей способности двутавровой балки подразумевает учет иного влияния. Дабы получить расчетную нагрузку, рассчитанное нормативное влияние умножается на говоря иначе показатель прочности по нагрузке. Остается к результату добавить уже подсчитанную массу изделия и найти его момент сопротивления.

Обретенных данных достаточно, чтобы из сортамента выбрать профиль, необходимый для производства сварного профиля. В основном, с учетом прогиба конструкции лучше подбирать профиль выше на 2 порядка.

Главное
Сварная металлоконструкция должна применять ориентировочно 70–80% от максимально возможного прогиба.

Усиление

Если несущая способность двутавра оказывается недостаточной, то появляется потребность ее усиления. Для самых разных компонентов сварной конструкции данный вопрос решается по-разному.

Например, для компонентов, воспринимающих нагрузки типа растяжения, сжатия или изгиба, применяют подобный вариант усиления: делают больше сечение, говоря по другому, увеличивают жесткость, скажем, приварив вспомогательные детали.

В теории – это прекрасный вариант усиления, но, при его реализации не всегда получается получить требуемый результат. А дело все в том, что детали в процессе работ по сварке греются, а это несет за собой сокращение несущей способности.

В какой степени можно ждать подобного понижения зависит от размера двутавра и режима и направления работ по сварке. Если для продольных швов максимальное понижение оказывается в границах 15%, то для швов в поперечном направлении оно может достигнуть и 40%.

Внимание
Благодаря этому при усилении двутавра под нагрузкой полностью запрещается накладывать швы по направлению, поперечном к элементу.

Расчетно и экспериментально доказали, что благоприятного результата усиления под нагрузкой можно получить при высоком напряжении в 0,8 Ry, другими словами 80% расчетного сопротивления стали, которая была задействована для производства двутавра.

Похожие статьи