Вес двутавровой балки – важный фактор несущей способности

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).

Вес двутавровой балки – важный фактор несущей способности

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.

Вес двутавровой балки – важный фактор несущей способности

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.

Вес двутавровой балки – важный фактор несущей способности

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.

Вес двутавровой балки – важный фактор несущей способности

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.

Вес двутавровой балки – важный фактор несущей способности

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.