Несущая способность двутавровой балки: Расчет нагрузки на двутавр – подробная инструкция
alexxlab | 14.06.2023 | 0 | Разное
Прочностной расчет. Сравнение
Сравним несущие способности 3-х видов балок: деревянная двутавровая балка ICJ (с полками из LVL бруса), деревянный брус, цельный LVL брус.
Расчет будем вести по 1 и 2 предельному состоянию (по потере эксплуатационных свойств и по прогибам). Важным и определяющим для нас будет расчет по 2 предельному состоянию (по прогибам). Именно значение прогиба под нагрузкой при равных условиях загружения будет для нас критерием сравнения.
Условия для расчета:
- Расчетная длина (расстояние в свету между соседними опорами) 5,8 м
- Нагрузка на м 2 перекрытия 400 кг
- Шаг балок 0,4 м
- Нагрузка на м.пог. балки 400кг/м2 х 0,4= 160 кг
| Двутавровая балка ICJ-300L | Брус сухой строганный деревянный 100х240 мм | Цельный прямоугольный LVL брус 69х260 |
|---|---|---|
| Характеристики: Момент инерции 9 476,5 см4 Момент сопротивления 631,8 см3 Модуль упругости 12 000 МПа Расчетное сопротивление 22,0 МПа | Характеристики: Момент инерции 11 520,0 см4 Момент сопротивления 960,0 см3 Модуль упругости 9 000 МПа Расчетное сопротивление 14,0 МПа | Характеристики: Момент инерции 8 788,0 см4 Момент сопротивления 676,0 см3 Модуль упругости 14 000 МПа Расчетное сопротивление 26,5 МПа |
|
Производим расчет по первому предельному состоянию: | ||
| R=M/W R=672,8 кНм/631,8*10-6 см3= 1,06 кНм2 = 10,6 МПа < Rрасч =22 МПа Выполнено. | R=M/W R=672,8 кНм/960*10-6 см3= 0,7 кНм2 = 7 МПа < Rрасч =14 МПа Выполнено. | R=M/W R=672,8 кНм/676*10-6 см3= 0,99 кНм2 = 9,9 МПа < Rрасч =26,5 МПа Выполнено. |
|
Производим расчет по второму предельному состоянию: (f/L < fпред/L | ||
| f/L=5*160*5,83 / (384*12000*105*9476,5*10-8)=0,00358 <fпред/L=0,004 Выполнено. | f/L=5*160*5,83/ (384*9000*105*11520*10-8)= 0,00392 <fпред/L=0,004 Выполнено. | f/L=5*160*5,83/ (384*9000*105*8788*10-8)= 0,00392 <fпред/L=0,004 Выполнено. |
Вывод: все 3 материала с данными геометрическими характеристиками примерно равны по своей несущей способности и удовлетворяют условиям прогибов. | ||
| Сравним цены и эксплуатационные характеристики | ||
|
|
|
По своим прочностным характеристикам равны:
| Двутавр ICJ-240W | Брус 80х200 | LVL брус 51х200 | |
|---|---|---|---|
| Цена | 244 р/м.пог | 216 р/м.пог | 306 р/м.пог |
| Вес | 3.52 кг | 7.2 кг | 4.6 кг |
| Геометрия | точная | плохая | точная |
| Качество | высокое | низкое | высокое |
| Двутавр ICJ-300W | Брус 75х250 | LVL брус 57х260 | |
|---|---|---|---|
| Цена | 264 р/м. пог | 253 р/м.пог | 444 р/пог |
| Вес | 3.87 кг | 8,4 кг | 7,4 кг |
| Геометрия | точная | плохая | точная |
| Качество | высокое | низкое | высокое |
| Двутавр ICJ-240L | Брус 100х240 | LVL брус 69х260 | |
|---|---|---|---|
| Цена | 332 р/м.пог | 232 р/м.пог | 397 р/пог |
| Вес | 3.63 кг | 9,0 кг | 6,0 кг |
| Геометрия | точная | плохая | точная |
| Качество | высокое | низкое | высокое |
| Двутавр ICJ-300L | Брус 100х240 | LVL брус 69х260 | |
|---|---|---|---|
| Цена | 352 р/м.пог | 324 р/м.пог | 538 р/пог |
| Вес | 3. 95 кг | 10.8 кг | 8.6 кг |
| Геометрия | точная | плохая | точная |
| Качество | высокое | низкое | высокое |
| Двутавр ICJ-360L | Брус 100х300 | LVL брус 75х300 | |
|---|---|---|---|
| Цена | 362 р/м.пог | 405 р/м.пог | 675 р/пог |
| Вес | 4.30 кг | 12 кг | 10.2 кг |
| Геометрия | точная | плохая | точная |
| Качество | высокое | низкое | высокое |
| Двутавр ICJ-400L | Брус 150х300 | LVL брус 90х360 | |
|---|---|---|---|
| Цена | 414 р/м.пог | 609 р/м.пог | 972 р/пог |
| Вес | 5,60 кг | 18 кг | 14,6 кг |
| Геометрия | точная | плохая | точная |
| Качество | высокое | низкое | высокое |
Расчет нагрузки на двутавр – актуальность выполнения и основные методики
Двутавровая балка – это вид металлопроката, особенностью которого является прием большого веса.
При использовании продукции в строительстве необходимо выбрать нужный номер. Для этого на основе данных о длине пролета, виде закрепления рассчитывается прочность и прогиб.
Область применения двутавровой балки
Двутавр – это металлический продукт, который состоит из полок и стенки посередине. Зачастую двутавр используют при проектировании сооружений и создании качественной несущей конструкции. Благодаря изделию можно увеличить пролеты жилого или коммерческого здания, а также уменьшить массу несущих конструкций.
При выборе двутавра необходимо учитывать следующие характеристики:
высота профиля и средней стенки;
ширина полок;
толщина стенки, проката и граненых полок;
радиус закругления внутри изделия.
Основные параметры для расчета нагрузки
Стоит помнить, что все подсчеты осуществляются на основе справочных обозначений. Так, одним из важных является инерционный момент, значение которого определяется таблицей сортамента, обозначенного в ГОСТах.
Учитывается также центробежный момент, который не внесен в таблицы, поскольку равняется 0.
Влияет на вычисление нагрузки и сопротивление. Данный показатель непосредственно зависит от маркировки стали.
Еще один из признаков – модуль упругости – выходит из особенностей материала, использованного для изготовления двутаврового металлического продукта. В частности речь идет о черном металлопрокате, при котором модуль упругости Е используется для двутавровой стальной балки.
Не нужно забывать о том, что конструкционные характеристики определенного объекта требуют и других параметров расчета, для которых берутся данные из таблицы.
Расчет нагрузки, прогиба и прочности
Для исчисления нагрузки разработаны таблицы, в которых номер балки вычисляется на основе:
Первая характеристика рассчитывается благодаря несущей способности. Стоит обращать внимание на технологию производства (горячекатаный, сварочный, клепаный). Например, при расчете максимальной нагрузки сварного двутавра прибавляется приблизительно 30% к прочности.
Давление на конструкцию рассчитывается с учетом ее веса. Эту цифру умножают на показатель надежности, выбирая момент сопротивления из табличных показаний. Уже в результате процесса определяется профильный номер.
Чтобы проверить двутавровую балку на прочность, нужно акцентировать внимание на нормативных напряжениях, воздействии сил, а также крутящих моментах.
Металл, из которого производится двутавр, имеет значение. Если в его основе содержится черный стальной прокат, то главный критерий – маркировка. Если древесина, то речь идет о породе. Важно знать, что прочность материала уменьшает габариты готового изделия. Вследствие этого снижается давление на конструкцию.
Для определения прочности материала нужно разложить по осям прилагаемую силу, после чего установить максимальные моменты вокруг каждой из них. Полученные показатели сравниваются и определяется наиболее подходящее значение.
Для расчета прогиба выделяются такие параметры:
нагрузка;
пролет;
сопротивление.
При этом стоит обращать внимание на предназначение конструкции. Для того чтобы уменьшить величину прогиба, нужно изменить исходные параметры или уменьшить расстояние между опорными точками.
Компания «Металл Холдинг» предлагает клиентам широкий ассортимент двутавровых балок с указаниями марок, стандартов и габаритов.
Вт — Допустимые равномерные нагрузки
Допустимые равномерные нагрузки.
Рекламные ссылки
Балки с полками и допустимая равномерная нагрузка.
Для полной таблицы – повернуть экран!
| Обозначение (Ширина x фунт/фут) | Номинальный размер – Глубина x Ширина (дюймы x дюймы) | Допустимая равномерная нагрузка (дюймы x дюймы) 29| Пролет (футов) | 8 | 10 | 12 | 14 | 16 | 18 | 20 0 0037 24 | 26 | | ||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| W8 x 10 | 8 x 4 | 15600 | 12500 | 10400 | 8900 | 7800 | 6900 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 8 x 4 | 19900 | 15900 | 13300 | 11400 | 9900 | 8800 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Ш8 х 90 6 4 | 2 8 900 61 23600 | 18900 | 15800 | 13500 | 11800 | 10500 | 7 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Ш8 x 18 | 8 x 5 1/2 | 30400 | 24300 | 20300 | 2 909 | 2 | 061 13500 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Ш8 x 21 | 8 x 5 1/2 | 36400 | 29100 | 24300 | 16200 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Ш8 x 24 | 8 x 6 1/2 | 41800 | 33400 | 27800 | 23900 | 20900 | 7000 9007 | 7 | |||||||||||||||||||||||||||||||||
| Ш8 x 28 | 8 x 6 1/2 | 48600 | 38900 | 32400 | 27800 | 24300 | 21600 | 9 | 77 | W10 x 22 | 10 x 5 3/4 | 30900 | 26500 | 23200 | 20600 | 18600 | 16900 | ||||||||||||||||||||||||
| Ш10 x 26 | 10 x 5 3/4 | 610279 7020061 3 31900 | 27900 | 24800 | 22300 | 20300 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Ш10 x 30 | 10 x 5 3/4 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 77 | 37000 | 32400 | 28800 | 25900 | 23600 | |||||
| Ш12 x 26 | 12 x 6 1/2 | 33400 | 29700 | 26700 1029 9 6 6 9029 | 1 203061 203061 2230020500 | |||||
| Ш12 х 30 | 12 х 6 1/2 | 38600 | 34300 | 8 106120 9000 0062 | 25800 | 23800 | ||||
| Ш12 x 35 | 12 x 6 1/ 2 | 45600 | 40600 | 36500 | 33200 | 30400 | 28106 29
- 1 дюйм = 25,4 мм
- 1 фут = 0,3048 м
- 1 фунт f (сила в фунтах) = 4,45 Н 0369
Рекламные ссылки
Связанные темы
Связанные документы
Engineering ToolBox — Расширение SketchUp — 3D-моделирование онлайн!
Добавляйте стандартные и настраиваемые параметрические компоненты, такие как балки с полками, пиломатериалы, трубопроводы, лестницы и т.
д., в свою модель Sketchup с помощью Engineering ToolBox — расширения SketchUp, которое можно использовать с потрясающими, интересными и бесплатными приложениями SketchUp Make и SketchUp Pro. .Добавьте расширение Engineering ToolBox в свой SketchUp из хранилища расширений SketchUp Pro Sketchup!Перевести
О Engineering ToolBox!
Мы не собираем информацию от наших пользователей. В нашем архиве сохраняются только электронные письма и ответы. Файлы cookie используются только в браузере для улучшения взаимодействия с пользователем.
Некоторые из наших калькуляторов и приложений позволяют сохранять данные приложения на локальном компьютере. Эти приложения будут — из-за ограничений браузера — отправлять данные между вашим браузером и нашим сервером. Мы не сохраняем эти данные.
Google использует файлы cookie для показа нашей рекламы и обработки статистики посетителей. Пожалуйста, прочитайте Конфиденциальность и условия Google для получения дополнительной информации о том, как вы можете контролировать показ рекламы и собираемую информацию.
AddThis использует файлы cookie для обработки ссылок на социальные сети. Пожалуйста, прочитайте AddThis Privacy для получения дополнительной информации.
Реклама в ToolBox
Если вы хотите продвигать свои товары или услуги в Engineering ToolBox – используйте Google Adwords. Вы можете настроить таргетинг на Engineering ToolBox с помощью управляемых мест размещения AdWords.
Citation
Эту страницу можно цитировать как
- Engineering ToolBox, (2010). Стальные балки W — допустимые равномерные нагрузки . [онлайн] Доступно по адресу: https://www.engineeringtoolbox.com/w-steel-beam-uniform-load-d_1722.html [День доступа, мес. год].
Изменить дату доступа.
. .
закрыть
Недостаточная несущая способность балки, как ее дооборудовать?
Недостаточная несущая способность балки, как усилить
Какие методы армирования конструкции обычно используются, когда несущая способность балки недостаточна? склеенная ткань из углеродного волокна, склеенная стальная пластина, увеличенное сечение.
Балка , как важная часть строительной конструкции, в древности балки представляли собой поперечные балки, возводимые на стены или колонны, обычно относящиеся к горизонтальному направлению длинных полосовых несущих компонентов. Сегодня, с бурным развитием архитектуры, ее композиционные формы разнообразны, и она берет на себя все большую ответственность за сохранность строительных конструкций. Какие методы армирования обычно используются, когда несущая способность балки недостаточна?
Склеивание полимерной ткани, армированной углеродным волокном
Углепластик используется для приклеивания углепластика к нагруженной поверхности, чтобы восполнить недостаточность армирования, чтобы улучшить способность к изгибу нормального сечения и способность к сдвигу косого сечения. Нормальное сечение должно быть усилено изгибом, а направление углеродного волокна должно быть прикреплено к растянутой поверхности балки вдоль продольного направления; косой участок должен быть усилен срезом, а направление волокна должно быть вокруг поверхности балки вдоль поперечного направления.
Спецификация углепластиковых листов для армирования определяется расчетным путем. Несущая способность усиленных элементов конструкции при изгибе не должна превышать 40 %.Приклеивание стального листа
Этот метод применим для усиления балок на изгиб, особенно для усиления изгиба нормального сечения свободно опертых балок. Спецификация склеиваемой стальной пластины должна быть определена расчетным путем, а количество стальных пластин должно быть одним слоем. Качество клея, используемого для склеивания стальных пластин, должно быть надежным, а индекс производительности должен соответствовать соответствующей спецификации GB. Для обеспечения качества армирования следует использовать анкеры для дополнительной анкеровки. Анкерные болты не должны быть больше M10, обычно M8, расстояние между анкерами должно быть не менее 250 мм, общее расстояние 300 мм. Только при толщине стального листа менее 5 мм можно использовать ручную склейку. При толщине стального листа более 5 мм следует применять технологию постнаполнения.
Метод внешнего стального армирования
Этот метод применяется для значительного улучшения несущей способности и сейсмостойкости секции. Толщина уголка должна быть не менее 5 мм, длина ветвей не менее 50 мм, а обручи или панели из плоского проката должны быть сварены уголком через промежутки по оси балки. Когда есть пол, дополнительный винт проходит через пол и приваривается к U-образной обручной пластине. Поперечное сечение обруча или панели должно быть не менее 40 * 4 мм, расстояние между ними не должно превышать 20 R (r — минимальный радиус поворота одинарного стального уголка) и не должно превышать 500 мм. . В области стыка расстояние должно быть надлежащим образом уплотнено. Оба конца стального уголка должны быть надежно соединены и закреплены анкерами и могут быть выполнены в виде перфорированных болтов или комбинированных стальных обручей с болтами. Впрыск клея в профилированную сталь, скрепленную снаружи, следует выполнять после сварки каркаса из профилированной стали.
Толщина клеевого шва должна контролироваться на уровне 3-5 мм. Длина клеевого шва не должна превышать 300 мм, а толщина не должна превышать 8 мм. Тем не менее, клеевой шов не должен появляться в диапазоне 600 медленных концов стального уголка.Метод усиления сечения
Этот метод подходит для повышения сопротивления балок изгибу. Силовой стержень Лян Синьцзэн следует определять расчетным путем. Продольная арматура должна быть равна или равна 16 мм и не должна быть меньше 12 мм. Как правило, стремена (> 8 мм) должны быть зашифрованы в пределах установленного объема, а объем и расстояние между зашифрованными областями должны соответствовать соответствующим спецификациям. Шаг новой арматуры не должен быть меньше диаметра D арматуры, а прочность нового бетона должна быть на один класс выше, чем у исходной балки, и не должна быть ниже С20. Новый и старый бетон необходимо отшлифовать и покрасить межфазными средствами.
Здесь вы можете найти все, что вам нужно, доверьтесь примерке этих продуктов, после этого вы обнаружите большую разницу.
д., в свою модель Sketchup с помощью Engineering ToolBox — расширения SketchUp, которое можно использовать с потрясающими, интересными и бесплатными приложениями SketchUp Make и SketchUp Pro. .Добавьте расширение Engineering ToolBox в свой SketchUp из хранилища расширений SketchUp Pro Sketchup!
Спецификация углепластиковых листов для армирования определяется расчетным путем. Несущая способность усиленных элементов конструкции при изгибе не должна превышать 40 %.
Толщина клеевого шва должна контролироваться на уровне 3-5 мм. Длина клеевого шва не должна превышать 300 мм, а толщина не должна превышать 8 мм. Тем не менее, клеевой шов не должен появляться в диапазоне 600 медленных концов стального уголка.