Балка двутавровая — вес и другие параметры

Процесс изготовления двутавровой балки состоит из нескольких операций.

В первую очередь заготовки режут на полосы необходимых габаритов. Для качественного провара края заготовок обрабатывают на специальном оборудовании. После чего их собирают на стане, крепят на конвейере и производят сварку на специальном станке.

Вес балки двутавровой

Поясные швы балок сваривают автоматическими установками, а ребра жесткости монтируют в основном ручной сваркой поперек. Собирают сварные изделия по-разному: в специальном кондукторе, с помощью прихваток или применяя крепежные хомуты.

Сортамент используемых в строительстве двутавровых балок имеет меньше наименований, чем сортамент уголков, но это не означает, что такой материал используется меньше.

Выбрать, какой-либо размер двутавровой балки можно с помощью правила – необходимо выбирать размер, удовлетворяющий требованиям инженерной задачи. Материал должен быть максимально близко к первым строчкам таблицы.

Если свойства выбранного материала ниже расчетных не более чем на 5%, можно использовать двутавровую балку этого размера, если отклонение превышает 5%, то необходимо использовать следующий номер материала.

В таблицу сортамента входит:

  • Величина сечения балки.
  • Ее площадь сечения.
  • Масса одного метра материала.
  • Момент сопротивления балки по оси (главный параметр, влияющий на расчет прочности).
  • Осевой момент.
  • Статический момент инерции двутавровой балки относительно осей.
  • Радиус инерции материала относительно осей.

Нагрузка собственной массы двутавровой балки

Технические характеристики материала нужны для правильного расчета строительных конструкций. Ведь, невзирая на разнообразие областей его использования, суть расчетов не меняется – создать прочную конструкцию.

Она дает возможность в корне менять архитектуру здания:

  • Увеличивать размер пролетов.
  • Примерно на 35%, снизить вес несущих конструкций.
  • Значительно повысить рентабельность.

Говоря о положительных свойствах материала, нужно упомянуть и об его отрицательных качествах:

  • Необходимость использовать дополнительное усиление для ребер жесткости.
  • Высокие затраты труда.

Но, необходимо упомянуть, что создание добавочных ребер жесткости позволяют уменьшить количество используемого металла, так как толщина стенок заметно уменьшается.

В результате удается уменьшить финансовые расходы, и в то же время сохранить характеристики двутавровой балки. Кроме того, более легкая конструкция выгодна и в отношении устройства фундамента, так как уменьшается общий вес можно использовать не такой массивный фундамент.

В основном балки используют при устройстве перекрытий зданий, как в виде прогонов, так как балки перекрытий. Рациональным распределением прогонов и балок можно с легкостью добиться существенной экономии в их реальной массе.

При этом основное правило такое: пространство между отдельно установленными балками необходимо рассчитать по возможности больше, а пролет лучше всего делать в пределах 4 — 6 м, чаще всего более выгодно принимать размер пролета примерно 5 метров.

Чтобы проще было разобраться в маркировке балок, нужно запомнить: 2 цифры стоящие первыми означают высоту в сантиметрах этого профиля, буквенный индекс, находящийся после 2 цифр, сообщает о том какая ширина полок у материала.

С уклоном граней:

  • Без обозначения (двутавровая балка, изготовленная по ГОСТ 8239-89).
  • М – балка, предназначенная для подвесных дорог.
  • С – для укрепления стволов шахт.

С параллельными гранями:

  • У – узкополочные балки (уже, чем у простого двутавра).
  • Б – стандартной ширины.
  • Ш – широкополочные.
  • Д – балки среднеполочные – со средним размером полки.
  • К – колонные балки у них полка такого же размера, как высота профиля.

До приобретения двутавровой балки необходимо убедиться, что выбранный прокат высокого качества, и у него небольшая погрешность размеров.

Группировка балок по точности габаритов:

  • Высокой точности маркируют буквой — А.
  • Обычной точности маркируют буквой — В.

По сортаменту производят двутавровые балки с возможной разницей 4 — 13 м длины:

  • Мерного размера (неизменный размер балок).
  • Мерного кратного размера (к примеру, балки по 6 м и 12 м в каждой пачке).
  • Мерного размера с остатком не более 5% общего веса материала.
  • Немерной длины.

Чтобы подобрать двутавровую балку, подходящую для конструкции, нужно выполнить несколько расчетов.

Для этой цели служат специальные таблицы, расчет производится по 2 параметрам:

  1. Расстояние между противоположными стенами.
  2. Планируемая нагрузка.

Прочность балки зависит от нескольких факторов:

  • Площадь сечения.
  • Форма сечения.
  • Способ крепления.
  • Длина.

Наиболее распространены изделия формой на срезе в виде знака «Н». Жесткость такого материала в 30 раз выше, чем у профиля из металла с квадратным сечением, а ее прочность выше в 7 раз.

Возможная длина конструкции может сильно отличаться, к примеру, по ГОСТу 8239 — 89, она составляет 4 – 12 метров, и вес так же будет разный.

Кроме длины масса материала зависит от площади граней и толщины элементов изделия. По этой причине для производства расчетов появилось значение «масса 1 м двутавровой балки».

Приобретая сварные балки, проверьте ее расчет на прочность, а для определенного места установки и расчет на прогиб.
Правильный и точный расчет нагрузки даст возможность обеспечить неизменность конструкции воспринимать внешние воздействия без разрушения.

Нагрузка своего веса балки, образец расчетов

Допустим, требуется узнать массу балки № 12 длиной 3 метра. По справочным данным, условный вес одного погонного метра этого материала 11,50 кг. При умножении эти чисел получается общий вес – 34,5 кг трехметровой двутавровой балки.

Двутавр среди всех видов балок обладает максимальной прочностью, и он хорошо переносит резкие изменения температур. Максимальная нагрузка указывается в маркировке. Чем больше цифра, тем более высокую нагрузку она сможет выдержать.

Каждый расчет обязательно требует знания габаритов профиля. Предположим, есть колонна квадратного сечения со сторонами 510 мм, она может служить опорой для профиля, шириной не более 460 мм.

Причина в том, что двутавровая балка будет крепиться к железобетонной подушке с помощью сварки, а для швов необходимо место, хотя бы 40 мм. Когда будет просчитана ширина, нужно выбрать профиль и просчитать нагрузку на него.

Она состоит из суммы влияния перекрытия, и других подобных воздействий. Чтобы рассчитать нагрузку, полученное при расчете нормативное воздействие, множат коэффициент прочности.

После требуется только прибавить к полученному результату рассчитанную массу изделия, и вычислить момент сопротивления. Этого вполне достаточно, чтобы выбрать подходящий материал.

Усиление

Если будет по конструктивным особенностям не хватать несущей способности материала, то необходимо усилить балку.

Для элементов конструкции работающих на изгиб, сжатие или растяжение увеличивают сечение материала, говоря по-другому, увеличивают их жесткость, наваривая дополнительные части.

ГОСТы

Металлические двутавровые балки из металла с параллельными гранями производят по ГОСТ 26020 — 83 Союза ССР.

Изготавливают разные балки, отличающиеся по толщине срезов материала и их полок, по положению граней (с уклоном или гранями расположенными параллельно), по методу изготовления, предназначению, по характеристикам изделия, к примеру:

  • Балка горячекатаная.
  • Балка, изготовленная из низколегированного металла и сырья содержащего большой процент углерода.
  • Балка специальная.

Такие изделия могут быть изготовлены с гранями, расположенными параллельно и не параллельно по отношению к главной оси.

Двутавровые балки с полками расположенными параллельно изготовлены по требованиям ГОСТ 26020 группируются так:

  • Маркировка Ш — широкополочные (к примеру 35Ш).
  • Маркировка К — колонные (к примеру 35К).
  • Маркировка Б — нормальные (к примеру 35Б).

Балки с уклоном граней производят таких видов:

  • Балки обычные (уклон не превышает 6 — 12%).
  • Балки специальные (С и М).

Расчет веса двутавровой балки

Определить вес балки можно, если знать ее марку по ГОСТу, и она должна находиться в таблице сортамента, в которой есть все параметры материала.

Но необходимо принимать в расчет, что в этих таблицах приведен только условный вес 1 метра материала. Для расчета необходимого количества балок, придется произвести расчет самостоятельно.

Реальный вес двутавровой балки (сколько килограмм на каждый погонный метр) может не соответствовать теоретическим цифрам, указанным в перечислении характеристик двутавровых балок в пределах 2 — 4% их фактической массы.

Специальные балки используют при строительстве различных сооружений, для перекрытия пролетов небольшой длины специальными элементами.

Применяют их при изготовлении балочных клеток, для постройки различных эстакад, в качестве монорельсовых путей, колонн, для перекрытия складов, частных гаражей, подвальных помещений, перекрытий производственных построек.

Балки специальные содержат больше металла по сравнению со стандартным, так как ширина стенки больше и они надежнее в использовании. За исключением мест с большими нагрузками и опорных участков, специальные балки не нужно усиливать ребрами жесткости.

Так как в специальной балке нет швов от сварки, в местах контакта стенок и полки значительно уменьшается напряжения и уменьшается количество дефектов.Балка двутавровая

Широкополочные балки используют для устройства перекрытий различных построек.

Они должны опираться не менее, чем в 2 точках и работают по большей части на изгиб.

Конструктивные элементы такого вида бывают неразрезным или разрезным.

Широкополочные разрезные балки, отпираются в 2 точках и полностью перекрывают пролет помещения.

Широкополочные неразрезные балки, способны перекрывать одновременно несколько пролетов и, опираются в нескольких точках.

Широкополочный двутавр применяют при постройке зданий из панелей, при возведении промышленных объектов и гражданских зданий для создания мостов, различных перекрытий и металлоконструкций в виде опорных колон.

При применении марок Ш1, Ш2 нет необходимости в установке добавочных креплений. Еще одно положительное свойство такого проката — срезав продольно полки, можно получить тавровый профиль, подходящий для сварки различных металлоконструкций.

Широкополочный двутавр постепенно заменяет привычные двутавровые балки, по этой причине объем изготовления стандартных балок уменьшается в пользу широкополочных.

Применение автоматической сварки дает возможность производить двутавровые балки с тонкими стенками и выгодным распределением металла по срезу.

Оставить комментарий

очиститьОтправить

Нажимая "Отправить" вы соглашаетесь с политикой конфиденциальности