Меню

Таблица допустимых напряжений для двутавров

ISopromat.ru

Эпюру σ будем строить для сечения балки в точке C, где величина изгибающего момента составляет 45 кНм. В этом месте сжимаются нижние слои балки (т.к. в рассматриваемом сечении знак изгибающего момента отрицательный).

Заданная схема балки с эпюрой изгибающих моментов Mx

В предыдущем пункте решения задачи для балки по условию прочности был выбран двутавр под номером 24а, для которого из соответствующего сортамента прокатной стали выпишем следующие данные:

  • Осевой момент инерции сечения: Ix=3800 см 4 ,
  • Высота сечения: h=240 мм,
  • Толщина полки (горизонтальной части двутавра): t=9,8 мм.

Нормальные напряжения σ в произвольной точке поперечного сечения балки рассчитываются по формуле

Формула расчета нормальных напряжений в сечениях балки

где
Mx – величина изгибающего момента в соответствующем сечении,
Ix – момент инерции сечения относительно оси x,
y – расстояние от оси x до рассматриваемой точки поперечного сечения балки.
Mx и Ix для всех точек сечения одинаковы, следовательно изменение величины нормальных напряжений зависит от положения точки сечения.

Переменная y имеет первую степень, т.е. зависимость линейная, поэтому для построения эпюры достаточно найти значения σ в двух точках.

Двутавровое сечение имеет пять характерных точек:
Крайняя верхняя и нижняя точки (1 и 5 соответственно), центральная точка (3) и точки 2 и 4, где стенка переходит в полку.

Характерные точки двутаврового сечения

На оси x координата y=0, следовательно, нормальные напряжения в точке 3 отсутствуют

Нормальные напряжения в центре сечения равны нулю

Наибольшая величина нормальных напряжений будет на максимальном удалении от центра сечения, в точках 1 и 5.

Напряжение в верхней точке сечения

В указанном сечении балки сжимаются нижние слои, следовательно, верхние растягиваются. Поэтому в верхней точке 1 напряжения положительны (растягивающие) соответственно в точке 5 напряжения отрицательны (сжимающие), т.е.:

Значение напряжений в нижней точке сечения

Так как сечение симметрично относительно оси x напряжения в т. 1 и 5 будут равны по величине, но противоположны по знаку.

Эпюра нормальных напряжений для двутавра

Отложив полученные значения, соединим их прямой линией.

Как видно, максимальные напряжения не превышают допустимых значений, что говорит о том, что выбранный номер двутавра обеспечивает необходимую прочность балки.

В дальнейшем, при проверке сечения на прочность, нам потребуются значения нормальных напряжений в точках 2 и 4. Рассчитаем их:

Читайте также:  Как измерить напряжение линейного выхода

Источник



Расчет нагрузки на двутавр

Двутавр – вид фасонного металлопроката, способный принимать большие нагрузки, по сравнению с уголком и швеллером. В частном строительстве металлопрокат с сечением Н-образного профиля используется только при создании крупногабаритных строений. Для выбора подходящего номера двутавровой балки производят профессиональные расчеты на прочность и прогиб с помощью формул или с использованием онлайн-калькулятора. Исходными данными являются: длина пролета, тип закрепления балки, характер нагрузки, планируемый шаг размещения профильного проката, наличие или отсутствие дополнительных опор, марку стали.

Выбор типа балки, в зависимости от запланированных нагрузок

Производители предлагают металлические двутавры с несколькими типами поперечного сечения, предназначенные для различных эксплуатационных условий. Такая продукция, в зависимости от типа сечения, может применяться в крупногабаритном жилищном строительстве, при возведении зданий промышленного и гражданского назначения, в мостостроении. Для каждого из них в соответствующем стандарте имеется таблица, в которой указаны размерные параметры, масса 1 м, момент и радиус инерции, момент сопротивления. Эти характеристики используются в расчетах на прогиб и прочность.

С уклоном внутренних граней полок 6-12 %

Производство этого металлопроката регламентируется ГОСТом 8239-89. Благодаря скруглению внутренних граней около стенки, обладают высокой прочностью и устойчивостью к прилагаемым усилиям.

С параллельными внутренними гранями полок

Эта продукция выпускается в соответствии с ГОСТом 26020-83, выделяют следующие типы:

  • Б – нормальный. Применяется для эксплуатации под средними нагрузками.
  • Ш – широкополочный. Может использоваться для разрезки по продольной оси для получения таврового профиля. Тавр укладывается на один пролет. Целый двутавровый профиль – на один или несколько пролетов. Эти металлоизделия очень массивны. Плюсом их использования является возможность использования в качестве самостоятельного элемента без применения усиливающих деталей.
  • К – колонный. Это наиболее массивные профили. Имеют широкие, утолщенные полки и стенки. Применяются при устройстве большепролетных конструкций.

Типовые схемы расположения двутавра

Один из исходных параметров, учитываемых в расчетах, – схема закрепления балки и вид прилагаемой нагрузки. Большинство вариантов сводится к основным схемам:

  • шарнирно-опертая балка с равномерно приложенной нагрузкой; Схема расположения двутавра
  • с жесткой заделкой одного конца, сила распределена равномерно; Схема расположения двутавра
  • однопролетная с консолью с одной стороны, с дополнительной опорой, нагрузка равномерно распределена; Схема расположения двутавра
  • шарнирно-опертая, сила сосредоточенная; Схема расположения двутавра
  • шарнирно-опертая, с двумя приложенными силами; Схема расположения двутавра
  • консоль с жесткой заделкой, приложена сосредоточенная сила. Схема расположения двутавра
Читайте также:  Напряжение галогенных ламп mr16

Сбор нагрузок

Перед началом расчета производят сбор сил, действующих на двутавровую балку. В зависимости от продолжительности воздействия,их разделяют на временные и постоянные.

Таблица нагрузок на двутавровые балки

Постоянные Собственная масса балки и перекрытия. В упрощенном варианте вес межэтажного перекрытия без цементной стяжки с учетом массы балки принимают равным 350 кг/м 2 , с цементной стяжкой – 500 кг/м 2
Длительные Полезные Зависят от назначения здания
Кратковременные Снеговые, зависят от климатических условий региона
Особые Взрывные, сейсмические. Для балок, работающих в стандартных эксплуатационных условиях, не учитываются. В онлайн-калькуляторах обычно не учитываются

Нагрузки разделяют на нормативные и расчетные. Нормативные устанавливаются строительными нормами и правилами. Расчетные равны нормативной величине, умноженной на коэффициент надежности. При усилии менее 200 кг/м 2 коэффициент обычно принимают равным 1,3, при более 200 кг/м 2 – 1,2. Шаг между балками принимают равным 1 м. В некоторых случаях, если это допустимо в конкретных эксплуатационных условиях, в целях экономии материалов его принимают равным 1,1 или 1,2 м.

При расчетах принимают во внимание марку стали. Для использования в условиях высоких нагрузок и при минусовых температурах востребованы двутавровые балки, изготовленные из низколегированных сталей.

Способы выбора оптимального размера сечения профиля

Наиболее точным вариантом подбора номера и типа двутаврового профиля является проведение профессиональных расчетов. Именно этот способ применяется при проектировании ответственных крупногабаритных объектов. При строительстве небольших зданий можно воспользоваться онлайн-калькулятором.

Для примерного определения размера профиля можно воспользоваться таблицей соответствия номера двутавровой балки максимально допустимой нагрузке:

Из этой таблицы видно, что для двутавровой балки номер 10 максимальная длина пролета составляет 4 м при шаге 1,2 м, нагрузка – 400 кг/м 2 , для номера 16 длина пролета может достигать 6 м, нагрузка, которую он может выдержать, – 300 кг/м 2 , для профиля 20 – 6 м и нагрузка 400 кг/м 2 .

Свежие статьи

  • Инвентаризация металла на складе производства
  • Способы и правила хранения труб
  • Как сделать дымоход из стальной трубы своими руками
  • Как сделать стеллажи из уголка и профиля своими руками
  • Лист оцинкованный: технические характеристики и сфера применения

Рубрики

  • Без рубрики (16)
  • Бетон (31)
  • ЖБИ (2)
  • Металлопрокат (58)
  • Сыпучие материалы (4)

Наша продукция

  • Бетон — Керамзитобетон
    • Цены на бетон
    • Раствор бетона
    • Керамзитобетон
    • Подача бетона
    • Бетонные работы
  • Песок — Щебень
    • Песок
    • Щебень
    • Керамзит
    • Бой кирпича
    • Бой бетона
    • Асфальтовая крошка
  • ЖБИ
    • Кольца
    • Плиты
    • Трубы
    • Канал
    • Лоток
  • Арматура — Металлопрокат
    • Арматура
    • Арматура А1
    • Арматура А3
    • Композитная арматура
    • Уголок
    • Проволока вязальная
    • Балка
    • Швеллер
    • Лист
    • Арматурная сетка
    • Профильные трубы
    • Труба стальная
    • Круг
    • Квадрат
    • Услуги металлообработки

Позвоните +7 (812) 426-10-80 или оставьте заявку онлайн

Оперативный ответ, опытные менеджеры, помощь и консультация

  • Главная
  • Акции
  • Услуги
  • Доставка
  • О компании
  • Статьи
  • Контакты

пн-пт 9:00 — 21:00
+7 (812) 426-10-80 с 9 до 18

sale@navigator-beton.ru
г. Санкт-Петербург
ул. 2-ая Советская, д. 27

Выбирая представленный в продаже щебень, обратите внимание на такие показатели как морозостойкость, радиоактивность и лещадность.

Источник