Что такое металлическая балка в строительстве простыми словами
12 августа 2019
2641
Строительство зданий и сооружений любого назначения не обходится без основных элементов. Металлическая балка является главной составляющей при возведении зданий. Данная металлоконструкция имеет достаточно широкую область применения. Она обеспечивает надежную опору. Качественно подобранные элементы позволяют значительно увеличить срок эксплуатации будущего сооружения.
В этой статье мы поговорим о том, что такое балка в строительстве, какие они бывают, а также рассмотрим основные области применения.
Содержание
- 1 Что такое металлическая балка
- 2 Как изготавливается металлическая балка
- 3 3 основные разновидности стальной балки
- 4 Главные особенности двутавра
- 4.1 7 областей применения
- 5 Базовые преимущества и недостатки
- 5.1 Необходимо знать
Что такое металлическая балка
Балка представляет собой металлическую конструкцию, которая предназначена для увеличения показателей прочности и устойчивости различных строительных объектов. Для их производства в основном используется сталь с различными добавками, которые увеличивают сопротивление металла при изгибе.
Изготавливаются различные виды металлоконструкции. Балка равномерно распределяет нагрузку по всей своей поверхности. Основное конструктивное назначение данного элемента – это надежная опора. В большинстве случаев из стальных балок делают перекрытия этажей и кровли зданий.
Как изготавливается металлическая балка
Любая балка состоит из стенок и полок, которые соединяются специальными стыковыми швами. В зависимости от разновидности их конструкция может отличаться. Стыковые швы выполняются при помощи сварки. Производством занимаются на оборудованных предприятиях, где имеются все необходимые станки и приспособления. Процесс изготовления выполняется в несколько технологических этапов согласно ГОСТу.
Линия производства металлической балкиДля каждого вида имеется свой ГОСТ, которые регламентирует все основные показатели и характеристики. Есть ряд определенных параметров, которые строго контролируются и проверяются у готовой продукции:
- Вес готового изделия;
- Площадь специального поперечного сечения;
- Конкретная высота и ширина готовой продукции;
- Радиус закруглений после сварки, которые располагаются внутри;
- Угол наклона граней, которые располагаются на внутренней поверхности.
В зависимости от основной площади поперечного сечения стальная балка имеет несколько групп. Группы маркируются цифрами от 10 до 60. Для каждого типа металлопроката будут свои показатели и характеристики, которые необходимо строго соблюдать. Если какой-то из этих параметров будет выше или ниже даже на минимальное значение, то готовая стальная балка потеряет свою первоначальную прочность. Использование такого металлопроката может привести к плачевным последствиям. Поэтому данные показатели строго проверяются на заводе изготовителе.
Например, максимальная площадь сечения двутавра составляет 138 квадратных сантиметров. В этом случае его высота будет достигать 600 миллиметров, а вес порядка 108 килограмм на каждый погонный метр. Продукция выпускается строго определенной длинны (от 4 до 12 метров). Длина изделия напрямую зависит от площади поперечного сечения. С увеличением показателя площади будет увеличиваться и длина.
В соответствии с ГОСТ 8239-89 можно изготавливать металлические балки любого другого размера, которые не прописан в самом ГОСТе. Для этого необходимо выполнить дополнительные расчеты, чтобы получить точные характеристики основных параметров под индивидуальные размеры. Этим занимаются профессиональные инженеры на предприятии. При расчетах учитывается множество других параметров. Например, показатель допустимой погрешности, момент сопротивления и момент инерции. На основании полученных параметров делаются подробные чертежи, по которым в дальнейшем и изготавливается металлоконструкция нужного размера.
3 основные разновидности стальной балки
Существуют различные варианты классификации, но самый распространенный вариант – это разделение по форме.
- Тавровые. Это металлопрокат с основным сечение в виде буквы «Т»;
- Двутавровые. Данная металлоконструкция имеет сечение в виде буквы «H». В результате того, что у изделия имеется дополнительная полка с противоположной стороны, оно становится более жестким, а соответственно и более прочным;
- Швеллер. В сечении имеет букву «П». Данная продукция более универсальна и имеет множество областей применения в промышленности.
При возведении жилых и нежилых помещений чаще всего используются двутавровые балки. Они имеют большую жесткость, прочность и очень стойки к всевозможным изгибающим нагрузкам.
Каркас из двутавровой металлической балкиВ строительстве применяются и другие разновидности балок. Например, деревянные и алюминиевые. Они имеют более узкую область применения, поэтому не так распространены, как стальные двутавры.
Главные особенности двутавра
Металлическая балка двутаврового типа имеет своеобразное сечение в виде буквы «H». Основными составляющими частями являются верхняя и нижняя полка, а между ними располагается стенка. В дословном переводе латинское слово «taurus» переводится как «бык». Поэтому многие называют данное изделие «двурогим».
Для производства используется две разновидности стали (углеродистая или некоторые марки низколегированной). Благодаря своей форме металлопрокат способен спокойно переносить достаточно большие нагрузки различного типа, включая изгибающие нагрузки.
Балка имеет несколько базовых разновидностей в зависимости от главного назначения и области применения. Полки могут быть как параллельными друг другу, так и с определенным наклоном. Параллельные полки получили большее распространение. Они в свою очередь тоже имеют несколько групп, которые обозначаются буквами русского алфавита:
- «К» — основная область применения это строительство опор и колон;
- «У» — данная продукция имеет достаточно зауженные полки;
- «Д» — полки средней длины;
- «Ш» — достаточно широкие полки, которые выдерживают дополнительные нагрузки.
7 областей применения
Имеется семь основных областей применения двутавра:
- Укрепление кровли жилых и промышленных зданий. Это самая распространенная сфера применения;
- Перекрытия между этажами зданий;
- Всевозможные колонны и опоры у промышленных помещений и архитектурных сооружений;
- Металлические фермы и каркасы для ангаров; ⇓
- Шахтовые стволы;
- Изготовление железнодорожных вагонов различного размера и формы;
- Мосты, крановые эстакады и ряд других строительных объектов индивидуального назначения.
Базовые преимущества и недостатки
Металлопрокат стальной двутавровый, как и любая металлическая продукция имеет свои преимущества и недостатки, которые необходимо знать, прежде чем использовать ее в строительной отрасли.Контроль качества двутавровой балкиГлавные преимущества – это надежность и высокие показатели прочностных характеристик. Все это достигается благодаря специфическому сечению и прочной стали. Данное изделие равномерно распределяет все воздействующие на нее силы. Нет концентрации сил в одном месте, соответственно металл не устает и срок его эксплуатации значительно увеличивается. Все это позволяет использовать металлопрокат при строительстве крупных (многоэтажных) объектов с большими нагрузками.
Кроме этих главных показателей можно выделить следующие преимущества:
- Относительно небольшой вес. Специальная форма сечения не требует достаточно большого количества металла для производства, поэтому вес готовой продукции небольшой. Вес никак не влияет на прочностные характеристики;
- Высокая экономичность. Двутавр обладает высокой жесткостью, что позволяет использовать его для укрепления колонн и опор без дополнительных армирующих элементов. Если для укрепления использовалась обычная арматура, то пришлось бы значительно потратиться на покупку необходимо объема;
- Хорошая устойчивость к сжатию и изгибающим нагрузкам. Это позволяет использовать балки в местах с повышенной вибрацией и другими видами колебаний. Например, при возведении мостов различного назначения;
- Легко сваривается. Благодаря этому значительно повышается скорость монтажа строительных конструкций;
- Все характеристики и геометрические показатели не меняются со временем. Металлопрокат настолько прочный, что даже под воздействием больших сил не деформируется, а соответственно все характеристики сохраняются;
- Удобная транспортировка. Форма в виде буквы «H» позволяет более компактно укладывать двутавр в автотранспорт. Это значительно сокращает расходы на доставку и транспортировку.
Необходимо знать
У двутавровой балки имеется и ряд недостатков, которые тоже необходимо знать и учитывать:
- Низкие показатели огнеупорности. Если в помещении или архитектурном сооружении произойдет пожар, то прочностные характеристики изделия значительно понизятся, что не позволит эксплуатировать его далее;
- Подвергается воздействию коррозии. Для производства применяется низколегированная или углеродистая сталь нескольких марок, а она очень подвержена разрушению от коррозии. Поэтому использование балок данного типа в условия высокой влажности не рекомендуется. Если использовать все же приходится, то необходимо дополнительно обработать поверхности специальным защитным средством;
- Нельзя использовать при строительстве зданий с очень большими пролетами. Если не будет дополнительных опор, то основные несущие способности на порядок уменьшатся;
- Плохая устойчивость к скручивающим силам.
Если нужна металлическая балка — обращайтесь! Мы предоставляем все сертификаты качества, а также можете почитать отзывы наших покупателей.
Всего Вам доброго!
Использование стальных балок в строительстве
За последнее столетие произошли существенные изменения в развитии строительной отрасли. На рынке появился широчайший ассортимент строительных материалов, претерпели изменения технологии производства.
Одним из таких товаров, предназначенных для постройки сооружений различного назначения, являются двутавровые балки. Развитие строительного производства позволило совершенствовать данный материал, появились новые модификации, а область использования стальных балок давно перешагнула границы строительной отрасли.
Двутавр снискал популярность ввиду своей простоты, надежности, прочности. Его использование в строительстве зданий позволяет не только равномерно разделить нагрузку, но и эксплуатировать балки в качестве несущих элементов.
Производство стальных двутавровых балок регулируется государственными стандартами качества. Согласно ГОСТ, двутавр производят нескольких видов, отличающихся между собой как по стоимости и технологии, а также и по ряду других отличительных признаков.
Государственными нормами регулируется производство горячекатаных балок. Направленность сторон профиля предусматривает производство двутавра с уклоном, а также они бывают параллельными. Прокатка такого двутавра бывает повышенной или обыкновенной. Основным материалом в изготовлении является углеродистая или низколегированная сталь, что создает два вида горячекатаных балок, различающихся по материалу производства.
Также создают специальные стальные двутавровые балки. Процесс прокатки такой же, как и у горячекатаных балок. Используют такие изделия в автомобильном строительстве, в сооружении арматурных конструкций. Регулируется производство на основании ГОСТ 19425-74.
Разновидности стальных балок
Двутавр представляет собой профиль из стали. Сечение этого профиля похоже на две буквы «т», с общей срединной перекладиной. Полки профиля имеют грани, расположенные параллельно.
Соединяются балки с помощью процесса сваривания (сварные балки) или же горячей прокатки.
Виды двутавра:
- Изделия «К» – колонные, способны держать максимальное давление веса.
- Балки «Ш1», «Ш2» – с широкими полками, используются как профили в опорных конструкциях.
- Балки «Б1», «Б2» – стандартный вид. Производят их путем сварки. Для большей надежности целесообразно при строительстве скреплять данные балки между собой.
- Балка «М» – используют в строительстве подвесных мостов.
- Балка «С» – область применения – горная промышленность. Используется в качестве крепления сводов.
Такие балки применяют при возведении мостов, перекрытий, что снижает расход металла, позволяет равномерно распределять вес сопутствующих материалов при строительстве сооружений с большими пролетами.
Низколегированные балки использую в постройке частных жилищ, производственных помещений, колонн. Для каждого типа балок существует своя отрасль применения и назначения.
Технология производства стальных балок
В основе технологии изготовления лежит сварка или же горячая прокатка стали с использованием специального оборудования. В результате этого получается балка, которая сможет выдерживать большие нагрузки, распределять их в конструкции строения в целом.
Большую популярность завоевали низколегированные балки, в сечении напоминающих букву «н». Материалом для производства служит высокопрочная сталь. Эти балки имеют разную длину, отличаются по способу крепления. Выделяют следующие разновидности низколегированных изделий, в зависимости от ширины полок:
- «К1» и «К2» – это колонные изделия для удерживания большого веса. Они массивны, хорошо противостоят сжатию;
- «Ш1» и «Ш2» – их легко варить, они не потребуют специальной обработки и крепления. Используют их при возведении мостов и колонн;
- «Б1» и «Б2» – несущие балки в постройке спорткомплексов, цехов и складских помещений;
- «С» и «М» – удерживают своды шахтных тоннелей и полотен в подвесных мостах.
За последние годы технология изготовления стальных балок усовершенствовалось. В настоящий момент наметилась тенденция к созданию двутавра не только на основании государственного стандарта. Частные компании стали применять новые виды стали, что повлияет на появление новой продукции высокого качества, а следовательно, расширится и область назначения стальных балок.
14 Типы строительных балок
Существуют различные типы балок, используемых при строительстве конструкций. Мы основываем различные виды строительных балок на условиях опоры, выборе материалов, типах поперечного сечения, геометрии и других факторах. Строительство бетонных каркасных зданий невозможно без использования балок.
Содержание
Для чего используется строительная балка?Строительные балки представляют собой конструктивные элементы, используемые в зданиях, и они выдерживают нагрузки, приложенные сбоку к их оси. Они характеризуются способом их опор, формой поперечного сечения, длиной, материалом и условиями равновесия. Балки передают нагрузки, действующие по их длине, на конечную точку и передают нагрузку на колонну, стену или фундамент. Способ отклонения балок в основном на изгиб. Балки выдерживают поперечные силы, изгибающие моменты и вертикальные нагрузки.
Из чего делают строительные балки?Существуют различные типы строительных балок в зависимости от выбора строительного материала. Обычными материалами являются железобетон, древесина, сталь и полимерные материалы, армированные волокном.
Железобетонные балки изготавливаются из стальных стержней, встроенных по длине элемента конструкции для увеличения прочности конструкции на растяжение. Это самые распространенные типы балок.
С другой стороны, стальные балки изготавливаются из стали и отливаются в различные формы. Стандартные стальные балки представляют собой двутавровые балки, двутавровые балки, W- и S-образные профили, прямоугольные полые профили, пластинчатые балки и круглые полые профили. Сталь является подходящим материалом для изготовления балок с большими пролетами, и мы также используем ее при изготовлении составных балок из бетона и стали.
Древесина — древнейший материал, используемый в строительстве балок. Деревянные балки изготавливаются путем соединения деревянных конструкций друг с другом.
Мы используем полимерные материалы, армированные волокном, для создания композитных балок, в которых мы соединяем два или более материалов вместе, чтобы сформировать балку.
Различные типы балокСуществуют различные балки, применяемые в технике, и ниже приведены некоторые из наиболее распространенных примеров их применения.
1.
Балка универсальнаяМы также обычно называем универсальную балку двутавровой, и это одна из наиболее часто используемых балок в стальных конструкциях. Горизонтальные элементы этой балки известны как полки, тогда как вертикальный элемент — это стенка. Стенка сопротивляется срезающим усилиям, а полки сопротивляются изгибающим моментам. Универсальные балки обладают высоким моментом инерции, что делает их подходящими для сопротивления сдвиговым и изгибающим моментам. В основном мы изготавливаем двутавровые балки из стали, но есть случаи, когда мы изготавливаем их из алюминия. Когда дело доходит до их конструкции для использования в конструкциях, доступны таблицы из норм проектирования, которые упрощают выбор подходящих размеров балок. Во время проектирования мы оцениваем прочность двутавровой балки по ее прогибу, вибрации, разрушению изгиба, разрушению при сдвиге и текучести.
Мы используем универсальные балки при изготовлении важных опорных ферм или каркасов основных зданий. Благодаря своей прочности они обеспечивают достаточную структурную целостность конструкции.
2.
Вальмовая балкаВальмовая балка используется при проектировании большинства кровельных конструкций. Мы используем вальмовые балки для изготовления вальмовых крыш, где вальмовые балки сходятся к средней части крыши, чтобы создать хороший дизайн кровли для жилого строительства. Вальмовые балки поддерживают другие несущие балки, разделенные пропорциональными углами.
3.
Ферменная балкаЭто усиленная системой раскосов балка, образующая ферму и нижний пояс. Ферменная балка изготавливается из стальных или деревянных профилей. Эти балки используются, когда необходимо поддерживать большой вес на обширных пространствах. Хороший пример — промышленные здания, где требуется больше места для рабочих зон. Пролет ферменных балок составляет от 10 до 100 метров, в зависимости от типа здания. Ферменные балки обеспечивают разумные экономичные решения для зданий с пролетами более 25 метров. Сечения в ферменных балках должны быть симметричными, чтобы обеспечить изгиб в вертикальной плоскости фермы. Мы соединяем элементы этих балок посредством болтового соединения или сварки. Одним из существенных преимуществ этих балок является простота их изготовления, что делает их экономичным выбором при проектировании больших пролетов.
4.
Решетчатая балкаРешетчатая балка представляет собой балку, в которой перегородка имеет диагональные части, расположенные в виде решетки. Обычно мы делаем эти балки из железа или стали. Верхний пояс действует на сжатие в решетчатых балках и должен выдерживать нагрузки на колонну без деформации. Нижний пояс работает на растяжение и лежит на линии опирания балки. Эти балки желательны из-за их легкости. Когда внутренние детали решетчатых балок выполнены из нержавеющей стали, это снижает их подверженность коррозии и стоимость строительства.
5.
Составная балкаЭти балки изготавливаются из комбинации двух или более строительных материалов. Композитные балки более прочны, чем балки, изготовленные из их составных частей, и обеспечивают благоприятное сочетание материалов, используемых в их конструкции. Стальные и бетонные составные балки обладают свойствами, присущими стали и бетону, и являются наиболее распространенным типом составных балок. Существуют и другие типы составных балок, изготовленных из пластиковых композитов и древесины. Соединение двух материалов объединяет их физическую прочность и улучшает физические характеристики. Например, бетон придает массу, жесткость и прочность на сжатие сталебетонных балок, а сталь уменьшает вибрации, прогибы и увеличивает прочность на сжатие. Одной из наиболее важных частей композитных балок являются срезные соединители, которые фиксируют два материала. В сталебетонных составных балках соединители, работающие на сдвиг, обычно втыкаются в стальные балки и устанавливаются в бетонные плиты. Количество срезных соединителей тщательно выбирается, так как они влияют на характеристики этих балок.
6.
Охлаждающие балкиОхлаждающие балки представляют собой системы отопления и охлаждения, которые используются для больших зданий. Эти балки имеют теплообменники, прикрепленные к потолкам, и имеют ряд труб. Эти трубы могут как обогревать, так и охлаждать помещение. Охлаждающие балки бывают активными или пассивными в зависимости от механической системы, используемой для нагрева или охлаждения устройства. Охлаждающие балки отличаются от охлаждающих потолков тем, что охлаждающие балки полагаются на балку в качестве системы доставки тепла или холода, а охлаждающие потолки используют металлические пластины в крыше для передачи тепла или холода. Охлаждающие балки экономичны и просты в обслуживании. Они не создают шума и не требуют много места для обслуживания. Однако у охлаждающих балок есть некоторые недостатки, поскольку мы не можем использовать эти системы отопления для помещений с высотой от пола до потолка более 2,4 м. Это связано с тем, что воздух не будет циркулировать должным образом, что сделает систему неэффективной.
7.
Железобетонная балкаЖелезобетон представляет собой композитный материал, изготовленный из бетона и стальных стержней. Стальные стержни добавляются для повышения относительно низкой пластичности и прочности бетона на растяжение, а арматура обычно пассивно заделывается до того, как бетон схватится. Это наиболее широко используемые балки в строительстве. Железобетон предпочтительнее, так как он может выдерживать высокие сжимающие напряжения. Эти балки принимают нагрузки от стен и перекрытий и передают их на колонны. Железобетонные балки воспринимают вертикальные и горизонтальные нагрузки. Из них строят мосты, дома, фундаменты и многие другие сооружения, а без применения арматуры невозможно строительство современных объектов.
8.
Стальная балкаКак следует из названия, стальные балки изготовлены из стали и выдерживают большие нагрузки. Их технические характеристики зависят от их формы и размеров. Стальные балки классифицируются в зависимости от их поперечного сечения на двутавровые, тавровые, швеллерные и широкополочные, и эти балки могут быть прямыми или изогнутыми. По сравнению с другими балками стальные балки имеют ряд преимуществ. Некоторые преимущества заключаются в том, что грызуны или термиты не могут атаковать эти балки, в отличие от деревянных балок, и они могут выдерживать высокие растягивающие напряжения, что обеспечивает повышенную структурную целостность. Они также устойчивы к огню и коррозии.
Мы в основном используем стальные балки для изготовления складских помещений, каркасов домов и кровельных конструкций. Они также защищают дома от ужасных погодных условий.
9.
Деревянная балкаДеревянная балка представляет собой горизонтальные структурные опоры из дерева. Эти балки являются стандартными в деревянных каркасных конструкциях, таких как жилые дома. Выбор древесины зависит от типа конструкции. Деревянные балки могут быть изготовлены как из пиломатериалов, так и из инженерных изделий из дерева. Изделия из инженерной древесины обладают более высокой устойчивостью к скручиванию и деформации. Исторически сложилось так, что деревянные балки являются самыми старыми балками, используемыми в строительстве. Тип и размер древесины влияют на то, какую нагрузку может выдержать деревянная балка. Наиболее прочными деревянными балками являются плотные мелкозернистые балки.
По сравнению с другими балками, деревянные балки возводятся быстрее. Деревянные балки также имеют лучшие тепловые характеристики по сравнению с другими строительными материалами. Однако при неправильном уходе эти балки подвержены гниению и заражению. Они также более подвержены возгоранию, чем другие строительные материалы. Деревянные балки типичны для строительства домов, строительства временных мостов и кровли.
10.
Балка прямаяБалка прямая – это балки с линейным профилем по горизонтальной длине. Большинство балок, используемых в строительстве, представляют собой прямые балки. Они представляют собой типичные балки, поддерживаемые на своих концах, и могут противостоять изгибающим моментам и силам сдвига. Эти балки относительно просты в изготовлении.
11.
Криволинейная балкаЭто балки с криволинейным профилем по горизонтальной оси. Они также поддерживаются на своих концах и могут противостоять изгибающим моментам, силам сдвига и силам кручения. Они наиболее распространены при строительстве круглых зданий и арок. Мы также используем их в кранах, строим балконы и производим предварительный изгиб для таких конструкций, как мосты. Эти балки сложны в проектировании, поскольку они не имеют профиля линейной деформации вдоль своих осей. Если они установлены в зоне, подверженной сильному ветру, при их проектировании необходимо учитывать особые особенности.
12.
Балочный мостЭто самые простые в строительстве типы мостов. Они состоят из пролетов моста, поддерживаемых опорами или опорами на каждом конце. К опорам этих балок не передаются моменты, поэтому мы называем их просто опертыми. Самый простой тип балочного моста — это деревянное бревно или доска, перекинутая через ручей. Современные балочные мосты могут быть в виде плоских балок или коробчатых балок. Их можно сделать, расположив основные балки рядом с настилом моста сверху. Эти лучи предназначены для относительно коротких расстояний, так как они не принимают моментов.
13. Анкерная балкаЭто горизонтальные балки, соединяющие колонны, стропила или фермы. В основном мы используем анкерные балки на крышах, и при использовании на крышах они не могут нести тяжелые вертикальные нагрузки, такие как стены. Они также действуют как ленточные балки для устранения эксцентриситета колонн в основании фундамента. Анкерные балки также предотвращают выпучивание сильно нагруженных колонн наружу. Мы также используем анкерные балки для фиксации продольных стержней во время укладки бетона.
14.
Консольная балкаКонсольная балка представляет собой жесткую горизонтальную балку, поддерживаемую только с одного конца. Консольная балка может иметь форму типичной балки, плиты или фермы. Мы используем эти балки в башнях, мостах и зданиях над пролетами, которые должны обеспечивать нависание. Временные консольные балки очень часто используются в строительстве в качестве временных опор, особенно при строительстве мостов. Консольные балки в значительной степени зависят от крутящего момента и вращательного равновесия для обеспечения устойчивости.
Часто задаваемые вопросыНиже приведены ответы на часто задаваемые вопросы о строительных балках.
Какая форма луча самая прочная?
Двутавровая балка является наиболее прочной формой балки. Он силен в вертикальном направлении и имеет равномерную и равную реакцию в других направлениях. Поэтому мы используем двутавровые балки в качестве основных балок в кранах и длинных прицепах.
Какова длина балки?
Стандартные железобетонные балки в жилых проектах имеют пролет до 8 метров. Однако можно использовать ферменные балки с пролетом до 100 метров для более широких пролетов.
Каков минимальный размер балки?
Различные стандарты проектирования имеют разные размеры луча. В американских стандартах проектирования железобетонных балок указано, что балки должны быть не менее 230 мм на 230 мм.
Что такое сплошная балка?
Это балка с более чем одной опорой по всей длине.
РезюмеБалки были жизненно важной частью строительства еще в древнем мире. Надеюсь, эта статья даст вам хорошее представление о типах строительных балок в конструкции и о том, почему они являются важными элементами, которые нельзя упускать из виду. Тип конструкции определяет тип используемой балки, и в следующий раз, когда вы будете возле здания, постарайтесь определить, какие балки вы встретите.
Что такое балки и колонны в строительстве и почему они важны?
Что такое балки и колонны в строительстве и почему они важны?
Балки и колонны использовались в архитектуре со времен Древнего Египта (1580–1085 гг. до н. э.). Стволы колонн Древнего Египта были не только архитектурными элементами, служившими конструктивным целям, но и декоративными, обычно с цветными изображениями и резными рельефами. Египетский архитектурный элемент попал в греко-римский период, когда египетские колонны были экспортированы в Грецию и Рим. Помимо своей богатой истории, колонны и балки являются необходимыми функциями надстроек, созданных в современном мире. В этой статье будет затронуто значение балок и колонн в строительстве и почему они важны.
Колонны действуют как конструктивный элемент, передающий нагрузку от плиты (т. е. крыши, верхнего этажа) на фундамент и, наконец, на грунт под конструкцией. Обычно они ориентированы вертикально. В строительстве колонны используются в фермах, каркасах зданий и опорах мостов. Колонны поддерживают нагрузки от крыш, полов или настилов мостов. Нагрузки можно рассматривать как постоянные и временные. Постоянные нагрузки — это фиксированные нагрузки от постоянных креплений, в то время как временные нагрузки изменяются при движении, поскольку они являются временными нагрузками, которые могут быть приложены к конструкции и сняты с нее. Размер колонн рассчитывается в первую очередь исходя из величины осевых нагрузок, которые будут на них. Некоторые из нагрузок, которые необходимо рассчитать, включают следующее:
Вертикальные силы , которые воспринимаются по направлению к продольной оси колонны в результате нагрузок, приложенных к горизонтальным балкам, и нагрузок на плиту, приложенных над колоннами.
Боковые силы возникают от ветра и землетрясений. Колонна подвергается воздействию этих сил.
Существует довольно много разных типов столбцов. Некоторые из основных типов столбцов перечислены ниже:
Балки, объяснение!
Балки служат конструктивными элементами, передающими нагрузки от плиты к колоннам. Это означает, что передающие балки устанавливаются для переноса нагрузки с одной несущей стены на другую. Как правило, это горизонтальные элементы. Назначение балки — нести стены и не нагружать бетонную плиту. Балки используются для стягивания колонн в строительстве; это обеспечивает оптимальное распределение изгибающего момента в балках и уменьшает длину изгиба в колоннах. Кроме того, длина и ширина используемых балок будут определяться путем расчета нагрузки, передаваемой на балку для поддержания ширины между ними. Размер балки определяется путем расчета величины действующих на них внутренних сил. К внутренним силам относятся следующие:
Нормальные силы действуют перпендикулярно поверхности или объекту, которым в данном случае является балка. Возникает нормальное напряжение.
Силы сдвига действуют параллельно поверхности объекта и создают напряжение сдвига.
Изгибающий момент — это поперечная сила или наклон диаграммы момента в данной точке.
Обычно используются два типа лучей. Типы лучей включают следующие:
Почему они важны?
Балки и колонны работают как система для передачи нагрузок от плит на балки, а затем на колонны. Это действует как система сопротивления горизонтальным нагрузкам от сил, которые могут воздействовать на конструкцию. Некоторые другие типы балок и колонн перечислены ниже:
Домкратные стойки представляют собой тип опорной колонны, которая представляет собой временную колонну, используемую для удержания тяжелого веса конструкции при капитальном ремонте стен или при установке проемов, таких как окна или двери. В некоторых случаях столбцы llally являются постоянными и правильными структурными проблемами.
Балки Microllam представляют собой инженерные пиломатериалы, используемые для поддержки конструкций. Этот пиломатериал состоит из микротонких слоев древесины, которые скреплены вместе.