Как усилить профильную трубу от прогиба: Как усилить трубу на изгиб

Содержание

несущая способность, расчет на прогиб, момент сопротивления швеллера

ГлавнаяСтатьиКакую нагрузку выдерживает швеллер — расчеты на прочность и жесткость

Статьи

Цены на стальной швеллер и балку

  • Швеллер П ГОСТ 8240
  • Швеллер У ГОСТ 8240
  • Швеллер оцинкованный
  • Швеллер гнутый ГОСТ 8278
  • Балка ГОСТ 26020
  • Балка ГОСТ 8239

Расчет нагрузки на швеллер (расчет на прочность)

Зачастую швеллер применяется для изготовления металлоконструкций (крановых мостов, ферм, лестниц, цеховых пролетов и пр.), при монтаже быстровозводимых зданий и сооружений, каркасов гаражей, стеллажей складских помещений, перекрытий, оснований крыш, армирования и усиления узлов. Основное достоинство этого проката – высокая несущая способность, которая имеет место благодаря форме его сечения (П-образное), при относительно малой металлоемкости.

Методика расчета размера швеллера, таблица моментов сопротивления швеллера по ГОСТ — смотрите здесь.

П-образный профиль, как горячекатаный, так и гнутый в металлоконструкциях чаще всего работает либо просто на изгиб, либо на изгиб + растяжение/сжатие. Расчет швеллера на прогиб (на прочность) – является обязательным при проектировании изделия, в состав которого входит данный профиль. Он может быть проверочным и проектировочным. Рассмотрим на примере расчет распределенной нагрузки на швеллер, который имеет шарнирное закрепление.

Пусть имеется швеллер 10П, изготовленный из стали 09Г2С. Длина балки составляет 10 метров. Для того, чтобы определить допустимое значение нагрузки на швеллер (допустимые значения), необходимы некоторые справочные данные. Возьмем их из соответствующих ГОСТов и СНиПов.

Предел текучести стали 09Г2С (или нормативное сопротивление) составляет Rун = 345 МПа. Моменты сопротивления швеллера 10П берем из ГОСТ 8240-97, и их значения относительно осей Х и Y составляют: Wx=34,9 см3, Wy=7,37 см3.

Максимальный изгибающий момент возникает балке с таким типом закрепления и нагружения посередине, и определяется из выражения: М = W∙Rун.

Произведем расчет допустимого момента для двух случаев расположения швеллера: 1) стенка расположена вертикально; 2) стенка расположена горизонтально. Тогда:

  • М1 = 34,9∙345=12040,5 Н∙м
  • М2 = 7,37∙345=2542,65 Н∙м

Зная момент, определим допустимые значения распределенной нагрузки на швеллер. Она составит: 

q1 = 8∙М1/L2 = 8∙12040,5/102 = 963,24 Н/м или 96,3 кгс/м
q2 = 8∙М2/L2 = 8∙2542,65/102 = 203,4 Н/м или 20,3 кгс/м

Получив значения допустимых распределенных нагрузок на швеллер, можно сделать вывод, что при данных условиях несущая способность швеллера расположенного по вертикали примерно в пять раз больше, чем в случае его расположения по горизонтали.

Момент сопротивления швеллера при проектировании перекрытий

При проектировании перекрытий, несущих металлоконструкций не достаточно одного прочностного расчета нагрузки на швеллер. Чтобы обеспечить надежность проектируемой конструкции, необходимо также произвести расчет на жесткость швеллера. Прогиб в данном случае не должен превышать допустимое значение. Эта проверка профиля является обязательной при проектировании перекрытий для жилых и прочих помещений. Для примера возьмем ту же балку, что и ранее. Распределенная нагрузка, действующая на нее, составляет 50 кгс/м или 500 Н/м. Момент инерции швеллера 10П имеет значение Ix = 175 см4. При проверке балки на жесткость, определяется ее относительный прогиб по формуле:

  • f/L = М∙L/(10∙Е∙Ix)≤[f/L], где

М – изгибающий момент, Н∙м
L = 1000 см – длина хлыста
E = 2,1∙105 МПа – модуль упругости стали
Ix = 175 см4 – момент инерции сечения швеллера

Момент сопротивления швеллера, изгибающий момент равен: М = q∙L2/8 = 500∙102/8 = 6250 Н∙м. 

Тогда относительный прогиб швеллера 10П составит: f/L = 6250∙1000/(10∙2,1∙105∙175) = 0,017 = 1/59

Если сравнивать с допустимыми значениями относительно прогиба согласно СНиПам, то данный швеллер нельзя использовать для межэтажных перекрытий, так как там допустимое значение составляет 1/200. Следовательно, несмотря на обеспечение прочности данной конструкции, необходимо подбирать больший профиль швеллера, и проверять его на жесткость.

Балка двутавровая

Прайс-лист на балку ГОСТ 19425 серии М, ГОСТ 8239, СТО АСЧМ 20-93, ГОСТ 26020 (Б-нормальную, Ш-широкополочную, К-колонную) для перекрытий.

Уголок металлический

Цены на уголок равнополочный сталь 3 сп/пс и 09Г2С, оцинкованный, неравнополочный ст. 3 для гражданского и промышленного строительства.

Запись первой педали фузза Maestro Fuzz-Tone появилась на YouTube > Как создать музыку?

Основатель бренда JHS Pedals Джош Скотт опубликовал на YouTube-канале компании видео, в котором аудиодорожка представляет собой первую запись гитарной педали фузза/дисторшна в истории музыки. По крайней так считает сам Скотт.

В ролике Скотт слушает копию рекламного винила педали Maestro Fuzz-Tone. Оригинальная педаль поступила в продажу в 1962 году и была первой из когда-либо созданных педалей фузза/дисторшна. Как отмечает руководитель JHS Pedals, винил представляет собой уникальный и увлекательный документ по той причине, что в 1962 году Gibson выпустили педаль, но не знали как именно её продать на рынке.

Демонстрационная запись сильно отличается от того, как рекламируют педали в наши дни. Вместо того, чтобы сфокусироваться на звуковых возможностях аксессуара, авторы рекламы показывают, как педаль делает звучание гитары ближе к медным и деревянным духовым инструментам. Более того музыкант в рекламе играет на подключённой к усилителю бас-гитаре.

Педаль Maestro FZ-1 Fuzz-Tone стала первой педалью фузза и дисторшна, широко представленной в музыкальных магазинах. Пик популярности FZ-1 и обновленной версии FZ-1a пришелся на первую половину 1960-х годов, хотя изначально продажи педали были ужасно низкими. Звучание педали слышал пpaктически каждый любитель музыки: Кит Ричардс использует Maestro Fuzz-Tone при записи гитарного риффа в композиции «Satisfaction», выпущенной в 1965 году.

Maestro Fuzz-Tone

Maestro FZ-1 Fuzz-Tone была разработана звукорежиссером Гленном Снодди и инженером WSM-TV Ревисом Хоббсом. Производством педали занималась Gibson, продажи которой стартовали в 1962 году. В заявке, поданной на регистрацию 3 мая 1962 года, педаль описывается как устройство «выполняющее изменение электросигналов, производимых такими струнными инструментами как гитары, банджо и струнными басами, и электрически усиливающее их таким образом, что они начинают звучать подобно тубе, трубе и тромбону».

Схема Снодди и Хоббса работала через преобразование сигнала с синусоидальной формой звуковой волны в квадратную. Переключение формы приводило к тому, что музыканты самостоятельно могли выбирать, какой звук они слышат — чистый или перегруженный. Снодди и Хоббс собрали полностью рабочий прототип педали и показали его лично Морису Берлину, который тогда руководил Gibson.

«Я не умею играть на гитаре, но они привели того, кто владеет инструментом», — вспоминает Снодди. — «Я взял педаль, подключил её и мистер Берлин сразу же сказал: „Эй, мы хотим эту штуку!“»

Gibson разработали ещё один прототип педали, который постепенно довели до ума и подготовили к продаже. В начале 1962 года компания выпустила на рынок фузз Fuzz-Tone FZ-1 под бредом Maestro,  стоимость педали составляла $40. По какой-то причине Gibson считали, что педаль нужно использовать именно с басом. Схему FZ-1 внедрили в несколько бас-гитар — EB-0F, EB-SF 1250 и Epiphone Newport EB-SF (суффикс F в названии означал «фузз»).

Специальный семидюймовый винил, записанный со скоростью 33 оборота в минуту, подготовили всё в том же 1962 году. По задумке компании, демонстрационная запись должна была прорекламировать педаль среди гитаристов, хотя компания не представляла, как именно гитаристы могут использовать Fuzz-Tone.

Gibson ожидали огромных продаж и рассчитывали, что гитаристы захотят звучать подобно саксофонистам. Компания разослала дилерам все 5000 экземпляров педали для продажи, но спрос был пpaктически нулевым. Из-за низких продаж склады дилеров были забиты под завязку: количество педалей не уменьшалось, в 1963 году Gibson отгрузили поставщикам всего три FZ-1, в 1964 году ни одной. Все изменилось в 1965 году, когда FZ-1 попала в руки Кита Ричардса, записавшего с её помощью гитарную партию «(I Can’t Get No) Satisfaction». Иронично, что Ричардс использовал фузз не для перегрузки сигнала, а для имитации звука горна, поэтому реклама всё же дала свои плоды.

Как обозначается генератор на схеме

Как обозначается генератор на схеме Стандартные условные графические и буквенные обозначения элементов электрических схем. С ДРУГОГО САЙТА: Условные…

13 09 2022 2:10:54

NAMM 2020: Cort GX300 похвастается корпусом, который прошёл обработку пескоструйкой

Новые электрогитары Cort GX300, готовые похвастаться не только стильным внешним видом, но и довольно многообещающими спецификациями….

12 09 2022 12:57:13

IK Multimedia объединилась с Джо Сатриани для работы над AmpliTube и рекламы своих продуктов

IK Multimedia AmpliTube будет создаваться совместно с Джо Сатриани. Гитарист говорит, что давно использует продукты компании и рад помочь ей….

11 09 2022 23:50:12

Sampleson SUB: бесплатная драм-машина и суб-басовый осциллятор, работающие на основе спектрального моделирования

Студия Sampleson выпустила бесплатную виртуальную драм-машину SUB с встроенным суб-басовым осциллятором. Звучание очень похоже на Roland TR-808….

10 09 2022 21:58:29

Как подобрать кабель канал для кабеля

Как подобрать кабель канал для кабеля Как выбрать кабель-канал для монтажа электропроводки В любом цивилизованном доме, офисе, или в помещении…

09 09 2022 18:27:34

Схема полиспаста с кратностью 2

Схема полиспаста с кратностью 2 Все о спецтехнике Полиспаст. Назначение и устройство, виды, схема. Привод грузоподъемного крана имеет свой предел. Вернее…

08 09 2022 8:17:33

Можно ли паять без припоя

Можно ли паять без припоя Как можно припаять без паяльника – принципы холодной пайки и обзор приспособлений для соединения проводов между собой Холодная. ..

07 09 2022 14:42:18

NAMM 2020: Mackie запустила серию доступных микрофонов Mackie Element

Серия микрофонов Mackie Element: динамический EM-89D, конденсаторный EM-91C и USB EM-USB. Цены доступные, качество нормальное….

06 09 2022 23:11:59

Как проверить мосфет мультиметром не выпаивая

Как проверить мосфет мультиметром не выпаивая Мосфеты — проверка, подбор аналогов MOSFET — Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor — МОП полевой…

05 09 2022 18:42:35

Как замерить ток тестером

Как замерить ток тестером Как измерить силу тока мультиметром? Хороший хозяин должен позаботиться о том, чтобы неполадки в электросети дома были заранее…

04 09 2022 11:15:24

Виды передаточных механизмов электроприводов

Виды передаточных механизмов электроприводов Типы передач, виды передаточных механизмов и их характеристики Классификация элементов А П П А Р А Т О В И У С Т Р О Й С Т В. ..

03 09 2022 7:11:33

Как выбрать гидравлический домкрат для автомобиля

Как выбрать гидравлический домкрат для автомобиля Лучшие автомобильные домкраты по отзывам пользователей Далеко не каждый автовладелец обращается в СТО…

02 09 2022 9:32:32

Снегоуборщик аккумуляторный Greenworks 80V 51 см, бесщеточный без АКБ и ЗУ: обзор, отзывы

Снегоуборщик аккумуляторный Greenworks 80V 51 см, бесщеточный без АКБ и ЗУ: обзор, отзывы Снегоуборщик аккумуляторный Greenworks 80V 51 см, бесщеточный…

01 09 2022 8:38:34

NAMM 2019: Zildjian занялась производством систем мониторинга

Известный производитель тарелок и аксессуаров для ударных, компания Zildjian представила ушные мониторы Zildjian In-Ear Monitors….

31 08 2022 22:35:17

Мебельные кондукторы и шаблоны своими руками чертежи

Мебельные кондукторы и шаблоны своими руками чертежи Самодельный шаблон для врезки мебельных петель Многие домашние мастера предпочитают изготавливать. ..

30 08 2022 15:59:19

Как определить класс подшипника

Как определить класс подшипника Дополнительные условные обозначения российских подшипников качения I. Обозначение класса точности подшипниковПо ГОСТ…

29 08 2022 6:12:28

Как обозначается генератор на схеме

Как обозначается генератор на схеме Стандартные условные графические и буквенные обозначения элементов электрических схем. С Д Р У Г О Г О С А Й Т А: Условные…

28 08 2022 2:31:53

Снегоуборщик Stiga ST 1171 HST: обзор, отзывы

Снегоуборщик Stiga ST 1171 HST: обзор, отзывы Снегоуборщики Stiga. Обзор модельного ряда. Технические хаpaктеристики. Инструкции по эксплуатации Описание…

27 08 2022 3:29:44

Процессор эффектов Acustica Audio Celestial можно скачать бесплатно — разработчики дарят его музыкантам на Рождество

Процессор эффектов Acustica Audio Celestial с сатуратором, продвинутыми фильтрами и другими эффектами можно скачать бесплатно как подарок на Рождество.

26 08 2022 14:19:59

Метод бринелля и роквелла и виккерса

Метод бринелля и роквелла и виккерса Метод бринелля и роквелла и виккерса Если у Вас возникают проблемы, пожалуйста дайте нам знать, отправив письмо на…

25 08 2022 1:27:15

Где взять ультрафиолет в домашних условиях

Где взять ультрафиолет в домашних условиях УФ лампа своими руками УФ – лампы пользуются большим спросом. Их применяют для дезинфекции помещений, а также в…

24 08 2022 15:35:42

Rz20 что это на чертеже

Rz20 что это на чертеже Шероховатость поверхности ra и rz: параметры, таблица Не тот параметр шероховатость, о котором стоит забывать при проектировании…

23 08 2022 3:29:26

Как измельчить сухую траву

Как измельчить сухую траву Как сделать измельчитель травы своими руками Измельчитель травы – надежный помощник всех садоводов и огородников. С его помощью…

22 08 2022 9:52:18

Как точить нож для хлеба

Как точить нож для хлеба Заточка серрейтора — Сайт tochim-vse! «Серрейторное лезвие, серрейтор (от англ. serrated — «зазубренный») — тип заточки ножа либо…

21 08 2022 0:11:42

Как гнуть алюминиевый профиль

Как гнуть алюминиевый профиль Технология гибки алюминиевого профиля Содержание Арочные конструкции в архитектуре А́РКА (французское «arc», итальянское…

20 08 2022 14:26:43

Как подключить камеру видеонаблюдения к компу

Как подключить камеру видеонаблюдения к компу Как подключить аналоговую камеру к компьютеру? Всё больше людей желает организовать домашнее…

19 08 2022 9:43:44

Как рассчитать скорость по передаточным числам

Как рассчитать скорость по передаточным числам Как рассчитать скорость по передаточным числам Дайте формулы как расчитать, а в идеале дайте формулу и. ..

18 08 2022 20:37:55

Новый синтезатор Moog Matriarch представляет собой полумодульный инструмент с убийственным звуком

Moog рассказала подробности о 4-голосном парафоническом полумодульном синтезаторе Matriarch с 90 патчпоинтами, и дала послушать его. Он великолепен!…

17 08 2022 5:45:47

Как наточить охотничий нож в домашних условиях

Как наточить охотничий нож в домашних условиях Как заточить охотничий нож: угол, приспособление, полезные советы 18 Ноября, 2018 Снаряжение Иван Гресько…

16 08 2022 21:47:12

Бур по бетону хаpaктеристики

Бур по бетону хаpaктеристики Хаpaктеристики и размеры буров для перфоратора по бетону Нужды строительства часто заставляют владельцев недвижимости…

15 08 2022 5:51:13

Чем очистить латунь в домашних условиях

Чем очистить латунь в домашних условиях Как и чем чистить латунь в домашних условиях Актуальность вопроса о том, как почистить латунь при помощи доступных. ..

14 08 2022 18:31:21

Как выкрутить оборванный болт видео

Как выкрутить оборванный болт видео Как высверлить сломанный болт Во время ремонта иногда случается неприятность – что-нибудь ломается. Иногда поломка…

13 08 2022 9:41:14

NAMM 2019: Spectrasonics Omnisphere 2.6 получит функцию, которую давно ждали

Обновление VST-синтезатора Spectrasonics Omnisphere 2.6 добавляет новые профили классических синтезаторов и переписанный функционал одного из модулей….

12 08 2022 22:38:55

Лучшие производители розеток и выключателей

Лучшие производители розеток и выключателей 9 лучших производителей розеток и выключателей Казалось бы, электрическая розетка – это вещь простейшая и…

11 08 2022 2:50:54

Как красиво распределить светильники на натяжном потолке

Как красиво распределить светильники на натяжном потолке Как лучше расположить осветительные приборы на потолке Потолок — самое привычное место установки. ..

10 08 2022 23:48:22

Что такое нивелир и для чего

Что такое нивелир и для чего Что такое нивелир и для чего он нужен? Одно из важнейших условий, которое должно соблюдаться во время строительства самым…

09 08 2022 22:48:41

Снегоуборщик Champion ST1074BS: обзор, отзывы

Снегоуборщик Champion ST1074BS: обзор, отзывы Снегоуборщик бензиновый Champion ST1074BS Champion ST1074BS – один из самых мощных снегоуборщиков марки…

08 08 2022 6:59:49

Полимерные материалы это какие

Полимерные материалы это какие «Виды полимерного сырья» Полимерами принято называть высокомолекулярные вещества (гомополимеры) с введенными в них…

07 08 2022 6:49:13

Как следует хранить пpeдoxpaнительные пояса

Как следует хранить пpeдoxpaнительные пояса Как следует хранить пpeдoxpaнительные пояса Вы здесь: Главная Публикации Паспорт и инструкция по применению. ..

06 08 2022 10:38:57

Цанговый баллон что это такое

Цанговый баллон что это такое Портативные газовые баллоны и газовые картриджи Одно из наиболее универсальных изделий, которое значительнооблегчило жизнь…

05 08 2022 5:10:57

Какой газовый шланг лучше для газовой плиты

Какой газовый шланг лучше для газовой плиты Выбираем газовый шланг для подключения газовой плиты или котла. Газовый шланг, казалось бы, какая в этом…

04 08 2022 19:27:55

Behringer WASP Deluxe: точный клон британского синтезатора EDP Wasp с жалящим звуком

Behringer представила клон британского синтезатора EDP Wasp — Behringer WASP Deluxe. Полностью воссозданная схема, острое звучание и цена $298….

03 08 2022 1:41:49

Как убрать монтажную пену с плитки

Как убрать монтажную пену с плитки Чем отмыть монтажную пену Трудно представить себе лучшее герметическое средство, при установке пластиковых окон,. ..

02 08 2022 23:19:17

Все гитары Dean Guitars Дэйва Мастейна на аукционе Reverb скупил один покупатель. Фанаты Megadeth назвали его барыгой

Кто купил все гитары Дэйва Мастейна на аукционе Reverb, почему он это сделал и из-за чего негодуют пользователи Сети и фанаты Megadeth….

01 08 2022 14:51:18

Чем залудить жало паяльника

Чем залудить жало паяльника Как облyдить необгораемое жало у паяльника Необгораемые жала паяльников требуют деликатного отношения. Их ни в коем случае…

31 07 2022 16:14:36

Как просверлить камень в домашних условиях

Как просверлить камень в домашних условиях Оригинальная кровля и дизайнерские крыши Все о кровле и крышах. Проверенные и новейшие материалы, технологии,…

30 07 2022 19:46:13

Драм-машина Drum Synth 500 предлагает 500 пресетов, сэмплов, грувов и множество наборов ударных

Новая VST-драм-машина Air Music Technology Drum Synth 500 предлагает несколько движков синтеза звука для разных элементов ударных и пять сотен других фишек.

29 07 2022 23:39:53

Комиксы о музыкальных группах: 13 примеров, когда музыканты перебираются на страницы комиксов

Iron Maiden Legacy Of The Beast, Slayer Repentless, Orbit Metallica, Mötley Crüe: Livin’ The Fast Live и другие интересные комиксы о музыкальных группах….

28 07 2022 5:55:26

Scart что это такое в телевизоре

Scart что это такое в телевизоре SCART — что за порт и что значит данная аббревиатура? Здравствуйте, гости блога. Заинтересованы тем, что такое разъем…

27 07 2022 17:38:41

Harrison Consoles AVA Mastering EQ можно скачать бесплатно в течение ограниченного времени

Harrison Consoles бесплатно раздаёт мастеринг-эквалайзер AVA Mastering EQ. Срок акции ограничен, так что не медлите и бегите скачивать….

26 07 2022 11:29:12

Еще:
Музыка -1 :: Музыка -2 :: Музыка -3 :: Музыка -4 :: Музыка -5 :: Музыка -6 :: Музыка -7 :: Музыка -8 :: Музыка -9 :: Музыка -10 :: Музыка -11 ::

Багажник своими руками на крышу автомобиля

Содержание:

  • FakeHeader
    • Comments 28
  • Необходимые инструменты и материалы
  • Процесс изготовления
  • Ключевые особенности и преимущества
  • Экспедиционный багажник своими руками больше места в салоне
  • Фото багажников своими руками
  • Тюнинг багажника
  • Подготовительные работы
    • 2. Изготовление несущего каркаса
    • 3. Улучшение аэродинамических качеств конструкции
    • 4. Изготовление бортов и крепление к основной раме
  • С чего начать
  • Процесс самостоятельного изготовления багажного бокса
  • Чем закрепить
  • Предварительные расчеты

FakeHeader

Comments 28

это комары или мошкА ?

размеров багажника не осталось?

хочу тоже заморочиться, как говорится по образу и подобию.

К сожалению не осталось.

жаль.можно вопросами помучаю по багажнику?

Да, конечно спрашивай!

у тебя между рейлингом и багажником рельсы стоят.это простая квадратная труба?она просто приварена к багажнику?к нижней рамке или к поперечинам?

и еще.между рейлингами и рельсами, вроде, просвет.что то подклыдывал?

и нижняя рамка получается шире чем растояние между рейлингами?

Да, между самим багажником и рейлингом лежит профиль, который приварен к самому багажнику. Это сделано для усиления багажника + увеличения пространства между багажником и крышей, чтобы можно было мыть крышу или дотянуться рукой, чтобы что-то смахнуть.

Профиль ровный, а рейлинг с изгибом, посему спереди и сзади где просвет я поставил втулки стабилизатора от жигулей. Верхнюю часть втулки разрезал до основания и просто одел снизу вверх на рельсу багажника. Резиновые втулки играют роль как амортизатора, так и являются дополнительной опорой

Editing history

получается он на четырех втулках стоит или рельсы на рейлингах плотно лежат? прокладки никакие больше не подкладывал?

Плотно рельса лежит только в середине, так как она прямая а рейлинг полудугой

понятно…думаю, начну делать еще понятнее будет.

Рус, а с гайцами проблем из-за люстры не возникает?или из-за багажника?

А причем тут багжник и гайцы? :))

А по поводы люстры тоже вопросов не было. Я же ее не использую на дорогах. В лесу, в степи, по бездорожью…

Если и использовать на дороге, где мало машин, все равно не вариант, так как увеличивается расход топлива из-за того, что ты ее постоянно включаешь/выключаешь. Сам ксенон то не требует большого потребления тока, но при включении блоки розжига потребляют большой ток для старта.

ну типа переоборудование…нет?

Ни разу не было вопросов. А какое тут переоборудование? Эти фары закреплены к багажнику. Багажник как груз закреплен на заводские рейлинги 🙂

Красавчик, себе вот тоже решил смастерить только из квадрата 25х25х1.5 и решетки 100х100х6.5 ( думаю вес будет 25кг)- перелопатил кучу сайтов и с каждого по не много взял нужной информации. Скинь фото ровно с боку, есть кое какие сомнения и вид над люком. Не сильно ли тяжело он висит над люком? Думаю сделать по изгиб рейлинга — помоги советом. Планирую установить LED люстру и т.д. Высота ограничивает на 150 мм, т.к. на днях начну его лифтовать а высота ворот в гараже 2070мм.

На днях сфоткаю крышу, выложу тогда.

Работа класс! Багажник отличный, пускай он в 2 раза тяжелее, зато в 10 раз бюджетней плюс у тебя есть запас по пружинам. Одним словом молодец!

Спасибо Алексей! 🙂 Зато не развалится, как у тюнинговой компании.

а можно фотку где багажник к рейлингу крепится.а то что то не могу понять…

Необходимые инструменты и материалы

Лада Приора Универсал Бортжурнал Фаркоп и багажник на крышу

После проведения предварительных расчетов необходимо обратиться к подбору материалов и к этому процессу стоит отнестись со всей возможной ответственностью.

При подборе материала стоит обратить внимание на алюминий или тонкостенную профильную трубу, которые имеют незначительный собственный вес и не требуют применения значительных усилий при обработке. Кроме материала для работы следует озаботиться следующим оборудованием:

Кроме материала для работы следует озаботиться следующим оборудованием:

  • Сварочный аппарат
  • Болгарка с полотном по резке метала
  • Шлифовальная машинка

Если предполагается дальнейшая окраска готового изделия, то этот список можно дополнить автомобильной краской.

Процесс изготовления

Как сделать автодом на колёсах самостоятельно фото готовых работ

Для наглядного примера возьмем изготовления экспедиционного багажника на УАЗик Буханку. Она отличается большой вместительностью, а по проходимости уступает разве что вездеходу, что делает ее отличным автомобилем дальних путешествий в самые отделенные уголки планет.

Стандартные габариты для багажника на буханку:

  • Длина конструкции – 3,65 м.
  • Ширина передней части – 1,4 м.
  • Ширина задней части – 1,4 м
  • Высота ограждающих бортиков – 10 см.

Эти размеры считаются стандартизированными, но для оптимального соответствия лучше самостоятельно проводить измерительные работы, потому что размеры крыш у разных моделей различаются, а габариты самого багажника исходя из потребностей, каждый рассчитывает сам.

Далее сваривается ограждающий бортик и соединяется сваркой к нижней раме. К ней же привариваются опоры для крепления и сетка рабица.

Последним этапом идет зачистка окалин, обезжиривание и грунтовка. После высыхание готовое изделие можно покрасить автомобильной краской.

Ключевые особенности и преимущества

Геометрические размеры кузова RENAULT

Предположим, что вы решили на Шеви Ниву поставить вместительный экспедиционный багажник. Это большая площадка с бортами, в которую грузятся всевозможные вещи. От обычного багажника он отличается усиленной конструкцией, которая позволяет рассчитывать на внушительные нагрузки.

Экспедиционный багажник (ЭБ) можно описать как корзину с рамной конструкцией и дополнительно несколькими опорами. Они позволяют установить крепления на крышу, то есть на рейлинги вашего внедорожника. Монтаж подобной конструкции обеспечит вас возможностью перевозить групногабаритный груз, который в вашу отечественную Ниву или Шевроле Ниву не помещается, либо свободное место требуется для пассажиров.

К преимуществам и ключевым особенностям ЭБ я бы отнес:

  • универсальность и многофункциональность;
  • прочность конструкции при одновременной легкости;
  • способ избавиться от лишнего груза внутри машины;
  • привлекательный внешний вид.

Да, самым простым решением станет покупка готового заводского экспедиционного багажника. Ознакомьтесь с возможными вариантами багажников на рейлинги. Но подобные готовые конструкции не самые дешевые, потому купить их захочет или сможет не каждый из вас.

Порой автовладельцы, чтобы не тратить лишние деньги, самостоятельно решают сделать себе ЭБ на Ниву. Хороший вариант, поскольку самодельный багажник не сильно отличается от заводского. Только для этого используйте качественные материалы и ответственно подходите к сборке конструкции. Я вам в этом постараюсь помочь.

Экспедиционный багажник своими руками больше места в салоне

В специализированных магазинах вы найдёте кучу разных моделей багажников на крышу авто. Да, вы будете рады. Рады до тех пор, пока не увидите ценник. Другое дело — экспедиционный багажник своими руками. Нужно, правда, обдумать несколько вопросов по форме и весу груза, который собираетесь перевозить.

Представляем вам главного претендента на овации — алюминий. Листы из алюминия легки, их сложно погнуть или проколоть.

Чаще владельцы отечественных автомобилей хотят пойти на подобную работу своими руками. Возьмём, к примеру, багажник на крышу Нивы или УАЗ. Подходящим материалом для конструкции будет профильная тонкостенная труба. В других случаях возможны чёрный металл или нержавейка, а также много других.

В качестве примера возьмём изготавливаемый багажник из металлического профиля.

Измеряем длину и ширину крыши. Нам нужно узнать вес будущей конструкции с учётом материала и измеренных параметров. Как это сделать? Microsoft Excel вам в помощь. Вес конструкции будет показан сразу после записи всех характеристик.

Сварим периметр будущего багажника, а на равном расстоянии внутри периметра привариваем две перемычки, которые будут «держать» конструкцию. К этим перемычкам установят рейлинги, а на рейлинги уже подсоединим платформу. После основных перемычек займёмся установкой промежуточных, для пущей прочности. На этом сбор несущего каркаса подходит к концу.

Далее в дело вступает профильная труба. Она будет служить связующим элементом между всеми перемычками. Для эстетики и аэродинамики багажника устанавливается дуга в передней части конструкции. В местах её изгиба должен быть сектор, а на краю — напуск в 5 см. Дугу свариваем с передней частью поверхности, и также добавляем перемычки.

Какой экспедиционный багажник без бортов? Желательно сделать съёмные борта, дабы менять их по необходимости. Борта будут крепиться в отверстия, которые нужно обварить и заткнуть втулками. Это исключит деформацию профиля при затяжке болтов.

Теперь о том, как сделать сами борта. Нам понадобится 8 стоек, длина каждой около 6,5 см. Крепёжную шпильку получится сварить только при между двух отверстий, что мы и сделаем. После сверления двух отверстий приварим шпильку.

Ещё не забыли, как мы сгибали переднюю дугу? Также сгибаем боковую верхнюю перекладину. Одну, другую. Дальше привариваем втулку в точку изгиба перекладины сбоку, чтобы верхняя часть передней перекладины была надёжно закреплена.

Вот и почти сделана вся работа. Настал час творческих автомобилистов. Нужно покрасить всю конструкцию, придать ей немного стиля. Во избежание ржавчины советуем нанести слой грунта, а уже потом думать о краске. Среди грунтовых растворов наиболее устойчивым к соляным воздействиям считается грунт, в составе которого есть цинк.

После нанесения слоя грунта следует подождать не менее суток, а после уже пользоваться обычной эмалью и наносить желаемый цвет на багажник. Многим не нравится, как выглядят болты в местах стыка конструкции. Во избежание некрасивого вида можно поставить декоративные гайки в этих местах. Вот вам и современный багажник.

Основная функция багажника на крыше — экономия пространства внутри. С установкой дополнительного оборудования можно расширить его функциональность.

  1. «Противотуманки» — фонари, которые ещё лучше осветят дорогу.
  2. Во внутреннем и внешнем бортах есть место для хайджека и лопаты. Ох, как будут рады огородники.
  3. Если часто ездите по заросшей местности, например, лесам, можно установить веткоотбойники. Они защитят стекло от повреждений.

Не забывайте также, что экспедиционник хорошо защищает саму крышу от вмятин. Как видите, такой багажник может служить хорошим средством не только для экономии пространства, но и для защиты кузова, для установки полезного оборудования. К тому же помимо самих багажников на рейлинги можно крепить другие конструкции для перевозки рыболовного оборудования или охотничьего.

Как видите, своими руками смастерить багажник реально. Для крупных Mitsubishi L200 потребуется лестница с боковой стороны. Для небольших иномарок будет достаточно укреплённого каркаса.

Фото багажников своими руками

Также рекомендуем просмотреть:

  • Замена масла в двигателе своими руками
  • Регулятор оборотов своими руками
  • Ремонт двигателя своими руками
  • Бампер своими руками
  • Покраска авто своими руками
  • Полировка автомобиля своими руками
  • Полировка фар своими руками
  • Замена порогов своими руками
  • Регулировка карбюратора своими руками
  • Как заменить свечи
  • Замена лобового стекла своими руками
  • Замена подшипников своими руками
  • Химчистка салона своими руками
  • Ремонт кузова своими руками
  • Камера заднего вида своими руками
  • Промывка форсунок своими руками
  • Прицеп своими руками
  • Замена сцепления своими руками
  • Ремонт стартера своими руками
  • Ремонт АКПП своими руками
  • Регулировка фар своими руками
  • Минитрактор своими руками
  • Ремонт рулевой рейки своими руками
  • Шумоизоляция автомобиля своими руками
  • Тюнинг ваза своими руками
  • Ремонт генератора своими руками

Тюнинг багажника

Тюнинг багажника Нивы своими руками делается просто и достаточно быстро, отличительных особенностей от других автомобилей нет, поэтому можете делать всё, что вам по душе.

  1. Самый простой вариант — это установка светодиодных элементов в багажник и на крышку.

  1. Если вы готовы пожертвовать пространством багажника ради хорошей музыки, то можете поместить в него мощную акустическую системы с сабвуфером.
  2. Полезна будет установка органайзера. Багажный отсек очень вместительный, рассортировать его содержимое будет весьма кстати и можно дополнительно выиграть много места.

Сделать такой ящик сможет каждый желающий без особых затруднений. Зато после его установки багажный отсек отечественного внедорожника будет выглядеть аккуратно и ухоженно. Далее рассмотрим, как усилить кузов самостоятельно, какие способы будут самыми действенными.

Подготовительные работы

В зависимости от модели машины, замеряют размер крыши и определяют места будущих опор. После определения параметров, нужно определиться с будущей конструкцией. Сразу следует продумать места крепления к крыше автомобиля, просчитать вес рамы и компонентов. В конце подготовки — сопоставляют чертеж платформы с данными, приведенными в технических условиях на транспортное средство.

В качестве примера приведен расчет экспедиционного багажника, сделанного своими руками, для Нивы. Габаритный размер площадки: 1500 х 1230 мм.

2. Изготовление несущего каркаса

По размерам ширины и длины из прудка нарезают стойки. Из них сваривают прямоугольник. Спереди и сзади (напротив противоположных точек крепления конструкции к рейлингам), в середину рамы закрепляют прудки.

Для предотвращения прогиба платформы при нагрузке, в свободную внутреннюю плоскость — на равных расстояниях — добавляют еще 2—3 ребра жесткости, изготовленных из профильного металла. На данном этапе работ получается рама-решётка с рядом параллельных перемычек.

Продолжают усиление конструкции рамы при помощи небольших отрезков профильной трубы. Их нарезают заранее таким образом, чтобы внутри образовались ячейки, близкие к квадратной форме.

3. Улучшение аэродинамических качеств конструкции

С целью создания условий для лучшего скольжения потоков воздуха, к передней части экспедиционного багажника, сделанного своими руками, приваривают дополнительную конструкцию в виде трапеции.

Размер основания геометрической фигуры равен ширине изготавливаемой платформы. Меньшая часть трапеции выбирается произвольным образом. Рекомендуемые углы наклона граней: 30-45 градусов.

У каждой из двух мест сгиба при помощи болгарки (или иного разделительного инструмента) выбираются сектора. Делать это нужно таким образом, чтобы до конца профиля оставалась перемычка в 5—7 мм. Дальше конструкцию нагревают и сгибают таким образом, чтобы получилась трапеция. Места соприкосновения материала в углах обрабатывают электрогазосваркой и накрепко соединяют с платформой. Для усиления каркаса, со стороны трапеции устанавливают 2—3 коротких перемычки.

Чертежи экспедиционного багажника и креплений.

4. Изготовление бортов и крепление к основной раме

В местах, намеченных для опор, просверливают отверстия. С целью предотвращения случаев ослабления конструкции, их укрепляют с помощью втулок. Они вдеваются в просверленные пазы и накрепко привариваются в местах стыковки с металлическим основанием.

Для крепления шпильки в профиле просверливают по 2 паза диаметром 8 мм. В каждый вставляют шпильку и по диаметру обрабатывают электросваркой. Вкладыш отрезают на необходимую длину и закрепляют посредством резьбы.

Две боковые перекладины, имеющие форму трапеции, изготавливают по такому же принципу как описан в пункте №3. Более широкой частью конструкции является сторона, которая крепится к платформе. Необходимо следить за тем, что угол наклона трапеции у правой и левой боковин был одинаковым.

Изготовление передней и задней перекладин опор. Для того чтобы сделать перемычки с обоих концов перекладины, к конструкции приваривают отрезки шпилек. В месте схода опор боковины — у тупого угла трапеции — крепят втулку. Концы шпилек продевают во втулки и дополнительно обрабатывают сваркой.

При желании дополнить конструкцию элементами крепежа для hijack, противотуманных фонарей, лопаты, антенны и иных, столь необходимых в дороге грузов, покупают готовые элементы (или изготавливают согласно собственным проектам), а затем производят монтаж на сделанную раму.

https://youtube.com/watch?v=h2GOcXcOajk

С чего начать

  1. Лучше всего начинать работы по усилению с передних лонжеронов в месте крепления амортизаторов. Для этого на них по всей длине наваривают усилительные накладки из стали (листовая 3 мм).

Такие действия предотвращают образование трещин после удара подвеской и не допускают деформирование кузова во время буксировки авто даже с использованием лебёдки.

Крепление коробки передач и распределительной коробки также является ещё одним слабым местом у Нивы. Чтобы решить эту проблему, достаточно установить на них накладки из стали, но учтите, чтобы во время работы эти 2 узла не сдвигались относительно друг друга

Это важно для правильной работы промежуточного вала между ними.
В случае, когда была произведена резка арок колёс и образовалось увеличение вылета и толщина колёс, то арки важно вовремя проварить, так как они являются составным элементом несущей конструкции. Особенно это касается задних арок.
Чтобы дополнительно придать кузову жёсткости, можно усилить пороги

Для этого из холоднокатаного профиля (2,5 мм) вырезают куски по длине порога и приваривают снизу, закрывая листом металла.
В дополнение можно обварить упоры задних амортизаторов (стаканы) и произвести их усиление листом стали, так как на эти элементы во время движения по пересечёнке действует большая нагрузка.

Произведите замену бамперов на швеллерах с косыми отбойниками, приварив их к лонжеронам для увеличения жёсткости кузова.

Эти действия весьма полезны для случаев буксировки или при работе лебёдки, её можно смело устанавливать на такую конструкцию, так как нагрузка будет равномерно распределяться на оба лонжерона, при этом уменьшится риск их выхода из строя.

  1. Ещё один хороший способ усилить свой автомобиль — установить на него дополнительные отбойники и дуги. Они будут способствовать отбрасыванию от машины различных препятствий вроде маленьких деревьев. Укрепление дуг и отбойников Нивы в существенной степени увеличивает жёсткость кузова. Но сильно не увлекайтесь, так как приваривая дополнительные элементы, вы автоматически увеличиваете вес автомобиля, а это существенно снизит его проходимые свойства.

На этом собственно и заканчиваются все действия по модернизации кузова «нашего» внедорожника. Не забывайте, что при должном внимании и уходе Нива может дать фору многим иностранным агрегатам. Поэтому не торопитесь менять её, а лучше доработайте.

Процесс самостоятельного изготовления багажного бокса

На начальном этапе мы выбираем материал изготовления, в нашем случае это будет металлический профиль.

1. Замеряем длину и ширину крыши нашего авто. Для этого можно начертить чертеж, на котором будет показано что мы будем выполнять, и можно определить вес нашей конструкции.

2. Свариваем каркас багажного бокса, который на данном этапе похож на прямоугольник, и ввариваем два основных бруса которые позже будут соединяться с нашими рейлингами.

3. Так как расстояние между поперечными профилями слишком велико ввариваем промежуточные бруса.

4. Для большей надежности бокса свариваем планки между собой из металлического профиля.

5. В цели улучшения эстетики и аэродинамических свойств выполняем переднюю и задние дуги с более округлыми углами.

Примеряем полученную дугу, вырезаем в размер и привариваем к нашей конструкции. Усиливаем данную конструкцию.

6. Следующим этапом станут борта багажника. Тут нам понадобится просверлить отверстия по бокам нашей конструкции, в которые вставляем и обвариваем специальные втулочки, чтобы металл не загибался когда будем закручивать болты.

Далее изготовляем сами борта. Нарезаем профиль длинной примерно 6,5см для наших бортов. Привариваем шпильки к бортам, замеряем нужную длину и привинчиваем в отверстия на каркасе.

Теперь привариваем втулку для крепления поперечины, а на боковину привариваем кусок шпильки и также делаем на заднюю часть.

Осталось не много, наш багажник уже почти готов.

7. Дальше для большей эстетичности грунтуем и красим краской, также можно после покраски установить декоративные гайки.

По желанию устанавливаем на багажник приборы которые выполняют не менее важные функции. Можно установить на багажный бокс, сделанный своими руками, противотуманные огни, которые осветят ваш путь, антенну, места крепления для садово-огородного инвентаря и т.д.

Ниже вы можете просмотреть видео о самодельном экспедиционном багажнике на Ниву.

https://youtube.com/watch?v=nNEOZLP8BBQ

Вряд ли кто из автомобилистов не откажется от дополнительного багажного отделения, особенно если на нем можно поместить крупногабаритные и неудобные для транспортирования внутри машины вещи. С этой проблемой отлично справляются различные накладные конструкции, многочисленные варианты которых представлены на торговых полках в магазинах. Все устраивает, кроме цифр, обозначенных на ценнике. Поэтому многие владельцы автомобилей задумываются о том, возможно ли сделать экспедиционный багажник своими руками. Об одном из вариантов решения проблемы рассказывается в данной статье.

Чем закрепить

Вариант установки багажника напрямую зависит модели автомобиля и особенностей конструкции крыши.

На крышах «классики» отечественного производителя, а так же на старых иномарках предусмотрен продольный водосток, который используется под фиксацию багажника.

Под такой тип установки изготавливаются или приобретаются металлические упоры с зажимом. Такая конструктивная особенность автомобильной крыши дает возможность фиксировать багажники разных конструкций и габаритов

Для современных моделей с продольными рейлингами можно использовать готовые хомуты для крепления глушителя или изготовить зажим самостоятельно.

Для этого по размерам подбирается и изгибается металлический лист. В нем сверлятся отверстия для винтового крепления к багажнику.

Предварительные расчеты

Составление чертежа багажника своими руками начинается с замеров ширины и длины крыши автомобиля. Если планируется монтаж сложной конструкции, то перед началом работ нужно определить размер и вес будущего багажника.

Важно также не забыть об основах аэродинамики и сконструировать переднюю часть более обтекаемой. Это позволит снизить сопротивление воздуха при езде и увеличит шумоизоляцию багажника. Сам чертеж должен состоять из следующих элементов:

Сам чертеж должен состоять из следующих элементов:

  • Высота боковых бортиков
  • Длина и ширина днища багажника
  • Длина и толщина силовых перемычек
  • Общие габариты конструкции

Монтаж металлочерепицы — Профнастил ДнепропетровскПрофнастил Днепропетровск

Инструкция по монтажу металлочерепицы

Общие сведения

Настоящая инструкция дает всю необходимую информацию по монтажу металлических кровельных покрытий

(металлочерепицы). Прежде, чем приступить к работе, внимательно прочтите настоящую инструкцию. На рисунке внизу приведены названия частей кровли.

1. Листы

металлочерепицы

2. Обрешетка кровли

3. Стропило кровли

4. Гидроизоляционная пленка

5. Конёк кровли

6. Уплотнитель конька кровли

7. Торцевая планка кровли

8. ПВС (декоративная) кровли

9. Ендова кровли

10. Карнизная планка кровли

11. Планка стыка – 1

12. Желоб

13. Труба

14. Угол желоба

15. Сливное колено

Расположение комплектующих для кровли из металлочерепицы.

 

 

 

 

 

       МЕТАЛЛОЧЕРЕПИЦА “Monterrey” (Монтеррей)

 

 

Толщина материала

металлочерепицы: 0. 5 мм

Высота профиля

металлочерепицы:        39 мм

Длина

металлочерепицы на заказ

Тип покрытия: ПОЛИЭСТЕР,   МАТ. ПОЛИЭСТЕР

 

 

ИНСТРУКЦИЯ ПО МОНТАЖУ МЕТАЛЛОЧЕРЕПИЦЫ

Вентиляция 

 Под кровлей скапливается поднимающийся из внутренних помещений теплый воздух, способствующий конденсации влаги. Этого можно избежать, применяя конструкцию, в которой теплый воздух охлаждается до наружной температуры без возникновения конденсата.

 

Образованию конденсата препятствует также тщательная изоляция, водосточные канавки на листах

металлочерепицы и вентиляция кровли. Для хорошей вентиляции основание кровельного покрытия делается так, чтобы воздух мог свободно циркулировать от карниза до конька. Вентиляционные отверстия располагают на самых высоких точках крыши. Складские помещения и холодные чердаки проветриваются через торцевые окна. В зданиях с очень большой влажностью необходима более эффективная вентиляция. На крышах таких зданий при монтаже основания под кровельными плитами оставляется зазор (мин. 50 мм) для вентиляции просвета между нижней поверхностью кровельной плиты и изоляционным материалом. Для этого необходимо поднять обрешетку на 50 мм для проветривания нижней стороны подкладки пробив вдоль стропил контр рейку. С целью предотвращения попадания влаги из-под конька на обрешетку, под кояек устанавливается полоска уплотнителя см. рис.

Пленки

  При укладке основания кровли в качестве подкладки рекомендуется использовать подкровельные пленки (гидроизоляция, пароизоляция). Далее приводятся рекомендуемые структуры наклонной кровли и типы полимерных пленок.

Паропроницаемая защитная подкровельная пленка (диффузионная с микроперфорацией), предназначена для защиты подкровельного чердачного пространства от пыли. сажи, дождевой и снежной влаги, предохраняет теплоизоляцию от воздействия внешней влаги. Также благодаря микроперфорации обеспечивается возможность вентиляции водяных паров, уходящих из внутренних помещений объекта. К этому типу относятся: ГИДРОБАРЬЕР Д96 СИ”,ГИДРОБАРЬЕР Д110 СТ”, “ГИДРОБАРЬЕР ДТБ 150 СП”. С внутренней стороны помещения используют паронепроницаемые пленки “ПАРОБАРЬЕР Н 96 СИ”, “ПАРОБАРЬЕР Н 110 СТ”, “ПАРОБАРЬЕР Н АЛ 170 СП”;

Супердиффузнонная мембрана “Евробарьер”, “Евробарьер плюс”, имеет высокую паропроницаемость (1300 г/м/кв/24 ч.) и водонепроницаемость (удерживает столб воды высотой 1500 мм) монтируется прямо на утеплитель без соблюдения воздушного зазора:

       Антиконденсатная “Антиконденсат”. Ткань обеспечивает высокую прочность, а специальный абсорбирующий слой из нетканого текстиля, расположенный на нижней стороне пленки, предотвращает конденсацию капельной влаги из водяного пара. Пленка предназначена для вентилируемых наклонных кровельных систем и заменяет полный комплект обшивки с гидроизоляционным слоем;

       

Ветробарьер применяется в качестве ветрозащитного слоя, а также гидроизолирующего материала в вентилируемых фасадах.

       Для проклейки стыков применяются клеящие ленты К – 2 и АЛ -1.

Рекомендуемые структуры наклонной кровли

Обрешетка

  Для обрешетки кровли применяется брус сечением 50×50. 30×50. 30×100 мм. Расстояние между первым и вторым брусом обрешетки зависит от выпуска металлочерепицы за карниз кровли. При стандартном выпуске в 40 мм это расстояние составляет 300 мм по центрам брусьев. 

При больших выпусках оно менее чем 300 мм. Далее обрешетка

кровли набивается с шагом 350 мм по центрам (см. рис.). Первый брус обрешетки толще чем остальные на 10 – 15мм. Ширина лобовой доскикровли составляет 250 300 мм. Контр рейка имеет сечение 25×50 мм. Крепление обрешетки к стропилине производится оцинкованными гвоздями. Карнизный свес подшивается профиастнлом или соффитом. В котором предусмотрены отверстия для проветривания так как он более устойчивый к внешней среде (влага, температура) чем деревянная или пластиковая вагонка и не требует ухода, стрелками показаны направление воздушного потока.

Торцевая доска и планка

 Торцевая доска кровли должна быть выше обрешетки на высоту профиля металлочерепицытипа Монтеррей – 40 мм . Поверх доски устанавливается торцевая планка. Если основание выполнено правильно, планка покрывает торец поверх волны профиля. Она крепится кровельными саморезами к максимумам волн металлочерепицы, а также в торцевую доску.

Нахлест торцевых планок составляет 7-10 см.

Шаг крепления 300-500 мм. См. рис.

При косых торцах применяется следующая схема:

1. Монтируется лист

металлочерепицы.

2. На торцевую планку

кровли наклеивается уплотнитель.

3. Устанавливается торцевая планка.

Карнизная планка кровли

 

       Карнизная планка устанавливается до крепления

металлочерепицы.

Нахлест 100 мм, планку крепят оцинкованными шурупами или гвоздями с шагом 300 мм.

Конек кровли

 Для надежного крепления коньковой планки под нее с обеих сторон прибивается двойная доска обрешетки. Чтобы исключить задувание снега и попадания влаги, предусмотрен коньковый уплотнитель. Крепление конькакровли производится саморезами с шагом в 300-400 мм по максимумам волн.

Внутренний стык

 

       Внутренний стык (или элемент Ендова) выполняется из гладкого листа

       На обрешетку устанавливается гладкий лист-ендова, имеющий V- образную форму с подогнутыми краями. Ендова крепится клямерами к обрешетке на оцинкованные ГВОЗДИ.

       На внутренний стык необходимо смонтировать разжелобную планку ПВС. Она закрепляется шурупами саморезами поверх волны профиля с шагом в 300 500 мм.

Планка может уплотняться уплотнителем для предотвращения попадания листьев и мусора.

 

Монтаж кровельных листов

 Монтаж металлочерепицы можно начинать как с левого, так и с правого торца здания. Начав монтаж с левого торца, следующий лист металлочерепицы устанавливают под последнюю волну предыдущего листа. Такой прием облегчает укладку

Водосточная канавка должна накрываться соседним листом

металлочерепицы.

       Нижний край листа

металлочерепицы устанавливается с выступом от карниза на 40 мм. Советуем первые три-четыре листа металлочерепицы прихватить на коньке только одним шурупом, тщательно выровнять по карнизу и только после этого закрепить основательно по всей длине. Установите первый листметаллочерепицы и зафиксируйте его одним шурупом у конька. Зятем уложите второй лист так, чтобы нижние края его были выровнены по одной линии. Скрепите нахлест

металлочерепицы одним шурупом под первой поперечной складкой на гребне волны профиля.        Скрепите таким образом три-четыре листа и выровняйте их снизу строго по карнизу. Только после этого приступайте к окончательному креплению листов к обрешетке.

       Можно поступить и наоборот, нахлесты выровнять по низу, листы – между собой, затем крепить их к обрешетке. Все косые коньки проклеиваются лентой SOUDOBAND, во избежании задувания снега и попадания влаги.

Крепление листов к обрешетке

       Листы профнастила и

металлочерепицы крепятся только шурупами.

       Для работы с шурупами очень удобна электродрель со специальной магнитной насадкой. Самонарезающне шурупы 4.8×38 с уплотнительной шайбой ввинчивают в прогиб волны профиля под поперечную канавку перпендикулярно к обрешетке.

Металлочерепица к стальным решетинам закрепляются шурупами по металлу

       На один кв. м

металлочерепицы требуется 6 шурупов-саморезов с учетом того, что покраю листметаллочерепицы крепится через одну волну. Установка шурупов производится “зигзагом” в прогибе волны, нахлест листов скрепляют по гребню волны под каждой поперечной канавкой со смешением от центра у карниза в каждой втором прогибе волны. У карниза шурупы ввинчивают в каждый второй прогиб волны металлочерепицы.

Обход дымоходов

Изначально монтируются нижние листы

металлочерепицы примыкающие к дымоходу. Потом производится крепление планок стыка (две боковые, верхняя), смотрите рис. Место стыка стены и металла заливается герметиком. Планки стыка крепятся к стене с помощью дюбелей. Нижние края боковых планок выводятся поверх листов черепицы. Следующим этапом доустанавливаются листыметаллочерепицы. После их монтажа устанавливается нижняя планка примыкания. Подробнее смотрите рис.

Примыкание кровли к стене

  Различают два вида примыкания кровли к стене: верхнее и боковое. Для реализации примыкания в обеих случаях используют планки стыка ПС-1,ПС-2. Рассмотрим монтаж узла стыкакровли со стеной при помощи ПС-1 и ПС 2

 Допустим, что стропильная часть уже выполнена. Следующим этапом является монтаж листов

металлочерепицы с небольшим зазором у стены (для вентиляции). Далее ? стене штробится паз глубиной 2 – 2.5 см. На планку стыка наклеивается уплотнитель. ПС-1 устанавливается вплотную к стене, заводя горизонтальную полку в паз К стене ПС-1 крепится быстромонтируемыми дюбелями. Штроба заделывается силиконовым герметиком. Планка примыкания крепится к максимумам волнметаллочерепицы саморезами. Подробнее рис.

Боковое примыкание

Снегоупор

 Скатывание и сползание снега например, над входом или мостовой можно предотвратить, используя снегоупор который устанавливается недалеко от карниза. В местах крепления снегоупора необходимо дополнительно усилить гребни волн металлочерепицы опорным уголком который идет в комплекте со снегоупором. Снегоупор

устанавливают на второй третьей волне от карниза и 0,5-1м от торца, промежуток между снегоупорами не должен превышать 2м. Снегоупорные планки можно устанавливать в два ряда в шахматном порядке. Монтаж начинается с крепления опорного уголка к снегоупору при помощи заклепок .Затем устанавливается сам снегоупор и фиксируется кровельными саморезами 4,8×35 на гребне каждой второй волны

металлочерепицы. Данная схема установки снегоупора пригодна как для кровлипокрытой металлочерепицей так и профнастилом.

ОБРАЩЕНИЕ С КРОВЕЛЬНЫМИ ЛИСТАМИ 

Хранение

 Хранить

металлочерепицу необходимо в закрытом, сухом, хорошо вентилируемом помещении. Пакеты листов складируют на ровном чистом мосте, подложив под пакеты

деревянные или из другого материала, бруски одинаковой высоты не менее 20 сантиметров и длиной не менее ширины пакета, установленные через каждые 50 сантиметров.

Металлочерепицу из оцинкованной и алюмооцивкованной стали разрешается хранить в упаковке предприятия-изготовителя не более одной недели.

   

Металлочерепицу с защитно декоративным лакокрасочным покрытием разрешается хранить в упаковке предприятия-изготовителя не более одного месяца.

       Для более продолжительного хранения необходимо распаковать заказ, освободить его от пленки и переложить

рейками каждый лист (см. рисунок) с целью предотвращения образования конденсата между листами.

       Будьте осторожны при перемещении листов, чтобы не повредить руки об острые углы. Лист рекомендуется переносить вдвоем, в вертикальном положении, взяв его за верхний край.

Дополнительная обработка

  Хотя, длина

металлочерепицы изготовливается по индивидуальному размеру, может возникать необходимость дополнительной обработки их на стройплощадке.

       В продольном направлении лист обрезается ножовкой по металлу или ножницами.

       Под углом лист обрезается дисковой электропилой с твердосплавными зубьями. Ни в коем случае не применять абразивный режущий инструмент!

Чистка

       Образовавшуюся при обработке стружку надо аккуратно смести с листа, т.к. ржавея, стружка может портить внешний вид покрытия.

       Если во время монтажных работ поверхность листов загрязнится, ее можно очистить обыкновенными моющими средствами. Органические растворители могут повредить полимерное покрытие листов. Ни в коем случае не использовать органический растворитель!

Передвижение по металлочерепице

 Ходить по листам следует осторожно, в обуви на мягкой подошве, наступая только в места обрешетин и а прогибы волн.

Транспортировка

1.

При погрузке не повреждать изготовленную продукцию.

2. Продукцию укладывать в транспорте таким образом, чтобы в процессе движения автомобиля не произошло смещения груза и его порчи.

3. Груз должен быть уложен на ровную, чистую (без камней, гвоздей, песка) поверхность и проложен полиэтиленом и картоном между пачками.

4. Груз должен быть закреплен (ремни, доски, веревки и т.д.)

5. Не должен превышать габариты кузова автомобиля.

6. Не должен превышать грузоподъемность автомобиля.

7. Погрузка осуществляется только сверху при помощи мостового крана.

8. К погрузке допускаются открытые или растентованные автомобили.

 

Какие лаги выбрать для забора, материал, размеры и способы крепления © Геостарт

Рубрика: Строительство заборов

Содержание

Какие лаги для забора лучше всего

Металлические лаги — преимущества

Способы крепления поперечин из металла — сварка, икс-кронштейны, ушки

На каком расстоянии друг от друга вешать поперечные лаги

Лаги для забора из деревянных брусков

Как лучше закрепить деревянные лаги

Лаги для забора – это поперечные крепления (перекладины). Их называют по-разному: прожилины, перемычки.
Лаги крепят к заборным опорным столбам разными способами. Вместе со столбами лаги составляют так называемый заборный скелет. Они служат опорой для крепления самого материала забора – будь то деревянный/металлический штакетник, профлист, или любой другой материал, формирующий забор. При этом лаги выполняют функцию по приданию каркасу забора дополнительной прочности.
Как выбрать столбы для забора мы разбирали в отдельной статье, не менее важным вопрос возникает при выборе поперечных прожилин для забора.

Как выбрать лаги для забора, какие лучше?

Чаще всего в качестве поперечных перекладин используют профильную металлическую трубу, в некоторых случаях – деревянные бруски. Реже – уголки, швеллера и другие материалы, имеющиеся под рукой.

Выбор лаг зависит от того, из чего сделаны заборные секции. Но это вовсе не значит, что если у вас забор из деревянного штакетника, тогда в качестве лаг используют только бруски из дерева, а если из металла – тогда только металлические профиля.

Часто материалы забора комбинируют между собой, используют кирпич, камень, металл, дерево, профнастил и прочее. К кирпичным столбам крепят металлические лаги, а к ним, к примеру, деревянный штакетник.

Чтобы не ошибиться в выборе, прежде чем ставить забор, советуем просчитать заранее количество материала, и его стоимость. Для этого воспользуйтесь онлайн-калькулятором.

Металлические лаги

Металл – самый популярный материал, для изготовления лаг. Это обосновано прежде сего прочностью и долговечностью материала.

Металлические прожилины для забора – вне конкуренции, плюсы:

  • прочность и долговечность
  • простота монтажа
  • сравнительно низкая стоимость при высоком качестве
  • широкий ассортимент и наличие на рынке металла

На рынке металлоизделий предлагают лаги в виде профильной полой трубы. Чаще всего для забора используют прожилины сечением 40х20, 40х25 и 50х25 мм. Лаги по длине обычно 3 или 6 метровые, встречаются и 2,5 метра.

В целях защиты от воздействия внешней среды лаги грунтуют и красят. Лучше это сделать до установки, так как в местах крепления и прилегания к забору прокрасить будет невозможно.

Прикручивать или приваривать – как проще?

Способы крепления лаг бывают различными.

Сварка

Самый распространенный и простой способ крепления – сварка. Лаги привариваются к столбам для забора, также сваркой стыкуются между собой. Такое крепление прочное и помимо навыков сварки и сварочного аппарата не требует дополнительных затрат на дополнительные виды крепежей.

При сварочных работах нарушается покрытие готовых изделий. Места сварки надо тщательно зачистить, прогрунтовать и покрасить.

Крепление к ушкам столбов

Если вы купили заборные столбы с уже приваренными ушками, тогда крепите лаги болтами. Это мероприятие более затратное по времени и деньгам, нежели сварка.

Сначала надо отрезать нужную длину лаги, затем — просверлить отверстия под болты и прикрутить. Например, для забора длиной 50 метров, надо просверлить около 200 отверстий в лагах, приобрести 200 болтов.

Заборный столб с приваренными ушками, на рынке предлагается по стоимости дороже, нежели без них.

Поэтому приобретение столбов с предусмотренными креплениями к лагам – экономия сомнительная.

Проще прожилины для забора приварить к столбам, нежели прикрутить.

Х-образные кронштейны для забора

Также в качестве крепления лаг к забору используют ихс-образное соединение. Икс-кронштейны на рынке предлагаются с разбросом ценника. На хорошие и прочные – придется потратиться. Кронштейны из тонкого металла – быстро проржавеют и придут в негодность.
Среди преимуществ крепления на кронштейны можно отметить, что дополнительно отверстия в лагах под кронштейны не сверлятся. Лаги крепятся саморезами по металлу.

Расстояние прожилин на заборе

По общепринятым стандартам нижнюю лагу забора крепят, отступая 30-40 см от фундамента или грунта. Если забор ниже двух метров – тогда достаточно 2х горизонтальных перекладин, если три метра – тогда конструкцию стоит усилить, добавив третью лагу.

Это нужно для увеличения прочности каркаса и уменьшения прогиба материала. Особенно актуально для заборов из профнастила, когда используется профлисты с малой высотой профиля (гофры), или сам металл профлиста более тонкий. Крепление дополнительной лаги в данном случае усиливает жесткость забора.

Расстояние между лагами делают около 80—120 см.

Деревянные лаги

Несмотря на то, что сегодня рынок пестрит различными предложениями заборов прочных материалов: из металла, пластика, кирпича, дерево все равно охотно используют в строительстве.

Испокон веков в деревнях ставили ограждения из дерева – низкие частоколы и палисады.

Штакетники из дерева капризны и требуют периодического ухода, однако это не останавливает любителей.

Деревянные штакетники очень часто комбинируют с металлическими столбами и лагами, считается так практичнее. Ведь доску (штакетник) всегда легко заменить на новую, в случае если она рассохлась или пришла в негодность. А деревянные столбы и лаги – это уже капремонт нескольких заборных секций.

Но истинные ценители теплых пород, готовы пожертвовать практичностью и долговечностью. Тогда столбы и лаги, как и заборное полотно изготавливают из дерева.

Кроме того, при должной обработке, тщательном уходе и правильном выборе породы дерева – забор может служить не один десяток лет.

Какое дерево для поперечных лаг забора выбрать?

Поперечные лаги чаще всего изготавливают из хвойных пород – лиственница, сосна, кедр и др.
Эти породы (в особенности лиственница) более устойчивы к внешним воздействиям окружающей среды.
Деревянные поперечины следует выбирать ровные, крепкие, без трухи и гнилых мест. Дерево обязательно должно быть высохшим, чтобы избежать деформации в дальнейшем. Размер деревянных лаг выбирают обычно 40х40, 50х50, 50х40.

Как прикрепить деревянные лаги к столбам

Если столбы забора из металла, а лаги из дерева, тогда для крепления будет удобно приварить к столбам металлические пластины (или использовать столбы с приваренными ушками), а к ним прикрепить деревянные бруски. Также для крепления удобно использовать икс-образные кронштейны.

То есть, деревянные лаги крепят на предварительно приваренные к столбу опоры из уголка или полосы с просверленными отверстиями для болтов.

К круглым металлическим столбам деревянные лаги можно прикрепить при помощи хомутов или приваренных металлических пластин.

К столбам из дерева деревянные лаги можно с помощью гвоздей и саморезов.

Прежде чем крепить деревянные лаги их следует тщательно защитить средством от гниения.

Как показывает практика, для большинства заборов из профлиста/штакетника, используют металлические лаги 40х20. Толщину металла для лаг, если конечно вы не устраиваете временное ограждение, лучше выбирать не менее 2х мм.

Такие металлические лаги успешно выдерживают вес профнастила, обеспечивая при этом высокую прочность забора.

Прожилины для забора продают как с защитным слоем, так и без такового. Выбор за вами. Однако, если покупать металлические перемычки для забора без защиты – не забудьте тщательно их обработать грунтовкой и прокрасить, прежде чем устанавливать.

ПОЛНЫЙ ОНЛАЙН РАСЧЕТ МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ СТРОИТЕЛЬСТВА ЗАБОРА

 

автор

Власов Сергей

строительство, забор, земельный участок, сад и огород

материалы и инструменты, технология укрепления, усиление металлом — советы, пошаговые инструкции, фото, схемы

ГлавнаяРазноеУсиление деревянных балок


Усиление деревянного перекрытия

Усиление деревянного перекрытия

Когда нужно усиливать деревянные балки перекрытия плохое состояние балочной конструкции. Является следствием повреждение древесины. Повышенная влажность, перепады температуры, деятельность различных вредителей (жуков короедов), растрескивание – все это приводит к деформированию балки перекрытия;

снижение несущей способности. Под собственным весом, постоянной и переменной нагрузкой балки перекрытия могут прогибаться. Согласно нормативам, если прогиб находится в пределах 1:300, то беспокоится не о чем. Например, если балка длиной 2500 мм. прогнулась на 10 мм. это соответствует нормальному значению прогиба. Если показатель прогиба больше – ее следует усилить; необходимость увеличения несущей способности балки. Связанная, например, с перестройкой чердака под мансарду или жилое помещение. Такая перестройка приведет к увеличению постоянных и переменных нагрузок на перекрытия второго этажа, что автоматически требует изменения сечения установленных деревянных балок. В пределах статьи будут приведены несколько распространенных способов усиления перекрытия (ремонт, реконструкция). Но, точно ответить на вопрос, как усилить деревянные балки перекрытия может только профессионал и только после анализа состояния конструкции. Ведь в каждом случае решение будет индивидуально.

Воспользовавшись таблицей можно получить представление о том, какое сечение должно быть у балки при определенной нагрузке. Основные типы и методы усиления деревянных перекрытий приведены в порядке увеличения трудозатрат и длительности на выполнение работ. Усиление деревянными накладками Способ применяется в том случае, когда дерево повреждено. Накладки устанавливаются с двух сторон от балки из бруса (по бокам или сверху и снизу), максимально плотно к ней и скрепляются (затягиваются) насквозь болтом. При этом важно обработать поврежденный участок и накладки противогрибковым раствором. В критическом случае, если участок поврежден сильно – его лучше удалить. Чтобы усилить балку нужно крепить накладку по всей ее длине.

Усиление балок деревянными накладками Усиление пролетов металлическими накладками (пластинами) или прутковыми протезами Стальные пластины используются вместо деревянных, описанных выше. Металл также нужно обработать антикоррозионным раствором. Схема устройства показана на рисунке.

Усиление пролетов балок металлическими накладками и прутковыми протезами Усиление перекрытия углеволокном (углепластиком) Современная технология усиления (армирование углеродным волокном). Углеволокно (ленты, листы, пластины, нити, ткань) наклеивается в несколько слоев, пока не будут достигнуты требуемые показатели жесткости балки. Удобство работы и легкость материала приводят к тому, что углепластик приобретает популярность как эффективное средство для восстановления балок и строительных конструкций.

Ниже приведена схема армирования (усиления) балок перекрытия углеволокном.

Усиление балок углеволокномУсиление балок углеволокном — схемаУсиленные балки углеродным волокном Усиление на торцах деревянными или металлическими протезами Технология позволяет усилить балку в местах стыка с несущей стеной. Это именно то место, где, за счет перепадов температур повреждение древесины происходит быстрее. Усиление на торцах деревянными протезамиУсиление на торцах металлическими протезами На схеме ниже показана технология усиление протезами из швеллера, прокатного профиля

Усиление протезами из швеллера, прокатного профиляУсиление протезами из швеллера, прокатного профиля — 2 Монтаж пруткового протеза Прутковый протез системы Дайдбекова выполняется из двух спаренных ферм, которые изготавливаются из обрезков арматурной стали сечением (диаметром) 10-25 мм. Длина протеза должна быть на 10% больше двойной длины сгнившего конца балки, но не более 1,2 м.

Устройство пруткового протеза Установить временные опоры под перекрытие на расстоянии 1-1,5 м от несущей стены, состоящие из стоек и прогона. Разобрать перекрытие снизу на ширину 75 см и сверху – 1,5 м от стены. Отрезать поврежденный участок балки (0,5м) Завести заготовку протеза вертикально в междуэтажное перекрытие и повернуть в горизонтальное положение, сначала надвигая на балку, затем, в обратную сторону задвигая в нишу стены. Сместить и прибить гвоздями сдвижную планку. Усиление деревянных перекрытий такими способами предусматривает существенную перестройку несущей конструкции балочных пролетов.

Нестандартные решения

Если нет возможности усилить деревянные балки перекрытия, можно попытаться их разгрузить, т.е., распределить нагрузку с существующих балок на дополнительно установленные элементы. Усиление перекрытий путем установки опор под несущие балки Опоры, подпирающие балки снизу, являются хорошим способом перераспределить нагрузку с балки на опору.

Усиление перекрытий — установка опор Усиление перекрытий путем установки дополнительных балок Если существующие лаги находятся в целости и сохранности, увеличить их несущую способность можно посредством увеличения их количества. Установка дополнительных деревянных балок позволит увеличить нагрузку на конструкцию. Устанавливая новые лаги нужно обязательно защитить их торцы рубероидом, чтобы избежать повреждения. перекрытия

myremdom.ru

73. Усиление деревянных конструкций.

Усиление деревянных конструкций необходи­мо при: изменении начального технологического режима эксплу­атации; значительном возрастании нагрузки от оборудования и материалов; превышение несущей способности конструкций; до­пущении серьезных ошибок при проектировании, в результате которых несущая способность конструкций оказалась понижен­ной; недоброкачественных конструкциях, когда была применена древесина пониженной прочности с недопустимыми пороками или соединения выполнены с нарушением технологии и опасными дефектами; эксплуатации конструкций в ненормальных условиях; значительных перегрузках, увлажнении, механических поврежде­ниях, загнивании, приведших к снижению их несущей способ­ности.

Составление проекта усиления является первым этапом работ по усилению конструкций. Его выполняют на основании данных дефектных ведомостей, составленных в процессе осмотра — об­следования конструкций, сопровождаемых их точными обмерами. Прочность древесины усиливаемых конструкций должна быть оп­ределена путем испытаний стандартных образцов, вырезанных из ненагруженных частей конструкций. Обычно достаточно про­вести простейшие испытания образцов на сжатие вдоль волокон. Проект усиления должен учитывать все особенности эксплуата­ции конструкций, содержать рабочие чертежи деталей усиления и указания по производству работ. В проекте должны быть указания по антисептированию древесины конструкций и реко­мендации по их эксплуатации, а также предусмотрены мероприя­тия по технике безопасности.

Разгрузка конструкций является первым необходимым этапом производства работ по усилению. Разгрузку производят в большинстве случаев путем подпирания или вывешивания конструкций временными стойками из бревен или брусьев, при помощи клиньев (рис. 1) или домкратов, на которые передается вся нагрузка, действующая на конструкцию, включая их собственную массу. При подпирании конструкции поднимаются до такого положения, когда их прогиб исчезает.

Рис. 1. Вывешивание деревянных конструкций:

а-вывешмвание; б-узлы крепления; 1-конструкция; 2-стойки; 3-поперечина; 4-бобышка; 5-гвозди; 6-клинья.

При усилении опорных частей цельных балок можно ограни­читься одиночными стойками, подведенными под балки близ их опор. При усилении составных балок, ферм, арок и рам они должны быть подперты рядом стоек. Количество и размеры се­чений стоек зависят от пролета и нагрузки на конструкции и определяются по расчету.

Фермы, арки и рамы рекомендуется подпирать стойками двой­ного сечения с ветвями, располагаемыми по обе стороны конст­рукций, в фермах близ узлов верхнего пояса. Стойки чаще уста­навливают на парные, горизонтально положенные, острые широ­кие клинья из твердой древесины, встречная забивка которых позволяет поднимать стойки вместе с конструкциями. При необ­ходимости подъема конструкций на значительную высоту приме­няют винтовые домкраты.

В тех случаях, когда покрытие имеет слой тяжелого утепли­теля, например шлака, который по проекту усиления должен быть заменен на более легкий, следует произвести снятие утеп­лителя до начала усиления конструкций. После окончания работ по усилению стойки убирают, причем снятие с них нагрузок должно производиться постепенно, без рывков.

Усиление балочных покрытий и перекрытий в случае их пере­грузки, когда они не имеют никаких дефектов, наиболее целе­сообразно произвести путем уменьшения действующих на них нагрузок. Для этого можно поставить дополнительные балки рядом или в промежутке между существующими. Такой же эф­фект дает замена утеплителя или засыпки на более легкие.

Рис. 2. Усиление деревянных балок:

а-усиление концов брусчатых балок; б-усиление клеедеревянных балок; 1-балки; 2-болты; 3-нижний протез; 4-верхний протез; 5-гвозди; 6-строительная фанера; 7-перекрестные доски.

Усиление опорных частей прогонов и балок, опертых на на­ружные стены и пораженных гниением, производят следующим образом (рис. 2, а). После подпирания балки близ опоры пораженный гниением конец отрезают и сжигают. Удаленный конец балки заменяют новым металлическим или деревянным, называемым иногда протезом. Металлический протез состоит из отрезков стального швеллера или двух уголков, которые прикре­пляются к концу балки двумя болтами, а между металлом и дре­весиной прокладывается слой гидроизоляции.

Усиление составных балок (рис. 2,6). Наиболее часто встречается такой дефект составных балок, как недостаточное количество или неудовлетворительное качество соединений, не обеспечивающее совместную работу элементов балок. В балках на податливых соединениях может быть поставлено недостаточ­ное количество гвоздей, дубовых пластинок или может произойти скалывание древесины шпонок или колодок. В клееных балках может иметь место недостаточная прочность клееных соединений или имеются недопустимые непроклейки.

Усиление дощато-гвоздевых балок после их вывешивания производят путем дополнительной забивки гвоздей.

Усиление брусчатых и дощатоклееных балок после их подпи­рания производят с помощью накладок. С обеих сторон к балке по всей длине прибивают гвоздями полосы водостойкой фанеры толщиной не менее 10 мм. Такие гвозди не должны попадать в щели между брусьями или досками, поэтому забивать их следует по шаблону.

Усиление нижних поясов ферм. Нижние деревянные пояса ферм чаще других стержней нуждаются в усилении. Они явля­ются самыми ответственными растянутыми элементами конструк­ций. Однако в практике строительства их иногда изготовляют из древесины несоответствующей категории качества с недопус­тимыми пороками. В этом случае они требуют обязательного усиления — местного или общего. Местное усиление применяют в тех случаях, когда недопустимые дефекты концентрируются в отдельных точках пояса. Усиление в этом случае производят путем установки в этих точках дощатых накладок на болтах (рис. 3, а). Площадь сечения накладок принимают не меньше чем площадь сечения усиливаемого элемента. В некоторых слу­чаях для уменьшения податливости соединения применяются на­тяжные стыки из отдельных дощатых накладок на болтах, стя­нутых стальными тяжами с гайкой и уголковыми траверсами (рис. 3,6).

Рис. 3. Усиление растянутого элемента:

а-дощатыми накладками; б-стальными тяжами; 1-элементы; 2-накладки; 3-болты; 4-тяжи; 5-уголки.

studfiles.net

Усиление деревянных перекрытий: основные способы, материалы, технология

Фундамент, стены, крыша и перекрытия – основные элементы большинства строительных объектов. В многоэтажном доме эти конструкции разделяют этажи и чердачное отделение, несут и распределяют нагрузку от основных составляющих здания. От того, насколько прочными будут перегородки, зависит прочность всего сооружения и безопасность людей. Очень часто перекрытия сооружают из дерева, однако со временем балки изнашиваются и требуют усиления. Рассмотрим, как это делается.

Когда нужно усиливать деревянные балки перекрытия

Перекрытием называется горизонтальная конструкция, которая крепится к стенам на определенной высоте и разделяет этажи. Сооружение выполняет роль полноценного пола, поэтому должно выдерживать большие нагрузки от людей, мебели, оборудования и других объектов. По СНиП без учета собственной массы деревянное перекрытие дома должно выдерживать 150 кг/м2, в общественных зданиях эта цифра выше – 400 кг/м2.

Следует учитывать, что увеличение нагрузок выше допустимых норм приводит к более быстрому износу балок, что приводит к потере изначальной прочности всей несущей конструкции. Помимо этого, сам по себе срок службы деревянных перекрытий ограничен 50-60 годами, это связано со свойствами материала. Избыточная влажность, плесень, грибок, температурные перепады негативно влияют на свойства дерева, в результате после длительной эксплуатации может возникать прогиб, провисание или искривление конструкции. Тогда требуется усиление балок деревянного перекрытия.

Укрепление перегородок также может стать неизбежной мерой, если планируется кардинальное изменение функций помещений, расположенных на этаже. Это может быть связано с размещением ударного оборудования или увеличением нагрузок. Например, если планируется переделать помещения под склады, следует ознакомиться со строительной документацией на здание и в случае необходимости укрепить соответствующую площадку.

Способы усиления

Существует три способа укрепления конструкций: замена деревянных балок, увеличение их количества, усиление существующих. Менять опорные элементы необходимо, если имеют место повреждения по всей длине. Испорченные балки демонтируются, и в те же посадочные места устанавливаются новые.

Если повреждений нет, и существующие лаги в нормальном состоянии, но требуется усилить несущую способность перекрытия, можно расширить количество ребер жесткости. Процедура заключается в установке балок между существующими. Таким образом жесткость конструкции увеличивается в несколько раз. Следует помнить, что при монтаже новых лаг их торцы необходимо закрыть рубероидом, чтобы защитить от повреждений.

Усиление существующих деревянных балок выполняется при незначительных повреждениях или необходимости создать дополнительную жесткость перекрытию. Есть несколько способов укрепления лаг, один из них заключается в двустороннем креплении накладных элементов.

Накладки из дерева используются, если существующее ребро жесткости повреждено. Усиливающие элементы могут устанавливаться с двух сторон по бокам лаги, либо сверху и снизу. Необходимо обеспечить плотное прилегание брусков к опорному элементу, после чего стянуть их болтами с гайками. Крайне важно перед тем, как приступить к работе, обработать накладки и прилегающие к ним участки балки противогрибковым раствором. Если участок лаги небольшой, но имеет достаточно сильные повреждения, его необходимо удалить, а накладные брусья прикрепить к неповрежденным частям.

Пролеты между лагами можно усилить и при помощи металлических элементов, для чего используются пластины, швеллера или прутковые протезы. Предварительно обработанная антикоррозионным раствором металлическая конструкция крепится в месте повреждения, жестко фиксируя и обездвиживая дефектный участок. Вариантов исполнения металлических усилителей может быть несколько: прутковая ферма, коробка из пластин, швеллера со скобами.

Самым современным способом усиления балочных перекрытий является укрепление углеволокном, которое применяется в виде лент и холстов. Углеволоконная операция увеличения жесткости перегородок из дерева относится к внешнему армированию и осуществляется при помощи полимерцементного или эпоксидного клея.

Скорость и простота установки углеродного волокна – основное преимущество этого способа усиления балок деревянного перекрытия. Еще одним положительным моментом такого способа укрепления является эстетичность – внешнее армирование практически не влияет на красоту конструкции. Благодаря такой особенности усиление углеволокном применяется при работах с памятниками архитектуры, гидротехническими и транспортными сооружениями, в случаях, когда укрепить перегородку иными способами невозможно.

Усиления чердачного перекрытия – установка столба

При сооружении мансарды или для усиления в связи с длительным сроком эксплуатации часто требуется укрепить чердачное перекрытие, для чего можно использовать вертикальные опоры. Деревянный столб соединяет нижнюю и верхнюю перегородку, являясь одновременно ребром жесткости для двух конструкций.

Вертикальная опора, как правило, выполняется из оцилиндрованного бревна диаметром 150-200 мм. Столбы для балок используются исключительно в случае усиления конструкции, но не при повреждениях. Если лаги повреждены, их необходимо заменить или укрепить вышеуказанными способами, после чего производить монтаж вертикальной опоры. Столб по всей длине следует обработать противогрибковым раствором, а установка в торец предполагает подготовку мест крепления, для чего изготавливаются специальные пазы.

Одного элемента жесткости может быть недостаточно, особенно для поддержки наклонных балок, поэтому для таких конструкций устанавливают три столба, с равным шагом по длине лаги. Вертикальные опоры – один из самых надежных видов усиления как чердачных, так и межэтажных деревянных перекрытий. Единственный их недостаток – неэстетичность, но эту проблему можно решить покраской или декоративным оформлением.

lesinter.ru

Как усилить деревянную балку — Доктор Лом. Первая помощь при ремонте

Вариантов несколько:

1. Уменьшить пролет балок, например, добавить подпорную балку — ригель посредине помещения перпендикулярно деревянным балкам

Как правило при расчете на прочность при действии равномерно распределенной нагрузки определяющим является значение изгибающего момента. А значение момента в свою очередь зависит от квадрата длины пролета. Таким образом, уменьшая длину пролета в 2 раза, можно увеличить несущую способность деревянных балок в 22 = 4 раза. Ну а величина прогиба при этом уменьшится вообще в 38.5 раз.

Это наименее трудоемкий, самый дешевый и простой способ усиления, однако у него есть ряд недостатков:

— Нагрузка на ригель будет порядочная и потому скорее всего делать ригель придется из металлопроката, но все равно высота ригеля будет достаточно большой. Иногда для уменьшения высоты ригеля делается колонна посредине или даже 2 (таким образом уменьшаются пролеты ригеля), но при усилении перекрытия это не всегда возможно.

— Подобная балка — ригель визуально уменьшает высоту помещения, а это не всегда приемлемо.

— Завести ригель в существующие стены и при этом обеспечить необходимую площадь опирания ригеля на стены не всегда просто. Кроме того, при стенах из не очень прочных материалов, например, газосиликата и даже шлакоблока, нагрузка на опорную площадку может быть значительно больше прочности материала стены и тогда заводить ригель в стены вообще не имеет смысла и нужно делать или колонны возле стен или усиливать стены в местах опирания ригеля.

Пример расчета усиливающей балки приводится отдельно.

2. Поставить дополнительные деревянные балки

Этот способ хорош тем, что требует минимум расчетов, к тому же достаточно простых (основы расчета деревянных балок перекрытия приводятся отдельно). Однако с финансовой точки зрения данный способ может быть самым затратным.

Например, если по расчету на прогиб требуемый момент инерции Iтр = 8000 см4, а у имеющихся балок момент инерции составляет 4000 см4, то нужно усилить перекрытие балками точно такого же сечения или балками с таким же моментом сопротивления.

Впрочем, если момент инерции существующих балок составляет 6000 см4, то нужно просто подобрать сечение усиливающих балок, исходя из того, что недостающий момент инерции составляет 2000 см4. Например можно задаться шириной балки 5 см и тогда требуемая высота балки составит

h = 3√12I/b = 3√12·2000/5 = 16.87 см

Конечно же высоту балки следует принимать больше, скорее всего это будет 20 см, впрочем на заказ вам могут сделать и 17 см. Вот и весь расчет в данном случае.

3. Усилить деревянные балки металлопрокатом

Этот способ тоже не из дешевых, кроме того возможны несколько вариантов использования металлопроката.

1 вариант — независимая работа металлопрофиля под действием нагрузки

При этом варианте усиливаемые деревянные балки с усиливающими металлическими никак не связаны, во всяком случае подобные связи, иногда устраиваемые из конструктивных соображений, при расчете на прочность и прогиб не учитываются.

Например, нам все также не хватает момента инерции 2000 см4. Но модули упругости древесины и стали разные и эту разницу при расчетах следует учесть. Соответственно при модуле упругости древесины Е = 105 кг/см2 и модуле упругости стали Е = 2·106 кг/см2 разница составляет 2·106/105 = 20 раз (с точки зрения математики это конечно же не «разница», а «частное», вот только термин «частное» в данном случае ни о чем нам не говорит, поэтому оставим «разницу»). А это означает, что для усиления деревянных балок можно использовать металлические профили с моментом инерции не менее 2000/20 = 100 см4. Например швеллер 10П с моментом инерции Iz = 175 см4 или прямоугольную профильную трубу 100х40х3.5 с моментом инерции Iz = 104.4 см4, как впрочем и любой другой металлопрокат. При этом, как видим, использование прямоугольных профильных труб будет более экономным.

2 вариант — совместная работа металла и древесины

Другими словами при этом варианте создается балка из разнородных материалов.

Основной недостаток этого варианта не в том, что требуются более сложные расчеты, а в том, что обеспечить совместную работу разнородных материалов бывает достаточно трудно и для этого опять же требуются достаточно сложные дополнительные расчеты.

Тем не менее подобный вариант усиления деревянных балок возможен, а методика расчета усиления рассмотрена отдельно.

doctorlom.com

видео-инструкция по монтажу своими руками, как нарастить, укрепить, усилить, удлинить, расчет, цена, фото

Все фото из статьи

В этой статье нам предстоит выяснить, как выполняется расчет деревянных балок перекрытия. Кроме того, мы познакомимся с общими принципами сооружения утепленных перекрытий и узнаем, каким образом рассчитывается их утепление.

Деревянное перекрытие — типичное решение для частного дома.

Как все устроено

Дерево хвойных пород является наиболее востребованным материалом для строительства межэтажных и чердачных перекрытий в частном доме. Основная причина очевидна — невысокая по сравнению с монолитным железобетоном или готовыми плитами цена.

Кроме того: перекрытие по деревянным балкам, в отличие от плитного, может быть смонтировано без услуг погрузочной техники, что тоже обеспечивает существенную экономию.От монолитного оно выгодно отличается тем, что не требует сооружения опалубки.

При использовании деревянных балок для дома необходимо:

  1. Обеспечить их достаточную несущую способность при расчетных долговременных нагрузках;
  2. Выполнить эффективную межэтажную шумоизоляцию;
  3. Если речь идет о перекрытии над неотапливаемым подвалом или под неэксплуатируемым чердаком — организовать достаточно эффективную теплоизоляцию, соответствующую требованиям климатической зоны, в которой вы проживаете.

Первая задача решается подбором оптимальных сечения и шага балок. Максимальная длина деревянной балки перекрытия обычно ограничена 6 метрами — длиной поставляемого производителями бруса камерной сушки; при большем пролете сооружаются промежуточные несущие стены или опорные колонны.

Длина бруса ограничена размерами камер сушки.

Для решения второй и третьей задач межбалочное пространство заполняется утеплителем — стекло- или минеральной ватой, пенополистиролом, эковатой и прочими материалами. Их выбор — тема для отдельного исследования; на нем мы не станем заострять свое внимание.

Типичная конструкция утепленного перекрытия такова:

  • На боковые поверхности балок в их нижней части набиваются черепные бруски сечением от 40х40 мм.

Крепление черепных брусков.

  • По ним без крепления укладываются доски толщиной от 25 мм.
  • По настилу расстилается пароизоляционная пленка. Она перекрывает и доски настила, и балки.
  • Между балками укладывается утеплитель.
  • Сверху он застилается гидроизоляцией (чаще всего в этой роли выступает обычный полиэтилен с проклеенными швами между полотнами).
  • По гидроизоляции настилается черновой пол — непосредственно по балкам (при достаточной толщине половой доски) или по перпендикулярным им лагам. В первом случае между балками и настилом набивается контробрешетка — рейка толщиной 20 мм, оставляющая под настилом просвет для вентиляции.

Структура утепленного перекрытия.

Расчет несущей способности

Как рассчитать деревянные балки перекрытий при известных пролете и шаге?

Общая информация

Максимальный пролет нами уже упоминался: он ограничен длиной поставляемого бруса. Однако оптимальным значением пролета для деревянных несущих конструкций считаются 2,5 — 4 метра. Среди прочего, меньший пролет позволяет обойтись брусом меньшего сечения, что удешевляет конструкцию перекрытия.

Оптимально использование в качестве балок бруса с прямоугольной формой сечения. Его высота должна относиться к ширине как 1,4:1. В этом случае мы получаем максимальную несущую способность при опять-таки минимальных расходах.

Однако: реальные сечения деревянного бруса заставляют несколько отклоняться от оптимальной пропорции размеров.

Балка должна опираться на стену как минимум 12 сантиметрами свой длины от края.

Опирающийся на стену край гидроизолируется со всех сторон, кроме торца. При заделке торца непроницаемым для влаги материалом торцы рано или поздно загниют из-за отсутствия естественной сушки.

Концы балок обернуты рубероидом. Он предотвратит увлажнение древесины при контакте с материалом стен.

При расчете межэтажных перекрытий обычно используют расчетное значение полной нагрузки (собственный вес перекрытия и эксплуатационная нагрузка) в 400 кгс/м2. Однако для неэксплуатируемых чердаков это значение может быть уменьшено.

Холодный чердак нетребователен к прочности перекрытия.

Таблицы сечений

Начнем с подбора сечения прямоугольного бруса для нагрузки 400 кгс/м2 при разных значениях пролета и шага между балками.

Шаг/пролет 200 см 300 см 400 см 500 см 600 см
60 см 7,5х10 см 7,5х20 см 10х20 см 12,5х20 см 15х22,5 см
100 см 7,5х10 см 10х17,5 см 12,5х20 см 15х22,5 см 17,5х25 см

При сооружении чердачного перекрытия под неэксплуатируемым чердаком расчетная нагрузка может лежать в пределах 150 — 350 кгс/м2. При шаге между балками в один метр их сечения в сантиметрах должны быть следующими:

Расчетная нагрузка, кгс/м2/ пролет, см 300 400 500 600
150 5х14 6х18 8х20 10х22
200 5х16 7х18 10х20 14х22
250 6х160 7х20 12х20 16х22
350 7х160 8х20 12х22 20х22

Еще одна таблица содержит минимальные диаметры круглых балок (оцилиндрованного бревна) при нагрузке 400 кгс/м2 и шаге 1 метр.

Бревенчатое перекрытие.

Пролет, см Диаметр бревна, см
200 13
300 17
400 21
500 24
600 27

Сращивание и усиление

Как нарастить деревянную балку перекрытия, если приобретенный вами брус имеет длину меньше необходимого пролета?

Первое и основное: при любом способе сращивания полученная балка будет иметь намного меньшую прочность, чем цельнодеревянная. Идеальным решением будет строительство дополнительной несущей стены с уменьшением пролета. Как вариант — под места сращивания устанавливаются подпорные колонны.

Подпорная колонна в середине пролета резко уменьшает нагрузку на изгиб.

Как удлинить деревянную балку перекрытия, если нагрузка на нее незначительна (например, наверху находится неэксплуатируемый чердак)?

Наиболее надежный способ — соединение двух брусьев без уменьшения толщины каждого из них. Элементы просто соединяются стальными шпильками с широкими шайбами внахлест; дополнительно усилить соединение можно, проклеив его казеиновым, альбуминовым клеем или обычным ПВА.

Сращивание нахлестом.

Важно: места сращивания при отсутствии подпорных стен или колонн располагаются вразбежку, со смещением от балки к балке. В этом случае несущая способность перекрытия будет максимальной.

Еще одно неплохое решение — сооружение сборных балок из трех широких досок небольшой толщины (25 — 50 мм). И в этом случае соединения досок встык внутри каждой балки и между смежными балками располагаются вразбежку; доски проклеиваются по длине и дополнительно стягиваются шпильками.

Сборные балки из трех тонких досок.

Как усилить деревянные балки перекрытия при возросших требованиях к их несущей способности (например, при превращении холодного чердака в мансарду)?

Способов не так уж много:

  1. Возведение подпорных колонн или стен с уменьшением пролета;
  2. Подшивка к каждой балке дополнительной доски или бруса по всей длине, от стены до стены.

В последнем случае полезно знать одну тонкость:

  • Подшивка бруса того же сечения сбоку увеличивает несущую способность балки вдвое.
  • Увеличение высоты балки в 2 раза (подшивка такого же бруса снизу или сверху) увеличит несущую способность уже вчетверо.

Наращенные по высоте балки дают максимальное увеличение несущей способности.

Так как укрепить деревянные балки перекрытия путем подшивки к ним дополнительной доски или бруса?

  1. Ставим в середине пролета под каждую вторую балку временные подпорки из бруса, убирая прогиб перекрытия.
  2. Свободные от колонн балки усиливаем накладками из бруса или доски. Расположение и толщина накладки выбирается с учетом расчетных нагрузок и высоты помещения; способ крепления — клеевой шов с дополнительной фиксацией шпильками с широкими шайбами или оцинкованными накладками.
  3. Переставляем подпорные колонны и повторяем операцию с оставшимися балками.

Любопытно, что значительно увеличить жесткость балок можно с помощью обыкновенной фанеры толщиной 18 — 22 миллиметра. Она нарезается полосами шириной, равной высоте балок, и после устранения прогиба перекрытия подпорными колоннами приклеивается к каждой балке с обеих сторон с фиксацией гвоздями или саморезами с шагом 15 — 25 сантиметров.

Разумеется, и здесь обязательна разбежка поперечных швов — и на каждой отдельной балке, и между смежными балками.

Балка с усилением фанерой.

Утепление

Инструкция по сооружению утепленного перекрытия нами уже приведена; однако расчет утепляющего слоя в зависимости от применяемого материала и климатических условий нуждается в комментариях.

Основное свойство любого утеплителя — его теплопроводность. Чем она ниже, чем лучшее утепление обеспечивается слоем фиксированной толщины.

Для каждого региона страны в зависимости от зимних температур в нем российским СНиП 23-02-2003 предлагаются собственные нормы теплового сопротивления ограждающих конструкций.

Тепловое сопротивление складывается из сопротивления каждого из слоев стены или перекрытия; однако именно для перекрытий свойствами настила, паро- и гидроизоляции можно пренебречь, поскольку их теплоизолирующие качества серьезно уступают таковым у любого современного утеплителя.

95% теплоизоляции обеспечиваются уложенным между балок утеплителем.

Толщина слоя утеплителя рассчитывается по простейшей формуле: она равна произведению расчетного теплового сопротивления и коэффициента теплопроводности выбранного теплоизоляционного материала.

Важный момент: все значения приводятся в единицах СИ; соответственно, результат мы получим в метрах.Для вычисления слоя утеплителя в сантиметрах его достаточно умножить на 100.

Очевидно, для расчета не хватает только справочных данных. Чтобы избавить читателя от их поиска, приведем эти значения здесь.

Город Нормированное тепловое сопротивление перекрытия, (м2*С)/Вт
Архангельск 4,6
Калининград 3,58
Москва, Пенза, Саратов 4,15
Краснодар 2,6
Астрахань 3,6
Оренбург 4,49
Пермь 5,08
Тюмень 4,6
Омск 4,83
Екатеринбург 4,38
Сургут 5,28
Красноярск 4,71
Чита 5,27
Хабаровск 4,6
Владивосток 4,03
Петропавловск-Камчатский 4,38
Магадан 5,5
Анадырь 6,39
Верхоянск 7,3

Суровый климат Верхоянска заставляет серьезно озаботиться утеплением.

Утеплитель Теплопроводность в сухом состоянии, Вт/(м2*С)
Пенопласт С-25 0,04
Экструдированный пенополистирол 0,031
Пенополиуретан 0,04
Стекловата (маты) 0,05
Пеностекло 0,1
Базальтовая вата 0,042

Уточним: реальные значения теплопроводности могут меняться в зависимости от плотности материалов и атмосферной влажности.Зависимость в обоих случаях линейная: рост плотности и влажности ведет к увеличению теплопроводности.

Давайте в качестве примера своими руками выполним расчет утепления перекрытия над холодным подполом для дома, построенного в Астраханской области.

Утеплитель — базальтовая вата.

На фото — плитный утеплитель на основе базальтовой ваты.

  1. Нормированное теплосопротивление из верхней таблицы берется равным 3,6 (м2*С)/Вт.
  2. Теплопроводность базальтовой ваты равна 0,042 Вт/(м2*С).
  3. Минимально необходимая толщина утеплителя, таким образом, равна 3,6*0,042=0,1512 метра, или 15 сантиметров.

Заключение

Надеемся, что нам удалось ответить на все накопившиеся у читателя вопросы. Дополнительную информацию о строительстве перекрытий по деревянным балкам можно получить из видео в этой статье. Успехов!

rubankom.com

Как усилить деревянные балки перекрытия

Повреждённые деревянные балки, изношенные нагрузками и временем, или недостаточно прочные изначально «по проекту» — это первая причина ослабления несущей способности перекрытий, появления вибраций и скрипов полов на верхних этажах дома. Давайте разберёмся, как усилить деревянные балки и сделать прочнее конструктивные элементы перекрытия.

Причины ослабления балок

Необходимость укрепления балок может возникнуть в ряде случаев:

  • естественный износ правильно установленного изделия;
  • повреждение балки вследствие ошибок при изготовлении и монтаже;
  • изменение назначения помещения, связанное с усилением нагрузки на перекрытия.

Рассмотрим данные причины подробнее. Итак, балка может прийти в неудовлетворительное состояние вследствие воздействия разных факторов, в том числе повышенного уровня влажности, резких температурных перепадов, в результате жизнедеятельности вредителей, а также простого физического износа с дальнейшим появлением трещин.

Не следует сбрасывать со счёта недобросовестность или некомпетентность строителей. Хозяин дома не в состоянии проверить качество и правильность установки элементов скрытого монтажа. Проблемы выявляются позже — уже в процессе эксплуатации помещения при ходьбе на верхнем этаже полы вибрируют или скрипят.

К основным ошибкам на этапе изготовления и монтажа балок относятся следующие:

  • применение недостаточно или неверно просушенной древесины. После высыхания таких балок они покрываются трещинами;
  • использование слишком тонкого бруса, что приводит к вибрации балок;
  • слишком большие пролёты между балками;
  • сборка балок из нескольких частей.

Если же идёт речь об изменении назначения помещения — к примеру, чердак планируется превратить в мансарду или жилой блок, то в данном случае нагрузки на перекрытие увеличатся. Очевидно, это потребует увеличения несущей способности балок.

Определить необходимость укрепления балок может неспециалист. Основным показателем при этом, кроме упомянутых вибраций или видимых повреждений, служит уровень прогиба, возникающего как под нагрузкой, так и под собственным весом балки. Прогиб может увеличиться после наращивания нагрузки — установки паркета на верхнем этаже или после завоза мебели. В таком случае балки начинают провисать, что не только чревато вибрацией перекрытий, но и может угрожать их обрушением.

Предельно допустимый прогиб балки несложно рассчитать самостоятельно. Самая простая методика — это вычисление показателя в зависимости от длины балки. В частности, уровень прогиба не должен превышать примерно одной трёхсотой части от длины изделия. К примеру, если прогиб составляет 8–10 миллиметров при длине балки в 2,5 метра — это норма. Если же он оказался большим, то, значит, пришло время укрепить или заменить балку.

Наращивание площади сечения балки

Одним из самых популярных способов укрепления балок перекрытий является наращивание их сечения установкой дополнительных деревянных накладок. В основном этот способ применяется в случаях, когда материал балок становится рыхлым вследствие естественного старения или же в результате жизнедеятельности жуков-древоточцев.

Увеличение площади сечения достигается установкой накладок из дерева толщиной не менее 50 мм на ослабленном или повреждённом участке. Отдельные специалисты утверждают, что имеет смысл лишь увеличение сечения по горизонтальным сторонам, то есть сверху и снизу балки, а наращивание толщины изделия по ширине не даёт полезного эффекта.

Перед установкой накладок, как и в случае с другими работами по укреплению балок, следует обработать ослабленные участки противогрибковыми средствами. После противогрибковой обработки нужно снизить до минимума уровень прогиба при помощи домкратов. Непосредственно монтаж накладок эффективнее осуществлять по всей длине балки. Прикрепление осуществляется при помощи болтов или шпилек насквозь.

В качестве усиливающего элемента можно использовать не только дерево, но и металл. В таком случае используются швеллеры или металлические полосы. Последние менее надёжны, чем швеллер, и могут применяться только для усиления небольших участков повреждённых балок.

Усиление пролёта балки с помощью металлических накладок производится по такому же алгоритму, как и в случае накладок из дерева, однако при этом имеет некоторые особенности. В частности, перед установкой металлические накладки обрабатываются антикоррозийным составом. Кроме того, между металлическими и деревянными частями следует устроить гидроизоляционный слой.

Прутковые протезы

В случаях сильного повреждения участков балок практикуется удаление таких зон и установка на их место прутковых протезов, сделанных из стальной арматуры. Такой метод используется по большей мере при замене торцевых элементов, которые приходят в негодность чаще всего.

 

В роли протезов выступают обрезки арматуры сечением от 10 до 25 мм. Длина протеза выбирается с расчётом на то, что она должна быть больше на 10%, чем двойная длина повреждённого участка балки. Есть и ограничение длины протеза — он может быть не более 1,2 м.

Перед выполнением работы следует подпереть участок, который будет укрепляться, стойкой для предотвращения возможного обрушения конструкции. Стойки и прогон опоры ставятся на расстоянии от одного до полутора метров от несущей стены. После такого временного укрепления перекрытие разбирается, а сгнивший участок балки спиливается.

Заготовка протеза заводится вертикально в перекрытие, после чего поворачивается в горизонтальную позицию. Конструкция в первую очередь надвигается на балку и затем — в нишу стены. Нужно учесть, что балки, восстановленные с применением протезов, прослужат ещё долгое время, однако прочность обновлённой конструкции, безусловно, будет ниже, чем в случае с новой балкой. Потому нагружать восстановленные балки следует по минимуму.

Армирование балок углеволокном

Помимо традиционных технологий при укреплении балок достаточно широко применяются инновационные решения, одним из которых является армирование конструкций углепластиками. Внимание: такой метод является единственно возможным способом укрепить балки в случае, если ввиду крайней стеснённости помещений или по каким-то другим причинам наращивание сечения конструкций невозможно или крайне затруднительно.

Несомненное преимущество укрепляющих элементов из углеволокна — это отсутствие необходимости оперировать с габаритными и тяжёлыми металлическими или деревянными компонентами, а также минимальная трудоёмкость работы в целом. Современные углепластики, как и любые композитные материалы, характеризуются большой прочностью и малым весом. Укрепляющие элементы из углеволокна прекрасно справляются со значительными механическими нагрузками. Они выпускаются в разных модификациях — в виде лент, ткани, нитей, пластин или листов.

Армирование балки композитами осуществляется путём наклеивания на неё углеволокна в несколько слоёв. Прикрепляемые слои углепластика прикладываются к поверхности балки друг над другом и по всей её длине. Края наклеенных полос нужно перекрыть поперечными слоями. Наклеивание армирующих компонентов производится до тех пор, пока усиленная балка не станет достаточно жёсткой для того, чтобы противостоять нагрузкам. Монтаж осуществляется с применением эпоксидного клея. После застывания слой по прочностным характеристикам иногда не уступает металлу.

Что делать, если укрепление балок невозможно

Если балки перекрытий не повреждены, однако с трудом выдерживают нагрузку и прогибаются, а их укрепление проблематично или нецелесообразно, нужно рассмотреть вариант обустройства дополнительных балок или поставить подпорки под уже существующие. В этом случае несущая способность конструкций будет усилена перераспределением нагрузки на дополнительные балки или стойки. Последние, естественно, будут передавать нагрузку на перекрытия нижнего помещения.

Новые балки-дублёры точно так же, как и существующие, закрепляются в гнезде, обустроенном в несущей стене. Установка же стоек — хоть и более простая задача, однако она зачастую сопряжена с дополнительным нежелательным эффектом — такие опоры могут загромождать пространство и мешать беспрепятственному проходу по помещению. Важна и визуальная составляющая — опоры желательно декорировать для того, чтобы они гармонично вписались в дизайн помещения.

Итак, мы рассмотрели несколько основных, наиболее распространённых способов укрепления балок. Выбор конкретного метода зависит как от степени износа конструкций и нагрузки на них, так и от умений строителя, наличия необходимого инструментария, финансовых возможностей и свободного времени мастера.

Дек 30, 2017Ольга

nashadacha.info

Как усилить деревянную балку перекрытия своими руками: материалы и инструменты, технология укрепления, усиление металлом — советы, пошаговые инструкции, фото, схемы

В случае неправильного подбора строительных материалов или ошибок в конструкции может возникнуть необходимость в усилении потолочных балок и защите их от провисания и прогибов. Я хотел бы поделиться опытом того, как подобная проблема возникла у меня, а главное, каким способом удалось ее ликвидировать.

При строительстве собственного дома в одной из комнат возникла необходимость в потолочных креплениях длиной 5 м. Для их возведения я воспользовался балками большей длины (7 м), так как из них одновременно можно будет сделать выпуск для крыши, защищающий стены и фундамент дома от подмывания снегом и дождем.

В этой статье я расскажу, как укрепить балки перекрытия металлическим уголком.

Усиление деревянных балок перекрытия: материалы и инструменты

  • Уголок металлический 75?75 мм
  • Металлическая полоса толщиной 5мм и шириной 75мм
  • Болты и гайки Ф12мм
  • Дрель, сверло Д12, гаечные ключи

Усиление деревянных балок перекрытия металлическим уголком. Процесс работы

В центре комнаты установил два швеллера высотой в 14 см, прикреплённых друг к другу плоской частью в виде двутавра. Далее купил 4 м балки сечением 70?100 мм (в чём и была моя ошибка, так как удобней было бы использовать балки с сечением 100?150 мм) и закрепил их в швеллере и на несущей стене.

После монтажа крыши (использовал подпорки для стропил, которые опирались на эти балки), появился небольшой прогиб балок. Чтобы избежать дельнейшей деформации, решил усилить их уголком размерами 75?75 мм с одной стороны балки, а с другой, закрепить металлическую полосу толщиной 5 мм и шириной 75 мм.

Для стягивания уголка и полосы к балке использовал болты Ф12 длиной 100 мм, которые крепил на расстоянии 400 мм друг от друга

Вот таким образом усилил балки.

Если есть необходимость дополнительно укрепить балки с сечением 50?200 мм при ширине пролета 5 м, могу порекомендовать для усиления конструкции закрепить металлическую полосу толщиной 5 мм и шириной 75-80 мм по диагонали к центру с обеих сторон балки.

При этом сначала вдоль всей длины балки надо закрепить шнурок, и при помощи домкрата, посередине приподнять балку выше уровня шнурка и после крепить металлическую полосу.

Если в продаже не оказалось металлической полосы с нужными размерами, можно нарезать на гильотине полосы длиной 1,5 м, и сварить их между собой, получив необходимую длину.

В случае, если необходимо добавить дополнительные балки для усиления потолка в случаях его провисания и прогиба. Для этого необходимо подобрать балку соответствующего сечения, стянуть её уголком и прикрепим торцевой частью к стене.

Также возможно при помощи тарлена устранить провисание и прогиб балок, закрепив его на коньковой части крыши и самой балке. При таком креплении тарлена нагрузка будет перераспределяться на стропильную часть крыши. Однако этот метод применяется только в крайних случаях, если нет возможности добавить дополнительные балки.

beton-cement-ru.ru


  • Усиление балок деревянных
  • Установка пвх
  • Как установить в межкомнатную дверь замок
  • Дом из контейнера 20 футового
  • Режимы окон
  • Статьи про строительство и ремонт
  • Установка защелки в межкомнатную дверь своими руками
  • Проступи и подступенки
  • Декоративная штукатурка для фасада дома своими руками
  • Максимальный пролет для деревянных балок перекрытия
  • Как собрать межкомнатную дверь своими руками пошагово

Ложная эквивалентность при использовании жесткости трубы для сравнения гибких канализационных труб

Подземные гибкие канализационные трубы изготавливаются из различных материалов. Наиболее распространенными в США являются гофрированный металл (CMP), поливинилхлорид (PVC), центробежно-литой армированный стекловолокном полимерный раствор (CCFRPM или стекловолокно), полиэтилен с твердыми стенками (PE), полиэтилен, армированный сталью (SRPE), гофрированный Трубы из ПЭ и полипропилена (ПП). Инженеры-конструкторы часто ищут простые способы сравнения всех этих различных материалов. Различные материалы легко классифицировать с помощью простых аббревиатур, таких как CMP, HDPE, PVC и т. д.

Для гидравлики используется значение Мэннинга (n). Что касается герметичности соединения, наиболее распространенной является ссылка на требования стандарта ASTM D3212: водонепроницаемость 10,8 фунтов на квадратный дюйм. В приложениях под давлением существуют номинальные значения давления. Однако более сложно найти упрощенный способ количественного сравнения структурных характеристик или прочности труб. Одним из наиболее распространенных способов сравнения характеристик конструкции является использование жесткости трубы.

Жесткость труб по ASTM D2412

Жесткость трубы может быть одним из наиболее часто задаваемых параметров, но в то же время наименее понятным в трубной промышленности. Жесткость трубы действительно описывает тип структурных характеристик, но она не позволяет точно предсказать конструкционные результаты для заглубленной гибкой трубы.

Давайте сначала разберемся, откуда берется жесткость трубы. Сам термин является значением, полученным из теста качества изготовления ASTM D2412 «Стандартный метод испытаний для определения характеристик внешней нагрузки пластиковой трубы при нагрузке на параллельные пластины». Испытание измеряет нагрузку, необходимую для отклонения образца трубы без опоры определенной длины на расстояние, равное 5% от ее диаметра, при определенной температуре и степени деформации.

Чем не является жесткость трубы

Очень важно понимать, что образец не опирается сбоку на засыпку из грунта и, следовательно, не имитирует настоящую заглубленную гибкую трубу в кольцевом сжатии. Значение жесткости трубы может сравнить способность трубы сопротивляться манипулированию и некоторым силам при установке, но очень мало влияет на характеристики трубы после ее установки. Кроме того, также можно отметить, что сравнение значений жесткости труб только для обработки и установки может вводить в заблуждение и давать ложную эквивалентность, поскольку тест имеет очень специфические параметры, изменение которых приводит к множеству различий между различными материалами труб.

Обратите внимание, что это испытание было проведено в 1960-х годах, и первоначально оно предназначалось для проверки различных качеств, связанных с канализационными трубами из ПВХ со сплошными стенками (например, SDR35) в соответствии со стандартом ASTM D3034 «Стандартная спецификация для типа PSM Poly (винилхлорид) (PVC)». Канализационные трубы и фитинги». С середины 1960-х годов производится много других типов термопластичных материалов для труб, и испытание используется в качестве аналогичной гарантии качества. К сожалению, в течение последних 55 лет многие инженеры искажали или преувеличивали важность этого значения производительности, полученного в результате простого теста на «выравнивание».

Пример схемы показывает испытание на параллельных пластинах. Значение жесткости трубы не является количественным показателем предела прочности заглубленной трубы.

46 фунтов на кв. дюйм или дюйм

Величина жесткости трубы описывается в фунтах на дюйм длины трубы на дюйм отклонения от круглой формы, или pii (фунты/дюйм/дюйм). Многие ошибочно называют эту единицу измерения фунтами на квадратный дюйм. Другие просто указывают PS для жесткости трубы, за которым следует значение.

Наиболее часто упоминаемая жесткость трубы составляет 46 pii. Откуда это? Поскольку труба из ПВХ со сплошной стенкой ASTM D3034 (например, стандартное соотношение размеров или SDR) производится с различной толщиной, несколько минимальных значений жесткости трубы связаны с трубой из ПВХ SDR (SDR = наружный диаметр ÷ толщина стенки). Наиболее распространенным SDR в Соединенных Штатах для самотечной канализации является SDR35. Минимальная жесткость трубы для SDR35 по спецификации составляет 46 pii. Многие агентства использовали 46 pii — из-за популярности SDR35 — в качестве планки, с которой сравнивают все другие материалы труб для использования в канализации. Опять же, это может привести к ложной эквивалентности.

                                                         Таблица сравнения жесткости и температуры

Ложная эквивалентность — изменение параметров теста

Существует множество причин, по которым нам не следует сравнивать различные материалы (например, ПВХ, ПЭВП, сталь и полипропилен) с одним значением, полученным для одного типа материала, например, в случае использования жесткости трубы SDR35 PVC 46 pii. Во-первых, изменение параметров испытаний дает совершенно разные результаты при сравнении материалов труб. ASTM D2412 использует образец определенной длины и проводит испытание со скоростью нагрузки ½ дюйма в минуту и ​​при температуре воздуха 73° по Фаренгейту. Если в 1965 они выбрали другие параметры, отличные от этих, тогда что-то другое, чем 46 пии, считалось бы планкой для удовлетворения. Ниже приведены некоторые эффекты изменения параметров:

• Температура: жесткость некоторых термопластов может снижаться до 50% при повышенных атмосферных температурах. Это можно реализовать на натурных примерах, когда в жаркие летние дни приходятся периоды солнечного поглощения.

• Взаимодействие с почвой: В тесте используются две гладкие пластины. Взаимодействие с грунтом в реальной установке увеличит несущую способность некоторых типов труб, и это увеличение будет варьироваться в зависимости от механических и физических свойств сечения трубы. Простое увеличение трения самих пластин может повысить жесткость.

Взаимодействие обратной засыпки со спирально ребристым материалом значительно увеличивает жесткость трубы.

• Скорость деформации: при испытании применяется нагрузка или деформация со скоростью ½ дюйма в минуту. Неармированные пластмассы и вязкоупругие материалы будут иметь значительное снижение жесткости трубы при более низких скоростях нагрузки.

• Конфигурация трубы: ASTM D2412 предъявляет особые требования к длине образца. Типы труб со спиральной навивкой имеют повышенные результаты по жесткости при испытаниях образцов большей длины. Это не похоже на кольцевые гофрированные трубы.

Лучший источник для определения предельной прочности?

Конструктивно испытание на параллельную пластину не подвергает образец трубы кольцевому сжатию, которое определяет допустимую нагрузку на стенку гибкой трубы.

На диаграмме давления показана подземная гибкая труба при кольцевом сжатии.

Допустимая нагрузка на стену используется для определения предельной нагрузки или прочностных характеристик в соответствии с методологией проектирования конструкций Американской ассоциации государственных служащих автомобильных дорог (AASHTO). Методика проектирования труб AASHTO является основным методом проектирования в стране, и в ней не используется значение жесткости трубы для предельной устойчивости к нагрузкам и производительности. В методологии проектирования используются такие параметры, как модуль упругости и предел прочности при растяжении, а также значения, полученные в результате испытания патрубка на сжатие в соответствии с AASHTO T341, но не жесткость трубы для предельной несущей способности.

Отсутствует боковая опора, создающая сжатие кольца, как это было бы в реальной прямой заглубленной установке.

Ложная эквивалентность — Пример прочности модуля

Почему материалы с одинаковой жесткостью трубы могут иметь совершенно разные результаты? Ответ: В основном из-за следующих свойств материала, а также конструкции и ориентации профиля трубы.

Одним из основных свойств материала является модуль упругости. Обратите внимание, насколько велика разница между теми, которые являются вязкоупругими термопластами, и теми, которые таковыми не являются, включая показатель ползучести от начальных до долгосрочных значений. Методология проектирования AASHTO учитывает эти характеристики, а также позволяет применять коэффициент вертикального изгиба (VAF) к нагрузкам, связанным с низкомодульными материалами (например, HDPE и полипропиленом). VAF в конечном итоге снижают нагрузку до 50% из-за укорочения по окружности более слабых типов материалов. Когда происходит укорочение, это часто может привести к распространению коробления тонкой внутренней стенки перпендикулярно линии тока. Эти внутренние волны резко увеличивают коэффициент шероховатости Мэннинга (n) в конструкциях канализационных труб, хотя этот материал мог иметь ту же жесткость трубы, что и материал из ПВХ 46 pii.

Сравнение продуктов

Ложная эквивалентность — Пример установленного прогиба

Полевые испытания, проведенные Департаментом транспорта штата Юта и Университетом штата Юта в июле 2010 г., сравнивали гофрированные полиэтиленовые трубы из полиэтилена высокой плотности и трубы из армированного сталью полиэтилена (SRPE) с аналогичными значениями жесткости труб в течение трех лет. Оба были установлены в одинаковых условиях, но результаты прогиба сильно отличались. SRPE имел на 50% меньший прогиб, чем материалы HDPE. При повторной оценке прогиба в течение трех лет HDPE стабилизировался с высоким процентом прогиба, а SRPE немного восстановился. Отскок происходит из-за консолидации обратной засыпки вокруг внешних ребер.

Главным моментом было то, что значение жесткости не позволяло точно предсказать результат по всем вышеупомянутым причинам. Сталь обеспечивает гораздо более эффективную жесткость трубы и предельную прочность, что позволяет снизить чувствительность к монтажным нагрузкам и увеличить допустимое защитное покрытие без применения ВАФ. По сравнению с неармированным ПЭВП, стальной армирующий компонент SRPE обеспечивает гораздо более высокий модуль упругости, отсутствие потенциала ползучести и гораздо более высокую сопротивляемость стенке.

72 пии должно быть лучше, чем 46 пии Заблуждение

Указание на то, что один тип материала имеет большую жесткость трубы, казалось бы логичным, указывая на то, что он в конечном итоге был прочнее, но опять же, использование для сравнения только жесткости трубы может привести к сравнению яблок с апельсинами (т. е. к ложной ошибке эквивалентности).

Хорошим примером является сопоставление стекловолокна и ПВХ. Оба могут быть изготовлены с различной толщиной и минимальной жесткостью трубы. Многие считают, что, поскольку 72 pii почти в два раза больше, чем значение 46 pii, то его можно считать вдвое более прочным или выдерживать вдвое большую нагрузку. Опять же, это в корне неверно. Даже используя модифицированную формулу Спенглера, которая представляет собой чрезмерно упрощенный способ прогнозирования прогиба, вы можете напрямую сравнить процент прогиба для 72- и 46-дюймовых типов труб. Разница в прогибе практически незначительна при использовании той же жесткости грунта и условий нагрузки. Казалось бы разумным, что материал 72 pii выдерживает и сопротивляется первоначальному прогибу, но само значение не будет определяющим параметром для характеристик конструкции.

На примере стекловолокна по сравнению с ПВХ можно утверждать, что стекловолокно должно иметь 72 пии, чтобы предотвратить требуемое начальное отклонение. Большинство инженеров не понимают, что в соответствии со спецификациями стекловолокна требование к долгосрочному прогибу составляет 5% или меньше. Они путают это с ПВХ, который имеет «долгосрочную» потребность в 7,5% и краткосрочную потребность в 5%. Если использовать то же обоснование для стекловолокна, это приблизит «начальный» контроль прогиба стекловолокна к 3%, что требует гораздо более жестких характеристик материала при обращении и установке, чем ПВХ, если жесткость так важна.

Понимание того, что на жесткость трубы может влиять температура окружающей среды, также может показать, как низкомодульный термопластик с жесткостью 72 pii может уступать по характеристикам армированному сталью материалу с более низкой жесткостью. Если температура и солнечное поглощение высокие, то испытанный в лаборатории материал плотностью 72 пии на стройплощадке может фактически снизить плотность до 39 пии. Стальной материал может практически не меняться.

Заключение

Существует множество технических факторов, которые необходимо учитывать при проектировании канализационных систем. Легко ввести в заблуждение, используя простой тест на сплющивание, который дает вводящее в заблуждение результирующее значение, называемое жесткостью трубы. Инженеры могут захотеть более внимательно изучить другие проектные свойства для структурных характеристик и ожиданий. Некоторые из них включают модуль упругости, предел прочности при растяжении и результаты испытаний на сжатие отрезка. Эти значения вместе с диаграммами покрытия, основанными на методологии проектирования AASHTO, должны намного превышать значение жесткости трубы.

Жесткость трубы – это прежде всего проверка качества. Он действительно связан с эффективностью сопротивления трубы обработке и некоторым нагрузкам при установке, но не является определяющим фактором для предельной нагрузки. Следует отметить, что трубы большего диаметра требуют гораздо меньшей жесткости для получения надлежащих результатов монтажа по сравнению с трубами меньшего диаметра.

Помните, что использование теста и приоритета 46 pii зародилось в середине 1960-х годов, когда в Соединенных Штатах стали популярны сборные трубопроводы из ПВХ малого диаметра. Многое было изучено с тех пор, как появились другие материалы, и канализационные трубы гораздо большего размера стали чаще использоваться для канализационных нужд. Труба обычно нуждается в достаточной жесткости, чтобы выдерживать эти начальные нагрузки до окончательной установки без чрезмерной деформации. После установки жесткость, определенная ASTM D2412, мало влияет на прочность трубы, несущей нагрузку от грунта, или на долгосрочную работу.

Эндрю Дженкинс и Даррелл Сандерс, PE, из Contech Engineered Solutions: электронная почта: [email protected] и [email protected] соответственно.

Калькулятор прогиба балки

Создано Николасом Суонсоном и Кеннетом Аламбра

Отзыв от Bogna Szyk отклонение балки

  • Метод наложения
  • Жесткость балки
  • Понимание формул прогиба балки
  • Пример расчета прогиба балки
  • Этот калькулятор прогиба балки поможет вам определить максимальный прогиб балки на просто опертых и консольных балках, несущих простых конфигураций нагрузки . Вы можете выбрать один из нескольких типов нагрузки, которые могут воздействовать на балку любой длины. Величина и расположение этих нагрузок влияют на то, насколько сильно изгибается балка. В этом калькуляторе отклонения луча вы узнаете о различных формулы прогиба балки , используемые для расчета прогибов свободно опертой балки и прогибов консольной балки. Вы также узнаете, как модуль упругости балки и ее момент инерции поперечного сечения влияют на рассчитанный максимальный прогиб балки.

    Прогиб балки является важной частью анализа балки, но другой важной частью является анализ напряжения. Мощным инструментом для изучения напряжений изгиба балки является модуль сопротивления, который можно рассчитать с помощью нашего калькулятора модуля сечения.

    Что такое прогиб и изгиб балки

    В строительстве мы обычно используем каркасные конструкции , которые удерживаются на месте фундаментом в земле. Эти каркасные конструкции подобны каркасам зданий, домов и даже мостов. В каркасе мы называем вертикальный каркас колонн , а горизонтальный балки . Балки — это длинные элементы конструкции, которые несут нагрузки, создаваемые горизонтальными плитами конструкций, такими как сплошные бетонные полы, деревянные балочные системы полов и крыши.

    Когда балки несут слишком тяжелые для них нагрузки, они начинают гнуться. Мы называем величину изгиба балки прогибом балки . Прогиб балки — это вертикальное смещение точки вдоль центра тяжести балки. Мы также можем рассматривать поверхность балки в качестве нашей точки отсчета, если во время изгиба нет изменений высоты или глубины балки.

    Как рассчитать максимальный прогиб балки

    Мы оснастили наш калькулятор прогиба балки формулами, которые инженеры и студенты инженерных специальностей используют для быстрого определения максимального прогиба конкретной балки из-за нагрузки, которую она несет. Однако эти формулы могут решать только простые нагрузки и их комбинации. Мы свели для вас эти формулы в таблицу, как показано ниже:

    Формулы прогиба свободно опертой балки

    Формулы прогиба консольной балки

    Метод суперпозиции

    Для расчета максимального прогиба балки при сочетании нагрузок можно использовать метод суперпозиции . Метод суперпозиции утверждает, что мы можем аппроксимировать полное отклонение балки, суммируя все отклонения, вызванные каждой конфигурацией нагрузки. Однако этот метод дает нам только приблизительное значение фактического максимального отклонения. Расчет сложных нагрузок потребовал бы от нас использования так называемого метод двойного интегрирования .

    Жесткость балки

    Для расчета прогиба балки необходимо знать жесткость балки и величину силы или нагрузки, которые могут повлиять на изгиб балки. Мы можем определить жесткость балки, умножив модуль упругости балки, E , на ее момент инерции, I . Модуль упругости зависит от материала балки. Чем выше модуль упругости материала, тем больше прогиб может выдержать огромные нагрузки, прежде чем он достигнет предела прочности. Модуль упругости бетона составляет от 15 до 50 ГПа (гигапаскалей), в то время как у стали около 200 ГПа и выше. Эта разница в значениях модуля упругости показывает, что бетон может выдерживать только небольшое отклонение и растрескивается раньше, чем сталь.

    Вы можете узнать больше о модуле упругости, воспользовавшись нашим калькулятором напряжения. С другой стороны, чтобы определить момент инерции для определенного поперечного сечения балки, вы можете посетить наш калькулятор момента инерции. Момент инерции представляет собой величину сопротивления материала вращательному движению. Момент инерции зависит от размеров поперечного сечения материала.

    Момент инерции также меняется в зависимости от того, вдоль какой оси вращается материал. Чтобы лучше понять эту концепцию, давайте рассмотрим поперечное сечение прямоугольного бруса шириной 20 см и высотой 30 см. Используя формулы, которые вы также можете увидеть в нашем калькуляторе момента инерции, мы можем рассчитать значения момента инерции поперечного сечения этой балки следующим образом:

    Iₓ = width × height³ / 12
    = 20 × (30³)/12
    = 45,000 cm⁴

    Iᵧ = height × width³ / 12
    = 30 × (20³)/12
    = 20 000 см⁴

    Обратите внимание на два значения момента инерции. Это потому, что мы можем считать, что балка изгибается вертикально вдоль пролета балки (или испытывает изгибающий момент вокруг оси x) и в поперечном направлении вдоль пролета балки (или согнуть вокруг оси Y). Поскольку мы рассматриваем отклонение луча, когда он изгибает по вертикали или вокруг оси x, мы должны использовать Iₓ для наших вычислений. Полученные нами значения момента инерции говорят нам о том, что балка труднее изгибается при вертикальной нагрузке и легче изгибается при горизонтальной поперечной нагрузке. Эта разница в значениях моментов инерции является причиной того, что мы видим балки в такой конфигурации, где их высота больше, чем их ширина.

    Понимание формул прогиба балки

    Теперь, когда мы знаем понятия модуля упругости и момента инерции, мы теперь можем понять, почему эти переменные являются знаменателями в наших формулах прогиба балки. Из формул видно, что чем жестче балка, тем меньше будет ее прогиб. Однако, изучив наши формулы, мы также можем сказать, что длина балки также напрямую влияет на отклонение балки. Чем длиннее становится балка, тем больше она может изгибаться и тем больше может быть отклонение.

    Нагрузки, с другой стороны, влияют на прогиб балки двумя способами: направление прогиба и величина прогиба. Нагрузки, направленные вниз, имеют тенденцию отклонять балку вниз. Нагрузки могут быть в виде одноточечной нагрузки, линейного давления или мгновенной нагрузки. Формулы в этом калькуляторе ориентированы только на направление вниз или вверх для точечной нагрузки и распределенной нагрузки. Распределенные нагрузки аналогичны давлению, но учитывают только длину балки, а не ширину балки. Формулы в этом калькуляторе также учитывают момент или крутящий момент нагрузки по часовой стрелке или против часовой стрелки. Просто сверьтесь с направлениями стрелок на соответствующем изображении формулы, чтобы выяснить, какие направления имеют положительное значение нагрузки.

    Пример расчета прогиба балки

    Для примера расчета прогиба балки рассмотрим простую деревянную скамью с ножками, расположенными на расстоянии 1,5 м друг от друга в их центрах. Допустим, у нас есть доска из восточной белой сосны толщиной 4 см и шириной 30 см, которая служит сиденьем для этой скамьи. Мы можем рассматривать это сиденье как балку, которая будет отклоняться всякий раз, когда кто-то садится на скамейку. Зная размеры этого сиденья, мы можем рассчитать его момент инерции, как в нашем примере выше. Поскольку нам нужно рассчитать Iₓ, его момент инерции будет:

    Iₓ = ширина * высота QUERS / 12
    = 30 * (4³) / 12
    = 160,0 см или 1,6x10⁻⁶ M⁴

    Eastern White Pine имеет модуль Elasticity от 6,8003

    Eastern White Pine имеет модуль Elasticity от 6,8003

    Eastern White Pin x10⁹ Па) , что является значением, полученным из Справочника по дереву. Вы также можете легко получить значение модуля упругости для других материалов, таких как сталь и бетон, в Интернете или в местной библиотеке. Теперь, когда мы знаем эти значения, давайте рассмотрим нагрузку, которую будет нести эта скамья. Предположим, что 400 N ребенок сидит посередине скамьи. Теперь мы можем рассчитать прогиб сиденья скамьи из-за точечной нагрузки в его центре: )3 / (48 * 6,8x10⁹ Па * 1,6x10⁻⁶ м⁴)
    δₘₐₓ = 0,002585 м = 2,5850 мм

    посреди скамейки.

    Если эта тема показалась вам интересной и вы хотели бы узнать больше о прочности материалов, вам также может понравиться наш калькулятор запаса прочности. Вы также можете воспользоваться нашим конвертером силы, если хотите изучить различные единицы, используемые в точечных нагрузках и при расчете сил.

    Николас Суонсон и Кеннет Аламбра

    Тип балки

    Тип нагрузки

    Входные значения

    Длина пролета, L

    Точечная нагрузка, P

    Модуль упругости0003

    Moment of Inertia, IX

    Жесткость луча, EIX

    Выходное значение

    Максимальное отклонение, Δmax

    Проверьте 110 аналогичных калькуляторов

    Кондиционер Btualuminum Весот. Прогибы

    Консольная балка — одиночная нагрузка на конце

    Максимальная сила реакции

    на закрепленном конце может быть выражена как:

    R A = F (1a)

    , где

    R A = Сила реакции в A (N, LB)

    F = Сила в одиночном уровне в B (N, LB)

    Maxonmum Maxon Момент

    на фиксированном конце может быть выражен как

    M MAX = M A

    = — F L (1B)

    , где

    .0205 M A = максимальный момент в А (Нм, Нмм, фунт·дюйм)

    L = длина балки (м, мм, дюйм)

    Максимальный прогиб

    на конце консольной балки может быть Экспрессируется как

    Δ B = F L 3 / (3 E I) (1C)

    , где

    Δ B = Максимальное отклонение в B (M, мм, в) 9

    9000 3

    9000 3

    . E = модуль упругости (Н/м 2 (Па), Н/мм 2 , фунт/дюйм 2 (psi))

    I = момент инерции (м 4 , мм 4 , дюйм 4 903)

    B = Длина между B и C (M, MM, IN)

    Пресс

    Напряжение в изгибающей луче может быть выражено как

    σ = Y M / I (1d)

    σ = Y M / I (1d)

    , где

    σ = напряжение (Па (Н/м 2 ), Н/мм 2 , фунтов/кв. I = момент инерции (м 4 , мм 4 , дюймов 4 )

    Максимальный момент в консольной балке находится в фиксированной точке, и максимальное напряжение может быть рассчитано путем объединения 1b и 1d от до

    σ макс. = y max F L / I               (1e)

    Пример — консольная балка с одинарной нагрузкой на конце, метрические единицы

    Максимальный момент на закрепленном конце консольной балки UB 305 x 127 x 42 со стальными полками

    5 MM LONG, с моментом инерции 8196 CM 4 (81960000 мм 4 ) , модуль эластичности 200 GPA (200000 N/MM 2 ) и 66 2). в конце можно рассчитать как

    M MAX = (3000 N) (5000 мм)

    = 1,5 10 7 NMM

    = 1,5 10 4 NM

    . Рассчитано как

    Δ B = (3000 N) (5000 мм) 3 / (3 (2 10 5 Н / мм 2 ) (8,196 10 7 мм 4 ))) (8,196 10 7 мм 4 )) (8,196 10 7 мм 4 )) (8,196 10 7 мм 4 )) (8,196 10 7 мм )) (8.196 10 7 мм ))

        = 7,6 мм

    Высота балки 300 мм и расстояние от крайней точки до нейтральной оси 150 мм . Максимальное напряжение в луче может быть рассчитано как

    σ MAX = (150 мм) (3000 N) (5000 мм) / ( 8.196 10 7 мм 4 ) 9000 3 729292929292929292929292971.472 = ). (N/mm 2 )

        = 27. 4 10 6 (N/m 2 , Pa)

        = 27.4 MPa

    Максимальное напряжение намного ниже предела прочности при растяжении для большинства сталей.

    Консольный луч — одиночная нагрузка

    Максимальная сила реакции

    на фиксированной конец может быть выражен:

    R A = F (2A)

    , где


    , где


    , где


    , где


    , где


    , где


    . = сила реакции в A (Н, фунт)

    F = сила одностороннего действия в B (Н, фунт)

    максимальный момент

    на фиксированном конце может быть выражен как

    M MAX = M A

    максимальный момент в A (Н·м, Н·мм, фунт·дюйм)

    a = длина между A и B (м, мм, дюйм)

    Максимальный прогиб

    на конце консольной балки может быть выражен как

    Δ C = (F A 3 / (3 E I)) (1 + 3 B / 2 A) (2C)

    , где

    Δ C = максимальная дефекция в C (C (C (C (C (C (C (C (C (C (C (C (C (C (C (C (C (C (C (C (C (C (C (C (C (C (C (C (C (C (C (C (C (C (C (C (Maxing Deflection. м, мм, дюйм)

    E = модуль упругости (Н/м 2 (Па), Н/мм 2 , фунт/дюйм 2 (psi))

    I = момент Инерции (м 4 , мм 4 , в 4 )

    b = длина между B и C (м, мм, дюйм)

    Максимальный прогиб

    при действии одиночной силы можно выразить как

    δ B = F a 3 / (3 E i) (2d)

    , где

    Δ B = максимальное отклонение в B (M, мм, в)

    Максимальный напряжение

    .

    σ max = y max F a / I               (2e)   

    Консольная балка – Калькулятор одиночной нагрузки на дюймах. Типичные значения по умолчанию указаны в метрических миллиметрах.

    F — нагрузка (Н, фунты)

    a — длина балки между A и B (м, мм, дюйм)

    b — длина балки между B и C (м, мм, в)

    I — Moment of Inertia (m 4 , mm 4 , in 4 )

    E — Modulus of Elasticity (N/m 2 , N/mm 2 , psi )

    y — Расстояние от нейтральной оси (м, мм, дюйм)

    Консольная балка — Равномерная распределенная нагрузка

    Максимальная реакция

    на фиксированном конце может быть выражена как:

    903

    A = q L                                (3a)

    q = равномерная распределенная нагрузка (Н/м, Н/мм, фунт/дюйм) 9002 L = длина консольного луча (M, MM, In)

    Максимальный момент

    на фиксированном конце может быть выражен как

    M A = — Q L 2 /2 (3B)

    Максимальное отклонение

    в конце можно выразить как

    δ B = q L 4 / (8 E I)                               (3c)

    where

    δ B = maximum deflection in B (m, mm, in)

    Cantilever Балка — Калькулятор равномерной нагрузки

    Общий калькулятор — используйте метрические значения, основанные на м или миллиметрах, или британские значения, основанные на дюймах. Типичные значения по умолчанию указаны в метрических миллиметрах.

    q — Равномерная нагрузка (Н/м, Н/мм, фунт/дюйм)

    L — Длина балки (м, мм, дюйм)

    I — Момент инерции (м 4 , мм 4 , дюйм 4 )

    3 9 Модуль упругости (модуль упругости)

    3 9 Па, Н/мм 2 , psi)

    y — Расстояние от нейтральной оси (м, мм, дюйм)

    Более чем одноточечная нагрузка и/или равномерная нагрузка, действующая на консольную балку

    Если на консольную балку действует более одной точечной нагрузки и/или равномерной нагрузки — результирующий максимальный момент на закрепленном конце А и результирующий максимальный прогиб на конце В можно рассчитать путем суммирования максимального момента в А и максимального прогиба в В для каждую точку и/или равномерную нагрузку.

    Cantilever Beam — Declining Distributed Load

    Maximum Reaction Force

    at the fixed end can be expressed as:

    R A = q L / 2                              (4a)

    where

    R A = сила реакции в A (Н, фунт)

    q = падающая распределенная нагрузка — максимальное значение в A — ноль в B (Н/м, фунт/фут)

    Максимальный момент

    в фиксированный конец может быть выражен как

    M MAX = M A

    = — Q L 2 /6 (4B)

    , где

    M A = MAMEL IN MAMEN IN MAMEN MOMMM n. MAMEL IN MAMEL IN MAMEL IN MAMEL IN MAMEL IN MAMEL IN MAMEL IN MAMEL IN MAMEL IN MAMEL IN MAMEL IN MAMEL IN MAMEL IN MAMEL IN MAMEL IN.

    L = длина балки (м, мм, дюйм)

    Максимальный прогиб

    на конце консольной балки можно выразить как

    δ B = L 4 / (30 E I)                                     (4c)

    где

    δ B = максимальный прогиб в B (м, мм, дюйм)

    E = модуль упругости (Н/м 2 ),3 Н/мм , фунт/дюйм 2 (psi))

    I = момент инерции (м 4 , мм 4 , дюйм 4 ) Sketchup Extension

    Численное исследование гидродинамической нагрузки на трубы, транспортирующие жидкость с ламинарным профилем скорости

    ScienceDirect

    RegisterSign в

    View PDF

    • Доступ через Ваше учреждение

    Том 80, июль 2018, Pages 441-450

    HTTPS://doi. orgg.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10. 2018.04.006Получить права и содержание

    В работе рассматриваются гидродинамические силы ламинарного течения жидкости в длинных вибрирующих трубах, а также в длинных изогнутых трубах в состоянии покоя. Основное внимание уделяется вкладу гидродинамической силы, связанной с центробежным ускорением. Исследование основано на результатах численной модели CFD ламинарного течения несжимаемой жидкости в трубе, отклоненной в изгибно-балочном режиме. Результаты представлены в терминах центробежного поправочного коэффициента, который определяется как отношение фактического центробежного члена наблюдаемой гидродинамической силы к решению одномерной модели. Приведены расчетные значения соответствующего поправочного коэффициента для диапазона частот вибрации, длины трубы и амплитуды прогиба трубы. Результаты показывают, что все перечисленные параметры влияют на центробежный поправочный коэффициент. Полученные значения также сравниваются и оцениваются по отношению к некоторым доступным аналитическим решениям. Обсуждается также влияние прогнозируемых значений центробежного поправочного коэффициента на возникновение статической и динамической неустойчивости трубопроводов, транспортирующих жидкость.

    Труба, транспортирующая жидкость, является фундаментальной динамической проблемой в области взаимодействия жидкости и конструкции Paidoussis (2014), Paidoussis (2016). Эта тема имеет несколько инженерных приложений, а также служит моделью для понимания более сложных систем и поиска новых динамических свойств и явлений. Моделирование трубопроводов для транспортировки жидкости обычно сосредоточено на анализе вопросов динамического поведения и устойчивости. В области кориолисова расходомера, который представляет собой применение трубопроводов для транспортировки жидкости для прямых измерений массового расхода и плотности жидкости, целью моделирования является изучение характеристик измерения и различных влияющих параметров Baker (2016). ), Ван и Бейкер (2014).

    Использование аналитического моделирования для труб, транспортирующих жидкость, зависит от наличия подходящих аналитических математических моделей гидродинамической нагрузки, действующей на трубу. Доступные в настоящее время аналитические модели имеют разные области применения, поскольку они основаны на разных допущениях относительно трубы и потока жидкости по трубе. Что касается обработки потока жидкости, эти модели можно разделить на одномерные модели и волновые модели. См., например, некоторый ранний вклад в развитие одномерных моделей от Хауснера (1952), Бенджамина (1961 г.) и Грегори и Пайдусси (1966 г.) и т. д., а также волновых моделей из работ Паидусси и Дениз (1972 г.), Уивера и Унни (1973 г.), Уивера и Миклатуна (1973 г.) и Шайо и Эллен (1974 г.). ) и т. д. Более полный и недавний обзор этой темы можно найти в Païdoussis (2014), Païdoussis (2016).

    Здесь поток жидкости можно разделить на средний поток, который относится к потоку в недеформированной трубе, и возмущенный поток, который учитывает все изменения относительно среднего потока, возникающие в результате прогибов трубы. Как будет показано в продолжении этого раздела, остаются открытыми вопросы о надлежащих областях применения конкретных аналитических моделей гидродинамического нагружения, а также некоторые расхождения между результатами разных авторов. В связи с этим основной целью статьи является разработка численного метода, который позволит проверить аналитические модели на гидродинамическую нагрузку.

    Представленное здесь исследование сосредоточено на прямых трубах для транспортировки жидкости, которые отклоняются в изгибном режиме балочного типа (см. рис. 1). Прогибы трубы w(x,t) и соответствующее возмущенное поле течения предполагаются достаточно малыми, чтобы можно было пренебречь нелинейными эффектами. Гидродинамическую силу на единицу длины можно записать в виде суммы трех составляющих, связанных с поступательным ускорением ∂2w∕∂t2, ускорением Кориолиса 2V¯∂2w∕∂t∂x и центробежным ускорением V¯2∂ 2w∕∂x2 жидкости: fdx,t=−α0Mf∂2w∂t2−α12MfV¯∂2w∂t∂x−α2MfV¯2∂2w∂x2, где Mf – масса жидкости на единицу длины, V¯ – средняя осевая скорость среднего потока, а αj, j=0, 1 и 2 — поправочные коэффициенты, зависящие от допущений модели. Сначала определим некоторые безразмерные числа, которые будут использоваться при обсуждении предположений модели: Re=2V¯Rν,Reω=ωR2ν,εL=RL,εC=ωRc, где ν — кинематическая вязкость жидкости, c — скорость звука в жидкости, ω — угловая частота трубы, R — внутренний радиус трубы и L — длина трубы. Число Рейнольдса Re представляет собой отношение сил инерции к силам вязкости в среднем поле течения; профиль скорости приближается к равномерному распределению для турбулентного течения при высоких числах Рейнольдса (Re ≫ 104), но параболический профиль скорости достигается для полностью развитого течения в прямой круглой трубе в условиях ламинарного течения (Re < 2000). Вибрационное число Рейнольдса Reω представляет собой отношение сил инерции к силам вязкости в поле возмущенного течения; вязкие эффекты становятся менее значительными при более высоких колебательных числах Рейнольдса. Безразмерные числа εL и εC представляют величины эффектов длины трубы и эффектов сжимаемости жидкости, соответственно, на возмущенное поле течения.

    Кутин и Байсич (2014) оценили поправочные коэффициенты αj однородного и ламинарного профилей скорости среднего потока для различных форм окружных колебаний прямой трубы. Это исследование основано на математической модели, предполагающей невязкое возмущенное течение, поэтому оно справедливо для достаточно высоких колебательных чисел Рейнольдса Reω. Результаты для трубы балочного типа для случая равномерного профиля скорости среднего потока можно записать в виде: α2=1+14R2∂2∂x2+32ωRc2, и аналогично для случая ламинарного профиля скорости среднего течения: α0=1+14R2∂2∂x2+14ωRc2,α1=1+512R2∂2∂x2+ 712ωRc2,α2=23+58R2∂2∂x2+4324ωRc2, где учтено влияние длины трубы и сжимаемости жидкости до порядка εL2 и εC2 соответственно. Поправочные коэффициенты α0=α1=α2=1, очень часто используемые в математических моделях трубопроводов, транспортирующих жидкость, справедливы для относительно длинных трубопроводов, транспортирующих несжимаемую жидкость (εL2≪1, εC2≪1) с равномерным средним значением. профиль скорости потока (Re≫104). Ламинарный профиль скорости среднего течения (Re<2000) также приводит к α0=α1=1 при εL2≪1 и εC2≪1, но член центробежного ускорения уменьшается в α2=2/3 раза.

    Этот результат отличается от поправочного коэффициента α2=4/3, предложенного Guo et al. (2010) и Hellum et al. (2010) после определения поправочного коэффициента импульса. Их подход был бы правильным, если бы неравномерный средний поток полностью следовал за вибрацией трубы (подробнее см. Kutin and Bajsić, 2014). Как также подтверждается численным моделированием в текущей статье, такое упущение эффектов вторичного потока в целом не согласуется с фактическими условиями потока в трубах, транспортирующих жидкость.

    Пограничным случаем в динамике трубопроводов, транспортирующих жидкость, является статическая неустойчивость потери устойчивости, которая возникает при нулевой частоте (Paidoussis, 2014). На этом этапе задача сводится к гидродинамической нагрузке, действующей на отклоненные изогнутые трубы в состоянии покоя. Для такого случая есть несколько доступных аналитических решений, например, Gammack and Hydon (2001) и Roberts (2004). Гидродинамическая сила на единицу длины слегка искривленной трубы в состоянии покоя может быть записана как: как: α2=53−2Re+111080ReR∂∂x. Член, относящийся к Re−1, становится значимым при очень малых числах Рейнольдса (Re≪1), что соответствует так называемым эффектам Стокса или ползучего течения. При умеренных числах Рейнольдса и для длинных труб (εL≪1) центробежный поправочный коэффициент имеет значение α2=5/3. Это означает, что изогнутая труба в состоянии покоя подвергается значительному увеличению центробежного поправочного коэффициента для условий ламинарного течения, что отличается от результатов для высокочастотных вибрирующих труб, где α2=2/3.

    Целью данной статьи является анализ центробежного поправочного коэффициента в условиях ламинарного среднего потока для стационарных изогнутых труб и вибрирующих труб с использованием моделирования CFD (вычислительная гидродинамика). Метод, использованный для этого анализа, основан на подходе, аналогичном тому, который использовали Bobovnik et al. (2004), Бобовник и др. (2005) для оценки влияния профиля скорости на коэффициент кориолисова ускорения гидродинамической нагрузки.

    Статья организована следующим образом. Раздел 2 описывает примененную численную модель CFD для вибрирующей трубы и стационарной изогнутой трубы. Описание включает дискретизацию модели, граничные и начальные условия и алгоритм постобработки, применяемый для оценки центробежного поправочного коэффициента. В разделе 3 представлены численные результаты центробежного поправочного коэффициента для различных частот колебаний и длин труб. Результаты также показывают, как на значение центробежного поправочного коэффициента влияет учет вязкого напряжения сдвига, действующего на стенку трубы. В разделе 4 обсуждается влияние наших выводов на возникновение статической и динамической нестабильности труб, транспортирующих жидкость.

    Фрагменты раздела

    В этом разделе представлены основные уравнения, используемые для описания жидкости, которые решаются с помощью программы CFD Star-CD v4.18 с использованием метода конечных объемов (Ferziger and Peric, 1999). На основании наших предположений об изотермическом и несжимаемом ламинарном течении жидкости уравнения неразрывности и импульса имеют следующий вид: −pI⋅ds+∫VfbdV, где ρ — плотность жидкости, v — вектор скорости жидкости, V – конечный объем, S

    На рис. предельные значения при 5/3 и 2/3 определяются уравнениями. (6), (4) для ламинарного течения в длинной стационарной изогнутой трубе и в длинной вибрирующей трубе соответственно. Значения при 0 Гц, которые представляют стационарную изогнутую трубу, показывают значительную разницу между значениями α2 для двух смоделированных длин трубы.

    Приступим к анализу влияния величины центробежного поправочного коэффициента на характеристики устойчивости труб, транспортирующих жидкость. Предположим, что имеется относительно длинная труба с изгибной жесткостью EI и массой на единицу длины Mp, которая колеблется в режиме изгиба и моделируется в рамках балочной теории Эйлера–Бернулли. С учетом эффектов потока жидкости уравнение движения можно записать в виде: граничные условия

    В статье представлено численное исследование центробежного поправочного коэффициента α2 гидродинамической нагрузки, связанного с центробежным ускорением в неподвижных криволинейных трубах и в вибрирующих трубах с ламинарным потоком жидкости. Для оценки центробежного поправочного коэффициента использовалась численная модель CFD в сочетании с разработанным алгоритмом постобработки. Такая модель представляет собой улучшение по сравнению с аналитическими моделями, поскольку она не ограничена некоторыми предельными случаями; например, невязкий

    Каталожные номера (20)

    • WeaverD.S. и др.

      Об устойчивости тонких труб с внутренним течением

      J. Sound Vib.

      (1973)

    • ВанТ. и др.

      Кориолисовые расходомеры: обзор разработок за последние 20 лет, оценка современного состояния и вероятных направлений в будущем

      Расходомеры. Инструм.

      (2014)

    • ШайоЛ.К. и др.

      Устойчивость труб круглого сечения конечной длины, транспортирующих невязкую жидкость

      J. Sound Vib.

      (1974)

    • Пайдуссис М.П. и др.

      Флаттер тонких цилиндрических оболочек, транспортирующих жидкость

      J.

      Sound Vib.

      (1972)

    • Кутин Ж. и др.

      Гидродинамическая нагрузка на трубы, транспортирующие жидкость, с ламинарным профилем скорости среднего потока

      J. Fluids Struct.

      (2014)

    • Хеллум А.М. и др.

      Динамика труб, транспортирующих жидкость с неравномерным турбулентным и ламинарным профилями скорости

      J. Fluids Struct.

      (2010)

    • GuoC.Q. и др.

      Модификация уравнения движения трубы, транспортирующей жидкость, для ламинарного и турбулентного профилей течения

      J. Fluids Struct.

      (2010)

    • БобовникГ. и др.

      Оценка эффектов профиля скорости в кориолисовом расходомере оболочечного типа с использованием моделирования CFD

      Flow Meas. Инструм.

      (2005)

    • БобовникГ. и др.

      Влияние условий потока на чувствительность кориолисова расходомера

      Flow Meas.

      Инструм.

      (2004)

    • BakerR.C.

      Справочник по измерению расхода: промышленные конструкции, принципы работы, характеристики и применение

      (2016)

    В полной текстовой версии этой статьи доступно больше ссылок.

    • Влияние шероховатости поверхности на стабильность и динамику микротрубок, транспортирующих внутреннюю жидкость по закону Пуазейля

      2022, Датчики

    • Научная статья

      Двухмасштабный метод расчета второго порядка для решения динамических термомеханических задач с демпфированием квазипериодических композиционных материалов pp. 575-601

      В этой статье новый метод двухмасштабного анализа второго порядка (SOTS) и связанный с ним численный алгоритм разработаны для демпфированных динамических термомеханических задач квазипериодических композиционных материалов. Формальные решения СОТС для этих задач строятся с помощью многомасштабного асимптотического анализа. Затем мы теоретически объясняем важность решений СОТС анализом ошибок в поточечном смысле. Кроме того, результат сходимости с явной скоростью для решений СОТС получается в интегральном смысле. Кроме того, для эффективного решения этих задач предлагается численный алгоритм SOTS. Наконец, некоторые численные примеры подтверждают реализуемость и эффективность предложенного нами численного алгоритма SOTS.

    • Исследовательская статья

      Новый взгляд на поведение уравнений Серра при наличии крутых градиентов

      Волновое движение, том 76, 2018 г., стр. 61-77 уравнений при наличии крутых градиентов, поскольку для этих задач не существует известных аналитических решений. В соответствии с литературой мы изучаем класс задач с начальными условиями, которые являются гладким приближением к начальным условиям задачи о прорыве плотины. Этот класс задач с начальными условиями позволяет наблюдать за поведением уравнений Серра при различной крутизне начальных условий. Численные решения уравнений Серра обоснованы демонстрацией того, что с увеличением разрешения они сходятся к решению с небольшой ошибкой в ​​сохранении массы, импульса и энергии независимо от численного метода. Мы наблюдаем и обосновываем четыре различные структуры сходящихся численных решений в зависимости от крутизны начальных условий. Две из этих структур наблюдались в литературе, а две другие обычно не встречаются в литературе. Затем численные решения используются для оценки того, насколько хорошо аналитическое решение уравнений волнения на мелководье отражает среднее поведение решения уравнений Серра для задачи прорыва плотины в краткосрочной перспективе. Наконец, численные решения сравниваются с асимптотическими результатами в литературе для аппроксимации глубины и местоположения фронта волнообразного отверстия.

    • Исследовательская статья

      Блокировка частоты при вихревой вибрации вращающейся лопасти

      Journal of Fluids and Structures, Volume 80, 2018, pp. В данной работе исследуется вращающееся лезвие. Унифицированное уравнение консольной балки Эйлера-Бернулли используется для моделирования вращающейся лопасти, а нелинейный осциллятор, удовлетворяющий уравнению Ван-дер-Поля, используется для представления вихреобразования. Колеблющаяся подъемная сила на лопасти из-за динамики следа выражается так, что она пропорциональна квадрату величины относительной скорости, с которой лопасть взаимодействует с жидкостью. Нестационарный подъем из-за вихреобразования действует на лопасть, когда лопасть связана с жидкостью через линейную инерционную связь, что приводит к проблеме взаимодействия жидкости с конструкцией. Связанные уравнения дискретизируются с использованием модальных функций, которые удовлетворяют проблеме собственных значений. В работе делается попытка понять взаимодействие между режимами лезвия и режимами следа. Исследовано влияние отношения масс и приведенной скорости потока на связь мод. В результате исследования сделан вывод о том, что преобладает первая мода, а влияние более высоких мод менее значимо. Таким образом, одномодовое приближение рассматривается для изучения нестабильностей, связанных с явлением захвата частоты вращающейся лопасти. В этом исследовании исследуется влияние демпфирования жидкости и лопасти, отношения масс и параметра сцепления на явление блокировки.

    • Исследовательская статья

      Метод полунеявной связи для задач взаимодействия жидкости с конструкцией с сильным эффектом присоединенной массы

      Journal of Fluids and Structures, Volume 80, 2018, pp. с численным моделированием задач взаимодействия жидкости с конструкцией вязкого течения несжимаемой жидкости и упругой конструкции. Представлен метод полунеявной связи, который сильно связывает составляющую добавленной массы жидкости (напряжение давления) с конструкцией, в то время как остальные составляющие имеют лишь слабую связь. Для проверки точности предлагаемого метода проводится тщательный численный анализ путем сравнения его результатов с экспериментальными данными и другими численными результатами из литературы. Производительность и точность предлагаемого метода также сравниваются с методом полностью неявной связи. Численные тесты показывают, что полунеявная связь значительно снижает вычислительные затраты на моделирование без ущерба для стабильности или точности результатов. Вопрос о неявной или явной связи шага динамической сетки решается путем оценки его влияния на общую точность и производительность полунеявного метода. Обнаружено, что неявное связывание шага динамической сетки несколько повышает точность, но значительно увеличивает вычислительные затраты. Кроме того, проводится сравнение производительности полунеявного метода с различными решателями интерфейсов.

    • Научная статья

      Анализ и моделирование модели возбуждения/девозбуждения и ионизации/рекомбинации электронным ударом

      Journal of Computational Physics, Volume 299, 2015, pp. соответствующий метод моделирования Монте-Карло для возбуждения/девозбуждения и ионизации/рекомбинации электронным ударом в плазме, свободной от внешних полей. Атомы и ионы в плазме представлены континуальными плотностями, а электроны — распределением частиц. Сформулировано уравнение типа Больцмана и формально выведена соответствующая H-теорема. Разработан эффективный метод Монте-Карло для идеализированной аналитической модели сечений возбуждения и ионизации столкновений. Для ускорения моделирования используются метод уменьшенного отклонения и метод бинарного поиска для преодоления сингулярной скорости в процессе рекомбинации. Численные результаты представлены для демонстрации эффективности метода на пространственно-однородных задачах. Изучается эволюция функции распределения электронов и состояний атомов, обнаруживая возможность при определенных обстоятельствах релаксации системы к стационарным состояниям, которые не являются состояниями равновесия, потенциально неэргодическим поведением.

    • Научная статья

      Установившееся и возмущенное движение точечного вихря вдоль границы с круговой полостью

      Письма по физике А, том 380, вып. 7–8, 2016, с. исследуется точечный вихрь, движущийся по прямой границе с круглой полостью, находящейся под действием фонового потока. При постоянном фоновом течении такая конфигурация дает регулярные фазовые портреты вихревого движения. Эти фазовые портреты выделяются в зависимости от круглой формы каверны, а затем исследуется переход к хаосу вихревого движения при наложении колебательного возмущения на фоновое течение. На основе стационарного вращения вихря выделяются параметры воздействия, приводящие к эффективной дестабилизации вихревых траекторий. Показано, что при относительно узком отверстии каверны периодическое воздействие, накладываемое на фоновое течение, очень слабо дестабилизирует траектории вихрей. С другой стороны, если отверстие резонатора относительно широкое, форсировка может существенно дестабилизировать вихревые траектории, заставляя большинство траекторий, которые были бы замкнуты без форсировки, уходить на бесконечность.

    Просмотреть полный текст

    © 2018 Elsevier Ltd. Все права защищены.

    Лучшее руководство по минимизации прогиба балки — инженер-наставник

    Как инженер, я часто сталкиваюсь с тем, что проектирование балки только по напряжению недостаточно. Проходы и настилы рассчитаны на отклонение, потому что человеческий разум чувствует движение, и если движение чрезмерное и слишком сильное, он делает вывод, что конструкция небезопасна.

    Еще одним примером конструкции с учетом отклонения является крыло самолета. У коммерческих самолетов крылья очень жесткие по сравнению с крыльями грузовых военных самолетов. Никто не хочет смотреть в окно и видеть, как крыло подпрыгивает на 10-15 футов вверх и вниз во время грозы. Вы бы пришли к выводу, что в любой момент крылья могут оторваться.

    Чтобы уменьшить прогиб балки, вы можете: уменьшить нагрузку, момент или длину балки; изменить типы поддержки или местоположение; добавить больше опор; увеличьте момент инерции модуля упругости или добавьте другие балки, чтобы разделить нагрузку.

    Расчет на прогиб, а не на напряжение, которое иногда бывает необходимо. Эмпирические правила при проектировании балки на прогиб:

    • Прогиб динамической и постоянной нагрузки не может превышать L / 240 и
    • Прогиб динамической нагрузки не может превышать L / 360

    Вы можете воспользоваться моим калькулятором окончательной балки. Давайте рассмотрим, как каждый из них изменит отклонение луча.

    Уменьшить нагрузку/момент

    Очевидно, что это самый простой способ уменьшить прогиб, но, скорее всего, маловероятный. Если я проектирую дорожку для одного человека, я не могу легко снизить свой вес (хотя мне нужно сбросить несколько фунтов). Кроме того, существует множество стандартов, которые диктуют требуемые постоянные и постоянные нагрузки. Скорее всего, это нестартер.

    https://mentoredengineer.com/the-best-guide-to-solving-statically-indeterminate-beams/

    Уменьшить длину луча

    Этот вариант также вполне очевиден, но часто невозможен. Вероятно, вы уже оптимизировали это в своем дизайне. Если вы строите мост, вы хотите, чтобы сваи стояли на твердом грунте, но если это невозможно, вы хотите, чтобы они были на мелководье.

    Если вы можете перемещать опоры балки, подумайте о том, чтобы один или оба конца были консольными. Подробнее об этом чуть позже.

    Возможно, можно сдвинуть опоры ближе

    Замена концевых опор

    Замена концевых опор позволит увеличить жесткость балки без изменения сечения балки. Вот иерархия опор с их относительной жесткостью по отношению к консольной балке.

    1. Фиксированные на каждом конце (48x)
    2. Фиксированные на одном конце, с опорой на другом (23x)
    3. С опорой на обоих концах (9,6x)
    4. Фиксированные на одном конце, направляемые на другом (3x)
    5. Консольные на одном конец (1x)

    В каждом случае вы можете видеть, что преимущество подъема на одну ступень иерархии опор делает одну и ту же балку почти в три раза более жесткой. Если у вас есть консольная балка, добавление опоры под свободный конец изменит жесткость на фиксированную и поддерживаемую балку, увеличив жесткость в 23 раза!

    Наиболее распространенная балочная опора, поддерживаемая с обеих сторон, также известная как простая опора. Эта балка уже достаточно жесткая и простая в изготовлении. Однако, если мы сделаем один пролет балки тремя опорами, мы фактически изменим центральную часть на почти неподвижную опору. Я говорю «почти исправлено», потому что опора все еще может вращаться в центральном положении. Однако эта опора все еще прикреплена к другим концам, поэтому на центральной опоре должен пройти некоторый момент. Если эта максимальная нагрузка на балку симметрична относительно центральной опоры, мы можем предположить, что соединение зафиксировано в центре. Это сделает нашу ту же балку в 2,4 раза жестче, чем она была раньше. Это небольшое изменение может похвастаться отличными результатами.

    Балка с тремя опорами

    Добавление консольной секции на концах

    Это способ сохранить ту же общую длину балки при уменьшении расстояния между опорами. Из приведенной выше иерархии можно сказать, что свободно опертая балка в 9,6 раза более жесткая, чем консольная балка. Это означает, что я мог бы фактически консольно выдвинуть балку с одного конца на 10,4% (1 / 9,6)

    Добавление консоли к одному концу балки

    Например, если бы у меня была свободно поддерживаемая балка длиной 100 дюймов, я мог бы сдвинуть опору на одном конце примерно на 10% от общей длины. Это не только уменьшает прогиб на 31% (результаты зависят от используемых материалов и поперечного сечения), но и при использовании в настиле дает ощущение, что настил растягивается там, где должен. Отличное чувство для владельца колоды.

    При необходимости вы можете сделать это на обоих концах балки.

    https://mentoredengineer.com/determining-deflection-in-variable-cross-section-beams/

    Увеличение момента инерции площади

    Глядя на общую формулу балки ниже, мы видим, что если момент остается то же самое, только момент инерции площади. I и модуль упругости E можно изменить, чтобы уменьшить прогиб v. В этом разделе мы обсудим момент инерции площади.

    Общая форма уравнения балки

    Момент инерции площади полностью основан на форме поперечного сечения. По мере увеличения поперечного сечения увеличивается и момент инерции. Фактически, для прямоугольника, если вы удвоите высоту, вы увеличите момент инерции в четыре раза. Однако, если вы удвоите ширину, вы только удвоите момент инерции.

    Вот что нужно сделать со следующими структурными формами

    Круглая труба или труба

    В случае круглых труб или труб простым решением является утолщение стенки. Например, труба толщиной 1/4 дюйма становится толщиной 3/8 дюйма или сортамент 40 меняется на трубу сортамента 80. Вы увидите лишь умеренное увеличение жесткости по мере утолщения стенки. Этого может быть достаточно, но ваш раздел становится тяжелее. В какой-то момент дополнительный вес может увеличить прогиб.

    Наилучшее решение — увеличить наружный диаметр трубы или трубы, сохранив первоначальную толщину стенки. Если это невозможно, подумайте о переходе на квадратную трубу.

    Квадратная трубка

    Квадратная трубка очень похожа на круглую трубку, но у нее есть то преимущество, что весь материал находится на внешнем крае, и она отлично подходит для гибки как в горизонтальном, так и в вертикальном направлениях (при условии, что балка горизонтальная). Имея это в виду, убедитесь, что плоская поверхность на трубе ориентирована с наибольшим моментом на трубе . Трубка не такая прочная, когда нагружена как алмаз.

    Квадратная труба без поворота и с поворотом
    Углы

    Углы просто не дают хороших лучей. Если у вас возникли проблемы со слишком большим отклонением угла, рассмотрите возможность изменения его формы. Любая форма лучше. Просто сделай это. Вы будете благодарить меня.

    Балки с широкими полками

    Балки с широкими полками предлагают широкий спектр решений для вашего дизайна. Есть так много разделов на выбор, и часто вам не нужно увеличивать свой рост, чтобы резко изменить силу. 94) Increase Weight Compared
    to W16 x 31 W16 x 31 301 – – W16 x 45 586 1.94 1.45 W16 x 67 954 3,16 2,16

    Из приведенной выше таблицы видно, что переход от W16 x 31 к W16 x 45 удваивает жесткость при увеличении веса только на 45%. Переход на W16 x 67 удваивает вес и утраивает жесткость.

    Если ваша балка с широкими полками воспринимает нагрузки на слабую ось, подумайте о том, чтобы зафиксировать боковые стороны. Вообще говоря, пластины не должны быть очень тонкими, чтобы оказывать большое влияние.

    Увеличить модуль упругости

    Увеличить модуль упругости в большинстве случаев сложно. Практически единственный способ увеличить это — изменить материал. Если вы уже используете сталь, вы находитесь на вершине пищевой цепи; нет больше возможностей для улучшения.

    В области пластмасс и неметаллических материалов гораздо больше возможностей. Часто переход от стандартного пластика к армированному волокном пластику, стекловолокну или углеродному волокну является хорошим шагом.

    Ниже приведен список обычных предметов и их модуль упругости, отсортированный от самого высокого к самому низкому. Если вам нужно свести к минимуму прогиб, рассмотрите материал выше в этом списке.

    Material Modulus of Elasticity (ksi) Material Modulus of Elasticity (ksi)
    Tungsten 59465 Zinc 12000
    Monel 48000 Gold 10733
    Inconel 31000 Aluminum 10008
    Steel 29000 Glass 7252 – 13053
    Nickel Steel 29000 Олово 6817
    Никель 25000 Хром 5221
    7 9 Углеродное волокно Пластик 21756 Beryllium Copper 2611
    Gray Cast Iron 18855 Wood (Douglas Fir) 1885
    Silicone 18855 – 26832 Wood (Oak) 1595
    Nickel Silver 18500 Medium Density Fiberboard – MDF 580
    Aluminum Bronze 17405 Acetal 406
    Copper 16969 Polycarbonate 377
    Phosphor Bronze 16824 PVC 348 – 595
    Titanium Alloy 16000 Nylon 6-6 290 – 580
    Brass 14794 – 18130 HDPE 116
    Bronze 14504 LDPE 16 – 65

    https://mentoredengineer. com/what-to-do-when-your-beam-load-case-isnt-in-a-table/

    Добавление других балок для распределения нагрузки

    Добавление дополнительных балок к перенос груза может быть эффективным способом минимизации прогиба. Если у нас будет одна балка и мы добавим вторую, наш прогиб сократится вдвое. Превосходно!

    Однако, если у нас будет 2 балки и мы перейдем к трем, мы можем получить такое же отклонение, если вы неправильно спланируете расположение балок. Предполагая распределенную нагрузку по ширине балок, центральная балка может принять на себя 1/2 нагрузки, а внешние балки — только по 1/4 нагрузки каждая. Рисунок ниже иллюстрирует этот момент, а уравнения дают нагрузку на каждую балку. 92 или psf), W — ширина конструкции, n — количество балок.

    Центральная балка отвечает за 18″ ширины груза, а на концы приходится только 9″ нагрузки. Вот почему добавление еще одного луча таким образом контрпродуктивно.

    Теперь, чтобы каждая балка несла равную часть нагрузки, нам нужно сдвинуть внешние балки так, чтобы расстояние от центра внешних балок до конца равнялось половине расстояния между балками. На рисунке ниже показано правильное соотношение.

    Равнонагруженные балки

    Это работает, потому что каждая секция балки отвечает за 6 дюймов нагрузки с каждой стороны.

    В следующий раз, когда будете проезжать под бетонным мостом, посмотрите, как расположены балки.

    Подробнее

    Лучшее руководство по определению прогиба в балках с переменным поперечным сечением

    Лучшее руководство по решению статически неопределимых балок

    Как рассчитать данные балки, если ваш случай не указан в таблице

    Резюме

    Существует множество способов минимизировать прогиб балки. Глядя на нагрузки, опоры, свойства сечения и материал, вы сможете увидеть, какие варианты доступны для придания жесткости вашей балке.

    Калькулятор труб – вместимость круглых, прямоугольных и квадратных труб