Расчет двутавровых балок металлических балок перекрытия: Расчет металлической балки перекрытия

Стальная или двутавровая балка поставляется с заводов-производителей на склады в Москву, МО и другие регионы РФ в пачках, которая скрепляется металлической лентой и средний вес одной пачки составляет 7-8 тонн.

Какие заводы производят

Основными заводами и предприятиями-изготовителями двутавровой балки являются:

• Нижнетагильский металлургический комбинат (ОАО «Евраз НТМК»)
• Западно-Сибирский металлургический комбинат (ОАО «ЗСМК»)
• Кулебакский металлургический завод (ОАО «КМК»)
• Металлургический комбинат «Азовсталь ( ОАО «МК «Азовсталь»)
• Енакиевский металлургический завод (ОАО «Енакиевский МК»)

Стандартная норма загрузки в автотранспорт

Максимальная масса загрузки такого металлопроката, как стальная балка — составляет 25 тн.
Автотранспорт, в частности длинномер, позволяет перевозить эту продукцию — длиной до 12 м.

Норма загрузки стального балки в ж/д транспорт

В одном грузовом вагоне ж/д транспорта возможна перевозка двутавровой балки массой до 70 тн и длиной до12 м. Отгрузка вагонными нормами осуществляется напрямую с заводов-изготовителей или с металлобаз Москвы, Московской области и других регионов РФ, кроме того возможна комплектация стального двутавра различных характеристик.

Как называется балка на английском языке

I-beam

Перекрытия по металлическим балкам: варианты, материалы, оборудование

Дата: 22 января 2018

Просмотров: 5307

Коментариев: 0

Для устройства прочных перекрытий в возводимых зданиях строители применяют проверенные методы, предусматривающие использование различных строительных материалов. Повышенный запас прочности обеспечивают профили, изготовленные из стального проката. Сооружаемые на их основе перекрытия по металлическим балкам обеспечивают надежность возводимых конструкций и длительный ресурс эксплуатации. Они превосходят конструкции на базе деревянных брусьев по эксплуатационным показателям и способны воспринимать значительные нагрузки. Рассмотрим их детально.

Конструктивные варианты перекрытия по металлическим балкам

На основе стального профиля можно сделать прочное перекрытие, используя различные варианты:

• перекрытие монолитное по металлическим балкам. Формируется путем заливки бетона в опалубку, дополнительно усиливается арматурной решеткой. Это проверенный на практике вариант, отличающийся комплексом преимуществ. Главные плюсы, привлекающие застройщиков – повышенная прочность бесшовной поверхности и отсутствие неровностей;
• монолитно-сборную конструкцию. Для ее обустройства применяются блоки из ячеистого бетона, изготовленные на промышленных предприятиях. Они укладываются краями на поверхность стального профиля. Сооружается теплоизолированные опалубка, производится армирование и заливаются бетонным раствором стыковые участки;
• составную конструкцию из различных материалов. Могут применяться стандартные панели, деревянные доски, плиты. Элементы основы устанавливаются на несущие стальные балки. Для обеспечения комфортных условий эксплуатации важно утеплить и звукоизолировать сформированную поверхность, а также заделать зазоры между элементами.

В зависимости от финансовых возможностей и наличия материалов, застройщики в равной мере используют указанные варианты.

К качеству и прочности перекрытий в здании любой конструкции предъявляются особенно жесткие требования

Применяемые материалы и оборудование

В качестве несущих балок используют различные виды металлического проката:

• двутавр номер 16 или 20;
• швеллер высотой до 20 см;
• уголок, сваренный в силовой каркас.

Для формирования выбранного конструктивного варианта, помимо несущих элементов, потребуются следующие материалы:

• бетонная смесь для формирования цельной основы;
• стандартные блоки из ячеистого бетона для сборно-монолитного варианта;
• строганные доски или готовые бетонные панели для составной конструкции.

Для усиления применяются арматурные прутки, диаметр которых соответствует результатам выполненных расчетов.

Сооружение опалубки потребует применения следующих стройматериалов:

• деревянных щитов или влагостойкой фанеры толщиной 2 см и более;
• полиэтиленовой пленки для гидроизоляции бетонного массива;
• подпорок из металла или древесины, обеспечивающих устойчивость опалубки.

Для разных типов домов используют как перекрытия по металлическим балкам, так и по деревянным, а также железобетонным

Следует также подготовить оборудование:

• бетоносмеситель, ускоряющий процесс приготовления рабочего состава;
• сварочный аппарат, предназначенный для сварки арматурного каркаса.

Специальный инструмент для строительных мероприятий не требуется. Используется набор инструментов, имеющийся в арсенале каждого домашнего умельца.

Достоинства и недостатки перекрытия по металлическим балкам

Конструкция с несущими элементами из стального проката обладает рядом достоинств:

• повышенной надежностью;
• высоким запасом прочности;
• длительным ресурсом эксплуатации;
• увеличенной несущей способностью.

Применяя металлоконструкции из стального профиля можно перекрывать пролеты увеличенных размеров, правильно подобрав номер используемого проката.

[testimonial_view id=»19″]

Наряду с преимуществами, имеются и слабые стороны:

• трудоемкость монтажных работ, связанная с повышенной массой металлоконструкций и необходимостью их транспортировки с помощью специальных устройств;
• необходимость выполнения сложных инженерных расчетов, подтверждающих нагрузочную способность сооружаемых оснований на основе стальных профилей.

К недостаткам также относится подверженность металла воздействию коррозионных процессов, уменьшающих прочность конструкций. Однако с помощью специальных покрытий можно надежно защитить металл, и обеспечить долговечность металлоконструкций на протяжении всего периода эксплуатации здания.

Перекрытия по металлическим балкам очень прочны и надежны

Расчет перекрытия по металлическим балкам

Необходимо ответственно подходить к выполнению расчетов, приняв решение сделать пол или потолок на основе стальных профилей.

При этом необходимо учитывать комплекс факторов:

• общий вес;
• нагрузочную способность;
• площадь формируемой поверхности;
• расстояние между балками;
• ширину пролета.

Выбор подходящего номера металлопроката, соответствующего высоте профиля, осуществляется с учетом воспринимаемой нагрузки.

Несущая способность составляет:

• 0,075 т/м2 – для перекрытий чердачных помещений;
• 0,150 т/м2 – для цокольной основы и межэтажных оснований.

С возрастанием ширины пролета увеличивается высота стальных балок:

• прочность при шестиметровом пролете обеспечивает двутавр № 20 с высотой профиля 200 мм;
• при уменьшенном до 4 м расстоянии между стенами можно использовать двутавр № 16 с высотой 160 мм.

Зная площадь монолитной поверхности, несложно рассчитать потребность в бетоне. Для этого следует умножить площадь на высоту бетонного массива. Имея чертеж арматурной решетки можно вычислить потребность в стальных прутках для усиления основы. Все расчеты производятся на основании предварительно разработанной проектной документации или рабочего эскиза.

Однако есть у них и недостаток – они подвержены коррозии

Перекрытие по двутавровым металлическим балкам – подготовительные работы

На подготовительном этапе выполните следующие мероприятия:

1. Определитесь с материалом, который предполагается использовать для изготовления перекрытия помещения, а также изучите последовательность действий.
2. Разработайте рабочий чертеж, предоставляющий полную информацию о конструктивных особенностях перекрытия и сортаментах применяемых материалов.
3. Выполните расчеты, подтверждающие прочностные характеристики строительной конструкции и необходимый для длительной эксплуатации запас прочности.
4. Рассчитайте потребность в строительных материалах, оцените объем расходов, а также подготовьте инструменты.
5. Смонтируйте двутавровые балки, соблюдая интервал между опорными элементами, равный 1–2 м и проконтролируйте правильность установки с помощью уровня.
6. Соберите по нижнему уровню двутавра щитовую разборную опалубку, используя ламинированную фанеру или строганные доски, обеспечьте отбортовку высотой 15–20 см.
7. Закрепите деревянные брусья или стальные распорки для обеспечения неподвижности опалубочной конструкции, которая должна выдержать массу бетона.

При монтаже опор устанавливайте деревянные балки по одной штуке на каждый квадратный метр площади, а металлические элементы в 2 раза реже. Применение стоек телескопического типа существенно облегчит работы по фиксации опалубочной конструкции. Закончив подготовительные мероприятия, приступайте к основной работе.

Правильный расчет перекрытия по металлическим балкам очень важен

Монтируем перекрытие монолитное по металлическим балкам

Застройщиков привлекает цельная конструкция, изготовленная из бетона, усиленного арматурной решеткой.

После установки металлических балок, сооружения опалубки и обеспечения ее устойчивости производите работы по формированию монолитной плиты из железобетона по следующему алгоритму:

1. Проверьте отсутствие щелей в деревянной опалубке и, если необходимо, загерметизируйте их.
2. Соберите арматурный каркас, применяя металлические прутки с размером сечения 10–12 мм.
3. Уложите каркас в опалубку, обеспечив постоянный интервал до поверхности будущей бетонной плиты 4–5 см.
4. Залейте бетонную смесь в опалубку и тщательно уплотните бетонный массив с помощью вибратора.
5. Не подвергайте твердеющий раствор нагрузкам на протяжении 4 недель и затем демонтируйте опалубку.

Обратите внимание на размер опорной поверхности по периметру плиты, который должен составлять более 150 мм.

Подводим итоги

Перекрытие по двутавровым металлическим балкам обеспечивает повышенный запас прочности. Важно правильно выполнить расчет перекрытия по металлическим балкам и придерживаться технологических рекомендаций. Квалифицированный совет профессионалов поможет при выполнении работ.

На сайте: Автор и редактор статей на сайте pobetony.ru
Образование и опыт работы: Высшее техническое образование. Опыт работы на различных производствах и стройках — 12 лет, из них 8 лет — за рубежом.
Другие умения и навыки: Имеет 4-ю группу допуска по электробезопасности. Выполнение расчетов с использованием больших массивов данных.
Текущая занятость: Последние 4 года выступает в роли независимого консультанта в ряде строительных компаний.

Как спроектировать стальную двутавровую балку: выбор стали правильного размера для характеристик нагрузки

Стальная двутавровая балка обычно имеет следующие важные характеристики или размеры. (См. Рисунок ниже):

Терминология двутавровой балки

• Толщина полки: Верхние и нижние горизонтальные пластинчатые секции двутавровой балки называются фланцевыми. Толщина фланцев называется толщиной фланца.
• Ширина фланца: Ширина фланца называется шириной фланца.
• Глубина балки: Высота между верхней и нижней поверхностью стальной двутавровой балки называется глубиной балки.
• Толщина стенки: Вертикальное сечение стальной двутавровой балки называется стенкой, а толщина стенки называется толщиной стенки.
• Радиус скругления: Изогнутая часть, где происходит переход между стенкой и полкой, называется скруглением. Радиус скругления называется радиусом скругления.

Шаги для выбора двутавровой балки правильного размера

Общая процедура выбора правильного размера двутавровой балки основана на основных расчетах механического проектирования, как показано ниже:

• Первый вход, который вам понадобится, — это нагрузка на стальную двутавровую балку. спецификации или детали загрузки на стальную двутавровую балку.

• Нарисуйте диаграмму изгибающего момента для заданных нагрузок, и вы найдете значение максимальных изгибающих моментов (например, M ), которые ожидаются для стальной двутавровой балки.

• Выберите приблизительный размер стальной двутавровой балки из стандартной таблицы двутавровых балок.

• Определите момент инерции площади (например, I) выбранной стальной двутавровой балки.

• Получите глубину балки (, скажем, d) выбранной стальной двутавровой балки.

• Теперь используйте следующие формулы для расчета напряжения ( f) в балке:

f / (d / 2) = M / I

f — напряжение изгиба

M — момент на нейтральной оси

y — перпендикулярное расстояние к нейтральной оси

I — момент инерции площадки относительно нейтральной оси x

• Сравните рассчитанное значение напряжения изгиба с пределом текучести стали, чтобы проверить коэффициент безопасности вашей конструкции.

Заключение

Выбор двутавровой балки правильного размера — первый шаг к правильному проектированию конструкции. Описанная выше процедура основана на технических характеристиках статической двутавровой балки. В случаях, когда задействованы динамические нагрузки, вам необходимо использовать инструменты FEA, такие как ANSYS, Pro Mechanica и т. Д.

См. Также

WebStructural — Steam Beam How To

Как спроектировать стальную балку

Том Куджава

Спроектировать стальную балку не так сложно, как вы думаете.По сути, существует 6 шагов для проектирования большинства стальных балок:

1. Материал — выберите подходящую марку стали для балки, которую вы будете проектировать.
2. Форма — Выберите форму стальной балки, которую вы хотите спроектировать.
3. Span — Введите расстояние, которое вы пытаетесь преодолеть.
4. Распорка — нельзя упускать из виду! Распорка имеет решающее значение для определения грузоподъемности балки.
5. Нагрузка — введите нагрузки в зависимости от их типа и варианта нагружения.
6. Дизайн — В США существует два распространенных метода проектирования балок (ASD и LRFD). Выберите метод, который вы хотите использовать, и укажите пределы отклонения.

В приложении для проектирования веб-конструкций балок каждому из этих шагов соответствует значок, позволяющий эффективно проработать процесс проектирования.

1. Материал

Есть много разных марок стали, но обычно одна общая оценка для каждого типа формы.Также есть много разных форм типы, используемые в стальных конструкциях, включая: W, HSS, C и углы назвать несколько. Один из наиболее часто используемых форм для двутавровых балок. в стальной конструкции имеет форму W (широкий фланец). W-формы обычно изготавливается из стали марки А992. В нашем примере мы будем проектирование стальной двутавровой балки W-образной формы. Начнем с выбора подходящий материал для этой формы. Щелкните «Редактировать материал… « ссылку для запуска диалогового окна материала и выберите A992 из список материалов.

2. Форма

Далее, давайте выберем нашу форму W из обширной формы WebStructural. библиотека. Щелкните ссылку «Редактировать фигуру …» , чтобы открыть диалоговое окно формы и выберите W8X15 из списка (возможно, вам придется немного пролистать список, чтобы найти его).Эта балка примерно 8 дюймов в глубину (или в высоту), это первое число в имя формы. Балка весит 15 фунтов / фут, второе число в имя формы. Обычно чем светлее луч, тем меньше он будет стоить, поэтому, чтобы спроектировать наиболее экономичную балку, вам нужно выбрать одну который меньше всего весит, но соответствует вашим дизайнерским критериям. После того, как мы войдем все критерии проектирования и проанализировать нашу балку, мы всегда можем изменить форма и материал, если он не соответствует нашим нагрузкам (спрос).

3. Пролет

Пролет — это расстояние между точками опоры балки. Луч часто бывает только один пролет, поддерживаемый с обоих концов. Однако это не всегда так. Балки можно поддерживать в любом месте по их длине. длины или они могут быть консольными за пределы своих концевых опор. К добавьте или отредактируйте длину пролета в WebStructural, просто нажмите Редактировать отрезки … или щелкните размер пролета на чертеже и добавьте пролет в влево или вправо, затем введите длину второго пролета.

Для нашего примера добавьте пролет вправо и сделайте его 4′-0 дюймов. Отрегулируйте первый пролет равняется 12′-0 «.

Условия поддержки луча также можно изменить в WebStructural, просто нажатие на опору (серый треугольник под балкой). Кликнув поддержка будет переключаться между тремя типами поддержки (условия поддержки): Прикрепленный, фиксированный или бесплатный.В нашем примере измените крайнюю правую опору на Бесплатно щелкнув крайний правый серый треугольник на чертеже. Это будет создать консоль (свес) с правой стороны балки.

4. Распорка

Распорка — невероятно важный, но часто упускаемый из виду аспект конструкции балки. Когда балка изгибается, возникают силы растяжения и сжатия. Для простой пролетной балки (один пролёт между двумя шарнирными опорами): верхняя часть балки будет в сжатии.Именно эти компрессии силы, которые могут вызвать изгиб балки вне плоскости (так называемый боковой изгиб при кручении или LTB). Чтобы понять этот тип изгиба, подумайте о том, чтобы сжать короткую линейку между руками. А теперь подумайте о том, чтобы сжать дворовую палку. Какой из них с большей вероятностью сгибаться и скручиваться при сжатии? Ясно, что чем длиннее, тем тоньше. Именно эта гибкость напрямую связана с изгибом.Если мы сможем закрепить балку против такого типа продольного изгиба, тогда мы часто можем добиться большей прочности на изгиб. Веб-структура позволяет задавать связи во многих различных распространенных конфигурациях. Опоры пролета автоматически считаются местами распорок. Помните, что непрерывная связь предполагает, что сторона сжатия балка закреплена. Если вам нужно найти сторону сжатия вашего балка просто взгляните на диаграмму моментов.Сторона сжатия будет внутри кривой, где бы вы ни увидели области с высокими кривизна (момент). Если вы не уверены в наличии бодрящей силы, вы всегда можно консервативно предположить, что балка полностью свободна.

5. Грузы

Нагрузки

Балка может нести нагрузки от многих различных источников. Ниже это список некоторых наиболее распространенных типов загружений:

Постоянные нагрузки (D) — это постоянные нагрузки.Представьте бетонную плиту или вес стены. Эти нагрузки всегда присутствуют и не меняй.

Текущие нагрузки (L) обычно представляют собой нагрузки типа занятости. Ты представляют собой тип живой нагрузки в структуре, в которой вы сейчас находитесь. Американец Общество инженеров-строителей издает книгу (ASCE 7) с руководством для величина динамической нагрузки, которую следует использовать для различных конструкций.

Живые нагрузки на крышу (Lr) аналогичны действующим нагрузкам, но специфичны для крыши и обычно связаны со строительством или обслуживанием виды деятельности.

Снеговые нагрузки (S) точно хотят, чтобы они звучали как, нагрузки вызвано снегом. Местные строительные нормы и правила часто предписывают подходящую землю или расчетные снеговые нагрузки для использования. Обычно это базовые нагрузки. Дрейф и при необходимости следует учитывать несбалансированные условия.

Прочие нагрузки реже используются в конструкции балок, но могут включать Ветер (W), сейсмическое или землетрясение (E), дождь (R), боковая земля (H) и т. Д.

Типы нагрузки

Балки можно нагружать разными способами, но большинство нагрузок причину изгиба можно описать как:

Равномерная нагрузка Эти нагрузки имеют единицы силы на единицу длины. В WebStructural единицами измерения по умолчанию для равномерных нагрузок являются тысячи фунтов на фут (1 тысяча фунтов = 1000 фунтов). Однородные нагрузки часто используются для упрощения повторяющихся и близко расположенных точек. такие нагрузки, как балки перекрытия или стропила.Для расчета соответствующего равномерная нагрузка для приложения к балке, просто умножьте площадь притока балок на соответствующая площадь нагрузки. Нагрузки на площадь и другие нагрузки на конструкцию учреждены Американским обществом инженеров-строителей документом ASCE7 и являются выражается в фунтах на квадратный фут (psf).

Линейные нагрузки Линейные нагрузки очень похожи на однородные нагрузки, но не имеют постоянной величины, а изменяются по их длине.Линейные нагрузки также имеют единицы силы на длину. Линейные нагрузки можно использовать для представляют собой треугольные снежные заносы или балки с балками, обрамляющими перекос угловой, или многие другие нагрузки треугольного и трапециевидного типа.

Точечные нагрузки Точечные нагрузки имеют единицы силы. По умолчанию в WebStructural — это кипы (1 кип = 1000 фунтов). Точечные нагрузки могут быть как просто, как реакция другого элемента, такого как балка, вставленная в другой балка, или колонна, сидящая на балке.

Моменты Моменты — это нагрузки, вызывающие вращение оси балки и имеют единицы силы, умноженные на длину. По умолчанию в WebStructural кип-футов. Моменты более сложны для тех, кто с ними не знаком, но рассмотрим колонну, приваренную к верхней части стальной балки. Если сила приложена к верхней части колонна, это заставит балку, к которой он прикреплен, изгибаться как и рычаг. Эта реакция типа изгиба — момент.Если сила в направлении оси балки (или направлении пролета), ее можно ввести как момент в WebStructural. Если приложенная сила перпендикулярна оси балки, то будет введен крутящий момент. WebStructural не в настоящее время допускают ввод скручивающих нагрузок.

Загрузка нашей балки

Для нашего примера возьмем статическую нагрузку D = 0,63 к / фут и живая нагрузка L = 1.5 км / фут Кроме того, мы обязательно включим Собственный вес . Вы можете редактировать нагрузки, щелкнув любую нагрузку на чертеже или щелкнув текст Edit Loads … над рисунком или из меню Правка → Нагрузки …

Начнем с нажатия Edit Loads … . Это подтянет Диалог загрузок . Диалог загрузки позволяет добавлять новые загружает или редактирует существующие нагрузки, щелкнув строку в Текущие нагрузки таблица.

Давайте продолжим и отредактируем нашу статическую нагрузку, щелкнув первую (и единственная) строка в таблице Current Loads . Первая вещь нам нужно отрегулировать нагрузку так, чтобы она покрывала всю длину нашего луча. Вы можете сделать это, нажав кнопку с надписью Правый конец . Это изменит конечное положение груза. до конца балки.

Теперь добавим наш с живой нагрузкой . Поскольку наша живая нагрузка такая же длины в качестве нашей статической нагрузки, мы можем просто добавить величину для Live Load Корпус для нашей текущей равномерной нагрузки. В униформе В диалоговом окне отметьте флажок Показать все загружения . Щелкните это поле, чтобы отобразить таблицу загружений . Введите 0,63 дюйма статический грузовой ящик (ящик D ) и 1.5 в ящике с динамической нагрузкой (ящик L ).

А как насчет коэффициентов нагрузки? В зависимости от того, какой метод проектирования вы выберете, (см. Ниже) вводимые вами нагрузки будут учтены соответствующим образом. Просто войдите в сервис (нефакторные) нагрузки.

Теперь ваша модель должна выглядеть так

6. Проект

Метод расчета (ASD или LRFD)

может быть спроектирована по нагрузке или Расчет фактора сопротивления (LRFD) и расчет допустимого напряжения (ASD).Оба методы дают аналогичные результаты. У инженеров свое мнение о плюсах и минусы каждого метода, но оба в настоящее время разрешены в США. Просто нажмите Редактировать дизайн … и выберите способ, которым вы хотите нравится использовать.

Расчетные уравнения

WebStructural автоматически учитывает ваши нагрузки и применяет их в соответствующих расчетных уравнениях.Вы можете просмотреть это уравнение и исключите те, которые вы не хотите включать в анализ, если хотите.

Чтобы исключить определенные уравнения, нажмите на одно из таблица уравнений, чтобы переключить его.

Прогиб

Прогиб — важная мера балки представление. Балки с чрезмерным прогибом могут быть достаточно сильными, чтобы несут свои расчетные нагрузки, но плохо работают в эксплуатации.Излишний прогибы могут привести к жалобам пользователя, в том числе на надувные полы, потрескавшиеся отделка зданий, нестабильность механического оборудования и т. д. The International Строительный кодекс (IBC) предписывает минимальный прогиб для различных элементов и типы нагрузки. Прогибы обычно описываются как отношение или L (пролет) над некоторое значение для сравнения и стандартизации. Пример: Коэффициент отклонения для отклонения 0,5 дюйма в 12-футовой балке равен L / 288 = 12 футов x 12 дюймов / фут. (охватывать) 0.5 дюймов (отклонение). Теперь рассмотрим балку, которая отклоняется на 0,75 дюйма и составляет 18 футов. длинный. Он имеет эквивалентный коэффициент отклонения или L / 288. Теоретически эти лучи имеют такие же характеристики отклонения, даже если балка с большим пролетом имеет большую прогиб. Это потому, что прогиб менее заметен на большем расстояние. L / 100 часто считается близким к пределу прогиба, который обнаруживаемый человеческим глазом. L / 360 обычно считается минимальным допустимым прогиб из-за временных нагрузок на перекрытия, но это лишь минимум.

Отчетность

После того, как вы ввели все критерии, все, что вам нужно сделать нажмите эту большую зеленую кнопку «Рассчитать» , которую я знаю, что вы были зуд щелкать. WebStructural выполнит конечный элемент анализ для вашей модели балки. Он определит расчетные силы и рассчитает расчетные мощности балки с использованием Американского института Стандарты стальных конструкций (AISC).Если вы изначально выбрали подходящего размера балки, вы увидите много зелени и изгибов, сдвигов, и коэффициенты отклоняющей способности будут меньше 1,0. Эти ценности процент емкости. Например, если в вашем отчете указано «Изгиб 0,88» выбранная вами конфигурация балки имеет 88% прочности на изгиб. (по данным AISC).

Если ваш отчет красный, то ваши коэффициенты мощности больше, чем 1.0 и балка не соответствует критериям проектирования. Это значит, что ты нужен луч побольше! Просто выберите другую форму (больший момент инерции) и нажмите кнопку Рассчитать .

Похоже, у нас это неплохо получается — наш дизайн зеленый!

Вот и все. Конструкция стальной балки в несколько кликов.

В WebStructural мы стремимся предоставить вам высококачественные проектные расчеты с прозрачные отчеты, на которые можно положиться.Если вы нашли это руководство полезным, пожалуйста поделитесь им со своими коллегами.

Ждем вашего ответа. Сообщите нам, если у вас есть предложения или пожелания.

Happy Engineering,

Команда WebStructural

Размеры стальных двутавров, HSS, швеллеров и уголков [+ бесплатный калькулятор]

Введение

доступна в различных стандартных размерах.Вы найдете размеры для этих размеров в наших удобных таблицах ниже, сгруппированные по форме конструкции. Кроме того, есть полезная информация о применимых стандартах и ​​других основах.

обычно обозначается ее профилем (например, «двутавровая балка») и размером. Размеры определяются стандартами, которые описаны в разделах для каждой формы ниже.

Одна из целей конструкционной стали, которая направлена ​​на определение формы, состоит в том, чтобы у нее были высокие вторые моменты площади, которые делают их очень жесткими по отношению к площади их поперечного сечения.Это делает их прочными по сравнению с количеством материала и весом, которые необходимо использовать при их строительстве.

Стандартные формы из конструкционной стали Уильям Перри из компании Mercury Business Development — https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=5326461…

Если вы хотите узнать больше о свойствах различных типов стали, используемых в конструкционной стали, ознакомьтесь с нашей удобной статьей о типах металлов.

Бесплатный калькулятор размеров и веса стали

Все данные, которые вы ищете по стандартным размерам стали, доступны ниже в табличной форме, но зачем использовать таблицы, когда доступен бесплатный калькулятор, который содержит всю ту же информацию, а также поможет вам рассчитать вес, объем и стоимость для квотирования работ ?

Наш калькулятор каналов и скорости G-Wizard имеет все это и многое другое.Воспользовавшись нашей бесплатной 30-дневной пробной версией, вы получите доступ к бесплатному калькулятору размера и веса стали (и многому другому):

Все стандартные конструктивные формы доступны в бесплатном калькуляторе размеров и веса…

В бесплатном калькуляторе размеров и веса доступны все стандартные конструктивные формы, и это касается не только стали — имеется большая база данных материалов с более чем тысячей различных материалов на выбор.

Чтобы получить бесплатную пробную версию и пожизненный доступ к бесплатному калькулятору размера и веса, щелкните ниже:

Стальной двутавр, размеры

Двутавровые балки также известны как двутавровые балки, W-образные балки (для «широкого фланца»), универсальные балки (UB), стальные прокатные балки (RSJ) или двутавровые балки.Двутавровые балки имеют двутавровое или, если повернуть, H-образное поперечное сечение. Горизонтальные элементы буквы «I» называются «фланцами», а вертикальные элементы — «перемычкой». Двутавровые балки являются одной из нескольких стандартных конструкционных форм для стали, и они обычно используются в строительных и гражданских проектах.

Форма двутавровой балки обеспечивает универсальную прочность при минимальном весе. Перегородка противостоит силам сдвига, в то время как полки выдерживают изгибающий момент, испытываемый балкой. Таким образом, двутавровые балки очень эффективны для восприятия изгибающих и поперечных нагрузок в плоскости стенки.Слабость формы в том, что она не сопротивляется скручивающим силам и не обладает большой пропускной способностью в поперечном направлении. Если необходимы прочности в этих областях, предпочтительны полые структурные профили (HSS).

обычно производятся методом прокатки, изобретенным в 1849 году Альфонсом Хальбоу во Франции. Использование двутавровых балок было обычным явлением в середине 20 века. Сегодня также широко распространены сборные двутавровые балки, которые изготавливают путем сварки вместе полок и стенки.

Стандарты США

В США наиболее распространены широкие полки (W-образные балки). Эти балки имеют почти параллельные фланцы. Соответствующие стандарты с пределом текучести:

— ASTM A992: 50 000 — 65 000 фунтов на кв. Дюйм (340-450 МПа)

— A588: аналогично A572

— A572: 42 000–60 000 фунтов на квадратный дюйм (290–410 МПа), но наиболее распространенным является 50 000 фунтов на квадратный дюйм (340 МПа).

— A36: 36000 фунтов на кв. Дюйм (250 МПа)

A992 обычно заменил старые стандарты A572 и A36.

Американский институт стальных конструкций (AISC) издает Руководство по стальным конструкциям для проектирования конструкций различной формы. В нем документируются общие подходы, расчет допустимого напряжения (ASD) и расчет факторов нагрузки и сопротивления (LRFD) (начиная с 13-го изд.) Для создания таких конструкций.

Euronorms

— EN 10024: Горячекатаный конический фланец I профиля

— EN 10034: Конструкционная сталь I и H профилей

— EN 10162: Профили из холоднокатаной стали

Другие стандарты

— DIN 1025-5

— ASTM A6, балки американского стандарта

— БС 4-1

— ИС 808 — Размеры стальных горячекатаных балок, колонн, швеллеров и уголков

— AS / NZS 3679.1 — Стандарт Австралии и Новой Зеландии

Размер стального канала

Структурный канал также известен как C-образная балка.Это тип конструкционной стальной балки, используемой в основном в строительстве и гражданском строительстве. Поперечное сечение канала имеет С-образную форму и состоит из широкой перемычки (при использовании обычно ориентированной вертикально) и двух «фланцев» вверху и внизу перемычки.

C-образные балки не симметричны (по крайней мере, когда используются вертикально), как двутавровые балки, что означает, что ось изгиба не центрирована по ширине полок. Если мы приложим нагрузку к верхней части полки, балка будет пытаться отклониться от стенки.Это может не быть проблемой для некоторых конструкций, но это приводит к тому, что каналы используются реже, чем двутавровые балки для структурных целей.

Вместо этого они чаще всего используются там, где большая плоская перегородка будет либо прикреплена к другой плоской поверхности для максимальной площади контакта, либо будет обращена наружу, чтобы скрыть фланцы по эстетическим причинам.

Применимым стандартом США для стали, используемой в канале, является ASTM A-36, который определяет предел текучести минимум 36 000 фунтов на квадратный дюйм.

Размер стального уголка

— еще одна широко доступная форма из конструкционной стали. Уголок обычно имеет L-образное поперечное сечение.

Полый структурный профиль (HSS), размеры

Полые структурные профили (HSS) — это один из стандартных профилей конструкционной стали. Секции HSS представляют собой профили с полыми трубчатыми профилями, которые обычно имеют квадратное или прямоугольное сечение, хотя также доступны круглые и эллиптические секции. Эти секции также обычно называют стальными трубами или конструкционными трубами, а иногда их ошибочно называют «пустотелой конструкционной сталью».Круглые секции иногда ошибочно называют «стальными трубами», а не трубами, хотя настоящие стальные трубы имеют разные размеры и классифицируются по сравнению с HSS.

HSS — это термин, используемый в США и других странах, который следует американской строительной и инженерной терминологии. В Великобритании термин HSS не используется. Скорее, основные формы называются CHS (круглое полое сечение), SHS (квадратное полое сечение) и RHS (прямоугольное полое сечение).

HSS обычно используется в сварных стальных каркасах, элементы которых подвергаются нагрузке в нескольких направлениях.Квадратные и круглые HSS являются очень эффективными формами для многоосной нагрузки из-за их однородной геометрии по двум или более осям поперечного сечения. Обычно HSS изготавливается из низкоуглеродистой стали, такой как A500 класса C или класса B.

Что нужно знать для использования этого калькулятора — пошаговое руководство

Наш калькулятор прост в использовании, но требует некоторого понимания стальных балок и конструкций. Чтобы облегчить вам жизнь, в этом руководстве пользователя подробно объясняется, какая информация требуется для каждого раздела калькулятора.

1 Детали стальной балки

1.1 Введите длину пролета стальной балки
Введите длину стальной балки.

1.2 Выберите размер стальной балки
Выберите размер стальной балки из раскрывающегося списка. У вас есть выбор «W Beams», «S Beams» или «Американские стандартные каналы».

W-лучи и S-образные лучи имеют характерную I-образную форму, тогда как ширина и глубина более схожи в W-образных лучах, глубина заметно больше, чем ширина в S-образных лучах.Напротив, американские стандартные каналы имеют С-образную форму. Если вы не уверены, какой размер балки использовать, просто позвольте калькулятору стальной балки выбрать размер балки за вас.

1.3 Минимальный предел текучести
Выберите 36 000 фунтов на квадратный дюйм или 50 000 фунтов на квадратный дюйм. (Новая сталь обычно составляет 50 000 фунтов на квадратный дюйм.)

2 Детали загрузки

В раскрывающемся меню выберите один из следующих типов нагрузки: «Равномерно распределенная нагрузка», «Частичная равномерно распределенная нагрузка» или «Точечная нагрузка».

• для равномерно распределенных нагрузок и частичных равномерно распределенных нагрузок , выберите «Детали загрузки» в раскрывающемся меню и введите подчиненную ширину нагрузки.Если вы хотите использовать нагрузку, которой нет в раскрывающемся списке, выберите «Другое».
• Можно добавить несколько нагрузок, нажав «Добавить еще одну нагрузку».
• Для Точечных нагрузок введите размер в Точечную нагрузку по длине балки, имя Точечной нагрузки и Нагрузки.

Вам не нужно добавлять собственный вес стальной балки, поскольку пакет позволяет это автоматически.

Для других грузов вы можете вручную ввести название груза и его вес.

3 Боковые распорки

Если верхняя полка скреплена поперечно расположенными с регулярным интервалом элементами, как правило, по крайней мере, через каждые 2 фута, можно предположить, что она полностью скреплена, при условии, что элементы жесткости прикреплены к балке с помощью крепежных элементов, обеспечивающих надежное соединение. Если это не так, выберите «Нет».

Если ваша балка не будет полностью закреплена, вам необходимо знать длину между ее элементами распорки. Обычно это то же самое, что и длина пролета балки. Однако, если другая балка закреплена перпендикулярно балке по ее длине, это обеспечит фиксацию.В этом случае следует измерить наибольшее расстояние между элементами распорки и ввести эти данные.

4 Пределы прогиба

4.1 Предел прогиба при динамической нагрузке
Это степень прогиба балки под нагрузкой. Обычно это ограничивается диапазоном / 360; однако при необходимости это можно изменить.

4.2 Предел прогиба при общей динамической и статической нагрузке
Обычно мы рекомендуем интервал / 240; однако при необходимости это можно изменить.

Нажмите кнопку «Выполнить расчет» внизу страницы, чтобы создать отчет о расчетах балки. Если вы используете функцию автоматического выбора, вам будет показан список всех размеров стальных балок, которые подходят для ваших требований.

Как рассчитать вес стальной двутавровой балки

Рассмотрите возможность расчета веса стальной двутавровой балки перед перегрузкой конструкции. Стальные двутавровые балки слишком велики и тяжелы для обычных весов, но их вес можно определить математически с помощью нескольких измерений.Вес стальной балки зависит от ее объема и плотности стали. Объем зависит от габаритов балки и определяет, сколько места она занимает. Плотность веса измеряет количество фунтов, которое весит кубический фут вещества. Для стандартной конструкционной стали плотность веса составляет около 490 фунтов на кубический фут.

Измерение двутавровой балки

Стальная двутавровая балка состоит из трех сплошных прямоугольных частей, сваренных вместе. Каждый из них необходимо измерить, чтобы определить объем двутавровой балки.

Сначала измерьте длину стальной двутавровой балки в дюймах. Например, длина может составлять 130 дюймов.

Во-вторых, измерьте толщину и ширину верхней и нижней частей двутавровой балки в дюймах. Выполните измерение со стороны балки, которая выглядит как «Я». Эти толщина и ширина обычно одинаковы. Например, предположим, что верхняя и нижняя части двутавровой балки могут иметь толщину 2 дюйма и ширину 10 дюймов.

В-третьих, измерьте высоту и толщину центральной части двутавровой балки в дюймах.Выполните измерение со стороны балки, которая выглядит как «Я». Например, толщина может составлять 3 дюйма, а высота — 15 дюймов.

Расчет объема и веса

Сначала умножьте толщину на высоту на длину центральной части двутавровой балки, чтобы получить ее объем в кубических дюймах. Выполнение этого шага, например, использованного выше, дает 3 дюйма на 15 дюймов на 130 дюймов или 5850 кубических дюймов.

Во-вторых, умножьте толщину на ширину на длину для верхней и нижней частей двутавровой балки отдельно, чтобы получить объем каждой в кубических дюймах.В примере на этом этапе получается 2 дюйма на 10 дюймов на 130 дюймов, или объем в 2600 кубических дюймов для каждой части.

В-третьих, сложите объем трех частей двутавровой балки, чтобы получить общий объем в кубических дюймах. Продолжая упражнение, вы получите 5850 кубических дюймов плюс 2600 кубических дюймов плюс 2600 кубических дюймов, или 11 050 кубических дюймов.

В-четвертых, преобразуйте объем в кубические футы, разделив его на 1728, поскольку кубический фут равен 1728 кубическим дюймам. Например, этот расчет дает 11050 кубических дюймов, разделенных на 1728 кубических дюймов на кубический фут, или объем, равный 6.4 кубических фута.

Наконец, умножьте плотность стали в фунтах на кубический фут на объем, чтобы получить вес двутавровой балки в фунтах. Выполнение упражнения дает 490 фунтов на кубический фут умноженные на 6,4 кубических футов, или вес 3136 фунтов.

Насколько далеко может простираться стальная двутавровая балка? — Улучшенный дом

Стальные балки известны своей прочностью и тем, что они используются в крупных строительных проектах, таких как небоскребы и крупномасштабное жилье. Они кажутся невероятно разносторонними и бесконечно высокими.Однако всему должен быть предел, в том числе размер стальных балок. Например, стальные двутавровые балки — одни из самых распространенных балок, которые вы найдете. Важно знать, как далеко вы можете пройти, прежде чем вам понадобится еще один луч. Итак, как далеко может пролететь стальная двутавровая балка?

Расстояние, которое может преодолеть двутавровая балка, почти полностью зависит от размера балки. Когда дело доходит до жилых проектов, таких как дома и небольшие здания, вы можете ожидать, что стальная балка будет шириной восемь дюймов.Это позволяет ему охватить до 12 футов, прежде чем вам понадобится еще одна колонна. Некоторые балки могут иметь ширину 10 дюймов, что соответствует как минимум 14-футовому пролету.

Знание расстояния, на которое можно перекрыть балки, оказывает огромное влияние на планирование строительства, и не только из-за финансовых затрат. Пролет ваших стальных балок может повлиять на общую архитектуру вашего дома, а также побудить вас работать с большим количеством элементов, чтобы ваш дом оставался стабильным. Это руководство расскажет вам, чего ожидать и как это рассчитать.

Прежде, чем мы начнем: это работа «сделай сам»?

Хотя можно рассчитать собственные пролеты стальных балок, правда в том, что это рискованное мероприятие. Выяснение того, сколько может простираться двутавровая балка, — это структурная инженерная концепция, и это довольно сложная область. Итак, хотя существуют уравнения, которые вы можете использовать для расчета самостоятельно, лучшее, что вы можете сделать для своего строительного проекта, — это проконсультироваться с инженером-строителем.

Каждое здание индивидуально, и то, что может работать в одном доме, может не работать в другом.Зная это, лучше рассматривать вещи на индивидуальном уровне. Мы понимаем, что это дорогое удовольствие, но поверьте нам, когда мы говорим, что лучше перестраховаться, чем сожалеть. Если возиться со стальными балками и сделать неправильный выбор, можно легко свалить дом!

Какова длина пролета двутавровых балок?

Чтобы понять, сколько стальной двутавровой балки может охватить ваш жилой дом, вам нужно провести небольшую математику. К счастью, у большинства компаний, производящих стальные балки, есть диаграмма пролетов, показывающая, сколько может пролететь двутавровая балка в зависимости от веса, который они будут нести.

Вес имеет огромное значение для того, какой пролет может предложить ваша двутавровая балка, не говоря уже о размере необходимых вам двутавров. Чтобы узнать, что лучше всего подойдет вам, обратитесь к колонне из стальной балки для жилого дома и таблице нагрузок. Эти таблицы позволяют узнать, сколько стальных балок вам понадобится, чтобы выдержать вес вашего дома.

Каков максимальный пролет стальной двутавровой балки?

На этот вопрос сложно ответить, но лучший способ его объяснить — это то, что более длинный луч сможет преодолевать большие расстояния.Также имеет значение, будет ли балка использоваться в качестве основной или дополнительной опоры для дома. Например, 20-метровая стальная двутавровая балка может перекрывать 75 метров, если все остальные элементы в дизайне дома правильно сочетаются.

Определенные вещи также могут помочь максимально увеличить ваш пролет, в том числе наличие решетчатых полов и использование достаточных опорных конструкций. Спросив у инженера, что можно сделать для улучшения пролета двутавровой балки, вы сможете сократить расходы на строительство без потери устойчивости конструкции дома.

Почему так сложно рассчитать пролеты стальной двутавровой балки?

Стальные балки — это то, что создает или нарушает структурную целостность вашего дома. Это балки, которые будут вставлены в фундамент вашего дома и будут поддерживать все деревянные опорные балки, которые делают ваш дом устойчивым. Если стальная балка неуместна, все материалы вокруг нее начнут давить на ваши опоры, вызывая провисание… или, что еще хуже, поломку.

Состав балок, а также физика опоры будут сложной задачей, даже если вы работаете над довольно простым на вид домом.Вот почему большинство профессионалов используют программное обеспечение для проектирования конструкций, такое как Staad Pro или ETabs, чтобы убедиться, что они получают правильный пролет и размер балки.

Сколько стоит установка стальной балки?

Если вы хотите свести к минимуму деньги, которые вы тратите на стальные балки, вы можете использовать для этого решетчатые полы и другие архитектурные приемы. При этом, даже с большой архитектурной поддержкой, вы должны ожидать заплатить от 100 до 400 долларов за фут , чтобы установить стальную двутавровую балку в вашем доме.

Учитывая среднюю длину стальной балки, можно с уверенностью сказать, что каждая балка может стоить от 1200 до 4800 долларов для установки . Однако точная стоимость, которую вы понесете, будет зависеть от того, кого вы нанимаете для ее установки, веса балки, а также других аспектов конструкции, которые также могут повлиять на нее.

Что сильнее: двутавровая или двутавровая балка?

Если вас беспокоит способность двутавровой балки нести ваш груз, вы можете подумать о переходе на двутавровую балку.Опоры двутавровых балок часто имеют более толстую стальную стенку, что означает, что они более способны выдерживать большие нагрузки. Двутавровые балки также сконструированы таким образом, что они несут нагрузку более равномерно, когда дело доходит до скручивания, но менее устойчивы к растяжению и прямому давлению.

В большинстве случаев использование двутавровых балок сокращает время и затраты на строительство. Они также могут выдерживать большее усилие, чем двутавровые балки. Тем не менее, двутавровые балки часто лучше, если вам нужны легкие конструкции и если вам нужно сопротивление растяжению.Если вы не уверены, какая балка лучше всего подойдет для вашего проекта, спросите инженера-строителя.

Наш последний взгляд

Мы не собираемся останавливаться на достигнутом. Попытка вычислить пролет стального двутавра на дом — не то, что обычный энтузиаст-самоделок должен делать самостоятельно. Даже если вы обратитесь к одной из многих диаграмм, предлагающих советы по размеру, при проектировании каркаса дома задействовано так много различных факторов, что это просто не лучшая идея.

Большинство инженеров-строителей полагаются на высококачественное программное обеспечение для проектирования, чтобы измерить максимальный пролет стальной двутавровой балки.Они также используют это программное обеспечение, чтобы определить, какой размер балки лучше всего подходит для проекта. Если у вас нет такого оборудования или опыта в области строительства, это не та задача, которую вы должны пытаться решать самостоятельно.

С точки зрения чистого любопытства, длина пролета , которую может предложить двутавровая балка, может достигать 75 метров (или около 246 футов) в длину, если у вас есть 60-футовая стальная балка. При этом всегда есть новые достижения, когда дело доходит до проектирования конструкций, поэтому, хотя пролеты могут быть ограничены прямо сейчас, неизвестно, как далеко пойдет балка в будущем.

Расчет нагрузок на заголовки и балки | Строительство и строительные технологии

Обратите внимание: Эта старая статья нашего бывшего преподавателя остается доступной на нашем сайте в архивных целях. Некоторая информация, содержащаяся в нем, может быть устаревшей.

Понимание того, как нагрузки передаются через конструкцию и действуют на элементы конструкции, является первым шагом к определению размеров коллекторов и балок

Пол Физетт — © 2005

Большинство строителей автоматически выбирают двойные заголовки -2 x 8 или -2 x 10 для обрамления окон и дверей в каждом доме, который они строят.Эти коллекторы предназначены для поддержки большинства жилых помещений и по совпадению удерживают верхние части окон на одинаковой высоте. Замечательное решение, но эффективно ли это и экономично ли использование материала? То же самое верно и для балок, таких как конструкционные коньковые балки и центральные балки. Слишком часто строители собирают брус размером 2 дюйма, чтобы выдержать нагрузки на крышу и пол, не рассматривая другие варианты. Вы не можете превзойти пиломатериалы для большинства небольших оконных коллекторов, но по мере увеличения пролета и нагрузки более прочные материалы становятся лучшим выбором.Пиломатериалы ограничивают возможности дизайна и в некоторых случаях просто не работают. Parallam, Timberstrand, Laminated Veneer Lumber и Anthony Power Beam — примеры альтернативных материалов, которые предоставляют строителям захватывающий выбор.

В этой серии из двух частей мы рассмотрим, как пиломатериалы и эти инженерные материалы подходят для использования в качестве коллекторов и балок. Часть I покажет вам, как отследить структурные нагрузки до коллекторов и балок. В Части II будут рассмотрены процедуры определения размеров, характеристики и стоимость этих материалов для нескольких приложений (см. «Расчет проектных балок и коллекторов» для части 2).

делаю работу

Работа коллекторов и балок проста. Они передают нагрузки сверху на фундамент снизу через сеть конструктивных элементов. Идея определения размеров коллекторов и балок проста: сложите все временные и статические нагрузки, действующие на элемент, а затем выберите материал, который будет выдерживать нагрузку. Балка должна быть достаточно прочной, чтобы не сломаться (значение Fb), и достаточно жесткой, чтобы она не прогибалась чрезмерно под нагрузкой (значение E).Однако процесс определения размеров этих структурных элементов может быть сложным, если вы не инженер. Вот упрощенный подход, который поможет вам указать подходящий материал для многих приложений.

Первый шаг такой же для пиломатериалов и конструкционных древесных материалов: сложите все нагрузки, действующие на жатку или балку, а затем преобразуйте эту нагрузку в , какую нагрузку будет ощущать каждая прямая опора жатки или балки . Говоря лучевым языком, вы говорите: этот заголовок должен нести X-фунтов на линейный фут.Этот перевод является ключом к любой проблеме определения размеров конструкции. Вооружившись этой информацией, вы можете определить минимальный размер, пролет или прочность балки (кредит джулио). Размеры инженерных деревянных компонентов определяются с помощью таблиц пролетов, которые соответствуют различным пролетам и фунтам на фут балки. Для пиломатериалов необходимо произвести математические расчеты.

считаются либо распределенных , либо точек нагрузок. Слой песка, равномерно распределенный по поверхности, является примером чистой распределенной нагрузки.Каждый квадратный фут поверхности испытывает одинаковую нагрузку. Текущие и статические нагрузки, указанные в строительных нормах и правилах для крыш и полов, являются приблизительными значениями распределенных нагрузок. Точечные нагрузки возникают, когда груз накладывается на одно место в конструкции, например на колонну. Нагрузка на опорную конструкцию распределяется неравномерно. Анализ точечной нагрузки лучше доверить инженерам. Мы будем рассматривать только распределенные нагрузки. Это позволит нам определять размеры балок для наиболее распространенных приложений.

Рисунок 1

Давайте проследим распределенные нагрузки для нескольких разных домов.Предположим, что все они расположены в одном климате, но имеют разные пути загрузки из-за конструкции. Эти примеры показывают, как распределенные нагрузки распределяются между элементами конструкции. Наши образцы домов находятся в районе, где снеговая нагрузка составляет 50 фунтов на квадратный фут площади крыши (снег рассматривается как временная нагрузка). Само собой разумеется, что в более теплом климате снеговая нагрузка, вероятно, была бы меньше, поэтому вам необходимо проверить свою кодовую книгу на предмет временных и статических нагрузок в вашем регионе. Все нагрузки указаны в фунтах на квадратный фут горизонтальной проекции (площадь пятна контакта).(СМ. РИСУНОК 1)

Рисунок 2

Здесь каждый квадратный фут кровельной системы обеспечивает 50 фунтов динамической нагрузки и 15 фунтов статической нагрузки (всего 65 фунтов на квадратный фут) на структурную опорную систему. Помните, что эти нагрузки равномерно распределяются по всей поверхности крыши. Наружная стена (и коллекторы внутри) будут нести все нагрузки от средней точки дома (между опорными стенами) к внешней стороне дома (включая свес крыши).Расстояние в этом случае составляет 12 футов + 2 фута = 14 футов. Таким образом, каждый линейный фут стены должен выдерживать нагрузки, создаваемые полосой шириной 1 фут в этом районе 14 футов. С технической точки зрения стена имеет ширину притока 14 футов. Отсюда мы легко можем видеть, что каждая линейная опора стены поддерживает:

Условия:

Важно перечислить временную нагрузку, постоянную нагрузку и общую нагрузку отдельно, поскольку временная нагрузка используется для расчета жесткости, а общая нагрузка используется для расчета прочности.

Рисунок 3

Этот дом идентичен нашему первому примеру, за исключением того, что он построен из палки. В результате временная нагрузка, статическая нагрузка и распределение сил различны. В отличие от стропильной крыши, временная нагрузка и собственная нагрузка на стропила и балки перекрытия должны учитываться как отдельные системы. Поскольку чердак можно использовать для хранения, временная нагрузка на чердачный этаж в соответствии с нормами установлена ​​на уровне 20 фунтов на квадратный фут.

Условия:

Рисунок 4

Опять же, у этого дома такая же ширина, но у него 2 уровня.Нагрузки на нижний коллектор создают крыша, верхние стены и система 2-го этажа. В Стандартах архитектурной графики вес внешней стены размером 2 × 6 составляет 16 фунтов на фут ² . Таким образом, стена высотой 8 футов весит 8 футов x 16 фунтов / фут ² = 128 фунтов на линейный фут. На жатку доставлено:

Условия:

Балки

Рисунок 5 — На этом рисунке показаны 2 конструктивных элемента: несущая балка конька и центральная балка.У обоих есть приток площадью 12’0 ″. Нагрузка на фут балки определяется так же, как и для жаток.

Условия коньковой балки

Пример фермы

Центральная балка несет половину нагрузки на пол, нагрузку на перегородку и половину нагрузки на второй этаж.Текущие и статические нагрузки указаны в строительных нормах и правилах. Вес перегородки указан в Стандартах архитектурной графики как 10 фунтов на квадратный фут.

B) Состояние балок первого этажа

Резюме

Эти примеры являются типичными для типов вычислений, которые вам необходимо выполнить для определения равномерной нагрузки, которая распределяется на балку или коллектор.Вы должны установить, какую нагрузку принимает каждая прямая опора жатки или балки. Следующим шагом является использование технической литературы любой из компаний, производящих деревянные компоненты, для определения пролета и размера балки. Все они соотносят допустимые пролеты с нагрузкой на фут балки. Списки пролетов основаны на допустимом прогибе, динамической нагрузке и статической нагрузке, которые перечислены в вашей книге строительных норм. В части 2 «Определение размеров инженерных коллекторов и балок» мы сравниваем стоимость и характеристики некоторых деревянных изделий с пиломатериалами.

Все иллюстрации любезно предоставлены Journal of Light Construction.