Какие бывают балки: виды, сечения, материал и маркировка

Содержание

виды, сечения, материал и маркировка

При строительстве промышленных и жилых сооружений немаловажную роль играет такая конструкция, как балка. Этот элемент является несущим на себе основные нагрузки здания в вертикальном направлении. Поэтому очень важным моментом в процессе возведения постройки является расчет и выбор этой строительной детали. От ее надежности, стойкости будет зависеть срок эксплуатации комплекса.

По способу крепления, строительная балка выступает в качестве горизонтального или наклонного бруса, чаще работающего на изгиб. Дополнительная важная функция горизонтальной балки — распределение рассредоточенной нагрузки при действии вертикально направленного момента силы. Именно эта направленность позволяет изделию значительно снизить давление на вертикальные конструкции (колонны, стойки) и прочно их укрепить.

Какие бывают виды балок?

Строительные балки, как и практически все материалы, используемые на стройках, классифицируются по различным видам, ориентированным на определённые работы.

Деревянные

В спектр балочных древесных изделий применяемых, соответственно, в деревянных постройках, попадают лаги, ригели, прогоны, перекладины, и другие элементы, составляющие каркас брускового или бревенчатого жилого загородного дома. При разделении этажей используют балки перекрытий. Для устройства крыши выстраивают балочный каркас, где применяют стропила. Главная функция деревянных балок, равномерное распределение нагрузки по плоскости верхнего покрытия (крыши). Качественные характеристики материала залог прочности и устойчивости сооружения.

Обязательно нужно помнить, что для поддержания прочности, деревянные изделия, в том числе и деревянная балка, должны быть обработаны специальными составами для защиты от горения и плесени.

Железобетонные

В строительстве, монтаж железобетона, например, на промышленных предприятиях, учитывает включение соответствующих изделий в устройство подкрановых балок, бетонных ригелей, устанавливаемых на колонны, под плиты перекрытия.

Железобетонные балки являются строительным элементом линейного типа. Выполненные из качественного бетона с расположенной внутри стальной арматурой для усиления, предназначены перераспределять нагрузку и повысить устойчивость основного конструктива.

Металлические

Металлоконструкции в строительстве включают горизонтальные и наклонные стальные балки, как важную часть жёсткого каркаса. Чаще это двутавровые балки с параллельными гранями. Основные их типы — широкие и колонные. Последние не предназначены для выдерживания повышенной нагрузки, поэтому при монтаже опорных частей, воспринимающих влияние основных действующих сил, используют широкополые балки. Применяются при устройстве подвесных путей, шахтных стволов и так далее.

Опоры

Сама балка ложится на опоры. В зависимости от конструктивных особенностей детали бывают:

  • разрезными: две опоры поддерживают строительный элемент между этажами, в кровле крыши или мостовыми пролетами;
  • неразрезными: несколько опор держат балку, прогиб в одном месте влияет на всю балочную нагрузку.

В зависимости от количества опорных связей данные элементы можно классифицировать на виды:

  • статически определимые: когда количество реакций связей равно числу независимых уравнений равновесия статики;
  • статически неопределимые: когда количество связей больше возможных уравнений статического равновесия.

Поперечное сечение как форма классифицирования

Стальные балки можно классифицировать по торцевому сечению. Подобная классификация в строительстве позволяет распределить соответствующие элементы в сортаменте металла и, таким образом, провести подбор изделий. Например:

  • Прямоугольное сечение. Соответствует применению в пролетах с небольшой длиной.
  • Сечение типа «L». Предназначено главным образом при возведении фасадов сооружений.
  • Сечение типа «Т». Принадлежит стандартным и двускатным тавровым балкам. Оптимально соответствуют проведению монтажа пролетов средней протяжённости.
  • Двутавровое сечение. Балки наделены повышенной устойчивостью и используются для пролётов большой длины. В свою очередь, двутавр может иметь параллельные грани полок. Параметры их разнятся в соответствии со стандартами и установленными ГОСТами.
  • Сечение типа «V». Такая строительная балка играет роль дополнительного изделия для усиления несущей конструкции.
  • Сечение типа «VT». Соответствует прогонам.

Выбор одного из этих видов зависит от назначения сооружения, сейсмоустойчивости региона, стоимости строительства.

Так, полые опоры обычно находят свое применение в легких постройках гаража, небольшого магазина, маленького навеса.

Цельные брусы вполне подойдут для перекрытий на чердаке простого деревянного домика. Различные «тавровые варианты» предназначены для более серьезных нагрузок в многоэтажных домах, производственных постройках. Двутавровые формы на крупных стройках самые популярные, так как они отлично справляются с нагрузкой на изгиб в кровельных конструкциях. Для придания им наибольшей прочности производят такие балки с толстой стенкой, с внутренними гранями под уклоном или параллельно.

А вот трапецеидальные горизонтальные опоры являются самыми крепкими и дорогостоящими.

Из какого материала и как изготавливаются балки?

Для строительных работ используются перекрытия, которые различаются по материалу и виду изготовления:

  • Деревянные. Делятся на цельнобрусовые и комбинированные (склеенные из ДВП, фанеры и дерева).
  • Металлические. Бывают трех классификаций: выполнены способом горячего литья уже готовой формы, сваркой отдельных частей и особые кровли из легких металлов для спортивных, концертных и выставочных сооружений.
  • Железобетонные. Производятся либо в промышленных условиях с непременной вставкой арматуры, либо способом литья сразу на строительной платформе.

Нюансы при расчете балки на прочность

Расчёт прочности балки на изгиб означает определение данных по массе пригодной для балочной конструкции. При этом не допускается проявление каких-либо разрушающих деформаций, таких, как трещины.

Главные факторы, которые учитываются при расчёте на изгиб уже в более подробной форме рассмотрены выше. Выделяя основные моменты, получают следующие характеризующие данные:

  • Длина балки. Изменение её в меньшую сторону повышает устойчивость, и способность выдерживать повышенные нагрузки.
  • Материал изготовления. Самым крепким считается сталь. Далее, следует железобетон и замыкает цепочку древесина.
  • Поперечное сечение. Расчёт площади сечения даёт понимание того какая строительная балка пригодна для проведения тех или иных работ.
  • Способ крепления в несущих конструкциях. Этот пункт тесно связан с предыдущим. Наиболее прочное закрепление проводится при монтаже двутавровых балок.

Важные рекомендации, которые стоит учитывать, выбирая балки

Повторно можно заявить, что балка в строительстве, это один из главных элементов сооружения. Основной фактор при отборе балок для несущих элементов – значение максимальной нагрузки при влиянии вертикально направленных поперечных сил.

В районах, где присутствуют нестабильные климатические условия и высокая степень движения грунта, представляющая сейсмологическую опасность, расчет работы поперечных горизонтальных сил обязателен.

Для облегчения подбора данных, чтобы впоследствии сделать заявку, балки распределены по буквенным маркировкам: Б, Ш, К. Соответственно:

  • Б – стандартные.
  • Ш – широкополочные.
  • К – колонные двутавровые балки.

Следовать рекомендациям необходимо для гарантии конструкциям долговечности и надёжности при возведении зданий.

основные виды, рекомендации по использованию

Балка представляет собой составной линейный элемент несущей конструкции, имеющий минимум  две точки опоры (опирается на оба конца) и работающий на изгиб. Использование балки направлено в первую очередь на распределение весовой нагрузки всей конструкции. Наиболее часто применяется горизонтальное использование балки, которая компенсирует вертикальную поперечную нагрузку. А само весовое давление балки компенсируется вертикальными элементами, горизонтальная поверхность которых является точкой опоры для балки. Последующая компенсация приходится на опоры конструкции, если отсутствуют дополнительные промежуточные элементы. Таким образом, взаимокомпенсация весовых нагрузок позволяет обеспечить устойчивость и надежность всей конструкции.

Виды балок в строительстве

На фото: балки двутавровые в устройстве кровли

Существует большое количество официальных классификаторов элементов строительных конструкций. Ниже будет представлены две наиболее объективные классификационные схемы.

Классификация строительных балок по виду материала

  • Стальная балка представляет собой поперечный или продольный элемент несущей конструкции, выполненный из специальной, углеродистой или низколегированной стали методом горячего или холодного металлопроката. Главное достоинство стальных балок: оптимальная степень прочности при работе на изгиб. Применяются при возведении конструкции, предполагающей повышенную весовую нагрузку или высокую степень опасности: подвесные пути, шахтные стволы и так далее.

На фото: стальная двутавровая балка

  • Железобетонная балка представляет собой строительный элемент линейного типа, применяемый в несущей конструкции с целью перераспределения веса и повышения устойчивости всей конструкции и состоящий из композиционного материала: бетонная матрица, усиленная стальной арматурой. Железобетонные балки являются более дешевым аналогом стальных балок и применяются на объектах со стандартной весовой нагрузкой: жилищное строительство, возведение зданий промышленного типа.

На фото: железобетонная балка для возведения моста

  • Деревянная балка представляет собой элемент несущей деревянной или иной облегченный конструкции, выполненный из древесины. Широко применяется для возведения жилых и хозяйственных сооружения из дерева.

На фото: деревянная балка в устройстве перекрытия

Классификация строительных балок по типу торцевого сечения

  • Сечение прямоугольного типа. Целесообразно в использовании в пролетах с малой длиной.
  • Сечение «L»-типа. Применение целесообразно при конструировании фасадов сооружений.
  • Стандартные и двускатные тавровые балки (сечение «T»-типа). Оптимально подходят для пролетов средней длины. В
  • Балка двутавровая. Имеют повышенную устойчивость и используются для длинных пролетов.
  • Сечение «V»-типа. Используются в качестве дополнительного элемента для усиления несущей конструкции.
  • Сечение «VT»-типа. Использование в качестве прогонов.

Двутавровые балки в свою очередь делятся на подкатегории:

  • Балка двутавровая с параллельными гранями полок. Стандарты и размеры представлены ГОСТом 26020-83.
  • Стандартная двутавровая балка с углом наклона граней полок от 6 до 12%. Стандарты и размеры представлены ГОСТом 8239-89.
  • Специальная двутавровая балка, стандарты и размеры представлены ГОСТом 19425-74. Делятся на два подтипа с маркировкой: «M» — двутавровая балка имеет угол наклона граней до 12%; «C» — двутавровая балка имеет угол наклона граней до 16%.

Отдельно необходимо рассмотреть такой элемент несущей конструкции, как ригель (иногда имеет наименование: ригельная балка). Ригель в подавляющем большинстве случаев бывает железобетонным и в отличие от стандартной балки является неотъемлемым элементом рамы (балка – это самостоятельный элемент конструкции). Ригель широко используется при устройстве опалубки.

Расчет прочности балки при работе на изгиб

Для расчета прочности балки на прогиб (то есть определение веса, который данный элемент несущей конструкции способен выдерживать без появления деформаций и иных ведущих к разрушению конструкции факторов) требуется учитывать целый ряд факторов, основными из которых являются:

  • Длина балки. Чем короче балка, тем большую нагрузку она способна выдержать.
  • Материал, из которого изготовлена балка. Сталь является наиболее прочным материалом.
  • Поперечное сечение балки (площадь и форма). Чем больше площадь, тем больше допустима нагрузка на изгиб.
  • Способ закрепления балки в несущей конструкции. Во многом зависит от формы сечения. Балка двутавровая крепится наиболее прочно.

Для расчета максимальной нагрузки на изгиб используют формулы сопромата. Для упрощения процесса можно использовать онлайн-калькулятор, позволяющий получить достаточно точное значение на основании введенных данных.

Рекомендации при выборе строительных балок и возведении конструкций

  • Основным фактором при выборе балки для возведения несущей конструкции является расчет веса максимальной нагрузки при воздействии поперечных вертикальных сил. Однако, в районах с нестабильными климатическими условиями и высокой степенью сейсмологической опасности необходимо произвести расчет действия поперечных горизонтальных сил.
  • Профили двутавра могут иметь в маркировке следующие буквы: Б, Ш, К. Расшифровка: Б – стандартная, Ш – широкополочная и К – колонная двутавровая балка соответственно.

Выбрать оптимальные профили балки при строительстве – обеспечить долговечность и надежность конструкции!

Что такое металлическая балка в строительстве? 7 областей применения

Строительство зданий и сооружений любого назначения не обходится без основных элементов. Металлическая балка является главной составляющей при возведении зданий. Данная металлоконструкция имеет достаточно широкую область применения. Она обеспечивает надежную опору. Качественно подобранные элементы позволяют значительно увеличить срок эксплуатации будущего сооружения.

В этой статье мы поговорим о том, что такое балка в строительстве, какие они бывают, а также рассмотрим основные области применения.

Что такое металлическая балка

Балка представляет собой металлическую конструкцию, которая предназначена для увеличения показателей прочности и устойчивости различных строительных объектов. Для их производства в основном используется сталь с различными добавками, которые увеличивают сопротивление металла при изгибе.

Изготавливаются различные виды металлоконструкции. Балка равномерно распределяет нагрузку по всей своей поверхности. Основное конструктивное назначение данного элемента – это надежная опора. В большинстве случаев из стальных балок делают перекрытия этажей и кровли зданий.

Как изготавливается металлическая балка

Любая балка состоит из стенок и полок, которые соединяются специальными стыковыми швами. В зависимости от разновидности их конструкция может отличаться. Стыковые швы выполняются при помощи сварки. Производством занимаются на оборудованных предприятиях, где имеются все необходимые станки и приспособления. Процесс изготовления выполняется в несколько технологических этапов согласно ГОСТу.

Линия производства металлической балки

Для каждого вида имеется свой ГОСТ, которые регламентирует все основные показатели и характеристики. Есть ряд определенных параметров, которые строго контролируются и проверяются у готовой продукции:

  • Вес готового изделия;
  • Площадь специального поперечного сечения;
  • Конкретная высота и ширина готовой продукции;
  • Радиус закруглений после сварки, которые располагаются внутри;
  • Угол наклона граней, которые располагаются на внутренней поверхности.

В зависимости от основной площади поперечного сечения стальная балка имеет несколько групп. Группы маркируются цифрами от 10 до 60. Для каждого типа металлопроката будут свои показатели и характеристики, которые необходимо строго соблюдать. Если какой-то из этих параметров будет выше или ниже даже на минимальное значение, то готовая стальная балка потеряет свою первоначальную прочность. Использование такого металлопроката может привести к плачевным последствиям. Поэтому данные показатели строго проверяются на заводе изготовителе.


Например, максимальная площадь сечения двутавра составляет 138 квадратных сантиметров. В этом случае его высота будет достигать 600 миллиметров, а вес порядка 108 килограмм на каждый погонный метр. Продукция выпускается строго определенной длинны (от 4 до 12 метров). Длина изделия напрямую зависит от площади поперечного сечения. С увеличением показателя площади будет увеличиваться и длина.


В соответствии с ГОСТ 8239-89 можно изготавливать металлические балки любого другого размера, которые не прописан в самом ГОСТе. Для этого необходимо выполнить дополнительные расчеты, чтобы получить точные характеристики основных параметров под индивидуальные размеры. Этим занимаются профессиональные инженеры на предприятии. При расчетах учитывается множество других параметров. Например, показатель допустимой погрешности, момент сопротивления и момент инерции. На основании полученных параметров делаются подробные чертежи, по которым в дальнейшем и изготавливается металлоконструкция нужного размера.

3 основные разновидности стальной балки

Существуют различные варианты классификации, но самый распространенный вариант – это разделение по форме. Можно выделить три основные разновидности стальных балок, которые применяются в современном строительстве:

  • Тавровые. Это металлопрокат с основным сечение в виде буквы «Т»;
  • Двутавровые. Данная металлоконструкция имеет сечение в виде буквы «H». В результате того, что у изделия имеется дополнительная полка с противоположной стороны, оно становится более жестким, а соответственно и более прочным;
  • Швеллер. В сечении имеет букву «П». Данная продукция более универсальна и имеет множество областей применения в промышленности.

При возведении жилых и нежилых помещений чаще всего используются двутавровые балки. Они имеют большую жесткость, прочность и очень стойки к всевозможным изгибающим нагрузкам.

Каркас из двутавровой металлической балки

В строительстве применяются и другие разновидности балок. Например, деревянные и алюминиевые. Они имеют более узкую область применения, поэтому не так распространены, как стальные двутавры.

Главные особенности двутавра

Металлическая балка двутаврового типа имеет своеобразное сечение в виде буквы «H». Основными составляющими частями являются верхняя и нижняя полка, а между ними располагается стенка. В дословном переводе латинское слово «taurus» переводится как «бык». Поэтому многие называют данное изделие «двурогим».

Для производства используется две разновидности стали (углеродистая или некоторые марки низколегированной). Благодаря своей форме металлопрокат способен спокойно переносить достаточно большие нагрузки различного типа, включая изгибающие нагрузки.

Балка имеет несколько базовых разновидностей в зависимости от главного назначения и области применения. Полки могут быть как параллельными друг другу, так и с определенным наклоном. Параллельные полки получили большее распространение. Они в свою очередь тоже имеют несколько групп, которые обозначаются буквами русского алфавита:

  • «К» — основная область применения это строительство опор и колон;
  • «У» — данная продукция имеет достаточно зауженные полки;
  • «Д» — полки средней длины;
  • «Ш» — достаточно широкие полки, которые выдерживают дополнительные нагрузки.

7 областей применения

Имеется семь основных областей применения двутавра:

  • Укрепление кровли жилых и промышленных зданий. Это самая распространенная сфера применения;
  • Перекрытия между этажами зданий;
  • Всевозможные колонны и опоры у промышленных помещений и архитектурных сооружений;
  • Металлические фермы и каркасы для ангаров; ⇓
  • Шахтовые стволы;
  • Изготовление железнодорожных вагонов различного размера и формы;
  • Мосты, крановые эстакады и ряд других строительных объектов индивидуального назначения.

Базовые преимущества и недостатки

Металлопрокат стальной двутавровый, как и любая металлическая продукция имеет свои преимущества и недостатки, которые необходимо знать, прежде чем использовать ее в строительной отрасли.

Контроль качества двутавровой балки

Главные преимущества – это надежность и высокие показатели прочностных характеристик. Все это достигается благодаря специфическому сечению и прочной стали. Данное изделие равномерно распределяет все воздействующие на нее силы. Нет концентрации сил в одном месте, соответственно металл не устает и срок его эксплуатации значительно увеличивается. Все это позволяет использовать металлопрокат при строительстве крупных (многоэтажных) объектов с большими нагрузками.

Кроме этих главных показателей можно выделить следующие преимущества:

  • Относительно небольшой вес. Специальная форма сечения не требует достаточно большого количества металла для производства, поэтому вес готовой продукции небольшой. Вес никак не влияет на прочностные характеристики;
  • Высокая экономичность. Двутавр обладает высокой жесткостью, что позволяет использовать его для укрепления колонн и опор без дополнительных армирующих элементов. Если для укрепления использовалась обычная арматура, то пришлось бы значительно потратиться на покупку необходимо объема;
  • Хорошая устойчивость к сжатию и изгибающим нагрузкам. Это позволяет использовать балки в местах с повышенной вибрацией и другими видами колебаний. Например, при возведении мостов различного назначения;
  • Легко сваривается. Благодаря этому значительно повышается скорость монтажа строительных конструкций;
  • Все характеристики и геометрические показатели не меняются со временем. Металлопрокат настолько прочный, что даже под воздействием больших сил не деформируется, а соответственно все характеристики сохраняются;
  • Удобная транспортировка. Форма в виде буквы «H» позволяет более компактно укладывать двутавр в автотранспорт. Это значительно сокращает расходы на доставку и транспортировку.

Необходимо знать

У двутавровой балки имеется и ряд недостатков, которые тоже необходимо знать и учитывать:

  • Низкие показатели огнеупорности. Если в помещении или архитектурном сооружении произойдет пожар, то прочностные характеристики изделия значительно понизятся, что не позволит эксплуатировать его далее;
  • Подвергается воздействию коррозии. Для производства применяется низколегированная или углеродистая сталь нескольких марок, а она очень подвержена разрушению от коррозии. Поэтому использование балок данного типа в условия высокой влажности не рекомендуется. Если использовать все же приходится, то необходимо дополнительно обработать поверхности специальным защитным средством;
  • Нельзя использовать при строительстве зданий с очень большими пролетами. Если не будет дополнительных опор, то основные несущие способности на порядок уменьшатся;
  • Плохая устойчивость к скручивающим силам.

Если нужна металлическая балка — обращайтесь! Мы предоставляем все сертификаты качества, а также можете почитать отзывы наших покупателей.

Всего Вам доброго!

Виды балок — Доктор Лом

В те времена, когда люди вели свою родословную от богов и напрямую общались с богами (или искренне верили, что общаются), вопросы экономической целесообразности и времени строительства были на последнем месте. Строительство могло вестись сколь угодно долго — и 100 и 300 лет, с неимоверными по тем временам экономическими и человеческими затратами, какое это имеет значение по сравнению с вечностью? 

Сейчас приоритеты изменились, вера в богов не то чтобы угасла, но как-то утилизировалась, подстроилась под личные надежды и чаяния каждого отдельно взятого человека, из-за чего ценность человеческой жизни возросла, но и экономическая целесообразность любого действия странным образом вышла на первое место. Теперь, когда человек хочет что-то построить, он обычно сначала подбирает наиболее оптимальный с точки зрения денежных и временных затрат вариант и только потом задумывается над эстетикой. Впрочем, этическую сторону этой проблемы мы здесь обсуждать не будем, а просто рассмотрим существующие виды балок перекрытия и относительную эффективность их использования. Подчеркиваю — ОТНОСИТЕЛЬНУЮ.

В строительстве балка — это некая прямолинейная конструкция, закрепленная на опорах (опоре). Большинство расчетов балки сводится к определению максимальных внутренних напряжений, действующих в поперечном сечении балки, после чего определяются геометрические параметры поперечного сечения, исходя из прочностных характеристик материала. Для определения максимальных внутренних напряжений строятся эпюры действующих сил Q и изгибающих моментов М. При этом расчеты чаще всего приходится производить по действию изгибающего момента, так как он редко бывает постоянным, а при сосредоточенной нагрузке, приложенной к середине балки, линейно изменяется. Почему так происходит, рассказывается отдельно, а здесь мы лишь рассмотрим варианты сечения для балки из вышеуказанной статьи:

Рисунок 1. Эпюры поперечных сил и изгибающих моментов при действии сосредоточенной нагрузки для балки на шарнирных опорах.

Таким образом получается, что для балки постоянного сечения при сосредоточенной нагрузке эффективность использования материала по длине не превысит 50% (влияние поперечных сил мы пока не рассматриваем), но и это еще не все, оказывается и форма поперечного сечения имеет большое значение:

Рисунок 2. Основные сечения балок и приведенные эпюры нормальных напряжений.

Сразу оговорюсь, что показанные на рисунке 2 приведенные к форме поперечного сечения эпюры нормальных напряжений — понятие достаточно условное и в официальной литературе по сопромату не встречающееся. В строительной механике принято строить эпюры, чтобы было легче определить максимальные значения нагрузок, в данном случае внутренних растягивающих и сжимающих нормальных напряжений, и затем рассчитывать конструкции на эти нагрузки. Так как внутренние напряжения в различных материалах — процесс достаточно сложный и запутанный, то для упрощения расчетов принято считать, что нормальные напряжения, возникающие в изгибаемом элементе, распределяются так, как показано на рисунках 2.б) и 2.в) и это правильно, но при этом часто опускается, что такое допущение будет правильным не для всего поперечного сечения, а для некоторого бесконечно малого участка сплошного поперечного сечения балки с высотой h и шириной δb и потому в целом справедливо только для прямоугольных сечений. А если сложить единичные эпюры нормальных напряжений для поперечных сечений различной формы на всех участках так, что Σδb = b, то мы получили бы эпюры приблизительно такого вида, как показаны на рисунке 2. Впрочем внутренние напряжения имеют способность перераспределяться, в частности после достижения предела пропорциональности деформаций и при приближении к пределу текучести, в результате чего, конечно же никакого скачка нормальных напряжений не будет, а в поперечном сечении балки кроме нормальных напряжений будут действовать и касательные напряжения, параллельные оси z (для касательных напряжений строятся отдельные эпюры, используемые для расчета конструкций), и потому эпюры, показанные на рисунке 2, являются достаточно условными. Тем не менее эти эпюры, в некоторой степени справедливые для области упругих деформаций, достаточно наглядно демонстрируют эффективность использования материала. 

Одним из самых неэффективных с точки зрения использования физических свойств материала является круглое сечение балки, показанное на рисунке 2. а). Эффективность использования материала такой балки в максимально нагруженном сечении около 16%. Эффективность сечения по высоте 25% (почему, станет понятно ниже). Устойчивость сечения — 100%. Общая эффективность около 2%. Тем не менее бревна издревле были наиболее доступным строительным материалом, требующим минимум обработки перед использованием. Условная степень готовности бревна к использованию, другими словами, условная степень готовности балки — 90%, ведь дерево сначала нужно спилить, затем отрезать кусок необходимой длины и сечения, очистить от коры, доставить на место установки и уложить на опоры.

В балке квадратного сечения, показанного на рисунке 2.б), эффективность использования материала в максимально нагруженном сечении достигает 50%, эффективность сечения 25%, устойчивость сечения 95%, общая эффективность около 6%.

В балке прямоугольного сечения, показанной на рисунке 2.в), сечение имеет ту же площадь, что и сечение на рисунке 2.б), тем не менее значение максимальных нормальных напряжений в поперечном сечении такой балки в 2 меньше, а это значит, что эффективность использования прямоугольного сечения в данном случае в 2 раза больше по сравнению с квадратным. Эффективность использования материала в максимально нагруженном сечении достигает 50%. Эффективность сечения 50%, устойчивость сечения — 80%. Если мы начнем увеличивать высоту и уменьшать ширину сечения, стремясь к 100%, то при этом устойчивость сечения будет стремиться к нулю и потому оптимальным соотношением высоты к ширине балки будет от 4 к 1 до 8 к 1. При этом общая эффективность сечения может достигать 10%, это намного больше чем 2%, но в современном мире даже такой показатель представляется непозволительной роскошью и потому люди продолжают искать золотое сечение. К тому же в природе не существует предметов, имеющих параллелепипедную форму и значит материалу балки приходится придавать такую форму посредством обработки. Если делать квадратный  или прямоугольный брус из древесины, то условная степень готовности балки — 80%. Помимо всего прочего бревно нужно еще распустить.

На рисунке 2.г) представлено поперечное сечение балки с максимально равномерным распределением нормальных напряжений.  Эффективность использования материала в максимально нагруженном сечении все равно остается в пределах 50%, потому как плечо равнодействующей нагрузки все равно будет h/3 да еще и поперечные силы, создающие изгибающий момент, продолжают действовать на балку, кроме того касательные напряжения по оси z в середине балки будут максимальными, а значит и балка в самом узком месте должна выдерживать эти напряжения. Эффективность сечения 70%, устойчивость сечения 50%, общая эффективность около 10%.

Как мы знаем, чем больше высота сечения, тем меньше значение нормальных напряжений возникающих в поперечном сечении при одной и той же нагрузке, поэтому вполне логичным было бы увеличить высоту сечения и уменьшать ширину сечения так, как показано на рисунке 2.д). Однако эффективность использования материала меняться практически не будет. К тому же бесконечно увеличивая высоту балки в стремлении к 100% использования материала по высоте, мы уменьшаем устойчивость сечения. По этому такой вариант не является выходом из ситуации.   В реальности балки с сечением, показанным на рисунке 2.г) и 2.д), никто не делает, для того чтобы делать такую балку из древесины нужны еще дополнительные операции и тогда условная готовность балки уменьшается до 70%, для стальных балок есть более эффективные сечения и только в железобетонных конструкциях для сжатой части балки может использоваться похожее сечение.

На сегодняшний день оптимальным вариантом для балок сплошного сечения считается поперечное сечение, представленное на рисунке 2.е), а именно двутавровое сечение. Полки двутавра, максимально удаленные от центра тяжести сечения, имеют достаточно большую площадь и потому, могут выдерживать максимальные нагрузки при такой же площади сечения как и у остальных вышепредставленных балок. Но и у такого сечения есть слабое звено стенка, в месте перехода полки в стенку происходит скачок напряжений, что особенно актуально для сварных балок, железобетонных балок или клееных деревянных балок с резким переходом по ширине (и требует отдельного просчета с учетом касательных напряжений), поэтому полки у прокатных двутавровых и тавровых профилей имеют как правило не постоянное сечение, а изменяющееся по высоте, и потому двутавры по форме немного приближаются к сечению показанному на рисунке 2. г). Эффективность использования материала в максимально нагруженном сечении достигает 80%, эффективность сечения до 70%, устойчивость сечения 50%. Общая эффективность около 14%. Условная готовность балки подобного сечения 50%. Металл нужно найти, добыть, выплавить и прокатать и только затем отрезать по необходимой длине.

Все вышеописанные балки имеют сплошное сечение, постоянное по длине. На рисунке 2.ж) представлена сквозная балка — ферма. Отличие сквозной балки в том, что она может изменяться по высоте, а потому эффективность использования материала по длине может достигать 90%, по этому показателю фермы почти в два раза эффективнее сплошных балок. Эффективность использования материала ферм в максимально нагруженных сечениях (а таких у фермы может быть очень много) от 60 до 80%. Эффективность использования материала в сечении 90%. Устойчивость сечения очень сильно зависит от количества стержней в ферме и с учетом различных факторов может достигать 60-90%. Таким образом общая эффективность фермы может составлять до 30-58%. Однако ферма является самой сложной строительной конструкцией, требующей максимального времени на расчет и на изготовление. Условная готовность фермы 10% поэтому для перекрытия относительно небольших пролетов (до 3-6 метров) экономически выгоднее использовать балки сплошного сечения.

В итоге получается, что идеальных балок не существует, впрочем, я предполагаю, что это было известно еще нашим предкам, покинувшим пещеры.

Балка. Виды и рациональные сечения балок

Балкой в механике называют брус, находящийся под действием изгибающих усилий, в частности, поперечных сил, моментов и распределенных нагрузок.

Деформацией балки является искривление ее продольной оси.

Кроме того, балкой называют элементы строительных и инженерных конструкций, воспринимающих преимущественно изгибающие нагрузки.

Как правило, они имеют прямолинейную продольную ось, а также постоянные размеры и форму поперечного сечения по всей длине.

В промышленности используются в основном металлические балки, обеспечивающие необходимую прочность, жесткость и устойчивость сооружений.

В строительстве помимо стальных также могут применяться железобетонные балки, усиленные стальной арматурой.

Виды балок

По способу закрепления и количеству опор балки делятся на:

а также на статически определимые и статически неопределимые.

Наш короткий видеоурок по расчету реакций опор балки:

Прочность и жесткость балок

На прочность и жесткость балки влияют:

  • величина и положение внешних нагрузок;
  • размеры, форма и расположение ее поперечного сечения;
  • продольные размеры балки;
  • материал;
  • количество опор и способ закрепления в них.

Порядок расчета балок на прочность

Прочностные расчеты балок состоят из следующих этапов:

  1. При необходимости определяются опорные реакции;
  2. Строятся эпюры внутренних поперечных сил и изгибающих моментов;
  3. По эпюрам Q и M определяется опасное сечение балки.

Видео с расчетами и построениями эпюр для балки:

Далее для данного сечения может быть выполнен один из трех видов расчета:

Расчет балки на жесткость

При расчетах на жесткость рассчитываются прогибы в характерных сечениях балки, величина которых не должна превышать допустимых значений.

В случае если балка не удовлетворяет данному условию, необходимая жесткость достигается путем увеличения соответствующих размеров ее поперечного сечения.

Рациональные сечения балок

Наиболее предпочтительными сечениями балки являются двутавр и швеллер.

Они обеспечивают необходимую прочность балки, имея при этом наименьший собственный вес.

Это достигается за счет концентрации основной части металла в местах сечения, где возникают наибольшие нормальные напряжения.

Примеры расчетов балки >>
Построение эпюр >>

что это, их назначение, описания категорий

Строительство любой, даже самой небольшой постройки, невозможно без применения ряда элементов, которые при возведении зданий уже давно относят к так называемым базовым составляющим. Одним из так называемых базовых элементов можно назвать обычную балку из металла. Она является металлическим изделием с Н-образным сечением, активно применяющимся, в различного рода строительных сферах для создания мостовых сооружений, путей подвесного типа, опор, перекрытий, а также металлоконструкций различного типа.

Если говорить о функции этого элемента, то основной его задачей является выполнение функции опоры для всей конструкции. В жизни мы можем встретить его в качестве перекрытия и кровли. А если, например, использовать так называемую 2-тавровую балку, то можно довольно быстро сделать простой, но крайне эффективный реечный кран, который позволит осуществлять перемещение крупногабаритных грузов. Для таких же целей используют реечный профиль, как направляющие или рейки. Кроме того, его конфигурация дает возможность использовать его для прокладки железнодорожных соединений.

Какими они бывают

На сегодняшний день существует несколько категорий балок, которые изготовляются крупными предприятиями:

  • балка двутавровая, сделанная по ГОСТу;
  • сварная;
  • из стали;
  • тавровая;
  • из металла;
  • сварная двутавровая.

Они также могут отличаться по целому ряду характеристик: по толщине полок и стенки, по расположению граней, по методологии производства, и тому подобное. Если говорить об основных характеристиках, то балки бывают:

  • горячекатаными из стали;
  • двутавровыми из стали;
  • двутавровыми, выполненными из низколегированной, и углеродистой стали.

Говоря о последних двух категориях, в зависимости от местонахождения полочных граней их делят на следующие группы:

  • с гранями параллельного типа. Сюда входят балки нормальные, широкополочные и колонные;
  • с гранями под уклоном. Они бывают обычными и специальными;
  • специальные из стали;
  • из стали горячекатаные;
  • из углеродистой низколегированной стали с большой плотностью.

Следует сказать, что все балки 2-тавровой категории разделяются по методу производства на 2 категории. Первая — горячекатаные балки, создается, когда нагретые металлозаготовки пропускают через валки прокатного стана. Второй тип изделий выпускается по сварной технологии, когда металлический лист разрезается на части, после чего делается так называемая прихватка, а потом уже выполняется сварка.

Кроме того, балки из стали с гранями параллельного типа подразделяются на три группы:

  • нормальные;
  • с полками широкого типа;
  • колонной категории.

Балки, где есть наклон граней делятся на:

  • обычные с уклоном на 5-11%;
  • специальные.

Последние, в свою очередь, могут относиться к категории:

  • М. Это изделия из стали, предназначенные чтобы создавать пути подвесного типа. Уклон внутренних граней тут будет не менее 5 процентов;
  • С. Металлические изделия, которые применяются для укрепления стволов в шахтах. В таком случае уклон будет не менее 11 процентов.

Где еще можно использовать такие приспособления

Продолжая тему назначения стальных балок, скажем, что они используются не только как цельные элементы в возведении промышленных, общественных и других типов сооружений. Также, они часто выступают конструкционными частями кровли, могут выступать частями перекрытий между этажей, а также быть основой для эстакад кранового типа. Для создания колонн и перекрытий часто используются и двутавровые варианты. Они используются и в фермах перекрытий из стали. Повсеместное применение именно такого типа балок объясняется тем, сделать их довольно просто, а в работе они относятся к категории очень надежных.

Также популярными считаются изделия, которые делаются из стали низколегированного типа. Химсостав при их создании должен обязательно соответствовать нормам ГОСТ. Отдельно следует сказать о том, что номер балки из металла означает ее условный размер в сантиметрах. Наименьшей цифрой является десять, а наибольшей — сто. Создание балок с иными характеристиками возможно лишь по спецзаказу. Размером же рассматриваемого изделия из стали считается величина между внешними гранями ее полок.

Обычно балка в горизонтальном положении, воспринимает поперечную вертикальную нагрузку, исходящую от веса. Но довольно часто следует учесть влияние целого ряда гипотетических горизонтальных сил поперечного типа. В качестве примера можно назвать, ветровую нагрузку при учете возможного землетрясения.

Такое изделие под нагрузкой, также оказывает воздействие на опоры, которыми могут быть колонны, стены, подвесы либо же те же самые балки. После этого нагрузка переходит дальше и в ряде случаев, она воспринимается различными конструкционными элементами, работающими на сжатие — опорами. Можно также сказать отдельно о случае ферменной конструкции, где стержни опираются на балку, находящуюся в горизонтальном положении.

Также, следует сказать, что прочностные характеристики изделия зависят от следующих физических параметров:

  • материала, из которого она изготовлена;
  • длины;
  • площади, а также формы поперечного сечения;
  • способа, которым она закреплена с другими элементами.

Где можно приобрести качественные стальные балки

Если говорить о том, где можно купить качественные стальные балки в Ростове, то это можно сделать в «Сталепромышленной компании». Здесь продаются только качественные балки, выполненные из прочных металлов с высокими характеристиками, которые прошли проверку на прочность и на наличие брака. Здесь также можно изготовить ряд балок под заказ, если вам нужны какие-то нестандартные решения в этом вопросе. Кроме того, цена балок в «Сталепромышленной компании» является довольно доступной, что объясняется отсутствием посредников при продаже балок клиенту.

H-Beam vs I-Beam | Что такое двутавровая балка

Конструкционная сталь широко использовалась в строительстве коммерческих зданий с момента появления первого здания со стальным каркасом, Rand Mcnally Building, возведенного в 1890 году.

С тех пор сталь использовалась для крупных строительных проектов . Наличие стали значительно упрощает использование.

Во-первых, он хорошо сцепляется с бетоном и имеет множество функций, которые делают его даже лучше, чем бетон, когда речь идет о строительных проектах.

Сталь по-прежнему является одним из предпочтительных материалов в строительстве, так как на ее изготовление требуется меньше времени, и она способствует идеальному сочетанию легкости, высокой прочности и простоты изготовления.

Это важный компонент в коммерческих строительных проектах. Говоря о стали, двутавровые и V-образные балки являются двумя наиболее распространенными конструктивными элементами, используемыми в строительстве для поддержки зданий и стен. Давайте посмотрим на эти два элемента конструкции.

Самый важный момент в этой статье

Что такое двутавровая балка?

Балка двутавровая — конструкционная балка из стального проката.Это невероятно сильно. Он получил свое название, потому что в поперечном сечении выглядит как заглавная буква H.

У двутавровой балки полки шире, чем у двутавровой балки, но у двутавровой балки конические края. Ширина — это фланец, а высота — это стенка.

Разница между двутавровыми и двутавровыми балками заключается в соотношении полок к полосе. H-балка имеет тенденцию быть тяжелее, чем двутавровая балка, поэтому некоторые говорят, что она лучше, чем двутавровая балка, но это субъективно, так как балка H обычно тяжелее.

Также прочтите: Напряжение против сжатия | Что такое растяжение и сжатие

Что такое двутавровая балка?

Двутавровая балка имеет форму I.Двутавровая балка состоит из двух горизонтальных плоскостей, известных как полки, соединенных вертикальным элементом или утком.

Двутавровая балка имеет заостренные края и получила свое название потому, что в поперечном сечении она выглядит как заглавная буква. У двутавра высота поперечного сечения больше ширины его полки.

Разница между двутавровой балкой и двутавровой балкой

Основы двутавровой и двутавровой балок

Двутавровая балка, как следует из названия, представляет собой Н-образный конструкционный элемент, изготовленный из стального проката и известный как широкая балка. фланцевая балка.

Это один из наиболее часто используемых конструктивных элементов в США. Он выглядит как буква «H» в поперечном сечении, невероятно прочен и имеет большую площадь поверхности в поперечном сечении балки.

Двутавровая балка, с другой стороны, также известна как двутавровая балка, но выглядит как «двутавровая балка» в поперечном сечении. По сути, это балка из прокатной стали или балка с поперечным сечением в виде заглавной буквы I.

Также прочтите: Деталь соединения балок | Простое соединение каркаса | Соединение полужесткого каркаса | Соединение с жесткой рамой

Проекты двутавровых балок и двутавров

С точки зрения конструкции, двутавровые балки имеют более длинные, широкие и тяжелые полки, чем двутавровые балки, но оба термина двутавровая балка и двутавровая балка могут использоваться взаимозаменяемо в большинстве случаев их обычно называют ламинированными стальными балками (RSJ). Горизонтальный элемент в верхней и нижней части балки называется фланцем, который обычно уже на двутавровых балках, но почти такой же широкий как таковой.

Высота балки — это стенка, которая у двутавровых балок толще, что делает их относительно прочнее двутавровых балок. С другой стороны, 1-балки имеют тонкие стенки и конические полки.

Также прочтите: Что такое арматура | Зачем использовать армирование в бетоне | Типы стальных арматурных стержней

Прочность двутавровых и двутавровых балок

Двутавровые балки изготовлены из стали с экономичным сечением, с более оптимизированной площадью распределения поперечного сечения и разумным соотношением прочности к весу соотношение, что означает, что он может обеспечить большую прочность на единицу веса.

Это делает сварку двутавровых балок относительно проще, чем сварку двутавровых балок. А из-за большей площади поверхности в поперечном сечении считается, что он имеет высокий показатель прочности.

Однако двутавровые балки, как правило, больше, чем ширина, что делает их достаточно хорошими для выдерживания нагрузки при локальном изгибе. Кроме того, двутавровые балки легче двутавровых балок, а это значит, что они не смогут выдерживать такую ​​же силу, как двутавровые балки.

Также прочтите: Болт против винта | Что такое болт | Что такое винты

Применение двутавровых и двутавровых балок

Поскольку двутавровые балки имеют более толстые стенки и фланцы, они идеально подходят для антресолей, платформ, мостов и других обычных жилых и коммерческих зданий.

Широкие фланцы обычно используются в жилых домах. Внутренние размеры двутавровых балок постоянны, чтобы сделать их предпочтительным материалом для конструкции прицепа и грузовика.

Двутавровые балки с их большей устойчивостью к фланцам являются предпочтительным выбором формы для зданий из стальных конструкций, мостов и других гражданских объектов.

В дополнение к объектам коммерческого и жилого строительства они также используются для изготовления конструкций и опорных колонн для рельсов, лифтов, станины для прицепов и грузовиков, лебедок и лифтов.

Также прочтите: Что такое график гибки стержня | Подготовка согласно Bs 4466 | Допуски согласно BS 4466

Какой самый тяжелый?

Двутавровая балка обычно намного тяжелее двутавровой балки, что означает, что она может принимать больше

В некоторых зданиях, где вес и прочность стены могут представлять собой структурную проблему, двутавровая балка может быть лучше, так как он обычно легче.

Web Center

Двутавровая балка имеет более толстую центральную стенку, что означает, что она обычно более прочная.

Двутавровая балка обычно имеет более тонкую центральную перемычку, что означает, что она часто не может воспринимать такую ​​большую силу, как двутавровая балка.

Built

H-образная балка может быть установлена, что означает, что ее можно установить любого размера и высоты.

Двутавровая балка может быть изготовлена ​​только в том случае, если это позволяет фрезерное оборудование производителя.

Пролеты

• Н-образные балки могут использоваться для пролетов до 330 футов.

Двутавровая балка может использоваться для пролетов от 33 до 100 футов.

Фланцы

• Двутавровая балка: У двутавровых балок верхние и нижние полки выступают из стенки дальше, чем полки двутавровых балок.

• Двутавровая балка: двутавровая балка имеет верхнюю и нижнюю полки, они короче и не такие широкие, как двутавровые балки.

Количество деталей

Двутавровая балка выглядит как кусок металла, но имеет фаску, в которой соединяются три металлических куска.

Двутавровая балка не изготавливается путем сварки или склепки металлических листов, а представляет собой просто кусок металла.

Резюме

Хотя термины балка H и I часто используются как синонимы в строительной отрасли, утверждение, что один лучше другого, довольно субъективно.

Обе являются двумя наиболее распространенными стальными конструкционными балками, которые используются в различных сталелитейных заводах в качестве опорных балок при строительстве коммерческих и жилых зданий.

Оба выглядят почти одинаково снаружи, за исключением того, что они различаются по геометрии. Это две версии стальных конструкционных балок, используемых в широком диапазоне применений.

Двутавровая балка имеет H-образное поперечное сечение, а двутавровая балка имеет поперечное сечение в виде заглавной буквы «I».

Технически двутавровая балка может называться двутавровой балкой с немного разными механическими свойствами, такими как соотношение прочности / веса, грузоподъемность, предел прочности на разрыв и так далее.

Понравился пост? Поделитесь этим с вашими друзьями!

Рекомендуемое чтение —

Что такое цокольная балка? Его назначение, применение и конструкция

Что такое балка цоколя и ее назначение в здании?

Цокольная балка — это железобетонная балка, сооружаемая между стеной и ее фундаментом. Цокольная балка предназначена для предотвращения расширения или распространения трещин от фундамента в стену выше, когда фундамент подвергается оседанию.Цокольные балки распределяют нагрузку стены по фундаменту равномерно.

Рис.1: Цоколь

Применение балки цоколя

  • В зонах, подверженных землетрясениям, необходимо предусмотреть балку цоколя.
  • Строительство балки цоколя над естественным грунтом — еще одно применение балки этого типа.

Рис. 2: Применение цоколя

Прочность бетона, подходящего для конструкции балки цоколя

Прочность бетона цокольной балки должна быть не менее 20 МПа.Если бетон смешивается вручную, то в смесь нужно добавить еще 20% цемента. На рисунке 3 показано размещение бетонной подготовки цокольной балки.

Рис.3: Подготовка и укладка бетонной смеси для конструкции цоколя

Минимальный размер балки цоколя

Минимальная глубина балки цоколя составляет 20 см, при этом ее ширина должна соответствовать ширине окончательного ряда фундамента.

Опалубка для балки цоколя

Опалубка, используемая для строительства балок цоколя, должна быть правильно установлена ​​и надежно закреплена перед укладкой бетона, как показано на Рисунке 4. Бетон должен быть достаточно уплотнен, чтобы предотвратить попадание агрессивных элементов на стальные стержни.

Рис.4: Опалубка балки цоколя завершена

Стальные стержни, используемые для балки цоколя

Рекомендуется предусмотреть два стержня диаметром не менее 12 мм в нижней части балки. Точно так же две планки с минимальным диаметром 10 мм должны быть предусмотрены в верхней части балки цоколя.

Арматурные стержни должны быть защищены бетонным покрытием толщиной 25 мм.Что касается хомутов, диаметр хомутов должен быть не менее 6 мм, а расстояние в 15 см должно быть достаточным.

Рис.5: Монтаж арматуры для балок цоколя завершен

Стандартный размер перемычки и ее типы [Civil Planets]

Что такое балка перемычки?

Балка перемычки — это горизонтальный элемент, который опирается на дверной или оконный проем, чтобы поддерживать часть конструкции над ним. Кроме того, функция перемычки аналогична балке; передает нагрузку конструкции на ее опоры.

Использование перемычек

Подобно балке, которая передает нагрузки от плиты и стен, балки перемычки используются для передачи силовой конструкции, поддерживаемой над ней.

Типы перемычек

  • Деревянная перемычка
  • Каменная перемычка
  • Кирпичная перемычка
  • Стальная перемычка
  • Перемычка ПКР

Деревянная перемычка

Деревянная перемычка — самый старый тип перемычки; в настоящее время в строительстве это не используется.

За границей деревянные части использовались в качестве перемычек для дома, поскольку большинство домов построено из деревянных материалов. Отдельный кусок дерева можно использовать в качестве перемычки или группы деревянных деталей, которые можно использовать для болтового соединения.

Спецификация

  • Должен быть предусмотрен подшипник от 150 мм до 200 мм, который должен быть помещен на раствор.
  • Ширина перемычки может быть равна толщине проема и глубине в диапазоне от l / 12 до l / 8 пролета.
  • Должна быть обеспечена минимальная ширина 80 мм.
  • Деревянные перемычки легко разрушаются огнем и гниют.

Каменная перемычка

Каменные перемычки используются поперек проема из-за доступности материала. Каменные перемычки широко используются в строительстве благодаря хорошей прочности на сжатие.

Спецификация

  • Если камень используется в качестве перемычки, необходимо предусмотреть разгрузочные арки, так как камни имеют низкое сопротивление растяжению.
  • Цельная деталь Stone может использоваться в качестве перемычки.
  • Ширина перемычки должна быть равна толщине проема.
  • Глубина каменной перемычки должна быть в пределах 1/10 длины проема.

Кирпичная перемычка

Технически кирпичная перемычка не будет иметь отличного сопротивления сжимающей нагрузке. Таким образом, эти типы перемычек можно использовать, когда длина проема не превышает 1 м.

Минимальная глубина кирпичной перемычки должна составлять 20 см, а ширина, как обычно, равна толщине проема.

Стальная перемычка

Стальная перемычка содержит стальные уголки или рулонные балки. Стальные перемычки используются при большой нагрузке или при значительной длине проема. Для удержания балок на месте предусмотрены разделители труб.

Стальные балки залиты бетоном для защиты стали от коррозии и огня.

Перемычка ПКР

Теперь перемычка RCC заменила все другие материалы для перемычки, поскольку они огнестойкие, долговечные, надежные и простые в сборке.Отличным преимуществом перемычки RCC является то, что ее можно ставить сборным или монолитным способом.

Перемычки сборные используются до длины пролета 2м; если длина проема превышает 2 м, то перемычка должна быть построена методом монолитного монтажа.

Спецификация

  • Марка бетона M15 (1: 2: 4) обычно используется для изготовления бетона перемычек.
  • Перемычки

  • RCC могут увеличить объем строительных работ, потому что навес может легко выступать из перемычек RCC.
  • Глубина и усиление зависят от пролета проема.

Стандартный размер перемычки для дверного проема и детали усиления

Пример расчета размера перемычки

Предположим, что необходимо соорудить перемычку для дверного проема длиной 1 метр

Длина проема — 1 м, подшипник 200 мм с обоих концов

Таким образом, длина перемычки L = 1 + 0,2 + 0,2 = 1,4 м

Глубина = 1.4 / (20 + 1) = 66 мм

L = эффективный пролет (включая подшипник) l = длина проема b = ширина стены

Минимальный подшипник = 200 мм с обоих концов.

Глубина перемычки = L / (20 + коэффициент модификации)

Коэффициент модификации согласно IS 456

Счастливого обучения 🙂

Episode 1 by Sean Platt

Ну, Amazon уже давно не пропускает мои обзоры, поэтому я вынужден публиковать здесь.

РАСКРЫТИЕ: Я начал как слушатель двух подкастов авторов. По состоянию на июнь 2013 года я работаю с Шоном над другими писательскими проектами, не связанными с этим названием. На мое мнение никак не влияют другие мои проекты с Шоном. Я получил бесплатную копию этой книги в обмен на честный отзыв.

Что такое научная фантастика?

Научная фантастика обычно проецирует будущее, в котором окажется человечество, где правила будут

Ну, Amazon уже давно не пропускает мои обзоры, поэтому я вынужден публиковать здесь.

РАСКРЫТИЕ: Я начал как слушатель двух подкастов авторов. По состоянию на июнь 2013 года я работаю с Шоном над другими писательскими проектами, не связанными с этим названием. На мое мнение никак не влияют другие мои проекты с Шоном. Я получил бесплатную копию этой книги в обмен на честный отзыв.

Что такое научная фантастика?

Научная фантастика обычно проектирует будущее, в котором окажется человечество, где правила изменились, а этика и мораль прошлого — i. е. СЕГОДНЯ — ставятся под вопрос.

Игра Эндера касалась морального вопроса, еще не поставленного реальностью: «Что должно делать человечество, когда мы сталкиваемся с инопланетной расой, которая кажется враждебной?» В последующих книгах этой серии этот вопрос расширился до следующего: «А что, если мы встретим новую, безобидную расу примитивных технологий?» и «Что такое человечность и разум?»

«Я» Азимова, Робот, рассказывал о будущем робототехники, которое он видел быстро приближающимся, и о том, как человечество должно с этим справиться. Среди заданных им вопросов: «Заслуживает ли искусственная жизнь прав на всю жизнь?» и «Имеем ли мы право удалить из наших творений ту же свободную волю, которую дал нам Бог, Его собственные творения?»

И вот мы подошли к Лучу.

SLIGHT SPOILERS:

The Beam имеет дело с футуристической Америкой, в которой две наши нынешние политические партии экстраполированы до своих крайностей. Есть только две стороны: Предприятие и Дирекция.

Члены Предприятия наслаждаются высшим капитализмом свободного рынка, свободным от регулирования или ограничений, но не имеют страховочной сети. Если они потерпят неудачу, они голодают. Если им это удастся, они станут самыми богатыми людьми на планете.

Члены Директората удовлетворены всеми основными потребностями правительства.Они никогда не будут голодать, никогда не умрут от болезней, и им придется работать только в том случае, если они захотят (поскольку большинство черных задач автоматизированы в этом мире будущего конца двадцать первого века). Их компромисс исходит из того факта, что они не могут подняться выше своего положения: они получают пособие и должны принять его, потому что они не могут получать никакого другого дохода напрямую. Все в Дирекции равны.

В Enterprise богатые становятся еще богаче, а бедные — беднее. В Дирекции все равны в своей бездарности.

Политическая принадлежность — это выбор, который связывает человека с выбранной им партией. Но каждые шесть лет наступает Сдвиг, когда член общества может (при желании) переходить от одной партии к другой.

Баланс сил сторон может резко измениться во время смены. Места в сенате определяются количеством граждан, принадлежащих к каждой партии. Следовательно, обе стороны прилагают все усилия, чтобы как можно больше людей решили присоединиться к их партии или остаться с ними.

Среди всего этого — только намекавшего в этом, первом эпизоде ​​- появляется новая технология, которая может навсегда изменить баланс сил и, возможно, саму основу общества.Его источник неясен, и только один из главных героев The Beam знает о нем: Док, продавец нано-улучшений на сером рынке, который обслуживает клиентов с чутьем необычных в своих бионических улучшениях.

Помимо Дока, эту книгу населяет впечатляющий набор персонажей, охватывающих весь спектр общества, от сверхбогатых агентов Enterprise, членов правящего партией Директората, банальных художников, высококлассных сопровождающих и членов таинственного, только — намекнул на Органу (который, я подозреваю, будет играть БОЛЬШУЮ роль по мере развития сериала).

The Beam задает вопрос: кем бы вы были? Что бы вы выбрали? Вы бы предпочли, чтобы о вас заботилось правительство, которое возложило бы на него всю ответственность за вашу жизнь и тем самым обеспечило бы безопасность себе и своим близким, вашей семье и друзьям? Или вы любите риск? Вы бы предпочли безрассудно броситься в пасть общества и пробиться к вершине в азартной игре, где победитель получает все?

Я знаю свой выбор. Вы?

Я буду читать каждую часть этой серии, как только она выйдет.Я уже очень рекомендовал это другим. Я буду продолжать это делать.

Это лучшая научная фантастика, которую я читал за долгое-долгое время. С тех пор, как я был подростком, читая «Игру Эндера», я не чувствовал себя вовлеченным в сериал.

5 звезд.

PPT — Введение в теорию балки Презентация PowerPoint, скачать бесплатно

  • Введение в теорию балки Моменты инерции, отклонения и объемы балок

  • Что такое балка? • Горизонтальный структурный элемент, используемый для поддержки горизонтальных нагрузок, таких как полы, крыши и настилы. • Типы нагрузок на балку • Равномерные • Разные по длине • Одна точка • Комбинация

  • Обычные формы балок Полый короб Двутавровая балка Двутавровая балка Т-образная балка

  • Паутина Фланцы Паутина Фланцы Терминология балки • Параллельность части двутавровой или двутавровой балки называются полками. Часть, которая соединяет фланцы, называется стенкой.

  • Конфигурации поддержки Источник: Statics (пятое издание), Meriam and Kraige, Wiley

  • Концентрированная нагрузка Конфигурации нагрузки и силы Распределенный источник нагрузки: Statics (пятое издание), Meriam and Kraige, Wiley

  • L Геометрия балки • Рассмотрим свободно опертую балку длиной L.• Поперечное сечение прямоугольное, шириной b и высотой h. h b

  • Y — Ось h / 2 X — Ось h / 2 b / 2 b / 2 Центроид луча • Область имеет центроид, который подобен центру тяжести твердого тела. • Центроид симметричного поперечного сечения можно легко найти путем осмотра. Оси X и Y пересекаются в центре тяжести симметричного поперечного сечения, как показано на прямоугольном поперечном сечении. Центроид

  • Площадь Момент инерции (I) • Инерция — это мера способности тела сопротивляться движению, изгибу или вращению • Момент инерции (I) — это мера • жесткости балки по отношению к ее поперечное сечение • Способность противостоять изгибу • По мере увеличения I изгиб уменьшается • По мере уменьшения I изгиб увеличивается • Единицы измерения I равны (длина) 4, т.е.грамм. дюйм4, фут4 или см4

  • I для общих сечений • I можно вычислить для любой общей площади. Однако уравнения момента инерции для обычных поперечных сечений (например, прямоугольных, круглых, треугольных) легко доступны в учебниках по математике и инженерии. • Для сплошного прямоугольного поперечного сечения • b — размер, параллельный оси изгиба • h — размер, перпендикулярный оси изгиба h — Ось X (проходящая через центроид) b

  • P h = 1.00 ”Ось X Ось Y b = 0,25” Какой луч будет изгибаться (или отклоняться) больше всего относительно оси X? P Ось X h = 0,25 дюйма Ось Y b = 1,00 дюйма

  • Ось Y h = 1,00 дюйма Ось X b = 0,25 дюйма Сплошная прямоугольная балка # 1 • Рассчитайте момент инерции относительно оси X- ось

  • Ось Y Ось X h = 0,25 дюйма b = 1,00 дюйма Сплошная прямоугольная балка № 2 • Рассчитайте момент инерции относительно оси X

  • Ось Y Ось Y X -Ось h = 1,00 ”h = 0.25 ”Ось X b = 1,00” b = 0,25 ”Сравните значения Ix Какая балка будет изгибаться или отклоняться больше всего? Зачем?

  • P L Концентрированная («точечная») нагрузка • Предположим, сосредоточенная нагрузка P (фунт-сила) приложена к центру свободно опертой балки

  • P Прогиб • Балка будет изгибаться или отклониться вниз под действием нагрузки P (фунт-сила).

  • P Прогиб, Δ L Прогиб (Δ) • Δ — мера вертикального смещения балки в результате нагрузки P (фунт-сила).

  • P L Прогиб (Δ) • Δ свободно опертой балки с центральной нагрузкой можно рассчитать по следующей формуле: Прогиб, Δ P = сосредоточенная нагрузка (фунт-сила) L = длина пролета балки (дюймы) E = модуль упругости (фунт-сила-сила / дюйм2) I = момент инерции оси, перпендикулярной нагрузке P (дюйм4)

  • Прогиб (Δ) I, момент инерции, является важной переменной при определении прогиб луча Но… .Что такое E?

  • Модуль упругости (E) • Свойство материала, указывающее на жесткость и жесткость • Значения E для многих материалов легко доступны в таблицах в учебниках.• Некоторые общие значения:

  • Рассмотрим… Если площадь поперечного сечения балки из массивной древесины увеличивается, как изменится модуль упругости E?

  • Рассмотрим… Предполагая, что прямоугольная площадь поперечного сечения будет одинаковой, у какого из них будет больший момент инерции, I, из стали или дерева?

  • Рассмотрим… Предполагая, что балки с одинаковой площадью поперечного сечения и длиной, будут иметь больший прогиб, Δ, сталь или дерево?

  • 0.25 дюймов 6 дюймов 4 дюйма Более сложные конструкции • Расчет момента инерции очень прост для твердого симметричного поперечного сечения. • Вычисление момента инерции для более сложных участков поперечного сечения требует немного больше усилий. • Рассмотрим полую коробчатую балку, как показано ниже:

  • Отрицательная площадь Ось X Полая коробчатая балка по оси X Положительная площадь • То же уравнение для момента инерции, I = bh4 / 12, можно использовать по-другому. • Считайте внешние размеры положительной областью, а внутренние размеры — отрицательной областью, так как их центроиды находятся примерно на одной оси X.

  • ho = 6 дюймов Ось X hi = 5,5 дюйма bi = 3,5 дюйма bo = 4 дюйма Балки с полым коробом • Вычислите момент инерции относительно оси X для положительной области и отрицательной площадь с использованием I = bh4 / 12. • Внешние размеры будут обозначены индексом «o», а внутренние размеры будут обозначены индексом «i».

  • ho = 6 дюймов Ось X hi = 5,5 дюйма bi = 3,5 дюйма bo = 4 дюйма Балки с полым коробом

  • 0,25 дюйма 6 дюймов 4 дюйма полые балки коробчатого сечения • Просто вычтите Ineg из Ipos, чтобы рассчитать момент инерции балки коробчатого сечения, Ibox

  • ho = 6 дюймов Ось X hi = 5,5 дюйма bi = 3,5 дюйм. bo = 4 дюйма. Важно • Чтобы использовать подход «положительно-отрицательная область», центроиды как положительной, так и отрицательной областей должны находиться на одной оси!

  • I Балка • Момент инерции относительно оси X двутавровой балки можно рассчитать аналогичным образом.

  • 2 Отрицательные области Луч I с положительной областью • Определите положительную и отрицательную области… Центроиды положительной области и обеих отрицательных областей выровнены по оси x! Ось X

  • ho hi bi bi bo I Балки •… и вычислите момент инерции относительно оси X, аналогично прямоугольной балке • Помните, что есть две отрицательные области! Itotal = Ipos — 2 * Ineg X-Axis

  • H Beams • Можем ли мы использовать подход «положительно-отрицательной площади» для расчета момента инерции вокруг оси X (Ix) на H-образной балке? Ось X

  • H-образная балка • Где расположены центроиды? Ось X Они не выравниваются по оси X.Следовательно, мы не можем использовать «положительно-отрицательный подход» для вычисления Ix! Мы могли бы использовать его для вычисления Iy… но это выходит за рамки этого класса.

  • Ось X h3 h2 h2 b2 b1 b1 H Балки • Нам нужно использовать другой подход. • Разделите двутавровую балку на три положительные области. • Обратите внимание, что центроиды для всех трех областей выровнены по оси X. ИЛИ

  • Индивидуальные Эскизы 3 альтернативных балок Инженерные расчеты Матрица решений Окончательная рекомендация для команды Команда Оценить проекты, предложенные всеми членами Выбрать 3 лучших дизайна, предложенных всеми членами Оценить 3 лучших дизайна Выбрать лучший дизайн Отправить тестовые данные Лист Эскиз окончательного проекта Инженерные расчеты Матрица решений Получение материалов Требования к заданию

  • Лист данных испытаний • Постановка проблемы • Эскиз окончательного проекта • Расчеты • Матрица решений • Спецификация материалов и квитанции • Рабочие характеристики • Расчетная нагрузка • Объем • Вес • Момент инерции • Прогиб

  • Повестка дня Определение проблемы Требования к конструкции Ограничения Допущения План проекта Распределенная структура работ График Ресурсы Результаты исследования Результаты сравнительных исследований Поиск литературы по предлагаемым вариантам конструкции Оценка альтернатив (матрица решений) Окончательное преимущество дизайна соответствие и ожидаемые затраты на окончательный дизайн vs.Фактические ожидаемые затраты в сравнении с фактической производительностью План проекта Заключение и сводка результатов Техническая презентация

  • План проекта • Начните с 5-этапного процесса проектирования • Разработайте иерархическую структуру работ • Составьте список всех задач / мероприятий • Определите приоритет и порядок Определите этапы и действия по критическому пути • Распределите ресурсы • Создайте диаграмму Ганта • MS Project • Excel • Word

  • Для следующего курса… • Прочтите главу 8, Введение в разработку, страницы 227–273

  • H-Beam vs двутавровая балка: в чем разница?

    Вопрос дня! Вы знаете, как по-разному используются двутавровые и двутавровые балки? Продолжайте читать, и мы поможем вам ответить на этот важный вопрос.В строительной отрасли многие люди до сих пор не могут должным образом объяснить эту информацию. Стальные балки чрезвычайно важно понимать, потому что они выдерживают большие нагрузки.

    Что такое двутавровая балка?

    H-образная балка имеет форму H-образной балки. H-образная балка представляет собой конструктивную балку из стального проката. Это невероятно сильно. Он получил свое название, потому что в поперечном сечении он выглядит как заглавная буква H.

    Что такое двутавровая балка?

    L-образная балка имеет форму I.Двутавровая балка состоит из двух горизонтальных плоскостей, известных как полки, соединенных одним вертикальным компонентом или стенкой. Двутавровая балка имеет заостренные края и получила свое название от того факта, что она выглядит как прописная I , если смотреть на ее поперечное сечение. У двутавровой балки высота поперечного сечения больше ширины ее полки.

    H-образная балка и двутавровая балка: вес

    Двутавровая балка: Двутавровая балка часто намного тяжелее двутавровой балки, что означает, что она может выдерживать большее усилие.

    Двутавровая балка: В некоторых зданиях, где вес и сила, действующие на стену, могут представлять собой структурную проблему, двутавровая балка может быть лучше, поскольку она часто легче.

    H-образная балка против двутавровой балки: Center Web

    Двутавровая балка: Двутавровая балка имеет более толстую центральную стенку, что означает, что она часто бывает прочнее.

    Двутавровая балка: Двутавровая балка часто имеет более тонкую центральную стенку, что означает, что она часто не может воспринимать такую ​​большую силу, как двутавровая балка.

    H-образная балка против двутавровой балки: застроенная

    Двутавровая балка: Двутавровая балка может быть построена, что означает, что ее можно наращивать до любого размера и высоты.

    Двутавровая балка: Двутавровая балка может быть изготовлена ​​только в той степени, в которой позволяет фрезерное оборудование производителя.

    Двутавровая балка и двутавровая балка: пролеты

    H-образная балка: H-образная балка может использоваться для пролетов до 330 футов.

    Двутавровая балка: Двутавровая балка может использоваться для пролетов от 33 до 100 футов.

    Двутавровая балка и двутавровая балка: Фланцы

    Двутавровая балка: Двутавровая балка имеет верхние и нижние полки, которые выступают из стенки дальше, чем полки двутавровых балок.

    Двутавровая балка: Двутавровые балки имеют верхние и нижние полки, они короче и не такие широкие, как двутавровые балки.

    Двутавровая балка и двутавровая балка: Количество деталей

    Двутавровая балка: Двутавровая балка выглядит как одно целое из металла, но имеет скос, на котором соединяются три металлических элемента.

    Двутавровая балка: Двутавровая балка не изготавливается путем сварки или склепки металлических листов вместе, а представляет собой всего лишь один кусок металла.

    Для чего используются двутавровые балки?

    Двутавровые балки

    находят большое применение в производстве металлоконструкций.Они часто используются в качестве критических опорных ферм или основного каркаса в зданиях. Стальные двутавровые балки обеспечивают целостность конструкции, а также неизменную прочность и поддержку. Огромная мощность двутавровых балок снижает необходимость использования многочисленных опорных конструкций, экономя время и деньги, а также делая конструкцию более устойчивой. Универсальность и надежность двутавровых балок делают их желанным ресурсом для каждого строителя.

    Обычно называемая двутавровой балкой из-за своей формы, балки обеспечивают большую несущую нагрузку при использовании в горизонтальном положении или в качестве колонн.Двутавровые балки являются предпочтительной формой для конструкционных стальных конструкций, потому что двутавровые балки позволяют им выдерживать самые разные нагрузки. Форма двутавровых балок делает их идеальными для однонаправленного изгиба параллельно стенке. Горизонтальные полки сопротивляются изгибающему движению, а полотно выдерживает напряжение сдвига.

    Понимание двутавровой балки является основной необходимостью для современного инженера-строителя или строителя. Инженеры широко используют двутавровые балки в строительстве, формируя колонны и балки различной длины, размеров и спецификаций.

    Двутавровая балка изготавливается путем прокатки или фрезерования стали, что означает, что двутавровая балка часто ограничивается мощностью или размером фрезерного оборудования.

    Двутавровые балки

    бывают разного веса, глубины сечения, ширины полки, толщины стенки и других спецификаций для различных целей. Заказывая двутавры, покупатели классифицируют их по материалу и размерам. Например, двутавровая балка 11 × 20 будет иметь глубину 11 дюймов и вес 20 фунтов на фут. Строители выбирают конкретные размеры двутавров в соответствии с потребностями конкретного здания.Строитель должен учитывать множество факторов, например:

    1. Строитель выбирает двутавровую балку с толщиной стенки, которая не выходит из строя, не деформируется и не деформируется при растяжении.
    2. Фланцы выбраны для предотвращения локального, бокового или крутильного изгиба.
    3. Строитель выберет толщину, чтобы минимизировать деформацию балки.
    4. Определенная масса и жесткость выбраны для предотвращения вибраций в здании.
    5. Прочность поперечного сечения двутавровой балки должна соответствовать пределу текучести.

    ПРИМЕЧАНИЕ. Заказчик должен полностью оценить каждый процесс и приложение во всех аспектах, включая пригодность, соответствие действующему законодательству и ненарушение прав других лиц. Tampa Steel & Supply не несет ответственности за это. Заказчик несет полную ответственность за определение пригодности и применения заказчиком продуктов, предлагаемых Tampa Steel & Supply. Возможно, что определенная информация в этом блоге может быть неполной или неверной.

    Посетите Tampa Steel & Supply для качественной стали и алюминия

    Вам нужны запасы стали? Не ищите ничего, кроме профессионалов Tampa Steel and Supply.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.

    *

    *

    *