Как найти площадь стенки двутавра

Назначение калькулятора

Данный калькулятор позволяет рассчитать площадь поверхности наиболее популярных видов металлопроката по тоннажу.

Практическое применение

Знать площадь поверхности металлопроката необходимо при расчёте объёмов работ по покраске, а также при учёте расхода лакокрасочных материалов.

Основание для расчёта

Данные для расчёта приняты на основание ГЭСН (сборник 13) «Защита строительных конструкций и оборудования от коррозии» 2001 г.

В данном документе представлены данные о площади поверхности одной тонны металлопроката следующих видов:

1. Сталь листовая ГОСТ 19903-74;
2. Профили гнутые замкнутые квадратные, прямоугольные и трубы (ТУ 36-2287-80, ГОСТ 10704-91*);
3. Сталь угловая равнополочная (ГОСТ 8509-93);
4. Швеллеры горячекатаные (ГОСТ 8240-89);
5. Балки двутавровые (ГОСТ 8239-89);
6. Балки двутавровые с параллельными гранями полок –Б- (ГОСТ 26020-83);
7. Балки двутавровые для монорельсов -М- (ГОСТ 19425-74, ТУ 14-2-427-80);
8. Балки двутавровые широкополочные -Ш- (ГОСТ 26020-83);
9. Колонны двутавровые -К- (ГОСТ 26020-83).

Примечание: Для п. 2 дана поверхность по наружной стороне, для всех остальных видов металлопроката учитывается суммарная поверхность со всех сторон.

Также для металлопроката, который отсутствует в ГЭСН (сборник 13) использованы данные полученные путём расчёта, исходя из характеристик изделий в соответствии с ГОСТ или ТУ.

Порядок расчёта

1. Выбрать наименование металлопроката (швеллер, труба профильная и т.д.);
2. Выбрать характеристику металлопроката в соответствии с наименованием поля (№ профиля, толщина стенки и т.д.). Обратите внимание, что, например, для уголка нужно указать не ширину, а толщину полки, также и для трубы не диаметр, а толщину стенки;
3. Ввести вес металлопроката в тоннах;
4. Нажать кнопку -расчёт-.

Рисунок 3 – Расчетная схема балки настила

Выбор материала балки настила.

Согласно Приложению В [2] , балки перекрытий
относятся к Группе 2. По таблице В.1 [2]
для конструкций группы 2 принимаем
класс стали С 245 по ГОСТ 27772-88, для которой.

Определение погонной равномерно-распределенной
нагрузки.

Нормативная нагрузка:

Расчетная нагрузка:

– вес квадратного метра стального листа
для принятого настила;

– технологическая нагрузка на 1поверхности настила балочной клетки;

– принятый шаг балок настила (в зависимости
от его пролета);

– коэффициент надежности для постоянной
нагрузки (вес настила);

– коэффициент надежности для временной
нагрузки – по заданию;

– коэффициент надежности по ответственности.

Определение максимального изгибающего
момента.

– пролет балки настила;

Подбор сечения прокатного двутавра
с учетом упругопластической работы.

Требуемый момент сопротивления:

– расчетное сопротивление стали С245 по
ГОСТ 27772;

– коэффициент условий работы балки;

– коэффициент, учитывающий развитие
пластических деформаций (принимаем).

β = 1, так как касательные напряжения в
месте действия максимального момента
практически равны нулю.

По сортаменту принимаем ближайший
больший двутавр: I 36 по ГОСТ 8239-89

Основные характеристики:

,,,

,,,

Уточнение коэффициента
.

Так
как коэффициентом c₁
мы задавались, то для подобранного
профиля его уточняют в зависимости от
отношения площади полки к площади
стенки.

Площадь
стенки и полки двутавра с переменной
толщиной полок определяются:

;

По
отношению величин A_f/A_w
в соответствии с таблицей Е.1 [2]
находят
фактическую величину c₁
= c_x.

Проверка прочности по нормальным
напряжениям

Проверка выполняется.

Проверку прочности по касательным
напряжениям в прокатных балках при
отсутствии ослабления опорных сечений
обычно не производят из-за относительно
большой толщины стенок балок. Общую
устойчивость балок настила проверять
не надо, поскольку их сжатые пояса
надежно закреплены в горизонтальном
направлении приваренным к ним настилом.

Проверка жесткости (предельных
деформаций) балки

– модуль упругости стали;

– нормативная нагрузка;

– пролет балки настила;

.

Условие жесткости выполняется.

Определение расхода стали на один
квадратный метр

– принятый шаг балок настила;

– вес квадратного метра стального листа
принятого настила;

– линейная плотность балки настила.

Рисунок 4 – Ячейка балочной клетки
нормального типа

2.2 Балочная клетка усложненного типа

2.2.1 Расчет стального настила

Принимаем три шага вспомогательных
балок по главной. В этом случае величина
шага будет равняться

,
что укладывается в промежуток от 2,5 до
5 м.

Принимаем
настил такой же толщины, как и в первом
случае,
.
Тогда расчетный пролет настила будет.
Число шагов

,
принимаем 5, тогда

2.2.2 Расчет балки настила

Определение погонной равномерно-распределенной
нагрузки.

Нормативная нагрузка:

Расчетная нагрузка:

Рисунок 5 – Расчетная схема балки настила

– вес квадратного метра стального листа
для принятого настила;

– технологическая нагрузка на 1поверхности настила балочной клетки;

– принятый шаг балок настила (в зависимости
от его пролета);

– коэффициент надежности для постоянной
нагрузки (вес настила);

– коэффициент надежности для временной
нагрузки (по заданию);

– коэффициент надежности по ответственности.

Определение максимального изгибающего
момента.

– пролет балки настила;

Подбор сечения прокатного двутавра
с учетом упругопластической работы.

Требуемый момент сопротивления:

– расчетное сопротивление стали С245;

– коэффициент условий работы балки;

β = 1, так как касательные напряжения в
месте действия максимального момента
практически равны нулю.

– коэффициент, учитывающий развитие
пластических деформаций.

По сортаменту принимаем ближайший
больший двутавр: I 24 по ГОСТ 8239-89

Основные характеристики:

,,,

,,,

Уточнение коэффициента
.

Так
как коэффициентом c₁
мы задавались, то у подобранного профиля
его уточняют в зависимости от отношения
площади полки и площади стенки.

Площадь
стенки и полки двутавра с уклоном граней
полок определяются:

;

По
отношению величин A_f/A_w
в
соответствии с таблицей Е.1 [2]
находят
фактическую величину c₁
= c_x.

Проверка прочности по нормальным
напряжениям

Проверка выполняется.

Проверка жесткости (предельных
деформаций) балки.

– модуль упругости стали;

– нормативная нагрузка;

– пролет балки настила;

,
п.

Деформации лежат в пределах нормируемых
величин.

Соседние файлы в папке Балочная клетка

• #
• #

  18.03.2016574.05 Кб25КП1(формат 2007).dwg

• #

I-Beams are one of the several standard structural shapes for steel. These types of beams are often used in trusses in buildings. I beam is generally manufactured from structural steels with hot and cold rolling or welding processes. Due to its shape, I beam has the high moment of inertia and stiffness which makes it resistant to bending moments. The following Steel I beam cross-sectional area calculator has been developed to calculate the cross sectional area of structural steel I beams.

I-Beams are one of the several standard structural shapes for steel. These types of beams are often used in trusses in buildings. I beam is generally manufactured from structural steels with hot and cold rolling or welding processes. Due to its shape, I beam has the high moment of inertia and stiffness which makes it resistant to bending moments. The following Steel I beam cross-sectional area calculator has been developed to calculate the cross sectional area of structural steel I beams.

Балка с профилем Н-образной формы – мерный отрезок фасонной металлопродукции, изготовленный способом прокатки или сварки. Подбор размеров поперечного сечения двутавра осуществляется в соответствии с таблицами сортамента (совокупности основных характеристик), представленными в соответствующих ГОСТах.

При одинаковой высоте стенки различные виды двутавра имеют разное соотношение высоты стенки и ширины полок, неодинаковую толщину этих элементов, и следовательно разную площадь сечения. Профиль, изготовленный способом горячей прокатки, может иметь параллельные или наклонные внутренние грани.

Как подобрать форму сечения двутавровой балки, в зависимости от назначения?

Горячекатаный металлопрокат с параллельными внутренними полками граней бывает следующих групп, согласно ГОСТу 26020-83:

• «Б» – нормальная. Диапазон номеров – 10-60. Толщина стенки составляет до 1/58 ее высоты. Металлопродукция применяется при монтаже перекрытий путепроводов, возведении мостов и эстакад.

• 

  «Ш» – широкополочная. Подразделяется на разрезную и неразрезную продукцию. Разрезные изделия, позволяющие получать две тавровые балки, применяют для укладки на один пролет, неразрезные – на один или несколько. Производство таких металлоизделий требует увеличенного (на 10-12%) расхода металла, что можно считать минусом. Плюсы: возможность установки в качестве самостоятельного элемента без дополнительных деталей, что существенно сокращает скорость проведения работ.

• 

  «К» – колонная. Особенность сечения этого вида двутавра – увеличенная толщина полок. Продукция выполняет функции несущих элементов строений, применяется для устройства больших пролетов, способна выдерживать значительные крановые нагрузки. В сортаменте это самые тяжелые и износостойкие профили.

Расчет сечения двутавровой балки по нагрузке

Для точного определения необходимого номера и типа Н-образного профиля используются сложные формулы. В расчетах учитывают длину изделия, тип закрепления, наличие или отсутствие ребер жесткости, количество опор, шаг между отрезками металлопроката, нагрузку на перекрытие или со стороны верхнего этажа, марку стали.

В упрощенном варианте нагрузку на перекрытие с учетом собственного веса двутаврового профиля без цементной стяжки принимают равной 350 кг/м2, с цементной стяжкой – 500 кг/м2 (средние значения). Шаг между металлическими балками обычно – 1 м, в некоторых случаях в целях экономии шаг увеличивают до 1,2 м.

Таблица для выбора номера Н-образного профиля, в зависимости от нагрузки, длины пролета и шага между изделиями