Які навантаження витримує двотаврова балка?
Розрахунок металоконструкцій, необхідних для зведення споруд промислового призначення або іншого масштабного будівництва досить складний і включає в себе облік безлічі чинників. Перш ніж відповісти на питання, які навантаження витримує двотаврова балка, інженеру або архітекторові необхідно врахувати, зокрема, власна вага конструкційного елемента, методику його кріплення, довжину вільних прольотів.
Що може дати правильна оцінка навантаження і вибір відповідного маркування двотавру?
Головне, що дає правильна оцінка навантаження на конструкції з двутавра і вибір відповідного класу прокату - економічну ефективність будівництва. Витрати будуть оптимальні, всі вимоги техніки безпеки і критерії міцності перекриття - виконані. При цьому можна отримати додаткові переваги:
- значно збільшити розмір вільних прольотів;
- знизити масу несучих конструкцій, даний показник може досягати 35% при переході з квадратного профілю на двутавр;
- підвищити рентабельність, отримуючи планові кінцеві характеристики реалізованого проекту в цілому.
Для того щоб збільшити межу навантаження, яку здатна витримати двотаврова балка, застосовують допоміжні засоби і методи. Це може бути, наприклад, створення додаткових ребер жорсткості або посилення існуючих. Останній спосіб застосовується для довгих конструкцій з двутавра тільки в поздовжньому напрямку.
види навантажень
На кожну двутавровую балку в конструкції діють такі навантаження: • власна вага; • вигинає момент; • поперечна сила.
Від правильності вибору номера прокату буде залежати, чи витримає двутавр плановану навантаження на перекриття, і чи здатний він ефективно застосовуватися в тій чи іншій металоконструкції.
Як вибрати найбільш підходящий сорт прокату?
Кожна двотаврова балка маркується власним номером, який відразу може дати інформацію про власній вазі вироби. Знайти таку інформацію можна в галузевих довідниках і ГОСТ 8239-89. наприклад:
- двутавр з номером 10 має масу 9,46 кг на погонний метр, при цьому тонна прокату - це 105,71 м балки;
- аналогічні показники для прокату №20 - 21 кг на метр і 47,62 м в тонні.
Дані власної ваги використовуються при розрахунку методик кріплення кінця балки і для правильного проектування несучих конструкцій. Розрахунок рівня навантаження на кожен з двотаврів перекриття досить складний, тому будівельники й архітектори часто користуються усередненими значеннями, наприклад:
- для шестиметрових прольотів і навантаженні на перекриття 300 кг на м.п. можна застосовувати профіль 16, розташовуючи балки з кроком 1 м;
- якщо застосовувати при навантаженні в 300 профіль 10 з кроком в метр, величина прольоту повинна бути зменшена до 4 метрів;
- для профілю 20, розташованого з кроком 1.1 м в 6 м прольоті, допускаються навантаження на перекриття в 500 кг \ м.п.
У загальному випадку даних, які наводяться в безлічі джерел, досить для визначення необхідного номера профілю. Однак на практиці часто потрібно точне визначення навантаження, яке повинна витримувати двотаврова балка.
Як зробити точний вибір?
Щоб точно вибрати номер двутавра по необхідної навантаженні, необхідно:
- Перерахувати тиск на 1 погонний метр балки, з огляду на необхідне навантаження на перекриття і його власну вагу.
- За вимогами ГОСТ 8239-89 збільшити отримане значення на запас надійності (рекомендований коефіцієнт).
- По таблиці ГОСТ 8239-89 визначити момент опору, використовуючи отриману перед цим цифру навантаження.
Після цього досить заглянути в довідкову таблицю ГОСТ 8239-89 і визначити номер двутавра. Фахівці рекомендують вибирати прокат на 2 номери вище розрахункового, щоб мати можливість збільшувати крок розташування балок до 1.1 метра.