Процес виготовлення двотаврової балки складається з декількох операцій.
В першу чергу заготовки ріжуть на смуги необхідних габаритів. Для якісного провару краю заготовок обробляють на спеціальному обладнанні. Після чого їх збирають на стані, кріплять на конвеєрі і виробляють зварювання на спеціальному верстаті.
Поясні шви балок зварюють автоматичними установками, а ребра жорсткості монтують в основному ручним зварюванням поперек. Збирають зварні вироби по-різному: в спеціальному кондуктора, за допомогою прихваток або застосовуючи кріпильні хомути.
Сортамент використовуваних в будівництві двотаврових балок має менше найменувань, ніж сортамент куточків, але це не означає, що такий матеріал використовується менше.
Вибрати, будь-якої розмір двотаврової балки можна за допомогою правила - необхідно вибирати розмір, що задовольняє вимогам інженерної задачі. Матеріал повинен бути максимально наближеним до перших рядках таблиці.
Якщо властивості обраного матеріалу нижче розрахункових не більше ніж на 5%, можна використовувати двутавровую балку цього розміру, якщо відхилення перевищує 5%, то необхідно використовувати наступний номер матеріалу.
У таблицю сортаменту входить:
- Величина перетину балки.
- Її площа перетину.
- Маса одного метра матеріалу.
- Момент опору балки по осі (головний параметр, що впливає на розрахунок міцності).
- Осьової момент.
- Статичний момент інерції двотаврової балки щодо осей.
- Радіус інерції матеріалу щодо осей.
Навантаження власної маси двотаврової балки
Технічні характеристики матеріалу потрібні для правильного розрахунку будівельних конструкцій. Адже, незважаючи на різноманітність областей його використання, суть розрахунків не змінюється - створити міцну конструкцію.
Вона дає можливість докорінно змінювати архітектуру будинку:
- Збільшувати розмір прольотів.
- Приблизно на 35%, знизити вагу несучих конструкцій.
- Значно підвищити рентабельність.
Говорячи про позитивні властивості матеріалу, потрібно згадати і про його негативні якості:
- Необхідність використовувати додаткове посилення для ребер жорсткості.
- Високі витрати праці.
Але, необхідно згадати, що створення додаткових ребер жорсткості дозволяють зменшити кількість використовуваного металу, так як товщина стінок помітно зменшується.
В результаті вдається зменшити фінансові витрати, і в той же час зберегти характеристики двотаврової балки. Крім того, більш легка конструкція вигідна і щодо влаштування фундаменту, так як зменшується загальна вага можна використовувати не такий масивний фундамент.
В основному балки використовують при влаштуванні перекриттів будівель, як у вигляді прогонів, так як балки перекриттів. Раціональним розподілом прогонів і балок можна з легкістю добитися істотної економії в їх реальної масі.
При цьому основне правило таке: простір між окремо встановленими балками необхідно розрахувати по можливості більше, а проліт найкраще робити в межах 4 - 6 м, найчастіше вигідніше приймати розмір прольоту приблизно 5 метрів.
Щоб простіше було розібратися в маркуванні балок, потрібно запам'ятати: 2 цифри стоять першими означають висоту в сантиметрах цього профілю, буквений індекс, що знаходиться після 2 цифр, повідомляє про те яка ширина полиць у матеріалу.
- Без позначення (двотаврова балка, виготовлена за ГОСТ 8239-89).
- М - балка, призначена для підвісних доріг.
- С - для зміцнення стовбурів шахт.
З паралельними гранями:
- У - узкополочние балки (вже, ніж у простого двотавру).
- Б - стандартної ширини.
- Ш - широкополочні.
- Д - балки среднеполочние - із середнім розміром полки.
- К - колонні балки у них полку такого ж розміру, як висота профілю.
До придбання двотаврової балки необхідно переконатися, що обраний прокат високої якості, і у нього невелика похибка розмірів.
Угруповання балок по точності габаритів:
- Високої точності маркуютьлітерою - А.
- Звичайної точності маркуютьлітерою - В.
По сортаменту виробляють двотаврові балки з можливою різницею 4 - 13 м довжини:
- Мірного розміру (незмінний розмір балок).
- Мірного кратного розміру (наприклад, балки по 6 м і 12 м в кожній пачці).
- Мірного розміру із залишком не більше 5% загальної ваги матеріалу.
- Немірної довжини.
Щоб підібрати двутавровую балку, яка підходить для конструкції, потрібно виконати кілька розрахунків.
Для цієї мети служать спеціальні таблиці, розрахунок проводиться по 2 параметрам:
- Відстань між протилежними стінами.
- Планована навантаження.
Міцність балки залежить від декількох факторів:
- Площа перетину.
- Форма перетину.
- Спосіб кріплення.
- Довжина.
Найбільш поширені вироби формою на зрізі у вигляді знака «Н». Жорсткість такого матеріалу в 30 разів вище, ніж у профілю з металу з квадратним перетином, а її міцність вище в 7 разів.
Можлива довжина конструкції може сильно відрізнятися, наприклад, по ГОСТу 8239 - 89, вона становить 4 - 12 метрів, і вага так само буде різний.
Крім довжини маса матеріалу залежить від площі граней і товщини елементів вироби. З цієї причини для виробництва розрахунків з'явилося значення «маса 1 м двотаврової балки».
Купуючи зварні балки, перевірте її розрахунок на міцність, а для певного місця установки і розрахунок на прогин.
Правильний і точний розрахунок навантаження дасть можливість забезпечити незмінність конструкції сприймати зовнішні впливи без руйнування.
Навантаження своєї ваги балки, зразок розрахунків
Припустимо, потрібно дізнатися масу балки № 12 довжиною 3 метри. За довідковими даними, умовну вагу одного погонного метра цього матеріалу 11,50 кг. При множенні ці чисел виходить загальна вага - 34,5 кг триметрової двотаврової балки.
Двотавр серед всіх видів балок має максимальну міцністю, і він добре переносить різкі зміни температур. Максимальне навантаження вказується в маркуванні. Чим більше цифра, тим вище навантаження вона зможе витримати.
Кожен розрахунок обов'язково вимагає знання габаритів профілю. Припустимо, є колона квадратного перетину зі сторонами 510 мм, вона може служити опорою для профілю, шириною не більше 460 мм.
Причина в тому, що двотаврова балка буде кріпитися до залізобетонної подушці за допомогою зварювання, а для швів необхідно місце, хоча б 40 мм. Коли буде прорахована ширина, потрібно вибрати профіль і прорахувати навантаження на нього.
Вона складається з суми впливу перекриття, і інших подібних впливів. Щоб розрахувати навантаження, отримане при розрахунку нормативне вплив, множать коефіцієнт міцності.
Після потрібно тільки додати до отриманого результату розраховану масу вироби, і обчислити момент опору. Цього цілком достатньо, щоб вибрати підходящий матеріал.
Якщо буде за конструктивними особливостями не вистачати несучої здатності матеріалу, то необхідно посилити балку.
Для елементів конструкції працюють на вигин, стиснення або розтягнення збільшують перетин матеріалу, кажучи по-іншому, збільшують їх жорсткість, наварюючи додаткові частини.
Металеві двотаврові балки з металу з паралельними гранями проводять згідно з ГОСТ 26020 - 83 Союзу РСР.
Виготовляють різні балки, що відрізняються по товщині зрізів матеріалу і їх полиць, по положенню граней (з ухилом або гранями розташованими паралельно), по методу виготовлення, призначенню, по характеристикам вироби, наприклад:
- Балка гарячекатана.
- Балка, виготовлена з низьколегованого металу і сировини що містить великий відсоток вуглецю.
- Балка спеціальна.
Такі вироби можуть бути виготовлені з гранями, розташованими паралельно і не паралельно по відношенню до головної осі.
Двотаврові балки з полками розташованими паралельно виготовлені за вимогами ГОСТ 26020 групуються так:
- Маркування Ш - широкополочні (наприклад 35Ш).
- Маркування К - колонні (наприклад 35К).
- Маркування Б - нормальні (наприклад 35Б).
Балки з ухилом граней виробляють таких видів:
- Балки звичайні (ухил не перевищує 6 - 12%).
- Балки спеціальні (С і М).
Розрахунок ваги двотаврової балки
Визначити вагу балки можна, якщо знати її марку по ГОСТу, і вона повинна знаходитися в таблиці сортаменту, в якій є всі параметри матеріалу.
Але необхідно брати до уваги, що в цих таблицях наведено лише умовну вагу 1 метра матеріалу. Для розрахунку необхідної кількості балок, доведеться розрахуватися самостійно.
Реальну вагу двотаврової балки (скільки кілограм на кожен погонний метр) може не відповідати теоретичним цифрам, вказаним в перерахуванні характеристик двотаврових балок в межах 2 - 4% їх фактичної маси.
Спеціальні балки використовують при будівництві різних споруд, для перекриття прольотів невеликої довжини спеціальними елементами.
Застосовують їх при виготовленні балкових клітин, для побудови різних естакад, як монорейкових шляхів, колон, для перекриття складів, приватних гаражів, підвальних приміщень, перекриттів виробничих будівель.
Балки спеціальні містять більше металу в порівнянні зі стандартним, так як ширина стінки більше і вони надійніше в використанні. За винятком місць з великими навантаженнями і опорних ділянок, спеціальні балки не потрібно посилювати ребрами жорсткості.
Так як в спеціальній балці немає швів від зварювання, в місцях контакту стінок і полки значно зменшується напруги і зменшується кількість дефектів.
Широкополочні балки використовують для влаштування перекриттів різних будівель.
Вони повинні спиратися не менше, ніж в 2 точках і працюють здебільшого на вигин.
Конструктивні елементи такого виду бувають нерозрізним або розрізним.
Широкополочні розрізні балки, відмикаються в 2 точках і повністю перекривають проліт приміщення.
Широкополочні нерозрізні балки, здатні перекривати одночасно кілька прольотів і, спираються в декількох точках.
Широкополковий двутавр застосовують при будівництві будівель з панелей, при зведенні промислових об'єктів і цивільних будівель для створення мостів, різних перекриттів та металоконструкцій у вигляді опорних колон.
При застосуванні марок Ш1, Ш2 немає необхідності в установці додаткових кріплень. Ще одна позитивна властивість такого прокату - зрізавши поздовжньо полки, можна отримати тавровий профіль, відповідний для зварювання різних металоконструкцій.
Широкополковий двутавр поступово замінює звичні двотаврові балки, з цієї причини обсяг виготовлення стандартних балок зменшується на користь широкополочних.
Застосування автоматичного зварювання дає можливість виробляти двотаврові балки з тонкими стінками і вигідним розподілом металу по зрізу.
- Порівняння утеплювачів для даху
- Фасад приватного будинку: огляд матеріалів для ...
- Монтаж альтанки з полікарбонату своїми руками
- Проект будинку з лазнею під одним дахом
- Кроквяна система вальмового даху
- Двотавр 20: розміри, таблиці
