Балки перекрытий и под установку оборудования из горячекатаных одиночных швеллеров и двутавров
Справочник металлопроката
Здесь Вы можете: скачать ГОСТ и узнать основные характеристики интересующего Вас вида металлического проката.
Если вы хотите узнать цены основных Поставщиков Балки стальной в Вашем Регионе или друго вида металлопроката, выбрать Поставщика с минимальной ценой, сравнить прайсы метало-торгующих организаций, Пожалуйста, пройдите по ссылке "Балка стальная Двутавровая"
Производство данного проката регламентируется положениями:
ГОСТ 19425-74 «Балки двутавровые и швеллеры стальные специальные»
ГОСТ 26020-83 «Двутавры стальные горячекатанные с параллельными гранями полок»
ГОСТ 8239-89 «Двутавры стальные горячекатанные»
СТО АСЧМ 20-93 «Прокат стальной сортовой фасонного профиля. Двутавры горячекатанные с параллельными гранями полок»
Стальная двутавровая балка – важная часть несущей конструкции. Основная сфера применения – строительство. Балка давно используется в работе строителей. До Октябрьской революции ее широко применяли для постройки домов. Внешне этот строительный элемент представляет собой определенный профиль из металла. Форма напоминает букву Н. Простота конструкции, ее устойчивость к большим нагрузкам и прочность в эксплуатации стали основными причинами того, что эта разновидность проката стала необыкновенно распространенной в строительной сфере. Основное направление работы балки – изгиб в несущей конструкции.
Этот металлопрокат имеет специфическое симметричное сечение. Оно максимально выгодно для работы, т.к. изгиб позволяет достигнуть необходимого для соответствия материала распределения нагрузки. Опытные специалисты советуют использовать сплошные балки для таких типов конструкций. Их длина достигает 15-20 м. Значения зависимости степени нагрузки и показателя длины пролета прямо пропорциональны. Чем больше значение одного показателя, тем больше величина и другого.
Балки являются частью перекрытий, расположенными между этажами, колонн, материалом для постройки мостов и эстакад. Варианты классификаций балок подразумевают их деление по нескольким признакам: предлагаемая внешняя форма, полученные грани полок изделий и их расположение, характерные особенности производственного процесса и способы реализации функций металлопроката в работе.
Различные типы балок отвечают определенным стандартам и общепринятым требованиям. Нормы, применяемые к горячекатаной балке, регламентированы ГОСТ 8239-89, другой вид, стальная специальная, – ГОСТ 19425-74, тип балки, имеющий параллельные грани полок, отвечает требованиям ГОСТ 26020-83.
1. Двутавровая горячекатаная.
Процесс изготовления не такой трудоемкий, по сравнению с другими видами балки. Формирование такой балки предусматривает реализацию двух типов проката: изделие, внутренние полочные грани которого находятся под уклоном, и изделие с параллельными гранями. Именно для первого вида прокатных балок и разработан ГОСТ 8239-89. Степень уклона равна 6-12%. В качестве материала используют определенные сорта стали, углеродистые виды и низколегированные. Наиболее подходящий вариант для работы с поперечным изгибом.
Точность прокатки определяет балки повышенной точности (Б) и стандартной (В).
Раскрой двутавров тоже имеет свои особенности. Используются профили 4-12м. Бывают мерной, кратной мерной и, конечно же, немерного типа длины.
2. Двутавровая специальная.
Предлагаемый сортамент определен нормативной документацией, такой, как ГОСТ 19425-74. Процесс строительства подвесных путей (определен маркировкой М), упрочнение шахтных стволов методом армирования (С), автомобильная промышленность (роль швеллера) – наиболее распространенные способы применения. Важная особенность этого металлопроката заключается в специфических характеристиках каждой категории. Для работы подвесных путей отлично подходят двутавры с степенью уклона до 12%, для категории С - не более 16%.
Уровень точности металлического профиля делит двутавры на изделия высокой точности, маркировка А, и обычной – обозначение В.
Реализуются балки 4-13м. Показатель длины подразделяет специальные двутавры на несколько категорий: мерной, кратной мерной, а также мерной с остатком не больше 5% массы партии и двутавры немерной длины.
3. Двутавр с параллельно расположенными гранями полок.
Распространенный элемент строительной работы. Демонстрирует отличные свойства и характеристики в сочетании с другими элементами и силовых нагрузках. Предлагаемый сортамент определяется соответствующим государственным органом в ГОСТ 26020-83, который подходит для горячекатаных двутавров, отличающихся параллельными полочными гранями с параметрами: высота 100-1000 мм, соответственно ширина полок 55-400 мм.
Размеры, принципы применения – факторы, влияющие на тип изделия. Используют нормальные (Б), балки широкополочные (Ш), а также колонные (К) изделия. В широкополочных поперечный размер полки соответствует высоте используемого профиля.
Каждый из представленных видов имеет свою техническую специфику. Первый тип двутавров применяется для конструкций с решетчатым типом колонн. Их функция – работать на изгиб. Такая деталь, как широкие полки позволяет реализовывать функции проката на сжатие в различных конструкциях с небольшими колоннами.
Предусмотрена длина изделий 6-24 м. Различают длину мерную, с отрезком и кратную мерной. Также выделяют кратную мерной с отрезком и немерную длину. Общепринятым стандартом допущено изготовление балок определенной длины, соблюдая пределы.
Для определения уровня качества необходимо учитывать большое количество особенностей данного вида проката: максимально правильное распределение используемого материала в профильном сечении, нормативные документы и ограничения, применяемые технологические требования, а также особенности конструкций.
4. Еще один вид балок – горячекатаная с полочными гранями, расположенными параллельно, ее особенности процесса производства отвечают собственному стандарту, техническому условию (СТО АСЧМ 20-93).
Балки перекрытий и под установку оборудования из горячекатаных одиночных швеллеров и двутавров
БАЛКИ ДВУТАВРОВЫЕ И ШВЕЛЛЕРЫ СТАЛЬНЫЕ СПЕЦИАЛЬНЫЕ
Special-purpose steel I-beams and channels. Dimensions
Дата введения 1975-01-01
Постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 17 января 1974 г. N 149 дата введения установлена 01.01.75
Ограничение срока действия снято по протоколу N 4-93 Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС 4-94)
ВЗАМЕН ГОСТ 5157-53 в части балок двутавровых для подвесных путей
ИЗДАНИЕ (октябрь 2012 г.) с Изменениями N 1, 2, утвержденными в ноябре 1977 г., июне 1985 г. (ИУС 1-78, 10-86)
1. Настоящий стандарт распространяется на горячекатаные двутавровые балки для подвесных путей (М), армировки шахтных стволов (С) и швеллеры для автомобильной промышленности (С).
1а. По точности прокатки профили изготовляют:
- высокой точности - А,
- обычной точности - В.
(Введен дополнительно, Изм. N 2).
2. Форма, размеры балок и швеллеров, площадь поперечного сечения, масса 1 м и справочные величины должны соответствовать указанным на черт.1 и 2 и табл.1.
Балки перекрытий и под установку оборудования из горячекатаных одиночных швеллеров и двутавров
ГОСТ Р 58966-2020
НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
БАЛКИ СТАЛЬНЫЕ ДВУТАВРОВЫЕ СВАРНЫЕ
Технические условия. Сортамент
Steel welded I-beams. Specifications. Assortment
Дата введения 2021-01-01
Предисловие
1 РАЗРАБОТАН Центральным научно-исследовательским институтом строительных конструкций им.В.А.Кучеренко (ЦНИИСК им.В.А.Кучеренко) - институтом АО "Научно-исследовательский центр "Строительство" (АО "НИЦ "Строительство")
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 465 "Строительство"
4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
1 Область применения
Настоящий стандарт распространяется на стальные сварные балки двутаврового сечения с параллельными поясами, изготовляемые в заводских условиях, из нелегированной и легированной стали, предназначенные для строительных конструкций.
Сварные двутавры (балки) могут быть использованы для любых видов строительных конструкций (балок, колонн, элементов ферм, элементов вертикальных и горизонтальных связей), а также для зданий и сооружений всех уровней ответственности и любого назначения.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие документы:
ГОСТ 9.402 Единая система защиты от коррозии и старения. Покрытия лакокрасочные. Подготовка металлических поверхностей к окрашиванию
ГОСТ 12.1.004 Система стандартов безопасности труда. Пожарная безопасность. Общие требования
ГОСТ 12.1.019 Система стандартов безопасности труда. Электробезопасность. Общие требования и номенклатура видов защиты
ГОСТ 12.2.029 Система стандартов безопасности труда. Приспособления станочные. Требования безопасности
ГОСТ 12.2.107 Система стандартов безопасности труда. Шум. Станки металлорежущие. Допустимые шумовые характеристики
ГОСТ 1497 (ИСО 6892-84) Металлы. Методы испытаний на растяжение
ГОСТ 7502 Рулетки измерительные металлические. Технические условия
ГОСТ 7564 Прокат. Общие правила отбора проб, заготовок и образцов для механических и технологических испытаний
ГОСТ 9454 Металлы. Метод испытания на ударный изгиб при пониженных, комнатной и повышенных температурах
ГОСТ 12344 Стали легированные и высоколегированные. Методы определения углерода
ГОСТ 12345 (ИСО 671-82, ИСО 4935-89) Стали легированные и высоколегированные. Методы определения серы
ГОСТ 12346 (ИСО 439-82, ИСО 4829-1-86) Стали легированные и высоколегированные. Методы определения кремния
ГОСТ 12347 Стали легированные и высоколегированные. Методы определения фосфора
ГОСТ 12348 (ИСО 629-82) Стали легированные и высоколегированные. Методы определения марганца
ГОСТ 12350 (СТ СЭВ 961-78) Стали легированные и высоколегированные. Методы определения хрома
ГОСТ 12351 (ИСО 4942:1988, ИСО 9647:1989) Стали легированные и высоколегированные. Методы определения ванадия
ГОСТ 12352 Стали легированные и высоколегированные. Методы определения никеля
ГОСТ 12355 Стали легированные и высоколегированные. Методы определения меди
ГОСТ 12356 Стали легированные и высоколегированные. Методы определения титана
ГОСТ 12357 Стали легированные и высоколегированные. Методы определения алюминия
ГОСТ 12358 Стали легированные и высоколегированные. Методы определения мышьяка
ГОСТ 12359 (ИСО 4945-77) Стали углеродистые, легированные и высоколегированные. Методы определения азота
ГОСТ 12361 Стали легированные и высоколегированные. Методы определения ниобия
ГОСТ 14019 (ИСО 7438:1985) Материалы металлические. Метод испытания на изгиб
ГОСТ 14637 (ИСО 4995-78) Прокат толстолистовой из углеродистой стали обыкновенного качества. Технические условия
ГОСТ 15150 Машины, приборы и другие технические изделия. Исполнения для различных климатических районов. Категории, условия эксплуатации, хранения и транспортирования в части воздействия климатических факторов внешней среды
ГОСТ 17745 Стали и сплавы. Методы определения газов
ГОСТ 19281 Прокат повышенной прочности. Общие технические условия
ГОСТ 19903 Прокат листовой горячекатаный. Сортамент
ГОСТ 21014 Прокат черных металлов. Термины и определения дефектов поверхности
ГОСТ 22536.0 Сталь углеродистая и чугун нелегированный. Общие требования к методам анализа
ГОСТ 22536.1 Сталь углеродистая и чугун нелегированный. Методы определения общего углерода и графита
ГОСТ 22536.2 Сталь углеродистая и чугун нелегированный. Методы определения серы
ГОСТ 22536.3 Сталь углеродистая и чугун нелегированный. Методы определения фосфора
ГОСТ 22536.4 Сталь углеродистая и чугун нелегированный. Методы определения кремния
ГОСТ 22536.5 Сталь углеродистая и чугун нелегированный. Методы определения марганца
ГОСТ 22536.6 Сталь углеродистая и чугун нелегированный. Методы определения мышьяка
ГОСТ 22536.7 Сталь углеродистая и чугун нелегированный. Методы определения хрома
ГОСТ 22536.8 Сталь углеродистая и чугун нелегированный. Методы определения меди
ГОСТ 22536.9 Сталь углеродистая и чугун нелегированный. Методы определения никеля
ГОСТ 22536.10 Сталь углеродистая и чугун нелегированный. Методы определения алюминия
ГОСТ 22536.11 Сталь углеродистая и чугун нелегированный. Методы определения титана
ГОСТ 22536.12 Сталь углеродистая и чугун нелегированный. Методы определения ванадия
ГОСТ 23118 Конструкции стальные строительные. Общие технические условия
ГОСТ 24297 Верификация закупленной продукции. Организация проведения и методы контроля
ГОСТ 26877 Металлопродукция. Методы измерений отклонений формы
ГОСТ 27751 Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения
ГОСТ 27772 Прокат для строительных стальных конструкций. Общие технические условия
ГОСТ 27809 Чугун и сталь. Методы спектрографического анализа
ГОСТ 28033 Сталь. Метод рентгенофлюоресцентного анализа
ГОСТ 28473 Чугун, сталь, ферросплавы, хром, марганец металлические. Общие требования к методам анализа
ГОСТ 28870 Сталь. Методы испытания на растяжение толстолистового проката в направлении толщины
ГОСТ 30775 Ресурсосбережение. Обращение с отходами. Классификация, идентификация и кодирование отходов. Основные положения
ГОСТ Р 21.1101 Система проектной документации для строительства. Основные требования к проектной и рабочей документации
ГОСТ Р 50424 Сталь и чугун. Метод определения кальция
ГОСТ Р 51927 Сталь и чугун. Атомно-эмиссионный с индуктивно связанной плазмой спектральный метод определения кальция
ГОСТ Р 54153 Сталь. Метод атомно-эмиссионного спектрального анализа
ГОСТ Р 57837 Двутавры стальные горячекатаные с параллельными гранями полок. Технические условия
ГОСТ Р ИСО 4943 Сталь и чугун. Определение содержания меди. Спектрометрический метод атомной абсорбции в пламени
СП 28.13330 "СНиП 2.03.11-85 Защита строительных конструкций от коррозии"
Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов (сводов правил) в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный документ, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого документа с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого документа с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего документа в ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку. Сведения о действии свода правил целесообразно проверить в Федеральном информационном фонде стандартов.
3 Термины и определения
В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ 21014, ГОСТ Р 57837, ГОСТ 27772.
4 Условия заказа
Для оформления заказа необходимо предоставить изготовителю следующие данные о балках:
- обозначение настоящего стандарта;
- объем поставки (теоретическая и/или фактическая масса);
- группа конструкций по СП 16.13330;
- класс прочности или наименование стали с указанием обозначения стандарта;
Конструкционные особенности двутавра и швеллера и сравнение их прочности
Этот вид металлопроката производится способами горячей прокатки и гибки полосовых заготовок. В соответствии с таблицами ГОСТа 8240, высота стенки стального швеллера – 50-400 мм. Горячекатаные изделия с наклонными внутренними гранями полок имеют увеличенную площадь сечения и по прочностным характеристикам приближаются к аналогам с двутавровым профилем. Для повышения прочности и устойчивости к низким температурам прокат изготавливают из качественных углеродистых и низколегированных марок стали.
Швеллер удобен для монтажа на плоских поверхностях. Прокат используется для армирования бетонных конструкций, создания каркасных строений, при производстве легких машин и механизмов. В частном строительстве лучшим выбором является швеллер, а не двутавр, что объясняется сочетанием достаточной прочности и доступной стоимости П-образного профиля. Двутавровая балка, благодаря массивности и высоким прочностным характеристикам, в основном применяется в крупномасштабном промышленном и гражданском строительстве.
Требования к перекрытиям
Ко всем межэтажным устройствам предъявляются общие требования:
- Прочность – способность выдержать вес всех элементов здания.
- Жёсткость, позволяющая не прогибаться под тяжестью собственного веса, тяжёлых вещей на этаже.
- Эффективная теплоизоляция и звукоизоляция перекрытий.
- Огнестойкость, которая характеризуется устойчивостью к огню в течение некоторого времени.
- Срок эксплуатации, соответствующий примерно времени использования всего здания.
Основные характеристики двутавровой балки
Двутавр выпускается с наклонными гранями полок в соответствии с ГОСТом 8239-89, сортамент продукции с параллельными гранями соответствует таблицам ГОСТа 26020 или СТО АСЧМ 20-93. Изделия отличаются высокой жесткостью и прочностью, на величину которой, помимо размеров сечения, влияют:
- марка стали, из которой производится металлопродукция, для эксплуатации при высоких нагрузках и в сложных температурных условиях используют низколегированные стали типа 09ГС;
- длина пролета – чем больше эта величина, тем ниже несущая способность двутавровой балки;
- способ закрепления балки, направление и характер нагрузки.
Прогиб лаг
Заходя в некоторые, особенно старые, дома даже невооруженным глазом можно заметить прогиб потолков второго, или, что бывает реже, пола первого этажа, являющийся следствием неправильного расчета несущей способности лаги или превышения допустимой нагрузки на перекрытия. Как позывает практика эксплуатации многоэтажных домов постройки первой половины 50-х годов ХХ века, где использовались деревянные межэтажные перекрытия, к 2000-му году величина прогиба потолков составляла от 70 до 100 мм, что приводило к необходимости проведения капитальных ремонтов здания с усилением несущих элементов перекрытий. И это при условии, что проводится точный инженерный расчет нагрузок и сечения лаг на стадии проектирования. А что говорить об индивидуальной застройке, когда расчет несущей способности лаги производился «на глазок» по совету «грамотных» специалистов.
Очень часто на величину прогиба лаг влияет и качество применяемого материала, избыточная влажность древесины, недостаточная толщина металлопроката, из которого изготовлена балка, и еще множество различных причин, приводящих к провисанию, к примеру, перекрытия второго этажа под нагрузкой. Неверный расчет несущей способности может привести не только к возникновению прогиба лаги, но и полному разрушению конструкции и обрушению этажа вниз, причем когда этого никто не ожидает.
Сравнение двутавра и швеллера на прочность, в зависимости от прилагаемой нагрузки
Основное различие между свойствами двутавровой балки и швеллера заключается в различной реакции на нагрузки, в частности – на скручивание, что объясняется разницей в нахождении центра тяжести.
- Двутавр. Максимальный объем металла, особенно в изделиях широкополочной и колонной серий, сосредоточен в полках. Симметричные относительно стенки полки двутавра воспринимают основные вертикальные нагрузки и обеспечивают высокий момент инерции. Стенка работает в основном на сжатие. Этот симметричный профиль может подвергнуться скручиванию только в тех случаях, когда на него уложено перекрытие с неравномерной нагрузкой. Двутавр, благодаря массивности, высокой стоимости и прочностным характеристикам, используется в основном в крупномасштабном строительстве для создания перекрытий, испытывающих высокие нагрузки.
- Швеллер. Его главная особенность – несовпадение главной оси инерции со стенкой. Такая продукция хорошо работает при косом изгибе. Для создания легкой и прочной металлоконструкции швеллер сваривают в коробку с усилением шва металлическими пластинами. Создание такого металлоизделия требует больших трудозатрат. Швеллер чаще всего используется для создания каркасных конструкций, изготовления перекрытий небольших строений – дач, гаражей, хозпостроек, – а также лестниц.
И швеллер, и двутавр относятся к профильному прокату, не рассчитанному на восприятие серьезных усилий, направленных перпендикулярно стенке.
Калькулятор предусматривает расчёт балок на изгиб и прогиб, из горячекатаного и другого проката следующей номенклатуры:
- уголка равнополочного;
- уголка неравнополочного;
- швеллера с уклоном и с параллельными гранями полок;
- двутавров с уклоном полок и с параллел. гранями полок различных модификаций, а также тавровых балок (тавров).
Размеры проката углового профиля оговариваются ГОСТ 8509-93 и 8510-86; швеллеров – 8240-97; двутавров – 26020-83; тавров – ТУ 14-2-685-86; (получаемых продольным разрезом пополам горячекатаных двутавров с парал-ыми гранями полок по ГОСТ 26020-83) – смотрите калькулятор веса двутавра.
При вычислении массы 1 метра длины проката плотность стали в этих стандартах принята равной 7,85 г/см3 (7.85 кг/дм3 или 7850кг/м3).
ПРИМЕЧАНИЕ. Размеры выбранного швеллера, двутавра и тавра указываются в строке “РАЗМЕРЫ ВЫБРАННОГО ПРОФИЛЯ”; размеры полок уголков в их таблицах; толщина уголков выбирается отдельно после появления возможных толщин выбранного номера уголка в вышеуказанной строке.
Укладка деревянных балок
Строители знают о недостатках дерева и стараются свести их к минимуму. Перед монтажом перекрытия все деревянные детали обрабатывают антисептиками, предотвращающими гниение, повреждения насекомыми. Места соприкосновения балок из бруса с кирпичом, бетонными плитами и блоками газобетона изолируют различными материалами.
А чтобы повысить пожарную безопасность, древесину подвергают обработке растворами, не позволяющими ей вспыхнуть сразу же при появлении открытого огня.
Монтаж межэтажных конструкций начинают с заранее подготовленных несущих балок. Они укладываются параллельно короткой стене жилища. Шаг укладки зависит от ширины пролёта, но в среднем он равняется 1 м. Дальше потребуются несложные материалы, обеспечивающие утепление, а также не обойтись без следующих инструментов:
Процесс укладки деревянного перекрытия из балок и досок
- пилы;
- молотка;
- монтажного ножа;
- рулетки;
- строительного степлера.
Балки укрепляют анкерами в нишах кирпичной стены. Но перед закладкой делают косой срез на торцах бруса и пропитывают его антисептиком. Область соприкосновения древесины с кирпичом просмаливают, оборачивают рубероидом. Концы опор в нишах должны закрываться наглухо. Щели можно ликвидировать монтажной пеной.
Затем на несущие балки укладывают лаги для пола, а под них, чтобы уменьшить колебание конструкции, кладут резиновые прокладки. Снизу выполняют подшивку для потолка. Чердачным и подвальным перекрывающим устройствам необходимо утепление. Межэтажным перегородкам без него можно обойтись, но хорошая звукоизоляция обязательна.
Одним их основных конструкционных элементов, применяющихся для устройства перекрытий чердаков или помещений второго этажа в основном в малоэтажном индивидуальном строительстве, является деревянная или металлическая балка, выполняющая одновременно функции лаги пола и основы для крепления потолочных покрытий. Широкому распространению балочных перекрытий способствовали небольшая стоимость исходных строительных материалов и возможность устройства перекрытий без применения грузоподъемных механизмов.
Предварительные соображения
Калькулятор предусматривает расчёт балок для различных схем их крепления и нагрузки. Нагрузка балок может быть распределённой (“q” на схемах 3,4,5,9,15 и др.) или сосредоточенной (“P” на схемах 1,2,6,7,8 и др.)
Читать также: Виды розеток на кухне
Крепление балок может быть: а)консольным с жесткой заделкой одного из концов (например, схемы 1,2,3 и другие); б)”заделка – заделка”, когда оба конца балки жестко защемлены (заделаны), схемы 6,7,8,9; в)”шарнир – шарнир”,(схемы 12,13,14,15 и другие),причём левый шарнир неподвижный а правый подвижный; г)”заделка – шарнир”,(схемы 9,10,11 др.)
Жесткая заделка балки предотвращает поворот балки и перемещение её в любом направлении. Неподвижный шарнир допускает только поворот балки в месте крепления в вертикальной плоскости. Подвижный шарнир допускает поворот балки в месте крепления в вертикальной плоскости и перемещение вдоль её собственной оси.
Эти перемещения весьма незначительны и являются следствием деформации балки под нагрузкой. Основным видом этой деформации является её прогиб, величина которого наряду с приложенной к балке нагрузкой зависит также от длины балки, размеров её поперечного сечения и физических характеристик материала, в данном случае от его модуля упругости (“E”). Модуль упругости углеродистой стали равен (2-2.1)10^5 MПа; легированной (2.1-2.2)10^5 MПа; поэтому в калькуляторе принято среднее значение 2.1*10^5 MПа, что составляет 2142000кг/см2.
Из размерных характеристик поперечного сечения балки для расчёта прогиба используется момент инерции сечения (“I”); величина прогиба зависит также от положения проверяемой точки балки относительно опор. Допустимая величина прогиба балок определяется их назначением и местом в строительных конструкциях и регламентируется соответствующим СНиП; в легких случаях она не должна превышать 1/120 – 1/250 длины балки.
ПОЭТОМУ НАСТОЯТЕЛЬНО РЕКОМЕНДУЕТСЯ ПРОВЕРЯТЬ РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЁТА НА ДОПУСТИМОСТЬ.
При строительстве ответственных объектов и конструкций применяют швеллера, которые обладают высокой прочностью и способны выдерживать существенные нагрузки, а также возникающие сдвиговые и осевые напряжения без потери несущих свойств. Однако могут наступать такие ситуации, когда здание было возведено с ошибками в расчётах предполагаемых нагрузок или они были изменены в ходе эксплуатации в результате чего был достигнут предел его прочности.
Это означает, что дальнейшая эксплуатация конструкции невозможна, так как велика вероятность создания аварийной ситуации. Поэтому единственным выходом из сложившейся ситуации без изменений условий нагружения будет выполнение усиления конструкции.
Усиление швеллера на прогиб и изгиб
Одним из самых простых способов усиления швеллера является установка подпоры. Она позволит существенно разгрузить несущую балку без внесения существенных изменений в готовую конструкцию. Способ соединения должен в полной мере соответствовать типу нагружения: в случае постоянного действия поперечной силы можно выполнять любые соединения деталей способных обеспечить высокую надёжность и прочность, а вот при динамических — стоит использовать клёпаные и болтовые соединения.
В некоторых ситуациях установка подпорки невозможна из-за особенностей эксплуатации объекта. Следовательно, придётся увеличивать поперечное сечение путём приваривания стальных накладок или уголков в продольном направлении либо приварить еще один швеллер таким образом, чтобы получилась симметричная конструкция. Благодаря этому основная нагрузка сместится с точки возможного разрыва металла и распределится равномерно по площади балки новой формы.
Ещё одним способом усиления швеллера считается перераспределение нагрузки между всей конструкцией при помощи конструктивных изменений каркаса или его элементов. Это позволит снизить возникшие изгибающие напряжения и обеспечить необходимый запас прочности. Однако при этом не стоит забывать о проведении новых расчётов объекта, так как проблема может стать более серьёзной.
Усиление швеллера на кручение
Чтобы усилить швеллер на скручивание следует обеспечить установку симметричной конструкции методом сварки. Считается, что сварные швы в углах балки способны её ослабить, так как при нагреве металла она может продеформироваться, а накладной металл, особенно при локальной установке, принять на себя нагрузку. Поэтому нужно использовать специальные методы двухсторонней сварки.
Стандартным методом усиления считается приваривание второго швеллера параллельно установленному, чтобы получить в итоге двутавр или коробку. Оба варианта являются примерно одинаковыми по эффективности, но их реализация возможна только при полном доступе ко всей поверхности стального каркаса, в противном случае придётся разрушать часть отделки, а также устанавливать временные страховочные опоры.
Вторым способом увеличения устойчивости к кручению является выполнение бетонирования.
Как усилить швеллер на прогиб-изгиб и на скручивание
Бетонное перекрытие частного дома с применением швеллера
Современное строительство невозможно представить без различных видов металлопроката, без таких видов металлоизделий как двутавровая балка, стальной швеллер, уголок, арматура. С помощью металлопрокатных изделий достигается высокая прочность строительных конструкций, с помощью балок и швеллера создаются мосты, перекрытия, различные ангары. Металл применяется при строительстве жилых домов, промышленных зданий.
Швеллер в строительстве
Среди всех конструктивных элементов, которые являются каркасным основанием зданий, наибольшую популярность приобрел швеллер. Это металлоизделие представляет собой балку сечением в виде буквы П. В зависимости от размеров возводимого строения, может применяться разный швеллер по размерам и толщине стенок.
Читать также: Как быстро пилить дрова
Швеллер для перекрытия
В строительстве частного дома часто возникает потребность в производстве бетонного перекрытия. Бывает такие моменты, когда нет финансовой возможности или не хочется покупать готовые ЖБ конструкции.
Как можно сделать бетонные перекрытия самостоятельно?
В первую очередь при установке внимание следует обратить на соотношение между длиной и шириной перекрытия, на слой заливаемого бетона, на форму и размер создаваемого несущего элемента.
Почему выбираются именно бетонные перекрытия? Такая конструкция не будет пропускать какие-то лишние звуки, есть и еще одно преимущество – основание получается прочным, оно не будет раскачиваться и прогибаться.
Безусловно, для упрочнения конструкции можно использовать и другой металлопрокат, например, двутавровую балку. На швеллер по праву считается наиболее выгодным, так как он получается дешевле, а по прочности не уступает двутавру ни в чем.
Размеры швеллера
Для бетонного перекрытия длиной 5 м Вам необходимо взять швеллер сечением 14 мм.
Виды перекрытий по материалу
- Деревянные;
- Железобетонные;
- Металлические.
Однако в некоторых случаях при строительстве дома можно обойтись без них, потому что по конструктивному устройству используются следующие виды перекрытий:
Одни перекрывающие системы держатся на горизонтальных балках. Для монтажа других балок они не требуются, достаточно плит нужных размеров, заказанных на заводе. Укладываются в доме с использованием грузоподъёмной техники. А монолитные перекрытия заливаются прямо на стройплощадке. Сборно-монолитные устройства между этажами – это сочетание балочных опор и бетонного монолита.
Кессонные горизонтальные конструкции используются обычно для обустройства потолка. На нижней их стороне имеются рёбра, составляющие прямоугольники, в совокупности напоминают поверхность вафли. В частном домостроении используются очень редко. А шатровое перекрытие – это плоская плита, окаймлённая рёбрами. Обычно её одной достаточно для потолка всей комнаты, под размер которой она изготавливается. Арочные устройства необходимы тогда, когда требуется перекрыть фигурные пролёты домов. В частных одно и двухэтажных домах используются плиты газобетона. Перекрывающая конструкция из него обладает очень хорошей звукоизоляцией, долго сохраняет тепло, поэтому в межэтажных перегородках дополнительное утепление может быть лишним. Материал лёгкий, без запаха, от него не исходят какие-либо испарения или вредные вещества.
Огнестойкость его также очень высокая. Но ему нужна эффективная гидроизоляция, так как он хорошо впитывает влагу окружающей среды.
В строительной практике используются перегородки со смешением различных материалов. Деревянные балки, чтобы повысить прочность, усиливают металлом. У монолитных конструкций применяется разнообразная не съёмная опалубка. Иногда их основная часть – это пустотелые бетонные панели, а потолок полукруглого эркера – плиты газобетона, которым легко придать любую форму и толщину при помощи ручной пилы.
Вариант конструкции перекрытия из газобетонных блоков
Такое разнообразие материалов расширяет архитектурные возможности перекрывающих устройств, их звукоизоляцию и утепление.
Балки перекрытий и под установку оборудования из горячекатаных одиночных швеллеров и двутавров
ГОСТ Р 57837-2017
НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ДВУТАВРЫ СТАЛЬНЫЕ ГОРЯЧЕКАТАНЫЕ С ПАРАЛЛЕЛЬНЫМИ ГРАНЯМИ ПОЛОК
Hot-rolled steel I-beams with parallel edges of flanges. Specifications
Предисловие
1 РАЗРАБОТАН Центральным научно-исследовательским институтом строительных конструкций им.В.А.Кучеренко (институтом АО "Научно-исследовательский центр "Строительство"), ФГУП "ЦНИИчермет им.И.П.Бардина" при участии АО "ЕВРАЗ Нижнетагильский металлургический комбинат", Ассоциации "Объединение участников бизнеса по развитию стального строительства", ОАО "Мечел"
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 367 "Чугун, прокат и металлоизделия"
4 Настоящий стандарт разработан с учетом основных нормативных положений стандарта ASTM A6/A6M* "Стандартная спецификация на общие требования для проката из конструкционной стали прутков, пластин, фасонных профилей и шпунтовых свай" (ASTM A6/A6M "Standard Specification for General Requirements for Rolled Structural Steel Bars, Plates, Shapes, and Sheet Piling", NEQ)
________________
* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. - Примечание изготовителя базы данных.
5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
6 ИЗДАНИЕ (апрель 2019 г.) с Поправкой (ИУС 7-2018)
Изменение N 1 внесено изготовителем базы данных по тексту ИУС N 6-7, 2020, с поправкой, опубликованной в ИУС N 4, 2021 год
1 Область применения
Настоящий стандарт распространяется на стальные горячекатаные двутавровые профили с параллельными гранями полок (далее - двутавры) из нелегированной и легированной стали, предназначенные для стальных строительных конструкций со сварными и болтовыми соединениями.
Двутавровые профили могут быть использованы для любых видов строительных конструкций (балок, колонн, элементов ферм, элементов вертикальных и горизонтальных связей), а также для зданий и сооружений любого уровня ответственности (в соответствии с терминологией и при условии соблюдения положений [1]) и любого назначения.
Примеры способов стыковки двутавров приведены в приложении А.
Двутавровые профили, изготовляемые по настоящему стандарту, допускается использовать по другому назначению.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ 535 Прокат сортовой и фасонный из стали углеродистой обыкновенного качества. Общие технические условия
ГОСТ 1497 (ИСО 6892-84) Металлы. Методы испытаний на растяжение
ГОСТ 7502 Рулетки измерительные металлические. Технические условия
ГОСТ 7564-97 Прокат. Общие правила отбора проб, заготовок и образцов для механических и технологических испытаний
ГОСТ 7565 (ИСО 377-2-89) Чугун, сталь и сплавы. Метод отбора проб для определения химического состава
ГОСТ 7566 Металлопродукция. Приемка, маркировка, упаковка, транспортирование и хранение
ГОСТ 9454 Металлы. Метод испытания на ударный изгиб при пониженных, комнатной и повышенных температурах
ГОСТ 12344 Стали легированные и высоколегированные. Методы определения углерода
ГОСТ 12345 (ИСО 671-82, ИСО 4935-89) Стали легированные и высоколегированные. Методы определения серы
ГОСТ 12346 (ИСО 439-82, ИСО 4829-1-86) Стали легированные и высоколегированные. Методы определения кремния
ГОСТ 12347 Стали легированные и высоколегированные. Методы определения фосфора
ГОСТ 12348 (ИСО 629-82) Стали легированные и высоколегированные. Методы определения марганца
ГОСТ 12350 Стали легированные и высоколегированные. Методы определения хрома
ГОСТ 12351 (ИСО 4942:1988, ИСО 9647:1989) Стали легированные и высоколегированные. Методы определения ванадия
ГОСТ 12352 Стали легированные и высоколегированные. Методы определения никеля
ГОСТ 12355 Стали легированные и высоколегированные. Методы определения меди
ГОСТ 12356 Стали легированные и высоколегированные. Методы определения титана
ГОСТ 12357 Стали легированные и высоколегированные. Методы определения алюминия
ГОСТ 12359 (ИСО 4945-77) Стали углеродистые, легированные и высоколегированные. Методы определения азота
ГОСТ 12361 Стали легированные и высоколегированные. Методы определения ниобия
ГОСТ 14019 (ИСО 7438:1985) Материалы металлические. Метод испытания на изгиб
ГОСТ 17745 Стали и сплавы. Методы определения газов
ГОСТ 19281-2014 Прокат повышенной прочности. Общие технические условия
ГОСТ 21014 Прокат черных металлов. Термины и определения дефектов поверхности
ГОСТ 22536.0-87 Сталь углеродистая и чугун нелегированный. Общие требования к методам анализа
ГОСТ 22536.1-88 Сталь углеродистая и чугун нелегированный. Методы определения общего углерода и графита
ГОСТ 22536.2 Сталь углеродистая и чугун нелегированный. Методы определения серы
ГОСТ 22536.3 Сталь углеродистая и чугун нелегированный. Методы определения фосфора
ГОСТ 22536.4 Сталь углеродистая и чугун нелегированный. Методы определения кремния
ГОСТ 22536.5 (ИСО 629-82) Сталь углеродистая и чугун нелегированный. Методы определения марганца
ГОСТ 22536.7 Сталь углеродистая и чугун нелегированный. Методы определения хрома
ГОСТ 22536.8 Сталь углеродистая и чугун нелегированный. Методы определения меди
ГОСТ 22536.9 Сталь углеродистая и чугун нелегированный. Методы определения никеля
ГОСТ 22536.10 Сталь углеродистая и чугун нелегированный. Методы определения алюминия
ГОСТ 22536.11 Сталь углеродистая и чугун нелегированный. Методы определения титана
ГОСТ 22536.12 Сталь углеродистая и чугун нелегированный. Методы определения ванадия
ГОСТ 26877-2008 Металлопродукция. Методы измерений отклонений формы
ГОСТ 27772-2015 Прокат для строительных стальных конструкций. Общие технические условия
ГОСТ 27809 Чугун и сталь. Методы спектрографического анализа
ГОСТ 28033 Сталь. Метод рентгенофлюоресцентного анализа
ГОСТ 28473 Чугун, сталь, ферросплавы, хром, марганец металлические. Общие требования к методам анализа
ГОСТ 28870 Сталь. Методы испытания на растяжение толстолистового проката в направлении толщины
ГОСТ 30415 Сталь. Неразрушающий контроль механических свойств и микроструктуры металлопродукции магнитным методом
ГОСТ Р ИСО 4943 Сталь и чугун. Определение содержания меди. Спектрометрический метод атомной абсорбции в пламени
ГОСТ Р ИСО 14284 Сталь и чугун. Отбор и подготовка образцов для определения химического состава
ГОСТ Р 50424 Сталь и чугун. Метод определения кальция
ГОСТ Р 50779.10 (ИСО 3534-1-93) Статистические методы. Вероятность и основы статистики. Термины и определения
ГОСТ Р 50779.11 (ИСО 3534-2-93) Статистические методы. Статистическое управление качеством. Термины и определения
ГОСТ Р 51927 Сталь и чугун. Атомно-эмиссионный с индуктивно связанной плазмой спектральный метод определения кальция
ГОСТ Р 54153 Сталь. Метод атомно-эмиссионного спектрального анализа
Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.
3 Термины и определения
В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ 21014, а также следующие термины с соответствующими определениями:
3.1 балочные нормальные двутавры: Двутавровые профили для элементов строительных конструкций, которые работают преимущественно на изгиб; высота профиля нормального двутавра по значению больше, чем ширина полок.
3.2 балочные широкополочные двутавры: Двутавровые профили для элементов строительных конструкций, которые работают преимущественно на изгиб; высота профиля широкополочного двутавра равна или близка по значению ширине полок.
3.3 колонные двутавры: Двутавровые профили для элементов строительных конструкций, которые работают на растяжение, сжатие и сжатие с изгибом; как правило, высота профиля колонного двутавра равна или близка по значению ширине полок.
Балки перекрытий и под установку оборудования из горячекатаных одиночных швеллеров и двутавров
Балки перекрытий и под установку оборудования
25.11.23.119.08.3.12.02-0001
Балки перекрытий и балки под установку оборудования: составного сечения из листовой стали, масса отправочной марки более 3 т
25.11.23.119.08.3.12.02-0002
Балки перекрытий и под установку оборудования из двутавров с параллельными гранями полок, масса отправочной марки более 1 т
25.11.23.119.08.3.12.02-0003
Балки перекрытий и под установку оборудования из двутавров с параллельными гранями полок, масса отправочной марки до 1 т
Читайте также: