Оглавление
Монолитное перекрытие по профнастилу — подготовка
Готовое покрытие одновременно является полом вышележащего помещения или потолком той комнаты, которая находится ниже, — это и несущая, и ограждающая конструкция.
Качество возведения монолитной плиты влияет на безопасность эксплуатации всего дома, поэтому так важно провести соответствующий спектр подготовительных мероприятий:
- расчет несущей конструкции и несущей способности. Ошибки, допущенные на этом этапе, ведут к провисанию плит на длинных пролетах, увеличению толщины плиты, после чего следует рост трудозатрат и финансовых издержек;
- расчет материалов;
- для опоры перекрытия необходимо предусмотреть специальные закладные и «карманы» в стенах и столбах, что должно быть отмечено в чертеже.
Перечень расчетов
Главная страница | Общие данные | Перечень расчетов | Форум
(Архив устаревших расчетов)
Шифр | Актуальность | Наименование расчета | Нормативное обоснование | Версия |
Изгиб: | ||||
КЖ-01 | Проверка прочности изгибаемого железобетонного элемента | СП 63.13330.2012 пп.8.1.8-8.1.13 | ||
КЖ-02 | Подбор требуемой арматуры для изгибаемого ж.б. элемента | СП 63.13330.2012 пп.8.1.8-8.1.13 | ||
КЖ-08 | Проверка прочности бетонного (не железобетонного) элемента на изгиб | СП 63.13330.2012; СП 29.13330.2011 | ||
Внецентренное сжатие и растяжение: | ||||
КЖ-03 | Внецентренно сжатый элемент | |||
КЖ-05.1 | Проверка прочности сечения при внецентренном сжатии (в двух плоскостях) | Пособие к СП 52-101-2003 | ||
КЖ-11 | Проверка прочности внецентренно растянутого элемента | СП 63.13330.2012 | ||
КЖ-14 | Расчет ж.б. стойки круглого либо кольцевого сечения | СП 63.13330.2012 прил. Д | ||
Продавливание и поперечная сила: | ||||
КЖ-07.3 | Колонна посередине плиты | СП 63.13330.2012 п.8.1.46-8.1.52 | ||
КЖ-07.5 | Колонна рядом с краем плиты | СП 63.13330.2012 п.8.1.46-8.1.52 | ||
КЖ-07.6 | Колонна рядом с углом плиты | СП 63.13330.2012 п.8.1.46-8.1.52 | ||
КЖ-07.7 | Колонна посередине плиты с отверстием | СП 63.13330.2012 п.8.1.46-8.1.52 | ||
КЖ-07.8 | Круглая
колонна посередине плиты |
СП 63.13330.2012 п.8.1.46-8.1.52 | ||
КЖ-08 | Расчет на действие поперечной силы | СП 63.13330.2012 п.п. 8.1.32 — 8.1.35 | ||
КЖ-12 | Расчет ж.б. конструкции на местное сжатие | СП 63.13330.2012 п.п. 8.1.43-45 | ||
Прогиб и трещиностойкость: | ||||
КЖ-04 | Проверка на образование трещин и расчет ширины их раскрытия | СП 63.13330.2012 | ||
КЖ-09 | Расчет прогиба ж.б. элемента (упрощенный) | СП 63.13330.2012 | ||
КЖ-10 | Расчет прогиба ж.б. элемента (полноценный) | СП 63.13330.2012 | ||
Конструктивные требования: | ||||
КЖ-06 | Определение расчетной длины анкеровки/нахлестки арматуры | СП 63.13330.2012 | ||
Расчеты по Eurocode2: | ||||
EC2-1 | Прогиб ж.б. балки тавровго сечения по Eurocode2 | Eurocode2 (EN1992-1-1:2004) | ||
EC2-2 | Deflection calculation for reinforced concrete T-beam | Eurocode2 (EN1992-1-1:2004) | ||
Изгиб: | ||||
КМ-04 | Проверка балки по прочности и прогибу | СНиП II-23-81 | ||
КМ-01 | Расчет устойчивости плоской формы деформирования при изгибе | СНиП II-23-81 | ||
КМ-06 | Расчет профилированного настила | Пособие к СНиП II-23-81 | ||
Центральное в внецентренное сжатие: | ||||
КМ-02 | Центрально сжатый элемент | СНиП II-23-81 | ||
Соединения: | ||||
КМ-05 | Расчет сварного соединения (ручная сварка) | СНиП II-23-81 | ||
КМ-07 | Расчет узлов ферм из прямоугольных профилей | СП 16.13330.2011 прил.Л | ||
Фундаменты мелкого заложения: | ||||
ОФ-01.2 | Расчетное сопротивление основания | СП 22.13330.2011 | ||
ОФ-02.1 | Напряжение под подошвой прямоугольного
фундамента мелкого заложения |
|||
ОФ-02.2 | Напряжение под подошвой круглого
фундамента мелкого заложения |
|||
ОФ-03.2 | Осадка фундамента мелкого заложения | СП 22.13330.2011 | ||
ОФ-09 | Расчет крена фундамента мелкого заложения | СП 22.13330.2011, п.п.5.6.43-5.6.45 | ||
ОФ-10 | Проверка слабого подстилающего слоя | СП 22.13330.2011 п.п.5.6.7, 5.6.25 | ||
Свайные фундаменты: | ||||
ОФ-04.3 | Несущая способность забивной
висячей сваи |
СП 24.13330.2011 | ||
ОФ-10 | Несущая способность буровой
висячей сваи |
СП 24.13330.2011 | ||
ОФ-06.1 | Осадка одиночной сваи | СП 24.13330.2011, п.п. 7.4.2–7.4.3 | ||
ОФ-06.2 | Дополнительная осадка сваи (взаимовлияние) | СП 24.13330.2011, п.п. 7.4.4 | ||
ОФ-07 | Расчет осадки свайного фундамента (куста свай) | СП 24.13330.2011, п.п. 7.4.4–7.4.5 | ||
ОФ-08.1 | Несущая способность сваи по результатам испытаний динамической нагрузкой (при sa
≥0.002 м) |
СП 24.13330.2011, п. 7.3.7 | ||
ОФ-08.2 | Несущая способность сваи по результатам испытаний динамической нагрузкой (при sa
<0.002 м) |
СП 24.13330.2011, п. 7.3.7 | ||
ОФ-11 | Вычисление усилий в сваях | СП 24.13330.2011 | ||
ОФ-12 | Расчет сваи на горизонтальную нагрузку | СП 50-102-2003 прил.Д; СП 24.13330.2011 прил.В | ||
НВ-01 | Расчет ветровых нагрузок | СП 20.13330.2011 | ||
НВ-02 | Расчет снеговых мешков | СП 20.13330.2016, п.Б.8 | ||
АР-01 | Теплотехнический расчет | СНиП 23-02-2003 | ||
Линейная интерполяция | ||||
Калькулятор арматуры | ||||
Сортаменты металлопроката | ||||
Конвертор единиц измерения |
Классы проката
9.5 мм
2.30 cм
5.2 мм
200 мм
9.0 мм
76 мм
Размеры швеллера 20П
Купить швеллер 20 можно различных типов, которые распространяются и на весь сортамент продукции в целом. Распространенные группы следующие:
- продукция, отличающаяся наличием уклона между полками. Маркируются такие материалы литерой У, например, швеллер 20У, и отличаются наличием угла между элементами конструкции и вертикалью. Удобно использовать такие изделия в качестве направляющих, так как геометрия обеспечивает надежную поддержку для роликов и аналогичных систем;
- вторая группа имеет обозначение П, входит в нее и рассматриваемое изделие. Производители швеллера 20П создают материалы этого класса с параллельными полками. Такие изделия имеют большую жесткость, если усилие прикладывается к площадке, так как деформации мешают полки, потому в строительной сфере и машиностроении продукция нашла широкое применение, в том числе в виде несущих элементов;
- третий класс маркируется Э, то есть экономичные изделия, грани которых параллельны. Название серия получила за счет того, что цены швеллера 20 этого класса оказываются доступнее аналогов. Достигается этот фактор за счет снижения затрат металла при выпуске профиля, очевидно, что страдают от этого в первую очередь несущие характеристики, потому прокат гарантированно работает в условиях с меньшими постоянными/переменными воздействиями. Для серьезных нагрузок стоит купить швеллер 20П;
- схожей по характеристикам можно назвать категорию Л, то есть легкие профили. Компоненты конструкций облегчены, что делает их разумным решением при необходимости придать системе высокую прочность при экономии веса;
- производители швеллера 20 так же выпускают материалы с маркировкой С, то есть специальную продукцию. Данные компоненты имеют уклон внутренних граней, что роднит их с классом У. По этой причине сечение в поперечном направлении у отмеченных групп схоже, аналогичным образом общие черты имеют профили П, Э и Л. Уклон полок для специального типа и У соответствует разбросу от 4 до 10 процентов.
Помимо приведенных классов существует разделение по точности прокатки. Купить швеллер 20 можно высокой точности профилирования и повышенной, группа А и Б соответственно. От показателя зависит строгость допустимых отклонений от табличных параметров, а значит надежность при эксплуатации. Материал лучше поддается расчетам несущей способности при проектировании, так как выше вероятность соблюдения оптимального уровня. За характеристики приходится расплачиваться повышением цены швеллера 20 П.
Отдельного внимания заслуживает сортамент проката, согласно нормативам стандарта, можно купить швеллер 20 П, а так же различные типовые размеры шириной от 50 до 400 мм с полками от 32 до 115 мм.
Масса швеллера 20
Перед выбором фасонного швеллера 20, изготовленного по условиям государственного стандарта, необходимо произвести расчет характеристик будущей конструкции. Специалисты, занятые в сфере производственного цикла с помощью таблицы помогут подобрать фасонный металлопрокат нужной марки стали, конфигурации, оптимального размера и допустимой нагрузки. Под заказ продукция может изготавливаться по индивидуальным чертежам.
При весе 18,4 кг одного метра швеллер идеально подходит для сооружения навесов, павильонов, терминалов, рельсов для подъемных кранов, перекрытий производственного цеха, мостов, эстакад. Продукция поставляется партиями по 60 т, связками, пачками или поштучно. Изделия оснащаются Сертификатом качества и бирками с информацией о размерных параметрах изделия, номере партии, количестве единиц в пачке и ее весе. Доставка продукции осуществляется автотранспортом, вагонами и в длинномерных контейнерах.
Классификация, размеры и поперечное сечение
Все рабочие характеристики сортамента 8240−89 регламентируются ТУ и требованиями стандарта. По данным габаритных размеров, номинальной массы и размеров поперечного сечения можно рассчитать вес конструкции, выбрать фасонный прокат равнополочного и не равнополочного типа. Для каркасов облегченного типа используется устойчивый к атмосферным и климатическим факторам гнутый алюминиевый швеллер.
Марки стали для фасонного проката
Изготовление фасонного металлопроката горячекатаным способом осуществляется из углеродистой стали 5 категории Ст. 3сп/пс ГОСТ 380–2005 , низколегированной стали 09Г2С, 17Г1С, 10ХСНД или 15ХСНД (ГОСТ 19281−89), а также антикоррозийной 10ХСНД или 15ХСНД. Характеристики сплава помогают снизить вес нагружаемых металлоконструкций, сохранить свойства в течение всего срока эксплуатации. При небольшом весе гнутая сортовая сталь устойчива к деформации, прогибам, кручению.
Особенности расчета на прогиб
Расчет на прогиб проводится обязательно для любых перекрытий. Крайне важен точный расчет данного показателя при значительных внешних нагрузках. Сложные формулы в данном случае использовать необязательно. Если использовать соответствующие коэффициенты, то вычисления можно свести к простым схемам:
- Стержень, который опирается на одну жесткую и одну шарнирную опору, и воспринимает сосредоточенную нагрузку.
- Стержень, который опирается на жесткую и шарнирную опору, и при этом на него действует распределенное нагружение.
- Варианты нагружения консольного стержня, который закреплен жестко.
- Действие на конструкцию сложной нагрузки.
Применение этого метода вычисления прогиба позволяет не учитывать материал. Поэтому на расчеты не влияют значения его основных характеристик.
Общая формула на прогиб
Важно понимать, что прогиб образуется в углах поворотов. Он зависит от назначения конструкции, ее габаритов, марки стали, физических характеристик изделия
Расчет проводится по многим формулам, но в общем виде уравнение выглядит так:
Fх = -0аX + Мx2/2ЕI + Ax3/6ЕI — qх4/24Е/
Однако правильное вычисление прогиба зависит от вида нагрузки. В данном случае расчет двутавровой конструкции предусмотрен для прогиба вниз. Это значит, что центр тяжести смещается по оси y. Если на перекрытие действуют разные силы, расчет на прогиб проводится на каждое из них. В конце вычислений все результаты суммируются.
Такие приемы позволяют определить параметры на прогиб при любых нагрузках. Однако делать такие вычисления не всегда целесообразно, так как эти величины не постоянно имеют значение. Например, для частного небольшого домика, дачи, прогиб рассчитывать не обязательно.
Расчет швеллера на изгиб, калькулятор швеллера
Швеллер в наличии на складе в Москве
Швеллер является продукцией прокатного производства, которая имеет U-образное поперечное сечение. В зависимости от технологии производства, швеллеры бывают горячекатаные и гнутые.
Размеры и форма г/к швеллеров общего назначения регламентируются стандартом ГОСТ 8240-97. Ширина проката согласно указанному нормативному документу может быть от 32 до 115 мм, а высота 50 — 400 мм.
В обозначении номера профиля зашифрована высота швеллера в сантиметрах (цифра) и серия или тип профиля (буква).
Размеры гнутого швеллера регламентируются стандартом ГОСТ 8278-83. В соответствии этому документу высота профиля может принимать значение от 25 до 410 мм, толщина швеллера – от 2 до 8 мм, и ширина может быть 26 — 160 мм.
В APEX METAL вы сможете приобрести швеллер наиболее востребованных размеров из стали марок Ст3 и 09Г2С:
- серии П с параллельными гранями — типоразмеры профиля 5П — 30П;
- серии У с уклоном граней — типоразмеры профиля 6,5У — 30У;
- гнутый швеллер с размерами от 50х40х3 до 250х125х6.
Значения высоты и ширины полки, ширины и толщины стенки по ГОСТ 8240-97 смотрите на странице — Как правильно расшифровать условное обозначение швеллера.
Методика расчета швеллера на изгиб
Наиболее часто швеллер используют в качестве элемента, который работает на изгиб. Следовательно, ни один расчет данного профиля не обходится без определения его прочности под воздействием изгибных нагрузок. На сегодняшний день создано множество программных продуктов и калькуляторов расчета швеллера, которые позволяют произвести массовые, прочностные и проверочные расчеты.
Покажем, как самостоятельно всего за 3 шага найти момент сопротивления и подобрать соответствующий размер швеллера с учетом действующих нагрузок.
1. Сначала необходимо определить максимальное значение момента в профиле швеллера, который вычисляется по формуле:
М = 9,81 х q х l²/ 8 / 1000, где
q – значение распределенной нагрузки l – длина швеллера.
2. Зная изгибающий момент, определяем необходимое значение момента сопротивления сечения швеллера, чтобы обеспечить его прочность:
Wн = M х 1000 / Ry, где
Ry – расчетное значение сопротивления материала по пределу текучести (согласно СНиП 2-23-81).
Наименование стали | Марка стали по ГОСТ | Ry, МПа, с толщиной проката |
---|---|---|
С245 | Ст3пс5, Стсп5 | 240 МПа (2 — 20 мм), 230 МПа (20 — 30 мм) |
С275 | Ст3пс |
240 МПа (2 — 20 мм)
С345
12Г2С, 09Г2С
335 МПа (2 — 10 мм), 315 МПа (10 — 20 мм), 300 МПа (20 — 40 мм)
3. Сравниваем полученное расчетное значение момента сопротивления швеллера и теоретические значения в таблицах ГОСТ, выбираем требуемый размер проката.
Номер швеллера серии У | Момент сопротивления | Номер швеллера серии П | Момент сопротивления | Размер швеллера по ГОСТ 8278 | Момент сопротивления |
---|---|---|---|---|---|
5У | 9,1 |
5П
9,1
50х40х3
5,62
6,5У
15
6,5П
15
60х32х2,5
5,1
8У
22,4
8П
22,5
60х32х3
5,85
10У
34,8
10П
34,9
80х32х4
10,71
12У
50,6
12П
50,8
80х50х4
15,92
14У
70,2
14П
70,4
80х60х4
18,81
16У
93,4
16П
93,8
100х50х3
17,18
18У
121
18П
121
100х50х4
21,57
20У
152
20П
153
100х50х5
25,56
22У
192
22П
193
120х50х3
21,98
24У
242
24П
243
120х60х4
32,25
27У
308
27П
310
120х60х5
38,6
30У
387
30П
389
140х60х5
47,8
40У
761
40П
763
140х60х6
55,08
—
—
—
—
160х50х4
41,76
—
—
—
—
160х60х4
48,84
—
—
—
—
160х60х5
58,38
—
—
—
—
160х80х4
60,01
—
—
—
—
160х80х5
72,69
—
—
—
180х70х6
79,15
—
—
—
—
180х80х5
85,22
—
—
—
—
200х80х4
80,94
—
—
—
—
200х80х6
114,84
—
—
—
—
200х100х6
137,43
—
—
—
—
250х125х6
221,64
Выбор размера швеллера на примере
Пусть имеется швеллер, длина которой составляет 5 метров и он имеет шарнирное закрепление. На него действует распределенная нагрузка, величина которой составляет 250 кг/м. Расчет ведется в следующей последовательности:
- Максимальное значение момента в профиле швеллера М = 9,81 х 250 х 5²/ 8 / 1000 = 7,7 кН∙м.
- Необходимое значение момента сопротивления сечения швеллера, Wн = 7.7 х 1000 / 240 = 32,08 см3 (согласно СНиП 2-23-81 для стали С245 Ry = 240 МПа).
- Подбираем по таблице ГОСТ размер швеллера с моментом сопротивления, соответствующему вычисленному значению 32,08 см3.
Это будет швеллер 10П (У) ГОСТ 8240-97 — значение момента сопротивления 34,9 см3 или швеллер гнутый 120х60х5 ГОСТ 8278-83 — значение момента сопротивления 38,6 см3.
Вес швеллера 10П длиной 5 метров = 42,95 кг, швеллера 120х60х5, той же длины – 42,7 кг.
В каталоге на сайте APEX METAL приведены актуальные цены за тонну швеллера, соответственно, отсюда получим стоимость 1 штуки швеллера для каждого типоразмера:
- швеллер 10П – 1670 руб
- швеллер 120х60х5 – 1760 руб
Можно заметить, что из условий расчета швеллера на прочность, работающего на изгиб, немного более экономичным решением будет использование горячекатаного швеллера в сравнении с гнутым.
Горячекатаный стальной швеллер: нормативы, сортамент, характеристики
Сортамент этой продукции определяется ГОСТом 8240-89. Размер профиля характеризуется номером, который равен (примерно) высоте стенки, взятой в сантиметрах. В соответствии со стандартом выпускают продукцию:
- С уклоном внутренних граней полок. В маркировке после номера присутствует буква «У». Норматив предусматривает производство изделий с высотой стенки 50-400 мм, шириной полки 32-115 мм, толщиной стенки 4,4-8,0 мм, толщиной полки 7,0-13,5 мм. Если в обозначении между номером профиля и буквой «У» присутствует буква «а», это означает, что изделие имеет увеличенную ширину и толщину полок. Основная область применения этого вида швеллера – строительство. Благодаря некоторому утолщению во внутренних углах, профиль обладает повышенными прочностными характеристиками. Такая металлопродукция используется в каркасном строительстве, для устройства перекрытий, сооружения ферм, лестниц, малых архитектурных форм, металлических конструкций различного назначения.
- С параллельными внутренними гранями полок. В маркировке после номера указывается буква «П». Индекс «а» свидетельствует о наличии усиленных полок. В соответствии с нормативом, высота стенки изделий находится в диапазоне 50-400 мм, ширина полки – 32-115 мм, толщина стенки – 4,4-8,0 мм, толщина полки – 7,0-13,5 мм. Этот тип швеллера имеет сферы использования, схожие с изделиями с уклоном внутренних граней полок. Профиль с параллельными внутренними гранями эффективен в тех случаях, когда сопряжение с другими частями конструкции происходит по внутренней поверхности изделия.
Таблица геометрических характеристик горячекатаного швеллера
Номер швеллера | Высота профиля, см | Ширина полки, мм | Толщина стенки, мм | Толщина полки, мм | Масса 1 м, кг |
С уклоном внутренних граней полок | |||||
5У | 5 | 32 | 4,4 | 7,0 | 4,84 |
6,5У | 6,5 | 36 | 4,4 | 7,2 | 5,9 |
8У | 8 | 40 | 4,5 | 7,4 | 7,05 |
10У | 10 | 46 | 4,5 | 7,6 | 8,59 |
12У | 12 | 52 | 4,8 | 7,8 | 10,4 |
14У | 14 | 58 | 4,9 | 8,1 | 12,3 |
16У | 16 | 64 | 5,0 | 8,4 | 14,2 |
16аУ | 16 | 68 | 5,0 | 9,0 | 15,3 |
18У | 18 | 70 | 5,1 | 8,7 | 16,3 |
18аУ | 18 | 74 | 5,1 | 9,3 | 17,4 |
20У | 20 | 76 | 5,2 | 9,0 | 18,4 |
22У | 22 | 82 | 5,4 | 9,5 | 21,0 |
24У | 24 | 90 | 5,6 | 10,0 | 24,0 |
27У | 27 | 95 | 6,0 | 10,5 | 27,7 |
30У | 30 | 100 | 6,5 | 11,0 | 31,8 |
33У | 33 | 105 | 7,0 | 11,7 | 36,5 |
36У | 36 | 110 | 7,5 | 12,6 | 41,9 |
40У | 40 | 115 | 8,0 | 13,5 | 48,3 |
С параллельными гранями полок | |||||
5П | 5 | 32 | 4,4 | 7,0 | 4,84 |
6,5П | 6,5 | 36 | 4,4 | 7,2 | 5,9 |
8П | 8 | 40 | 4,5 | 7,4 | 7,5 |
10П | 10 | 46 | 4,5 | 7,6 | 8,59 |
12П | 12 | 52 | 4,8 | 7,8 | 10,4 |
14П | 14 | 58 | 4,9 | 8,1 | 12,3 |
16П | 16 | 64 | 5,0 | 8,4 | 14,2 |
16аП | 16 | 68 | 5,0 | 9,0 | 15,3 |
18П | 18 | 70 | 5,1 | 8,7 | 16,3 |
18аП | 18 | 74 | 5,1 | 9,3 | 17,4 |
20П | 20 | 76 | 5,2 | 9,0 | 18,4 |
22П | 22 | 82 | 5,4 | 9,5 | 21,0 |
24П | 24 | 90 | 5,6 | 10,0 | 24,0 |
27П | 27 | 95 | 6,0 | 10,5 | 27,7 |
30П | 30 | 100 | 6,5 | 11,0 | 31,8 |
33П | 33 | 105 | 7,0 | 11,7 | 36,5 |
36П | 36 | 110 | 7,5 | 12,6 | 41,9 |
40П | 40 | 115 | 8,0 | 13,5 | 48,3 |
Расчет табличного веса швеллера осуществляется с использованием среднего значения плотности различных марок стали – 7,85 г/см3.
Какую нагрузку выдерживает швеллер?
Швеллер представляет собой металлопрокат, который активно используется в строительстве. Причём, конкретную сферу строительства определить достаточно сложно (практически невозможно). Ведь швеллер применяется при строительстве практически любых конструкций. Однако, швеллер выполняется в различных конфигурациях из различных сплавов. А это означает, что и несущая способность у вариаций швеллера неодинакова.
Швеллер купить в Ростове не составит больших сложностей. Необходимо лишь чётко представлять характеристики швеллера перед приобретением. О том, как осуществить расчёт несущих способностей конструктивного металлопроката, Вы узнаете из нижеприведённой публикации.
Восприятие механических нагрузок
Основной задачей швеллер является именно восприятие и распределение механических нагрузок в строительных конструкциях различного вида. Другими словами, швеллер будет прогибаться под нагрузкой в любом случае.
Однако, существует допустимый изгиб и критический. При критическом изгибе швеллера начинается его пластическая деформация, а затем и разрушение изделия в принципе.
На изгиб швеллера напрямую влияет его геометрический размер.
Ниже перечислены характеристики конструктивного металлопроката, которые в принципе используются для выполнения расчёта на несущие способности:
- нормативная нагрузка;
- тип швеллера (конфигурация полок, специального назначения, облегченный и т.д.);
- длина пролёта швеллера;
- количество швеллеров, укладываемых рядом друг с другом;
- модуль упругости (эта характеристика естественно, применима к стали);
- типоразмер с предельным вертикальным прогибом.
Расчёт осуществляется математически. Сопромат предлагает несколько зависимостей, позволяющих с высокой степенью точности определить несущие характеристики швеллера (вне зависимости от типа и конфигурации).
Максимально допустимый прогиб: важнейшая характеристика швеллера
При выборе конструктивного материала и допуске его к использованию в строительстве используются различные расчётные данные: минимальный момент сопротивления, изгибающий момент, нормальное напряжение и т.д.
Однако, самой важной характеристикой является максимально допустимый прогиб. Вычисляется он следующим образом: коэффициент 5/384 умножается на дробь
В числителе дроби находится произведение расчётной нагрузки на ¼ длины пролёта швеллера. В знаменателе – произведение момента инерции на показатель продольной упругости материала, из которого изготовлен швеллер (его модуль).
Полученные результаты являются исчерпывающим расчётом, позволяющим выяснить, действительно ли подходит швеллер для использования в той или иной части конструкции.
Расчет балок перекрытия
Самостоятельный расчет деревянной балки перекрытия – это долгое и нудное занятие, которое обязывает вас знать основы инженерных дисциплин и сопромата. Без определенных навыков и знаний, вручную подобрать материал, рассчитать необходимое сечение или шаг балки – не просто тяжело, а порой и невозможно. Тем не менее, мы попытаемся вам рассказать об основных характеристиках, которые нужны для вычислений и по какому алгоритму работает наш калькулятор.
Виды балок
В настоящее время, деревянные балки, используемые для изготовления перекрытий, можно разделить на два принципиально разных вида:
- цельные;
- клееные.
Исходя из названия становится понятно, что в первом случае, это будет цельный кусок древесины определенного типа сечения (чаще всего это брус на 2 или 4 канта), во втором случае, это клееная балка из досок или шпона LVL.
Несмотря на низкую стоимость, по ряду объективных причин, деревянные балки из цельной древесины в последнее время используются все реже. Качественные показатели этого материала значительно уступают клееному дереву: низкий модуль упругости способствует появлению больших прогибов в середине пролета (особенно это становится заметно при расстоянии между несущими стенами более 4 метров), при высыхании на балках появляются продольные трещины, которые приводят к уменьшению момента инерции прогиба, отсутствие пропитки подвергает древесину воздействиям вредителей и гниения.
Благодаря современным технологиям, клееные балки не имеют подобных недостатков. Их структура однородна и волокна ориентированы по всем направлениям – повышается общая прочность и модуль упругости материала, он получает защиту от растрескивания, а специальная пропитка обеспечивает повышенный уровень пожаробезопасности и устойчивости к влаге. Эти балки разрешено использовать при проемах в 6-9 м и можно рассматривать, как полноценный аналог железному перекрытию.
Цельная деревянная балка
Клееная балка из досок
Клееная балка из шпона
Обрезанное бревно
Подбор сечения балки
Для того чтобы подобрать сечение балки самостоятельно вручную, нужно иметь огромный багаж знаний в сфере сопромата, ведь вам потребуется применять на практике большое количество формул и коэффициентов, поэтому для начинающего мастера это достаточно сложная и не совсем нерациональная задача. Наш калькулятор должен помочь произвести приблизительный расчет деревянного перекрытия и сэкономить значительное количество времени. Однако пользователь должен понимать, что ни одна программа не заменит настоящего специалиста, так как принцип работы сервиса построен на обработке стандартных табличных величин и не может учитывать конкретных ситуаций.
Расчет балок перекрытия из дерева намного проще выполнить с помощью нашего калькулятора. Вам не нужно держать в голове много формул и переживать за неприведенную ошибку!
Какую нагрузку выдерживает швеллер 10
Швеллер считается самым распространенным изделием металлопроката. Это металлическая заготовка в виде балки, которая имеет форму буквы «П». К основным полезным функциям швеллера относят увеличение устойчивости и жесткости разных сооружений, что позволяет последним выдерживать высокие нагрузки.
Изделие изготавливается методом горячей деформации металла на прокатном стане без применения впоследствии дополнительной термической обработки. Все нормы выпуска швеллера 10П указаны в нормах стандарта ГОСТа 8240-97.
Швеллер 10 технические характеристики
В каждом стандарте по ГОСТу указаны технические характеристики швеллера 10П в зависимости от вида и способа его изготовления. Но к основным можно отнести ширину и длину заготовки.
Стандартная длина швеллера 10 варьируется в пределах от 4м до 12м, но встречаются и нестандартные размеры длиною в 13м. В таком случае предприятия металлопроката изготавливают изделие на заказ. После длины проката указывается его маркировка — индекс «П», что означает наличие параллельных граней в металлическом изделии. Ширина швеллера между полками указывает на его номер в сортаменте.
При выпуске изделия применяют обычную сталь марок ПС 3 или СП 3, низколегированную — 09г2с, которая увеличивает прочность и надежность заготовки, так как сталь содержит в себе сплав марганца. Обычно отличить заготовку горячего проката от холодного можно по внешнему виду: горячекатаный швеллер имеет слегка округленный внешний угол. Масса одного метра изделия — 8.59кг.
Какую нагрузку может выдержать 10 швеллер
Благодаря своим техническим характеристикам и конструкции изделие способно выдерживать осевые нагрузки и весьма устойчиво к нагрузкам на изгиб. Небольшая толщина швеллера служит, как правило, для возведения перекрытий на небольшом плече, создании перекидных сооружений средней длины.
С помощью швеллеров делают опоры для высоковольтных линий электропередач, краны, нефтяные вышки и прочие конструкции. Также часто подобные образцы находят применение в станкостроении, машиностроении и вагоностроении.
Большому распространению в промышленном производстве швеллера 10П поспособствовали его высокие характеристики прочности и надежности, а также доступная цена.
Швеллеры бывают разного размера и поэтому для каждого вида работ необходимо подбирать специальный металлопрокат. А для этого нужно знать на какую нагрузку его можно рассчитывать. Расчет нагрузки швеллера производится из того какой вид балки, и куда идет нагрузка. Удобней сделать расчет, представляя схему балки.
Виды нагрузок и швеллеров
Вид А. К такому типу относятся балки, где имеются жесткие заделки. Нагрузка обычно поступает равномерно. Это могут быть козырьки над подъездами. Для их изготовления применяют сварку. Делают из двух швеллеров, присоединенных к стене, а пространство заполняется железобетоном.
Вид B. К этому типу относятся однопролетные балки, нагрузка распределяется равномерно. Обычно это балки междуэтажных перекрытий.
Вид C. Это шарнирно-опертые балки. Они имеют две опоры с консолью, нагрузка между ними распределяется равномерно. Это балки перекрытий, обычно они выпущены за пределы наружных стен. Это необходимо для создания опоры балконных плит.
Вид .E Это однопролетные шарнирно-опертые балки, где сосредоточена одна сила. Обычно это перемычки, на которую опираются балки перекрытия.
Вид F. Это консольные балки, где сосредоточена одна сила. Это может быть козырек над подъездом или входом в дом. Только в данном случае между швеллерами укладываются металлические листы, а них же сверху ставится стенка из кирпича.
Когда необходимо усиливать лаги?
Если хозяин дома заметил провисание верхнего этажа, то первое, что необходимо сделать, провести несложные измерения и оценить состояние конструкций, величину статической нагрузки, чтобы определить величину провисания потолка или изменения кривизны пола для принятия решения о необходимости усиления лаг.
Усиление металлоконструкций
Металлические конструкции, использованные в качестве балок межэтажного перекрытия, можно усилить при помощи дополнительных изделий из металлопроката при помощи сварки или болтового соединения. Для этого разбирается поверхность пола или потолка, если необходимо, под балки перекрытия заводятся регулируемые подпорки для устранения деформации, и производится усиление конструкции стандартными изделиями из металлопроката необходимого сечения, расчет которого выполняется с применением специальных таблиц и методик.
Усиление деревянных элементов
Существующие конструкционные элементы деревянного перекрытия в зависимости от их состояния можно усилить несколькими способами:
- При помощи накладок из бруса, выполнив несложный математический расчет, когда из табличного значения сечения необходимой балки перекрытия отнимается ширина существующего бруса. Брус и балка скрепляются при помощи болтов с металлическими накладками, препятствующими разрушению древесины в месте крепления и ослаблению конструкции. Существующая балка приподнимается домкратами до получения ровной поверхности пола, после чего накладка и балка скрепляются между собой;
- Используя в качестве накладок металлические полосы толщиной 10 мм и шириной на 10-20% меньше высоты бруса. Для предотвращения деформации полосы и снижения прочности количество крепежных болтов должно быть увеличено на 25% по сравнению с деревянными элементами. Накладки устанавливаются с одной или двух сторон балки в зависимости от величины нагрузки на несущие элементы пола верхнего этажа;
- Деревянные балки перекрытия, поврежденные насекомыми или гнилостными бактериями можно усиливать при помощи протезов, сваренных из прутка в виде пространственной фермы, или при помощи из швеллера необходимого размера. Швеллер, устанавливаемый в качестве протеза, подбирается из стандартного ряда металлопроката, а для изготовления пространственной прутковой фермы требуется выполнить достаточно сложный расчет прочности, который под силу только квалифицированному специалисту.
- Усиление несущей способности межэтажных конструкций можно выполнить путем установки дополнительного количества балок, но эти работы требуют изготовления отверстий в несущих стенах, что в некоторых случаях выполнить затруднительно.
Используя металлические элементы для усиления несущих межэтажных конструкций, особенно это касается разрушенных частей, подлежащих удалению, следует предусмотреть установку элементов, на которые будут закрепляться половые доски верхнего этажа. Крепление должно быть надежным и долговечным, исключающим возможность разбалтывания и появления скрипов.