Расчеты двутавровой балки при использовании в конструкциях

Металлический профиль изготавливают из низколегированной углеродистой стали. Применение можно увидеть практически в каждой сфере, но основными направлениями являются:

• Здание;
• строительство моста;
• кораблестроение.

Изделия из листового металла, в том числе двутавровые балки, изготавливаются строго по ГОСТу. Габариты изделия определяются параметрами:

• высота – расстояние между полками;
• ширина - длина полок;
• толщина стенки – полосы между двумя полками;
• среднее значение толщины полки – так как она не одинакова по длине элемента;
• радиус скругления - в месте соединения полки с основанием двутавра.
• внутренний расширительный угол полки - если есть.

Размеры, как и материал, способ производства, влияют на технические характеристики металлопроката, поэтому строго регламентируются ГОСТом.

Выделяют следующие типы:

• Б - нормальный. Это относится к работе при средних нагрузках.
• Ш - широкополочный. Можно использовать для резки вдоль длинной оси для получения Т-образного профиля. Тавр размещается на пролете. Целый I-профиль - для одного или нескольких полей. Эти металлические изделия очень массивны. Преимуществом использования является возможность использовать их как самостоятельный элемент без применения усиливающих деталей.
• К - колонный. Это самые массивные профили. Имеют широкие, утолщенные полки и стенки. Их используют при возведении большепролетных сооружений.

Расчет нагрузки на двутавр и несущая способность

Были разработаны специальные таблицы. В них номер двутавра выбирается исходя из трех основных параметров:

• расчетная нагрузка, кг/п.м. (килограммы на погонный метр);
• размер пролета, как указано выше, м (метры);
• Шаг, с которым укладывается двутавр, м (метры).

Цифра означает высоту профиля в сантиметрах (от 10 до 100 по действующей нормативной базе). Ожидаемая нагрузка рассчитывается исходя из грузоподъемности продуктов. Важно учитывать технологию производства проката. Напомним, что он бывает горячекатаным, сварным, клепаным (если используется металл).

Расчет на жесткость

Жесткость балок характеризуется максимальным прогибом при заданных начальных параметрах. В случае распределенной нагрузки прогиб рассчитывается по формуле:

• f = 5 * q * L4 / (384 * E * Jy), где
• q - погонная нагрузка на балку;
• L – длина пролета;
• Е - модуль упругости материала, для стали С235 равный 2,1*106 кгс/см2;
• Jy — минимальный момент инерции для данного профиля. 

Для ранее принятых исходных данных с учетом того, что по прочности наиболее подходящим оказался профиль № 14, для которого Jy по табличным значениям ГОСТ составляет 572 см4, можем получить:

f = 2,6 см,

а в относительной мере, с учетом того, что длина пролета 450 см – 1 / 172. Это превышает максимально допустимый прогиб, принятый равным 1 / 250.

База металлопроката «АртметаллГрупп» предлагает продукцию высокого качества от проверенных производителей. На нашем складе можно найти металлопрокат разных размеров и параметров. Менеджер поможет подобрать изделие, удовлетворяющее задачу заказчика.