Drodzy goście, zgodnie z obietnicą w artykule na temat obliczania drewnianych belek na ugięcie (link do artykułu), w tym materiale skupimy się na obliczeniu stalowej belki metalowej dla przęsła: kanału i dwuteownika.
W artykule obliczenia i dobór wyrobów przeprowadzane są w pełnej zgodności z dyscypliną naukową dotyczącą mechaniki ciała stałego (sekcja: wytrzymałość materiałów).
Uważam za konieczne ostrzec, że artykuł jest całkowicie techniczny, więc nie strofuj mnie, wiem, że wielu czytelników Zen tego nie lubi :)))
W poprzednim artykule na temat drewnianych belek - otrzymałem wiele krytyki w komentarzach, że, jak mówią, XXI WIEK na podwórku jest pełen kalkulatorów online i gotowych tabel w Internecie.
Oczywiście możesz zaufać kalkulatorom online, ale uwierz mi, po spędzeniu 30-40 minut i zagłębieniu się w to samemu możesz sprawdź ponownie dowolny kalkulator i śpij spokojniej, ponieważ wszystkie obliczenia są wykonywane niezależnie i wynik na twarzy! Jeśli chodzi o tabele, to którykolwiek z nich pobrany z internetu jest niewiadomego pochodzenia i istnieje duże prawdopodobieństwo pobrania niedokładnych danych ...
Tak więc poniżej znajdują się próbki wyrobów stalowych walcowanych na gorąco zgodnie z odpowiednimi GOST, zgodnie z którymi, w zależności od ostatecznych obliczeń, wybierzemy odpowiednią belkę i jej przekrój (kształt):
Na przykład w obliczeniach przyjmuje się długość fabryczną wyrobu stalowego - 6 m, a także dobiera się rozstaw belek - 0,6 m (odpowiednio parametry te będą różne dla każdego w zależności od sytuacji).
Mając rysunek, projekt lub szkic wymiarów pomieszczeń na papierze, musisz zdecydować o szacunkowych długościach. Wolna odległość (Lsv) jest długością przęsła do pokrycia. Znając tę długość i minimalne podparcie belki na ścianie Lop = 120 mm., otrzymujemy długość belki (w naszym przykładzie L = 6 m.).
Do dalszych obliczeń musisz znać odległość między środkami długości odniesienia (Lo) jest główną ilością uwzględnianą w obliczeniach (patrz zdjęcie powyżej).
Na początek przed samymi obliczeniami musisz zdecydować o funkcji pomieszczenia. Dla Pomieszczenia mieszkalne - wg normy obciążenie czasowe z pobytu ludzi wynosi 1,5 kPa lub 150 kg / m2. (P1).
Zgodnie z regułami obliczeniowymi ustalamy margines bezpieczeństwa na poziomie 20%, dlatego dalej korzystamy z K1 = 1,2
Po określeniu funkcji pomieszczenia i obciążenia chwilowego należy obliczyć ciężar własny na metr kwadratowy podłogi (całego ciasta), oraz a mianowicie: ciężar belek, stropu, sufitu, izolacja akustyczna itp. Jako przykład do obliczeń bierzemy własną wagę - 150 kg / mkw., Zatem P2 = 150 kg / mkw. Ale zgodnie z zasadami konieczne jest już celowe przeszacowanie niezawodności odpowiednio o 30% K2 = 1,3.
Określamy główne parametry do obliczeń
Zapłata
Rozważamy więc wymagany moment oporu W = M / (Yc * Ry),
W = 9,72 / (0,9 * 240) = 45 cm3.
Po otrzymaniu momentu oporu wracamy do tabel charakterystyk produktów (ilustracje na samym początku). W tych tabelach GOST określił już wartości momentów dla różnych sekcji, na podstawie których wybieramy belkę, zaokrąglając W w górę:
Dla uzyskanego momentu 45 cm3 nadaje się dwuteownik nr 12 o wartości W = 58,4 lub kanał nr 12, gdzie W = 50,6. W naszym przykładzie wybieramy belkę dwuteową, a następnie sprawdzamy ugięcie.
Ważne jest, aby zastrzec, że jeśli nie jesteś zadowolony z belek dwuteowych, istnieją belki dwuteowe lub słupowe, które na tej samej wysokości będą miały wyższe właściwości. Zatem dzięki lepszej nośności można zmniejszyć grubość całej płyty:
Po dokonaniu wyboru belki stalowej wypisujemy wszystkie cechy wybranego produktu z płyty na odpowiedniej linii:
- Moment statyczny: S = 33,7 cm3;
- Moment bezwładności: I = 350 cm4;
- Grubość ściany: d = 4,8 mm.
Sprawdzamy ugięcie. W przypadku dużego luzu pośrodku konstrukcji należy podjąć dwuteownik obok nr 12.
Weryfikacja:
Do obliczeń potrzebujemy głównej charakterystyki sztywności materiału - jest to moduł sprężystości, dla stali jest on równy:
E = 206 000 MPa.
Ugięcie określamy według standardowego wzoru na soprom:
Tak więc obliczone ugięcie w środku wynosi 3,89 cm.
Należy go porównać z parametrami estetycznymi i psychologicznymi według SNiP (Tabela E.1)
Dlaczego estetyczny i psychologiczny? Faktem jest, że pomimo niezawodności konstrukcji ugięcie belki „wywiera nacisk na psychikę”, dlatego SNiP zapewnia dopuszczalne ugięcia.
Zgadzam się, że nie chcemy rzucać okiem na zakrzywiony sufit w domu i będzie się wydawać, że zaraz pęknie i spadnie nam na głowy.
Zgodnie z tabelą mamy ugięcia pionowe dla belek: L / xxx. W celu porównania uzyskanej wartości z tą charakterystyką należy obliczyć parametr maksymalnych dopuszczalnych wartości:
Przy obliczaniu jako przykład - przyjęliśmy belkę o długości fabrycznej - 6 m, czyli szukamy linii L = 6m:
Na podstawie obliczeń oraz z przedstawionej tabeli porównujemy parametry ugięcia: L / 151> L / 200. Ponieważ ugięcie jest silniejsze niż standardowe, wybrana belka stalowa nie spełnia warunku.
Innymi słowy, dwuteownik nr 12 zwisa z rozpiętością 5,8 m - o 3,9 cm, co jest niedopuszczalne według SNiP. Nie pozostaje nam nic innego, jak wybrać kolejną belkę dwuteową z listy i sprawdzić ponownie.
W przypadku belki dwuteowej nr 14 ugięcie wynosi 2,4 cm. a parametrem maksymalnych dopuszczalnych wartości jest Lo / f = 5,88 / 2,38 = 247.
L / 247
Użyj go!
___________________________________
Następujące tematy zaplanowane na kanał: porównanie kosztów przy użyciu belek stalowych i drewnianych, a także szereg materiałów o opcjach monolityczne urządzenia stropowe wzdłuż kanałów (belki dwuteowe) i organizacja betonowania na odcinkach (chwyta).
Jeśli te tematy są interesujące, zapisz się mój kanał!
Obliczanie belki drewnianej
Znając trygonometrię, nie możesz biegać po dachu z centymetrem
Jak określić wysokość obiektu na odległość?