виды, сечения, материал и маркировка
При строительстве промышленных и жилых сооружений немаловажную роль играет такая конструкция, как балка. Этот элемент является несущим на себе основные нагрузки здания в вертикальном направлении. Поэтому очень важным моментом в процессе возведения постройки является расчет и выбор этой строительной детали. От ее надежности, стойкости будет зависеть срок эксплуатации комплекса.
По способу крепления, строительная балка выступает в качестве горизонтального или наклонного бруса, чаще работающего на изгиб. Дополнительная важная функция горизонтальной балки — распределение рассредоточенной нагрузки при действии вертикально направленного момента силы. Именно эта направленность позволяет изделию значительно снизить давление на вертикальные конструкции (колонны, стойки) и прочно их укрепить.
Какие бывают виды балок?
Строительные балки, как и практически все материалы, используемые на стройках, классифицируются по различным видам, ориентированным на определённые работы.
Деревянные
В спектр балочных древесных изделий применяемых, соответственно, в деревянных постройках, попадают лаги, ригели, прогоны, перекладины, и другие элементы, составляющие каркас брускового или бревенчатого жилого загородного дома. При разделении этажей используют балки перекрытий. Для устройства крыши выстраивают балочный каркас, где применяют стропила. Главная функция деревянных балок, равномерное распределение нагрузки по плоскости верхнего покрытия (крыши). Качественные характеристики материала залог прочности и устойчивости сооружения.
Обязательно нужно помнить, что для поддержания прочности, деревянные изделия, в том числе и деревянная балка, должны быть обработаны специальными составами для защиты от горения и плесени.
Железобетонные
В строительстве, монтаж железобетона, например, на промышленных предприятиях, учитывает включение соответствующих изделий в устройство подкрановых балок, бетонных ригелей, устанавливаемых на колонны, под плиты перекрытия.
Железобетонные балки являются строительным элементом линейного типа. Выполненные из качественного бетона с расположенной внутри стальной арматурой для усиления, предназначены перераспределять нагрузку и повысить устойчивость основного конструктива.
Металлические
Металлоконструкции в строительстве включают горизонтальные и наклонные стальные балки, как важную часть жёсткого каркаса. Чаще это двутавровые балки с параллельными гранями. Основные их типы — широкие и колонные. Последние не предназначены для выдерживания повышенной нагрузки, поэтому при монтаже опорных частей, воспринимающих влияние основных действующих сил, используют широкополые балки. Применяются при устройстве подвесных путей, шахтных стволов и так далее.
Опоры
Сама балка ложится на опоры. В зависимости от конструктивных особенностей детали бывают:
- разрезными: две опоры поддерживают строительный элемент между этажами, в кровле крыши или мостовыми пролетами;
- неразрезными: несколько опор держат балку, прогиб в одном месте влияет на всю балочную нагрузку.
В зависимости от количества опорных связей данные элементы можно классифицировать на виды:
- статически определимые: когда количество реакций связей равно числу независимых уравнений равновесия статики;
- статически неопределимые: когда количество связей больше возможных уравнений статического равновесия.
Поперечное сечение как форма классифицирования
Стальные балки можно классифицировать по торцевому сечению. Подобная классификация в строительстве позволяет распределить соответствующие элементы в сортаменте металла и, таким образом, провести подбор изделий. Например:
- Прямоугольное сечение. Соответствует применению в пролетах с небольшой длиной.
- Сечение типа «L». Предназначено главным образом при возведении фасадов сооружений.
- Сечение типа «Т». Принадлежит стандартным и двускатным тавровым балкам. Оптимально соответствуют проведению монтажа пролетов средней протяжённости.
- Двутавровое сечение. Балки наделены повышенной устойчивостью и используются для пролётов большой длины. В свою очередь, двутавр может иметь параллельные грани полок. Параметры их разнятся в соответствии со стандартами и установленными ГОСТами.
- Сечение типа «V». Такая строительная балка играет роль дополнительного изделия для усиления несущей конструкции.
- Сечение типа «VT». Соответствует прогонам.
Выбор одного из этих видов зависит от назначения сооружения, сейсмоустойчивости региона, стоимости строительства.
Так, полые опоры обычно находят свое применение в легких постройках гаража, небольшого магазина, маленького навеса.
Цельные брусы вполне подойдут для перекрытий на чердаке простого деревянного домика. Различные «тавровые варианты» предназначены для более серьезных нагрузок в многоэтажных домах, производственных постройках. Двутавровые формы на крупных стройках самые популярные, так как они отлично справляются с нагрузкой на изгиб в кровельных конструкциях. Для придания им наибольшей прочности производят такие балки с толстой стенкой, с внутренними гранями под уклоном или параллельно.
А вот трапецеидальные горизонтальные опоры являются самыми крепкими и дорогостоящими.
Из какого материала и как изготавливаются балки?
Для строительных работ используются перекрытия, которые различаются по материалу и виду изготовления:
- Деревянные. Делятся на цельнобрусовые и комбинированные (склеенные из ДВП, фанеры и дерева).
- Металлические. Бывают трех классификаций: выполнены способом горячего литья уже готовой формы, сваркой отдельных частей и особые кровли из легких металлов для спортивных, концертных и выставочных сооружений.
- Железобетонные. Производятся либо в промышленных условиях с непременной вставкой арматуры, либо способом литья сразу на строительной платформе.
Нюансы при расчете балки на прочность
Расчёт прочности балки на изгиб означает определение данных по массе пригодной для балочной конструкции. При этом не допускается проявление каких-либо разрушающих деформаций, таких, как трещины.
Главные факторы, которые учитываются при расчёте на изгиб уже в более подробной форме рассмотрены выше. Выделяя основные моменты, получают следующие характеризующие данные:
- Длина балки. Изменение её в меньшую сторону повышает устойчивость, и способность выдерживать повышенные нагрузки.
- Материал изготовления. Самым крепким считается сталь. Далее, следует железобетон и замыкает цепочку древесина.
- Поперечное сечение. Расчёт площади сечения даёт понимание того какая строительная балка пригодна для проведения тех или иных работ.
- Способ крепления в несущих конструкциях. Этот пункт тесно связан с предыдущим. Наиболее прочное закрепление проводится при монтаже двутавровых балок.
Важные рекомендации, которые стоит учитывать, выбирая балки
Повторно можно заявить, что балка в строительстве, это один из главных элементов сооружения. Основной фактор при отборе балок для несущих элементов – значение максимальной нагрузки при влиянии вертикально направленных поперечных сил.
В районах, где присутствуют нестабильные климатические условия и высокая степень движения грунта, представляющая сейсмологическую опасность, расчет работы поперечных горизонтальных сил обязателен.
Для облегчения подбора данных, чтобы впоследствии сделать заявку, балки распределены по буквенным маркировкам: Б, Ш, К. Соответственно:
- Б – стандартные.
- Ш – широкополочные.
- К – колонные двутавровые балки.
Следовать рекомендациям необходимо для гарантии конструкциям долговечности и надёжности при возведении зданий.
основные виды, рекомендации по использованию
Балка представляет собой составной линейный элемент несущей конструкции, имеющий минимум две точки опоры (опирается на оба конца) и работающий на изгиб. Использование балки направлено в первую очередь на распределение весовой нагрузки всей конструкции. Наиболее часто применяется горизонтальное использование балки, которая компенсирует вертикальную поперечную нагрузку. А само весовое давление балки компенсируется вертикальными элементами, горизонтальная поверхность которых является точкой опоры для балки. Последующая компенсация приходится на опоры конструкции, если отсутствуют дополнительные промежуточные элементы. Таким образом, взаимокомпенсация весовых нагрузок позволяет обеспечить устойчивость и надежность всей конструкции.
Виды балок в строительстве
На фото: балки двутавровые в устройстве кровли
Существует большое количество официальных классификаторов элементов строительных конструкций. Ниже будет представлены две наиболее объективные классификационные схемы.
Классификация строительных балок по виду материала
- Стальная балка представляет собой поперечный или продольный элемент несущей конструкции, выполненный из специальной, углеродистой или низколегированной стали методом горячего или холодного металлопроката. Главное достоинство стальных балок: оптимальная степень прочности при работе на изгиб. Применяются при возведении конструкции, предполагающей повышенную весовую нагрузку или высокую степень опасности: подвесные пути, шахтные стволы и так далее.
На фото: стальная двутавровая балка
- Железобетонная балка представляет собой строительный элемент линейного типа, применяемый в несущей конструкции с целью перераспределения веса и повышения устойчивости всей конструкции и состоящий из композиционного материала: бетонная матрица, усиленная стальной арматурой. Железобетонные балки являются более дешевым аналогом стальных балок и применяются на объектах со стандартной весовой нагрузкой: жилищное строительство, возведение зданий промышленного типа.
На фото: железобетонная балка для возведения моста
- Деревянная балка представляет собой элемент несущей деревянной или иной облегченный конструкции, выполненный из древесины. Широко применяется для возведения жилых и хозяйственных сооружения из дерева.
На фото: деревянная балка в устройстве перекрытия
Классификация строительных балок по типу торцевого сечения
- Сечение прямоугольного типа. Целесообразно в использовании в пролетах с малой длиной.
- Сечение «L»-типа. Применение целесообразно при конструировании фасадов сооружений.
- Стандартные и двускатные тавровые балки (сечение «T»-типа). Оптимально подходят для пролетов средней длины. В
- Балка двутавровая. Имеют повышенную устойчивость и используются для длинных пролетов.
- Сечение «V»-типа. Используются в качестве дополнительного элемента для усиления несущей конструкции.
- Сечение «VT»-типа. Использование в качестве прогонов.
Двутавровые балки в свою очередь делятся на подкатегории:
- Балка двутавровая с параллельными гранями полок. Стандарты и размеры представлены ГОСТом 26020-83.
- Стандартная двутавровая балка с углом наклона граней полок от 6 до 12%. Стандарты и размеры представлены ГОСТом 8239-89.
- Специальная двутавровая балка, стандарты и размеры представлены ГОСТом 19425-74. Делятся на два подтипа с маркировкой: «M» — двутавровая балка имеет угол наклона граней до 12%; «C» — двутавровая балка имеет угол наклона граней до 16%.
Отдельно необходимо рассмотреть такой элемент несущей конструкции, как ригель (иногда имеет наименование: ригельная балка). Ригель в подавляющем большинстве случаев бывает железобетонным и в отличие от стандартной балки является неотъемлемым элементом рамы (балка – это самостоятельный элемент конструкции). Ригель широко используется при устройстве опалубки.
Расчет прочности балки при работе на изгиб
Для расчета прочности балки на прогиб (то есть определение веса, который данный элемент несущей конструкции способен выдерживать без появления деформаций и иных ведущих к разрушению конструкции факторов) требуется учитывать целый ряд факторов, основными из которых являются:
- Длина балки. Чем короче балка, тем большую нагрузку она способна выдержать.
- Материал, из которого изготовлена балка. Сталь является наиболее прочным материалом.
- Поперечное сечение балки (площадь и форма). Чем больше площадь, тем больше допустима нагрузка на изгиб.
- Способ закрепления балки в несущей конструкции. Во многом зависит от формы сечения. Балка двутавровая крепится наиболее прочно.
Для расчета максимальной нагрузки на изгиб используют формулы сопромата. Для упрощения процесса можно использовать онлайн-калькулятор, позволяющий получить достаточно точное значение на основании введенных данных.
Рекомендации при выборе строительных балок и возведении конструкций
- Основным фактором при выборе балки для возведения несущей конструкции является расчет веса максимальной нагрузки при воздействии поперечных вертикальных сил. Однако, в районах с нестабильными климатическими условиями и высокой степенью сейсмологической опасности необходимо произвести расчет действия поперечных горизонтальных сил.
- Профили двутавра могут иметь в маркировке следующие буквы: Б, Ш, К. Расшифровка: Б – стандартная, Ш – широкополочная и К – колонная двутавровая балка соответственно.
Выбрать оптимальные профили балки при строительстве – обеспечить долговечность и надежность конструкции!
что это, их назначение, описания категорий
Строительство любой, даже самой небольшой постройки, невозможно без применения ряда элементов, которые при возведении зданий уже давно относят к так называемым базовым составляющим. Одним из так называемых базовых элементов можно назвать обычную балку из металла. Она является металлическим изделием с Н-образным сечением, активно применяющимся, в различного рода строительных сферах для создания мостовых сооружений, путей подвесного типа, опор, перекрытий, а также металлоконструкций различного типа.
Если говорить о функции этого элемента, то основной его задачей является выполнение функции опоры для всей конструкции. В жизни мы можем встретить его в качестве перекрытия и кровли. А если, например, использовать так называемую 2-тавровую балку, то можно довольно быстро сделать простой, но крайне эффективный реечный кран, который позволит осуществлять перемещение крупногабаритных грузов. Для таких же целей используют реечный профиль, как направляющие или рейки. Кроме того, его конфигурация дает возможность использовать его для прокладки железнодорожных соединений.
Какими они бывают
На сегодняшний день существует несколько категорий балок, которые изготовляются крупными предприятиями:
- балка двутавровая, сделанная по ГОСТу;
- сварная;
- из стали;
- тавровая;
- из металла;
- сварная двутавровая.
Они также могут отличаться по целому ряду характеристик: по толщине полок и стенки, по расположению граней, по методологии производства, и тому подобное. Если говорить об основных характеристиках, то балки бывают:
- горячекатаными из стали;
- двутавровыми из стали;
- двутавровыми, выполненными из низколегированной, и углеродистой стали.
Говоря о последних двух категориях, в зависимости от местонахождения полочных граней их делят на следующие группы:
- с гранями параллельного типа. Сюда входят балки нормальные, широкополочные и колонные;
- с гранями под уклоном. Они бывают обычными и специальными;
- специальные из стали;
- из стали горячекатаные;
- из углеродистой низколегированной стали с большой плотностью.
Следует сказать, что все балки 2-тавровой категории разделяются по методу производства на 2 категории. Первая — горячекатаные балки, создается, когда нагретые металлозаготовки пропускают через валки прокатного стана. Второй тип изделий выпускается по сварной технологии, когда металлический лист разрезается на части, после чего делается так называемая прихватка, а потом уже выполняется сварка.
Кроме того, балки из стали с гранями параллельного типа подразделяются на три группы:
- нормальные;
- с полками широкого типа;
- колонной категории.
Балки, где есть наклон граней делятся на:
- обычные с уклоном на 5-11%;
- специальные.
Последние, в свою очередь, могут относиться к категории:
- М. Это изделия из стали, предназначенные чтобы создавать пути подвесного типа. Уклон внутренних граней тут будет не менее 5 процентов;
- С. Металлические изделия, которые применяются для укрепления стволов в шахтах. В таком случае уклон будет не менее 11 процентов.
Где еще можно использовать такие приспособления
Продолжая тему назначения стальных балок, скажем, что они используются не только как цельные элементы в возведении промышленных, общественных и других типов сооружений. Также, они часто выступают конструкционными частями кровли, могут выступать частями перекрытий между этажей, а также быть основой для эстакад кранового типа. Для создания колонн и перекрытий часто используются и двутавровые варианты. Они используются и в фермах перекрытий из стали. Повсеместное применение именно такого типа балок объясняется тем, сделать их довольно просто, а в работе они относятся к категории очень надежных.
Также популярными считаются изделия, которые делаются из стали низколегированного типа. Химсостав при их создании должен обязательно соответствовать нормам ГОСТ. Отдельно следует сказать о том, что номер балки из металла означает ее условный размер в сантиметрах. Наименьшей цифрой является десять, а наибольшей — сто. Создание балок с иными характеристиками возможно лишь по спецзаказу. Размером же рассматриваемого изделия из стали считается величина между внешними гранями ее полок.
Обычно балка в горизонтальном положении, воспринимает поперечную вертикальную нагрузку, исходящую от веса. Но довольно часто следует учесть влияние целого ряда гипотетических горизонтальных сил поперечного типа. В качестве примера можно назвать, ветровую нагрузку при учете возможного землетрясения.
Такое изделие под нагрузкой, также оказывает воздействие на опоры, которыми могут быть колонны, стены, подвесы либо же те же самые балки. После этого нагрузка переходит дальше и в ряде случаев, она воспринимается различными конструкционными элементами, работающими на сжатие — опорами. Можно также сказать отдельно о случае ферменной конструкции, где стержни опираются на балку, находящуюся в горизонтальном положении.
Также, следует сказать, что прочностные характеристики изделия зависят от следующих физических параметров:
- материала, из которого она изготовлена;
- длины;
- площади, а также формы поперечного сечения;
- способа, которым она закреплена с другими элементами.
Где можно приобрести качественные стальные балки
Если говорить о том, где можно купить качественные стальные балки в Ростове, то это можно сделать в «Сталепромышленной компании». Здесь продаются только качественные балки, выполненные из прочных металлов с высокими характеристиками, которые прошли проверку на прочность и на наличие брака. Здесь также можно изготовить ряд балок под заказ, если вам нужны какие-то нестандартные решения в этом вопросе. Кроме того, цена балок в «Сталепромышленной компании» является довольно доступной, что объясняется отсутствием посредников при продаже балок клиенту.
Виды балок. 4. Балки и балочные клетки. Типы балок. Компоновка балочных конструкции, типы балочных клеток. Расчет прочности и жесткости прокатных балок.
основные виды, рекомендации по использованию
Балка представляет собой составной линейный элемент несущей конструкции, имеющий минимум две точки опоры (опирается на оба конца) и работающий на изгиб. Использование балки направлено в первую очередь на распределение весовой нагрузки всей конструкции. Наиболее часто применяется горизонтальное использование балки, которая компенсирует вертикальную поперечную нагрузку. А само весовое давление балки компенсируется вертикальными элементами, горизонтальная поверхность которых является точкой опоры для балки. Последующая компенсация приходится на опоры конструкции, если отсутствуют дополнительные промежуточные элементы. Таким образом, взаимокомпенсация весовых нагрузок позволяет обеспечить устойчивость и надежность всей конструкции.
Виды балок в строительстве
На фото: балки двутавровые в устройстве кровли
Существует большое количество официальных классификаторов элементов строительных конструкций. Ниже будет представлены две наиболее объективные классификационные схемы.
Классификация строительных балок по виду материала
- Стальная балка представляет собой поперечный или продольный элемент несущей конструкции, выполненный из специальной, углеродистой или низколегированной стали методом горячего или холодного металлопроката. Главное достоинство стальных балок: оптимальная степень прочности при работе на изгиб. Применяются при возведении конструкции, предполагающей повышенную весовую нагрузку или высокую степень опасности: подвесные пути, шахтные стволы и так далее.
На фото: стальная двутавровая балка
- Железобетонная балка представляет собой строительный элемент линейного типа, применяемый в несущей конструкции с целью перераспределения веса и повышения устойчивости всей конструкции и состоящий из композиционного материала: бетонная матрица, усиленная стальной арматурой. Железобетонные балки являются более дешевым аналогом стальных балок и применяются на объектах со стандартной весовой нагрузкой: жилищное строительство, возведение зданий промышленного типа.
На фото: железобетонная балка для возведения моста
- Деревянная балка представляет собой элемент несущей деревянной или иной облегченный конструкции, выполненный из древесины. Широко применяется для возведения жилых и хозяйственных сооружения из дерева.
На фото: деревянная балка в устройстве перекрытия
Классификация строительных балок по типу торцевого сечения
- Сечение прямоугольного типа. Целесообразно в использовании в пролетах с малой длиной.
- Сечение «L»-типа. Применение целесообразно при конструировании фасадов сооружений.
- Стандартные и двускатные тавровые балки (сечение «T»-типа). Оптимально подходят для пролетов средней длины. В
- Балка двутавровая. Имеют повышенную устойчивость и используются для длинных пролетов.
- Сечение «V»-типа. Используются в качестве дополнительного элемента для усиления несущей конструкции.
- Сечение «VT»-типа. Использование в качестве прогонов.
Двутавровые балки в свою очередь делятся на подкатегории:
- Балка двутавровая с параллельными гранями полок. Стандарты и размеры представлены ГОСТом 26020-83.
- Стандартная двутавровая балка с углом наклона граней полок от 6 до 12%. Стандарты и размеры представлены ГОСТом 8239-89.
- Специальная двутавровая балка, стандарты и размеры представлены ГОСТом 19425-74. Делятся на два подтипа с маркировкой: «M» — двутавровая балка имеет угол наклона граней до 12%; «C» — двутавровая балка имеет угол наклона граней до 16%.
Отдельно необходимо рассмотреть такой элемент несущей конструкции, как ригель (иногда имеет наименование: ригельная балка). Ригель в подавляющем большинстве случаев бывает железобетонным и в отличие от стандартной балки является неотъемлемым элементом рамы (балка – это самостоятельный элемент конструкции). Ригель широко используется при устройстве опалубки.
Расчет прочности балки при работе на изгиб
Для расчета прочности балки на прогиб (то есть определение веса, который данный элемент несущей конструкции способен выдерживать без появления деформаций и иных ведущих к разрушению конструкции факторов) требуется учитывать целый ряд факторов, основными из которых являются:
- Длина балки. Чем короче балка, тем большую нагрузку она способна выдержать.
- Материал, из которого изготовлена балка. Сталь является наиболее прочным материалом.
- Поперечное сечение балки (площадь и форма). Чем больше площадь, тем больше допустима нагрузка на изгиб.
- Способ закрепления балки в несущей конструкции. Во многом зависит от формы сечения. Балка двутавровая крепится наиболее прочно.
Для расчета максимальной нагрузки на изгиб используют формулы сопромата. Для упрощения процесса можно использовать онлайн-калькулятор, позволяющий получить достаточно точное значение на основании введенных данных.
Рекомендации при выборе строительных балок и возведении конструкций
- Основным фактором при выборе балки для возведения несущей конструкции является расчет веса максимальной нагрузки при воздействии поперечных вертикальных сил. Однако, в районах с нестабильными климатическими условиями и высокой степенью сейсмологической опасности необходимо произвести расчет действия поперечных горизонтальных сил.
- Профили двутавра могут иметь в маркировке следующие буквы: Б, Ш, К. Расшифровка: Б – стандартная, Ш – широкополочная и К – колонная двутавровая балка соответственно.
Выбрать оптимальные профили балки при строительстве – обеспечить долговечность и надежность конструкции!
viascio.ru
Что такое балка? Виды балок
В современных строительных процессах очень часто используют железобетонные, стальные и деревянные балки. Давайте попробуем определить, что это за конструктивный элемент и в чем заключается его предназначение.
Что такое балка?
Современное строительство – это многообразие материалов и процессов по их обработке. Для укрепления конструкций очень часто используется балка – элемент, который представляет собой горизонтальный либо наклонный брус, чаще всего работающий на изгиб. Именно эта деталь позволяет уменьшать вес металлических конструкций и качественно их укрепить.
В современных строительных процессах балка, размещенная в горизонтальном положении, отвечает за поперечную нагрузку перекрытия. Но некоторые ситуации вынуждают учитывать возможные природные влияния, к примеру, землетрясения, мощные ураганы и прочие катаклизмы.
Вы уже знаете, что такое балка, но как же она воздействует на строительные опоры? Речь идет о подвесах, стенах, колоннах и различных брусках, на которых располагается укрепляющий конструктивный элемент. Балка давит на опоры, передавая им некую часть давления, а в результате последние начинают работать на сжатие.
Ни одно крупное промышленное здание производства и даже большого гаража не обходится без перекрытий, уменьшающих нагрузки на конструкцию и одновременно укрепляющих ее.
Виды балок
Абсолютно все строительные детали и механизмы различаются по типу, размеру и предназначению. «Что такое балка?» — это базовый вопрос. И от него мы перейдем к более сложным понятиям, рассматривая наиболее распространенные виды укрепляющих брусков, работающих на изгиб.
К примеру, двутавровые балки имеют параллельные грани и делятся на широкие и колонные типы, каждый из которых имеет собственное предназначение.
Для формирования несущих опорных конструкций в строительстве используют широкополые балки, ведь колонные не способны выдержать настолько мощную нагрузку.
Деревянная балка
Ранее, отвечая на вопрос о том, что такое балка, мы уже говорили о разнообразии материалов, из которых производят этот конструктивный элемент. Деревянные детали чаще всего используются для формирования перекрытия в каркасных, бревенчатых, брусовых жилых и загородных домах. Только благодаря деревянным балкам можно равномерно распределить нагрузку по плоскости крыши и последнего этажа здания. Благодаря качественным характеристикам этого материала обеспечиваются прочность и устойчивость любого дома.
Кроме того, обработанный специальным раствором брус не подвергается влиянию плесени и огня, а это значит, что строительная конструкция будет надежно защищена от трещин и дальнейшего разрушения.
fb.ru
Лекции и примеры решения задач механики
Балкой в механике называют брус, находящийся под действием изгибающих усилий, в частности, поперечных сил, моментов и распределенных нагрузок.
Деформацией балки является искривление ее продольной оси.
Виды балок
По способу закрепления и количеству опор балки делятся на:
а также на статически определимые и статически неопределимые.
Прочность и жесткость балок
На прочность и жесткость балки влияют:
- величина и положение внешних нагрузок;
- размеры, форма и расположение ее поперечного сечения;
- продольные размеры балки;
- материал;
- количество опор и способ закрепления в них.
Порядок расчета балок на прочность
Прочностные расчеты балок состоят из следующих этапов:
- При необходимости определяются опорные реакции;
- Строятся эпюры внутренних поперечных сил и изгибающих моментов;
- По эпюрам Q и M определяется опасное сечение балки.
Далее для данного сечения может быть выполнен один из трех видов расчета:
Расчет балки на жесткость
При расчетах на жесткость рассчитываются прогибы в характерных сечениях балки, величина которых не должна превышать допустимых значений.
В случае если балка не удовлетворяет данному условию, необходимая жесткость достигается путем увеличения соответствующих размеров ее поперечного сечения.
Рациональные сечения балок
Наиболее предпочтительными сечениями балки являются двутавр и швеллер.
Они обеспечивают необходимую прочность балки, имея при этом наименьший собственный вес.
Это достигается за счет концентрации основной части металла в местах сечения, где возникают наибольшие нормальные напряжения.
Примеры расчетов балки >>Построение эпюр >>
isopromat.ru
Металлические балки перекрытия: виды и свойства | Быстровозводимое строительство
Несмотря на снижение затрат в строительной сфере, потребили всё же делают довольно приличную выручку фирмам, выпускающим стройматериалы. Сейчас многие закупают нужные материалы для самостоятельного строительства, это же касается и металлических балок, металл — один из самых прочных и доступных оснований для фундамента и каркаса здания.
Что такое балки и из чего изготавливаются
Балка — это важный элемент в конструкции, она ставится для повышения устойчивости и укрепления конструкции. Металлические балки изготавливаются чаще всего из стали, их действие направлено на изгиб. Если сооружение слишком массивное, то балка изготавливается двутавровая, она похожа на две соединенные буквы т. При таком сечении нагрузка на материал распределяется равномерно и повышается сопротивляемость. Балки бывают не только из металлических соединений, есть также деревянные, они используются в более простом строительстве, они не могут изготавливаться с разными видами сечения, поэтому представляют собой обычный брус с разной длиной и шириной.
Виды и свойства
Балки различают по размерам, им присвоены номера, по которым можно подобрать нужные характеристики индивидуально для строительства:
- Размер «10» — самый маленький по стандартам, используется как перекрытие, укрепляет подвижные элементы в постройках. Можно ставить как направляющую конструкцию для подъемников, при условии, что они небольшие.
- «12» — балка будет чуть больше, и соответственно, выдерживает большее давление. Чаще всего используется как основа рам, устанавливается в механизмы и машины.
- Номер «14» более массивный и помогает создавать более нагружённые перекрытия, подлежит для монтажа в железобетонные конструкции, такие часто ставят в промышленном строительстве.
- «16» балка отличается своей прочностью и может уже быть полноценной опорой, устанавливается не только для обеспечения устойчивости гран-балок, но и для передвижения цехового транспорта по рельсовым линиям.
- Балка «18» может быть использована именно в строительстве зданий, создавая надёжную опору. Если требуется сделать опору для больших механизмов или обеспечение устойчивости широких площадей.
- «20» номер уже входит в число больших балок, она может быть основой для колонны или рам для машиностроения.
- «25» — уже не так часто используется в возведении домов, зато будет надежной порой для любых подъёмных механизмов, даже больших кранов.
- «30» номер также используется в качестве основы для подъема, но в отличие от «25» изготавливается более широким и длинным, это обеспечивает более высокую сопротивляемость при сильных нагрузках.
Алюминиевые и стальные перекрытия, их плюсы и минусы.
В строительстве также часто используется алюминий, точнее его сплавы, он довольно устойчив к воздействию окружающей среды, но не умеет такой устойчивости при весовой нагрузке. В сравнении со стальными, они легче и тоньше, но чаще всего их приходится утолщать для дополнительной прочности. В возведении конструкций можно использовать оба материала, в зависимости от объемов строительства, так как промышленное производство представляет собой более объемные работы с сильными укреплениями, а вот небольшие постройки можно монтировать из алюминия, он экономичен и прост в использовании.
Есть одна важная особенность — металл при воздействии высоких температур плавится, буквально тает, создавая однородную массу, которая не подлежит восстановлению, при этом алюминий, когда нагревается, не превращается в растаявшую лужу, а наоборот, при уменьшении температур восстанавливается до обычного вида. Конечно, не на каждом производстве окружающая среда имеет температуру в 80 градусов, поэтому ухудшения при обычном нагреве не будет. Со стороны химических обозначений, более благородные соединения у железа, а алюминий не получил признания у химиков.
Есть такое понятие, как модуль упругости, оно отвечает за устойчивость материала к регенерации после сильного давления, то есть если действие балки направлено на изгиб, то она не должна прогибаться, поэтому чем больше давление, тем выше должен быть показатель модуля упругости. Алюминиевые сплавы имеют модуль упругости 70.000 МПа, что в три раза меньше такого же показателя у железа. Именно на основании этого строится план расположения балок, рассчитывается их несущая способность.
Формы, толщина и высота
Различие формы и размеров определяется в соответствии с номерами изготавливаемых балок, они могут быть как маленькими и узкими с цельной формой, так и массивными двутаврами, которые легко сознали опору для больших рабочих кранов. Индивидуальное изготовление позволяет заказывать основу для подвижных конструкций со специфическими показателями и формами. Самое главное, что высоту нужно всегда увеличивать в 1,5 раза, это пойдёт на усадку и прочие строительные работы.
Использование
Основное назначение металлических перекрытий — промышленное строительство, оно отличается от гражданских специальных требований. Чаще всего у застройщиков на эти здания уже есть готовый план, поэтому проблем с зарисовкой проекта не будет, но для такой отрасли должны быть все сертификации у материала, потому что сооружения будут использоваться для массовых скоплений людей или больших фабрик, которые проверяются на прочность со стороны государственных органов.
При этом сложные металлические конструкции по карману действительно крупным заказчикам, цена их довольно высока, а в гражданском строительстве чаще всего используют алюминий, он хоть не столь прочный, но зато тратиться на дополнительную антикоррозионную обработку не нужно, а стандартную нагрузку жилого дома материал выдержать сможет.
bvzd.ru
виды, сечения, материал и маркировка
При строительстве промышленных и жилых сооружений немаловажную роль играет такая конструкция, как балка. Этот элемент является несущим на себе основные нагрузки здания в вертикальном направлении. Поэтому очень важным моментом в процессе возведения постройки является расчет и выбор этой строительной детали. От ее надежности, стойкости будет зависеть срок эксплуатации комплекса.
По способу крепления, строительная балка выступает в качестве горизонтального или наклонного бруса, чаще работающего на изгиб. Дополнительная важная функция горизонтальной балки — распределение рассредоточенной нагрузки при действии вертикально направленного момента силы. Именно эта направленность позволяет изделию значительно снизить давление на вертикальные конструкции (колонны, стойки) и прочно их укрепить.
Какие бывают виды балок?
Строительные балки, как и практически все материалы, используемые на стройках, классифицируются по различным видам, ориентированным на определённые работы.
Деревянные
В спектр балочных древесных изделий применяемых, соответственно, в деревянных постройках, попадают лаги, ригели, прогоны, перекладины, и другие элементы, составляющие каркас брускового или бревенчатого жилого загородного дома. При разделении этажей используют балки перекрытий. Для устройства крыши выстраивают балочный каркас, где применяют стропила. Главная функция деревянных балок, равномерное распределение нагрузки по плоскости верхнего покрытия (крыши). Качественные характеристики материала залог прочности и устойчивости сооружения.
Обязательно нужно помнить, что для поддержания прочности, деревянные изделия, в том числе и деревянная балка, должны быть обработаны специальными составами для защиты от горения и плесени.
Железобетонные
В строительстве, монтаж железобетона, например, на промышленных предприятиях, учитывает включение соответствующих изделий в устройство подкрановых балок, бетонных ригелей, устанавливаемых на колонны, под плиты перекрытия.
Железобетонные балки являются строительным элементом линейного типа. Выполненные из качественного бетона с расположенной внутри стальной арматурой для усиления, предназначены перераспределять нагрузку и повысить устойчивость основного конструктива.
Металлические
Металлоконструкции в строительстве включают горизонтальные и наклонные стальные балки, как важную часть жёсткого каркаса. Чаще это двутавровые балки с параллельными гранями. Основные их типы — широкие и колонные. Последние не предназначены для выдерживания повышенной нагрузки, поэтому при монтаже опорных частей, воспринимающих влияние основных действующих сил, используют широкополые балки. Применяются при устройстве подвесных путей, шахтных стволов и так далее.
Опоры
Сама балка ложится на опоры. В зависимости от конструктивных особенностей детали бывают:
- разрезными: две опоры поддерживают строительный элемент между этажами, в кровле крыши или мостовыми пролетами;
- неразрезными: несколько опор держат балку, прогиб в одном месте влияет на всю балочную нагрузку.
В зависимости от количества опорных связей данные элементы можно классифицировать на виды:
- статически определимые: когда количество реакций связей равно числу независимых уравнений равновесия статики;
- статически неопределимые: когда количество связей больше возможных уравнений статического равновесия.
Поперечное сечение как форма классифицирования
Стальные балки можно классифицировать по торцевому сечению. Подобная классификация в строительстве позволяет распределить соответствующие элементы в сортаменте металла и, таким образом, провести подбор изделий. Например:
- Прямоугольное сечение. Соответствует применению в пролетах с небольшой длиной.
- Сечение типа «L». Предназначено главным образом при возведении фасадов сооружений.
- Сечение типа «Т». Принадлежит стандартным и двускатным тавровым балкам. Оптимально соответствуют проведению монтажа пролетов средней протяжённости.
- Двутавровое сечение. Балки наделены повышенной устойчивостью и используются для пролётов большой длины. В свою очередь, двутавр может иметь параллельные грани полок. Параметры их разнятся в соответствии со стандартами и установленными ГОСТами.
- Сечение типа «V». Такая строительная балка играет роль дополнительного изделия для усиления несущей конструкции.
- Сечение типа «VT». Соответствует прогонам.
Выбор одного из этих видов зависит от назначения сооружения, сейсмоустойчивости региона, стоимости строительства.
Так, полые опоры обычно находят свое применение в легких постройках гаража, небольшого магазина, маленького навеса.
Цельные брусы вполне подойдут для перекрытий на чердаке простого деревянного домика. Различные «тавровые варианты» предназначены для более серьезных нагрузок в многоэтажных домах, производственных постройках. Двутавровые формы на крупных стройках самые популярные, так как они отлично справляются с нагрузкой на изгиб в кровельных конструкциях. Для придания им наибольшей прочности производят такие балки с толстой стенкой, с внутренними гранями под уклоном или параллельно.
А вот трапецеидальные горизонтальные опоры являются самыми крепкими и дорогостоящими.
Из какого материала и как изготавливаются балки?
Для строительных работ используются перекрытия, которые различаются по материалу и виду изготовления:
- Деревянные. Делятся на цельнобрусовые и комбинированные (склеенные из ДВП, фанеры и дерева).
- Металлические. Бывают трех классификаций: выполнены способом горячего литья уже готовой формы, сваркой отдельных частей и особые кровли из легких металлов для спортивных, концертных и выставочных сооружений.
- Железобетонные. Производятся либо в промышленных условиях с непременной вставкой арматуры, либо способом литья сразу на строительной платформе.
Нюансы при расчете балки на прочность
Расчёт прочности балки на изгиб означает определение данных по массе пригодной для балочной конструкции. При этом не допускается проявление каких-либо разрушающих деформаций, таких, как трещины.
Главные факторы, которые учитываются при расчёте на изгиб уже в более подробной форме рассмотрены выше. Выделяя основные моменты, получают следующие характеризующие данные:
- Длина балки. Изменение её в меньшую сторону повышает устойчивость, и способность выдерживать повышенные нагрузки.
- Материал изготовления. Самым крепким считается сталь. Далее, следует железобетон и замыкает цепочку древесина.
- Поперечное сечение. Расчёт площади сечения даёт понимание того какая строительная балка пригодна для проведения тех или иных работ.
- Способ крепления в несущих конструкциях. Этот пункт тесно связан с предыдущим. Наиболее прочное закрепление проводится при монтаже двутавровых балок.
Важные рекомендации, которые стоит учитывать, выбирая балки
Повторно можно заявить, что балка в строительстве, это один из главных элементов сооружения. Основной фактор при отборе балок для несущих элементов – значение максимальной нагрузки при влиянии вертикально направленных поперечных сил.
В районах, где присутствуют нестабильные климатические условия и высокая степень движения грунта, представляющая сейсмологическую опасность, расчет работы поперечных горизонтальных сил обязателен.
Для облегчения подбора данных, чтобы впоследствии сделать заявку, балки распределены по буквенным маркировкам: Б, Ш, К. Соответственно:
- Б – стандартные.
- Ш – широкополочные.
- К – колонные двутавровые балки.
Следовать рекомендациям необходимо для гарантии конструкциям долговечности и надёжности при возведении зданий.
sopromats.ru
виды, маркировка и применение в строительстве + Видео
Виды балок
Все балки имеют свои классификации, основанные на четких параметрах. Учитываются такие факторы: назначение, технология изготовления, технические данные, грани полок, их расположение и ширина. По типу они делятся на разрезные и неразрезные. Также есть балки, у которых полки размещены параллельно. Они бывают широкополочными, нормальными и колонными.
Еще одним критерием различия балок служит их длина. Существует 5 видов: мерные; кратные мерные; мерные с учетом 5% остатка от общей массы партии; кратные мерные с учетом 5% остатка от общей массы партии; балки немерные.
Важно! Остатками принято считать профиль не менее трех метров в длину.
В отдельную группу отнесены балки, которые производятся из металла с покрытием из цинка. Такое покрытие делает профили хорошо защищенными от воздействия коррозии, что продлевает срок службы всей системы в целом. Эти профили часто применяются как каркас для многоэтажных зданий, для изготовления ворот, оконных рам, навесных фасадов и т.д.
Маркировки балок
Каждый тип балок имеет свой ГОСТ и маркировку, что позволяет безошибочно находить нужную продукцию. Однако следует четко в них разбираться.
Важно! Все типы балок делятся на разновидности.
Сварные балки существуют двух типов: для шахт (С) и для подвесных путей (М). Прокатка бывает высокоточной (А) и стандартной точности (В). По желанию заказчика балки делаются длиной от 4 до 13 метров.
Основные буквенные обозначения:
- «У» – с узкой полосой;
- «Б» – стандартная полоса;
- «Ш» – широкая полоса;
- «Д» – средняя полоса – это специальная группа со средней шириной;
- «К» – колонные – полки по ширине равны длине профиля;
- «М» – для подвесных путей.
Большинство заводов занимаются выпуском по ГОСТам, однако возможен выпуск и по отдельным техническим условиям, которые отличаются от государственных норм. Это позволяет покупателям приобретать двутавры, которые не нуждаются в дальнейшем в дополнительной обработке и подгонке.
Стальные балки перекрытия и их производство
Балки стальные перекрытия изготавливаются двумя различными методами: прокатка и сварка. От типа изготовления и происходит название двутавров – горячекатаная стальная и сварная балки. От того, каким способом была произведена продукция, зависит ее стоимость. Однако, благодаря наличию ГОСТов, которые регламентируют процесс изготовления, основные характеристики прочности не меняются, что делает оба вида балок весьма надежными и качественными.
В сварочном типе производства происходит раскрой стали на полосы на специальном аппарате для термической резки. Далее на сборочном станке балки собираются и свариваются под флюсом. Прокатная система производства заключается в прокате цельного горячего металла до нужной формы. Следующий этап – общий для двух типов, производится сверление отверстий, очистка и покраска.
Стальные балки – это незаменимый и важный материал для постройки самых различных сооружений и зданий, мостов, линий коммуникаций, подвесных конструкций. Разнообразие, прочность и надежность сделали их самым распространенным и нужным элементом для каждой строительной площадки.
ogodom.ru
4. Балки и балочные клетки. Типы балок. Компоновка балочных конструкции, типы балочных клеток. Расчет прочности и жесткости прокатных балок.
Балкой называют стержень, воспринимающий преимущественно поперечную нагрузку и работающий на изгиб. Балки являются основным и простейшим конструктивным элементом, работающим на изгиб. Их широко применяют в конструкциях гражданских, общественных и промышленных зданиях, в балочных площадках, междуэтажных перекрытиях, мостах, эстакадах, в виде подкрановых балок производственных зданиях, в конструкциях гидротехнических шлюзов и затворов и в др. сооружениях.
Типы балок:
1) по статической схеме:
однопролетные (разрезные)-проще неразрезных в изготовлении и монтаже, нечувствительны к различным осадкам опор, но по расходу материала менее выгодны;
2) по типу сечения: двутаврового и швеллерного сечения: прокатные или составные-сварные, болтовые или клепаные. Предпочтение отдается прокатным балкам как менее трудоемким, но ограниченность сортамента делает невозможным их применение при больших изгибаемых моментах;
3) по назначению: балки рабочих площадок, стропильные, подстропильные, подкрановые, мостовые;
4) по материалу: стальные, бистальные (из 2х марок стали), полистальные, из алюминиевых сплавов, комбинированные сталежелезобетонные.
5) по напряженному состоянию: обычные балки и балки с регулируемым напряжением: с предварительно-напряженными затяжками, со смещением опор в неразрезных балках.
Расчет прочности и жесткости прокатных балок.
В общем виде расчет балок можно представить так: сбор нагрузок; статистический расчет с определением внутренних усилий; подбор сечения; проверка принятого сечения на прочность, жесткость, устойчивость.
Расчет прочности:
По нормальным напряжениям
Ry-расчетное сопротивление стали; -коэф. условий работы;Wx-момент сопротивления
По касательным напряжениям
Ix-момент инерции; tw-толщина стенки балки; Sxи Ix- статический момент и момент инерции
; Rs=0,58Ry
Расчет жесткости:
Проверка 2-го предельного состояния ведется путем определения прогиба балки от действия нормативных нагрузок при допущении упругой работы материала. Полученный относительный прогиб является мерой жесткости балки и не должен превышать нормативного, зависящего от назначения балки:
; ;
Если проверка по формуле не удовлетворяется, то следует увеличить сечение балки, взяв менее прочный мат-л, или допустить недоиспользование прочности балки, что менее выгодно.
Расчет на устойчивость:
Wc-момент сопротивления для сжатого пояса; -коэффициент.
Компоновка балочных конструкций, типы балочных клеток.
При проектировании конструкции балочного покрытия рабочей площадки цеха, проезжей части моста или других аналогичных конструкций необходимо выбрать систему несущих балок, обычно называемую балочной клеткой. Балочные клетки подразделяют на 3 основных типа: упрощенный, нормальный и усложненный.
Выбор типа балочной клетки связан и с вопросом о сопряжении балок между собой по высоте.
Сопряжение балок может быть этажное, в одном уровне и пониженное. При этажном сопряжении балки, непосредственно поддерживающие настил, укладывается на главные или вспомогательные. При сопряжений в одном уровне верхние полки балок настила и главных балок располагаются в одном уровне, а на них опирается настил. Пониженное сопряжение применяется в балочных клетках усложненного типа. В нем вспомогательные балки примыкают к главной ниже уровня верхнего пояса главной, на них поэтажно укладывают балки с настилом, которое располагается над главной балкой. Этот тип сопряжения, так же как и сопряжение в одном уровне, позволяет иметь наибольшую высоту главной балки при заданной строительной высоте перекрытия.
studfiles.net
Какие бывают типы балок?
В проектировании конструкций лучевой анализ имеет решающее значение для безопасности зданий. Существует множество различных типов конструкции балок, из которых можно выбирать. Иногда даже самому опытному инженеру может быть сложно выбрать лучший луч для каждого архитектурного сооружения. Выбор луча должен обеспечивать максимально возможную структурную целостность. Различные формы, размеры, методы и материалы выдерживают различные структурные нагрузки. Двутавровая балка, наклон, консоль и бедро являются одними из наиболее часто используемых типов конструкции балки.
Бедренный тип балки используется в основном при строительстве жилых крыш. Бедра поддерживают угловой луч, используемый во многих конструкциях крыши дома. Бедренная балка рассчитана на нагрузку треугольной формы, например, на наклонную или скатную раму крыши.
Консольные балки используются для подвеса конструкций, таких как балконы. Большая часть веса распределяется на фундаментные балки. Такое распределение веса позволяет надежно поддерживать расширение здания, такое как балкон. Консольные балки также иногда называют типом балки с конечной нагрузкой, поскольку нагрузки всегда поддерживаются в основном с одной стороны. Некоторые мосты спроектированы с консольными балками в их конструкции.
Типы конструкций Flitch луча сделаны из слоев дерева и стали, так как они разработаны как прочные, так и легкие. Поскольку балки не сделаны из твердой стали, они дешевле, чем чистые металлические разновидности. Тип балки используется для закрепления на деревянных конструкциях, чтобы обеспечить дополнительную поддержку. Балки из чистой стали не могут быть пригвождены к дереву, так что балки из фитча имеют явное преимущество по сравнению с цельным металлом на деревянных строительных поверхностях. Балки Flitch предназначены для поддержки вертикальных нагрузок.
Двутавровые балки на сегодняшний день являются наиболее распространенным типом конструкции балки, используемой в строительстве; они известны как универсальный луч . Двутавровые балки имеют прямую форму. Они могут быть скомпонованы в различные опорные структуры, которые могут образовывать формы L, W, H и V, среди прочего. Скругленные двутавровые балки, называемые С-каналами, также могут быть использованы в некоторых специальных строительных конструкциях. Двутавровые балки могут использоваться для создания длинных пролетов опоры в полах, стенах и крышах.
Программное обеспечение для проектирования балок — это аналитический инструмент, используемый для выбора подходящих балок для конкретной конструкции. Калькулятор балок определяет, какие нагрузочные балки определенной формы и размера будут поддерживать. Информация о материале и технике строительства вводится до того, как рассчитывается с помощью программного обеспечения для проектирования балок.
ДРУГИЕ ЯЗЫКИ
Двутавр: какие бывают виды двутавровой балки?
Большие многоэтажные здания всегда ассоциируются с величием и прочностью, которую обеспечивает качественный и стойкий к внешним раздражителям материал – двутавровая балка. Она не только делает конструкцию более крепкой, но и сокращает время проведения постройки.
Конструкции двутавра
Балка – это профиль из металла, сечение которого напоминает букву Н. Часто используется при возведении конструкций большого размера. Соединяется между собой при помощи болтов и сварки. Положительные качества материала:
- Легкость.
- Не вызывает трудностей во время транспортировки.
- Обладает высокой крепостью и надежностью.
- Легкий в монтаже.
- Возможно изготавливать деталь нестандартных размеров.
Выделяют несколько основных видов балок, которые будут рассмотрены ниже.
Обыкновенная
Высота ребра материала этого вида составляет от 10 до 60 сантиметров, полки в несколько раз толще, для того, чтобы снизить инерцию. Они являются самым распространенным видом и имеют большой спектр применения. Максимальная длина не превышает 19 метров.
Широкополочные двутавровые балки
Подобные балки обозначаются буквой Ш и имеют достаточно длинные грани полок, располагающиеся параллельно друг к другу. Служат в качестве основы для несущих конструкций. Помимо строительства, достаточно часто применяются в машиностроении.
Колонные
В отличие от других видов, колонный имеет увеличенную толщину стенок. Из-за этого критерия масса материала становится немного больше. Они используются в различных сферах, так как обладают способностью преодолевать не только статическое, но и динамическое напряжение.
Для монорельса
По сути – это аналогичный материал, как вышеперечисленный, только направленный на выдержку вертикальных нагрузок. Они бывают двух видов: ровные и с изгибами. Поскольку балка для монорельса должна выдерживать серьезные нагрузки, она является самой крепкой среди подобных. Для ее создания используют углеродистую сталь.
Чтобы, по окончанию строительства, конструкция была качественной, необходимо приобретать лучший металлопрокат в Киеве. Компания Днепропроект предоставляет широкий ассортимент разнообразной продукции по демократическим ценам. Мы заботимся о своих клиентах и учитываем индивидуальные пожелания каждого. Металлобаза в Киеве дает возможность купить необходимый товар в розницу или оптом. При масштабных закупках предоставляется привлекательная скидка.
Рекомендованные статьи
Швеллер: характеристики и классификация
Стальная катанка: характеристики и классификация
Композитная арматура на складе: купить стеклопластиковую арматуру в Киеве
Двутавровые балки: виды, сортамент, вес, размеры
Сегодня строительные технологии настолько напоминают футуристическое будущее, что буквально завтра дома начнут строить из прозрачного бетона при помощи очередного 3D-принтера. Даже опытные профессионалы не всегда успевают следить за всеми новинками. И, хотя некоторые из таких материалов применяются на отечественном рынке давно, узнаваемыми они все еще не стали.
Так, достаточно недооцененной сегодня считается двутавровая балка из дерева или металла. А ведь из нее делают прочные перекрытия и целые стропильные системы! При этом такая балка обладает целым рядом преимуществ перед обычными элементами. Но почему она до сих пор не в каждом доме?
Потому что многих смущает ее хрупкий вид из-за тонкого внутреннего ребра. Хотя на самом деле здесь прекрасно срабатывают законы физики, и в нужном положении двутавр ничуть не уступают куда более массивным и тяжелым брусьям. Как такое может быть? А мы сейчас расскажем!
Для многих фирм сегодня первоочередной задачей стоит строительство надежных и недорогих домов, причем в сравнительно короткий срок. А эти задачи решают в большей степени используемые строительные материалы.
Двутавровая балка конкретно в России до недавнего времени применялась только в промышленной сфере, но сегодня становится все популярнее. Появление в последние годы новых видов двутавров позволило успешно задействовать их при строительстве обычных жилых домов.
А «двутавром» в строительстве называют деревянный или металлический профиль, который имеет сечение, похожее на букву «Н». Сам термин произошел от «тавр», что означает «рога быка».
На отечественном рынке сортамент двутавра пока небольшой, т.к. сам продукт еще малоизвестный и немногие производители его представляют. А вот за рубежом применяются достаточно интересные его виды, где сочетаются инженерная мысль и законы физики.
Давайте перечислим основные особенности двутавровые балок. А их немало!
Благодаря особой конструкции, балка в форме «Н» на практике оказывается в 7 раз прочнее стандартной квадратной балки с такой же площадью сечения, и при этом в 30 раз жестче. Удивительно, не правда ли?
В то же время двутавр, обладающий открытым сечением (как уголок или швеллер), имеют малую устойчивость к скручиванию, в 400 раз меньше, чем круглая труба. Поэтому на двутавровую балку, которая будет использоваться, обязательно рассчитывают нагрузку, постоянную и переменную.
Постоянная предполагает вес материала в виде балок, утеплителя, пола и потолка, а переменная – вес людей и оборудования на перекрытии. В результате таких точных просчетов прочность двутаврового основания не вызывает сомнения.
В процессе эксплуатации размеры двутавровых балок остаются стабильными и не подвержены усадке. Несущая способность таких балок – до 500 кг на погонный метр, и при этом один погонный метр весит всего около 6,8 кг.
Благодаря всему этому такие балки подходят для довольно длинных прогонов, до 24 метров, и для их монтажа не нужны специальные грузоподъемные механизмы (хотя с ними, конечно же, все работы идут быстрее).
К слову, от ферм двутавровые балки выгодно отличаются тем, что их легко подрезать при необходимости, тогда как с фермами такого не провернуть.
Балки достаточно легкие и удобные, без проблем транспортируются:
Плюс использование таких балок влияет на то, насколько дорогую и тяжелую технику нужно будет привозить на место строительства, при каких температурах разрешено работать и сколько будет весить само перекрытие.
Что касается цены, то отметим, что стандартное перекрытие из досок, конечно же, обходится дешевле. Но стоит учитывать, что для самих досок дополнительно нужны промежуточные опоры, обрешетка и многие другие дополнительные детали. Кроме того, такое основание периодически нуждается в ремонте, ведь речь идет о древесине.
Подведем итог: двутавровые балки отлично подходят в качестве стропил, прогонов и балок перекрытий, а также элементов каркаса в малоэтажном строительстве.
Наиболее активно деревянные двутавровые балки сегодня используются в качестве несущих элементов перекрытий и стропильных конструкций для зданий. Деревянные двутавры подходят для кирпичных, брусовых, блочных и бревенчатых домов.
Технические характеристики: прочность и вес
Деревянные двутавры изготавливают из клееных пиломатериалов. Оба пояса – из деревянных брусков, которые скреплены OSB или вставкой из древесного волокна.
За рубежом такие балки изготавливают из OSB и HDF, а в России есть несколько заводов, которые производят такие балки из ОСП и фанерной стенки, к качеству которых, правда, пока еще остаются вопросы.
Давайте рассмотрим внимательнее технические характеристики таких двутавров:
Вот как выглядит стропильная система из двутавровых балок:
Сама формула «дерево+OSB+дерево» позволяет избежать многих недостатков, без которых не обойтись, когда приходится использовать сплошную деревянную балку.
Сравнение с другими стройматериалами
Давайте перечислим главные преимущества таких балок. Они прямые, т.к. полностью лишены изгибающих моментов, ведь OSB уже не «поведет». При этом балки достаточно прочные и простые в монтаже, т.к. для их установки не нужны специальные навыки.
Вот сравнение деревянного двутавра и обычной обрезной доски по основным показателям:
Далее, по сравнению с древесиной, двутавровые балки намного меньше весят, отлично перекрывают большие пролеты и со временем не меняют своей геометрии.
В тоже время обычные деревянные брусья рискуют покрыться трещинами, кручению и усадке:
Благодаря особым свойствам деревянный двутавр настолько жесткий, что им можно перекрывать большие пролеты без каких-либо промежуточных опор.
Так, двускатные балки, и балки с параллельными поясами применяют для несущих перекрытий с пролетами от 6 до 15 метров! В таком случае офисные и жилые помещения получаются достаточно просторными, что сегодня особенно модно.
Причем эти преимущества особенно ценны, если их сравнивать с более привычными на российском рынке материалами. И главный плюс здесь – в весе двутавра:
К слову, двутавровые балки не применяют одновременно с обычным брусом, ведь степени их усадки значительно отличаются. В итоге, если все-таки совместить оба вида материала, через год-два перекрытие потеряет свою горизонтальность, а у стен больше не будет ровной опоры.
Материалы изготовления: полки и стены
Верхний и нижний пояса двутавровых балок изготавливают из массивной или специальной модифицированной древесины, а вертикальное заполнение — из OSB или фанеры.
Секрет всех перечисленных преимуществ в том, что при изготовлении двутавровых балок используется древесина с влажностью не более 18%. Для этого используются двухкомпонентный клей и ребра жесткости из качественных ориентированно-стружечных плит, благодаря чему у таких балок нет проблем со скрипом или неровностями пола.
Качественные балки не теряют своих ценных физических свойств при перепадах температуры и влажности, а резать и корректировать двутавровые балки не сложно самыми обычными плотницкими инструментами.
Бруски в такой конструкции нужно применять цельного сечения, а стыки делать с зубчатым шипом, который изготавливают специальной фрезой. Далее стенку на клей вставляют в пазы поясов балок. По торцам балок устанавливают ребра жесткости. Далее балки защищают антисептирующей обмазкой или раствором из краскопульта.
Плита OSB изготавливается из плоской древесной щепы путем прессования, а щепки, обычно из древесины хвойных пород, соединяются синтетическими смолами. Благодаря всему этому у плиты – высокие водостойкие характеристики. Ведь здесь кусочки древесины как бы переплетаются, и создают собой прочный материал без концентраторов напряжений (одним словом, однородный, одинаковый по всей длине).
Материал получается куда более качественным, чем обычная фанера. И при этом даже более эластичный, благодаря чему в нем отлично держатся строительные скобы, гвозди, шурупы и другие элементы.
Применение такой основы имеет свои преимущества. Так, природные пиломатериалы не лишены недостатков, их качество довольно сложно определить на глаз. В то же время искусственные балки максимально надежны и точны.
В них нет дефектов, сучков и деформаций, они не растрескиваются и не гниют. Конструкции, получаемые из таких материалов, называются формостабильными. Они не скрипят, как деревянные, более прочные и жесткие. На их изготовление необходимо меньше натурального сырья, и меньше требований к его качеству.
Вот очень интересное видео по изготовлению деревянных двутавровых балок своими руками:
Также деревянные двутавровые балки выпускают с фанерной стенкой. Полки здесь делают из деревянных брусков прямоугольной формы, с волнообразной стенкой из особой водостойкой фанеры.
Хотя для многих мастеров вообще слово «фанера» в междуэтажном перекрытии вызывает ужас. Ведь речь идет о колоссальной нагрузке! На самом деле тут срабатывают законы физики, а именно принцип давления: попробуйте поставить кусок фанеры на ребро, и убедитесь, насколько прочным может быть такое положение.
Вы наверняка задумывались, а почему нельзя в качестве стенки использовать обычную доску, тем более, что та попрочнее фанеры или OSB?
На самом деле такие материалы в процессе производства подвергаются горячему прессованию, а потому обладают куда большей плотностью, чем обычная древесина. Впрочем, доска действительно иногда используется, но только плотной породы, после профессиональной глубокой пропитки и в более редких случаях.
Серии и виды: современный сортамент
Сортамент двутавра говорит о характеристиках балки: высота, толщина и ширина каждого элемента. Так. деревянные двутавровые балки имеют такие виды:
- «БДК» — клеенный двутавр с широкой полкой, предназначенный для коротких пролетов.
- «БДКУ» — усиленная балка с широкой полкой для длинных пролетов.
- «БДКШ» — широкая балка для стропильных систем, нагруженных конструкций и особо длинных пролетов.
- «СДКУ» — усиленная балка для стенового каркаса.
- «СДКШ» — широкая стойка для устройства каркаса стен.
У всех этих вариантов также есть подвиды:
Иногда, для некоторых проектов, двутавровые балки изготавливают спаренными, увеличивая тем самым их жесткость:
К слову, есть еще одна вариация деревянного двутавра: пояс балки изготавливают из сухой хвойной древесины, а соединяющую перемычку – из оцинкованной высокопрочной стали с особым полимерным покрытием.
Деревянные части балки обязательно обрабатывают огнебиозащитным составом, ведь здесь идет контакт металла с древесиной.
Особенности применения и монтажа
Применение таких балок достаточно просто:
В жизни такой монтаж выглядит так:
Еще отметим, что у балок OSB высокая прочность и удобная конструкция, которая позволяет проводить нужные инженерные коммуникации прямо в перекрытиях.
Сегодня объемно-планировочные решения бывают настолько сложными, что без несущих стальных балок не обойтись, ведь при пролетах от 7 метров никакие бетонные конструкции не эффективны.
В отличие от деревянной, металлическая двутавровая балка перекрывает пролеты со значительной нагрузкой, не горит и устойчива к биологическому воздействию (плесень, жучки). Правда, при пожаре со временем она способна потерять свою несущую способность, а также корродировать при отсутствии защиты. Кроме того, металлический двутавр тяжелый, и его не установить без специальной техники.
Но стальные балки не используются для строительства перекрытия мансард дома, у фундаментов которых – предельная нагрузка. Также такие балки окажутся достаточно тяжелыми для стен из пористых, ячеистых материалов и профилированного бруса, который со временем дает усадку.
Типы стали для изготовления балок
Двутавровые металлические балки сегодня изготавливают из прокатной стали, алюминиевых сплавов и стального литья. При этом сталь представляет собой сплав железа с углеродом, лишь с небольшими примесями и легирующими добавками. Наиболее популярна в этом плане малоуглеродистая.
Сама сталь может еще и отличаться по способу производства, например, на спокойную, кипящую и полуспокойную. А, в зависимости от свойств стали, ее делают на обычную и с повышенной или высокой прочностью.
Так, малоуглеродистые стали – это стали средней прочности, а низколегированные уже обладают повышенной прочностью. Самая крепкая – среднелегированная.
Сварные и прокатные двутавры: в чем разница?
По типу сечения стальные балки бывают прокатными или составными, соединенными при помощи сварки. Горячую прокатку балки производят на прокатных станках – специальных установках с вращающимися валиками. Для этого берется толстый слиток, который перемещают по рольгангу и балка приобретает форму двутавра.
В процессе прокатки слитки перемещаются по рольгангу и обрабатываются рядом валков, в результате чего длина заготовок сильно возрастает, а поперечное сечение постепенно уменьшается и приобретает форму двутавра. Это достаточно производительный метод, но, из-за применения сложного оборудования, обходится недешево.
А вот сварные двутавры производят на автоматизированных линиях. Для этого нарезаются заготовки, собираются двутавровые профили и варят их под флюсом. После этого профили еще дополнительно будут обработаны прокаткой, чтобы достичь идеальной геометрии полок.
Далее поверхность профиля зачищают и наносят защитное покрытие. Только при помощи сварной технологии можно изготовить балки с максимально точными размерами, тонкостенные и разнополочные двутавры.
Сварные балки более легкие, до 30% легче горячекатаных, и хороши тем, что позволяют применять в одной конструкции разные типы сталей. Например, для полок идет одна, для стенок – другая.
Так, самые напряженные участки в ней изготавливаются из стали повышенной прочности, а менее напряженные – из малоуглеродистой стали. Такой подход снижает стоимость балки на 5%.
Сами балки, в которых одновременно используются несколько разных сталей марки, называются бистальными. Все просто: наименее в балке нагружены стенки, а больше всего – пояса. Вот в поясах и используется сталь более высокой прочности, а это 14Г2, 10Г2С1.
К слову, применение бистальных двутавровых балок наиболее целесообразно при статических нагрузках. А по сравнению с балками из одной стали, такие обойдутся на 5-15% дешевле.
Сам по себе прокат таких профилей производительнее сварки, но сварные балки легче изготовить нужных параметров. Например, только сварным методом получается сделать балки высотой 4 метра и более.
Особенности конструкции стальных двутавров
Металлическую двутавровую балку часто делают разного сечения. Зачем? Дело в том, что у самой балки в процессе ее работы идет разное напряжение по длине, и местами оно значительно ниже допускаемого.
Кроме того, для разных задач допускается определенный изгиб стенок балки. Чего, кстати, не провернуть с деревянным двутавром. Рассчитывают кривизну стенок балки по такой формуле:
Также популярен такой метод, как концентрация металла в ребрах и уменьшение толщины стенок (этот прием дает экономию 10-20%).
Получается, что в таких местах металла приходится использовать больше, чем необходимо, а это уже перерасход. Поэтому иногда изготавливают профили с переменным сечением, ввиду экономии, хотя большинство балок имеет профиль, который постоянный по всей своей длине.
Серии и номера стальных двутавров
У металлических двутавровых балок разное назначение, а потому могут отличаются характеристики. Так, балки с параллельными полками маркируются так:
- «Ш» — это двутавры с широкими полками, выдерживающие значительные нагрузки.
- «У» — балки с узкими полками для жилого строительства.
- «Д» — двутавровые балки со средними полками.
- «К» — балки, специально выпускаемые длясооружения колонн, достаточно тяжелые и прочные.
По углу наклона балки делят на такие виды:
- «М» — балка с наклонными полками, для сооружения подвесных путей. Здесь угол наклона не превышает 12%. При этом 12% и 16% — это максимум для внутреннего угла.
- «С» — двутавр для укрепления стволов шахт, с углом наклона граней до 16%.
По степени точности двутавры классифицируют так:
- «Б» —балка обычной точности изготовления. Подходит для большинства строительных задач.
- «В» — продукция повышенной точности, специально разработанная для сложных задач, где имеют значение мельчайшие погрешности.
По форме полок металлические двутавры изготавливают двух видов — с уклоном внутренних граней полок или с параллельными:
А вот дополнительные серии таких балок:
Есть еще такие подвиды:
Подбирать стальные балки для строительства дома должен профессионал, который имеет на руках точные расчеты допустимой нагрузки на фундамент и сам проект постройки.
Есть еще такой отдельный вид двутавровых балок, в которых сочетается древесина и металл. Такая, к слову, применяется в Европе еще с 1970 года.
Хотя гофро0балка и выглядит интересно, в России такую конструкцию начали применять еще в 30-х годах прошлого века. Тогда нечто подобное задействовали в деревянных конструкциях. Сегодня же такие балки варят в нескольких металлургических заводах страны.
Теперь этот вид балки представляет собой сварную легкую конструкцию из профлиста, который приварен к стальным полкам. Причем сами полки здесь из горячего проката, а профлист – холоднокатанный.
Посмотрите, как выглядят такие балки:
К идее гофрирования стенок таких балок пришли с целью экономии, если говорить грамотным языком – снижения металлоемкости строительства. Естественно, гофрированная стенка может быть тоньше обычной металлической (всего 1,5-1,8 мм), т.к. у нее уже есть поперечные ребра.
Которые, ко всему, еще и повышают крутильную жесткость самой балки! А, значит, позволяет избавить от главного недостатка, который свойственен двутавру. Здесь напряжение развивается только у поясов, падает почти до нуля, а все касательные напряжения равномерно распределяются по высоте стенок.
Сама гофра может быть как волнистой, так и треугольной (такая считается более технологичной). Еще более прочная балка не с вертикальными гофрами, а горизонтальными.
В общей сложности гофры располагаются к верхнему поясу под углом 45-50°, с расчетом соотношения высоты волны к ее длине от 1/5 до 1/20.
По сравнению с обычными двутавровыми горячекатаными балками гофробалки выходят экономнее на 20-40%. Мало того, что такие балки весят меньше, само профилирование придает большей жесткости при вращении, а потому в монтаже таких балок используется меньше специальных подъемных приспособлений в виде дополнительных уголков и связей. Это значительно упрощает монтаж.
Гофробалки хороши в качестве кровельных прогонов с пролетом от 9 м и как несущее основание в многоэтажках с пролетами до 24 метров.
Единственный существенный недостаток таких конструкций в том, что они довольно трудоемки в изготовлении. Но, благодаря тому, что у таких балок нет ребер жесткости, уменьшается расход металла и длина сварных швов.
На конечную стоимость любого изделия напрямую влияет такое понятие, как себестоимость. Еще сначала ХХ века ради экономии инженеры активно разрабатывали и испытывали изгибающие элементы в строительных материалах. Так и пришли к в выводу, что проектирование балок с перфорированной стенкой более целесообразно, чем двутавры со сплошными стенками.
Благодаря увеличению высоты балки и наличию в ней отверстий материал сечения перераспределяется ближе к полкам, а там нормальное напряжение (термин такой) больше. Вот почему само по себе увеличение высоты сечения в полтора раза во столько же повышает его сопротивление и в два раза увеличивает момент инерции.
У деревянных двутавров внутренние отверстия располагают по одиночке, а у стальных зачастую делают с регулярным шагом.
Двутавры с внутренними отверстиями
В таких балках часто изготавливают круглое либо прямоугольное отверстие. Также, чтобы увеличить прочность балки, в прямоугольных отверстиях делают вырезку углов по радиусу. Кроме того, нельзя делать нарезы прямо на полках балки. Само отверстие, обычно диаметром 38 мм, делают в любом месте стойки, кроме как прямо над опорой.
Если же отверстий несколько, тогда соблюдаются определенные рекомендации. Но в стойке балки при этом оставляют зазор 6,5 мм, между границей отверстия с нижней, верхней стороны и полкой.
Далее, придерживаются таких правил изготовления отверстий:
- длина прямоугольного отверстия не должна быть больше высоты проделанного отверстия более, чем в полтора раза;
- между краями круглых отверстий расстояние не должно быть больше, чем в 2,5 раза;
- расстояние между краями прямоугольных отверстий не должно быть больше, чем 5 раз, чем длина самого большого прямоугольного отверстия;
- между краями прямоугольного и круглого отверстия расстояние должно быть не менее чем в 5 раз, чем длина самого большого прямоугольного отверстия, или больше в 5 раз, чем диаметр самого большого круглого отверстия:
Сквозные двутавровые балки
Если говорить техническим языком, перфорированный двутавр – это многократная статически неопредеимая система. Если проще, то такая балка по своей конструкции подобна безраскосной ферме, и даже расчитывается по ее формулах.
Весь секрет в том, что в середине стенок и простенков в местах отверстий находятся точки с нулевыми моментами, а в них – условные шарниры. В такой балке взаимодействуют поперечные и продольные силы. А как именно, зависит от схемы резов стенок.
Необходимы балки с перфорированной стенкой, когда нужно увеличить несущую способность у прокатных двутавров. Здесь попросту увеличивают высоту перфорированной стенки, благодаря чему повышается жесткость и несущая способность самой балки. Иногда также применяют раскосы.
Чтобы изготовить такую балку, ее в процессе производства при помощи газовой резки или мощного процесса разрезают зигзагообразной ломаной линией, с так называемым регулярным шагом. Затем обе половинки соединяют сваркой так, где соприкасаются выступы стенки. Форма ломанной линии и внутренние отверстия бывают самыми разными, в зависимости от расчетов прочности.
В итоге перфорированная балка весит столько же, что и прокатный профиль, но обладает более высокой жесткостью и несущей способностью, а потому применяется на пролетах большей ширины.
Но, хотя в такой балке применение стали экономится до 30%, само изготовление выходит дороже, ведь оно сложнее. А на практике высота сквозного двутавра получается в 1,3-1,5 раз больше, чем обычный, а потому в 1,5-2 раза больше момент инерции сечения. Благодаря этому несущая способность сквозного двутавра, по сравнению с несквозным, получается в 1.3-1,5 раз больше!
Если вам интересно, вот занимательный видео-ролик о том, как на самом деле распределяются силы внутри стальной балки и почему лишний материал там совсем не нужен:
И при этом, если сквозной двутавр изготавливают бистальным (из разных видов стали), то при той же несущей способности балка получается на 34-39% легче и на 16-20% дешевле, чем сплошная горячекатаная или из малоуглеродистой стали. Одним словом, такой двутавр еще более компактен, транспортабелен и изготавливается на заводе при помощи высокоавтоматизированного оборудования.
Так, внутренние резы бывают симметричными и асимметричными, по отношению к вертикальной оси. Для изготовления симметричного реза балку соединяют из двух половинок от разных двутаров.
Так получается два вида балки: со вставками на опорах и без них. А вот при ассиметричном резе производят только один тип балки, у которого один конец остается без вставки, а у другого вставка есть.
Иногда перфорированные двутавры изготавливают из заготовок разных двутавров. Но тогда в сжатой зоне необходимо устанавливать половинку из более крепкого двутавра с более прочной сталью. Так добиваются устойчивости стенок сжатых поясов. Самое наличие отверстий в стенке распределяет нормальные напряжения по всей высоте балки.
Ко всему, сквозные двутавры настолько прочные, что при определенном усилении их верхней части стенки таковые активно применяют в качестве подкрановых балок.
Неспроста строительные технологии всегда стремятся достичь уменьшения веса и увеличения прочности используемых материалов. Благодаря всему этому дома получаются крепкими, но не тяжелыми и не требуют «зарывания денег в землю», как любят выражаться каменщики.
И если вы после прочтения статьи убедились в том, что эта технология стоит вашего внимания – применяйте ее смело.
Остались ли у вас еще вопросы? Задавайте!
Типы балок — Designing Buildings Wiki
Балки — это структурные элементы, которые выдерживают нагрузки, приложенные к их оси. Обычно они передают нагрузки, приложенные по длине, к конечным точкам, где нагрузки передаются на стены, колонны, фундаменты и т. Д.
Балки могут быть:
- Поддерживаются просто: то есть они поддерживаются с обоих концов, но могут свободно вращаться.
- Фиксированный: поддерживается с обоих концов и фиксируется для предотвращения вращения.
- Свисающие: выступающие опоры с одного или обоих концов.
- Непрерывный: распространяется более чем на две опоры.
- Консольный: поддерживается только с одного конца. См. Cantilever для получения дополнительной информации.
Они могут быть статически определенными, то есть их реакции могут быть решены с использованием условий равновесия, или они могут быть статически неопределенными.
Исторически балки изготавливались из дерева, но они также могут быть изготовлены из стали, бетона или могут быть композитными конструкциями.
Широко доступны самые разные формы поперечного сечения, в том числе; квадратные, прямоугольные, круглые, двутавровые, Т-образные, Н-образные, С-образные, трубчатые и т. д.
Балки могут быть прямыми, изогнутыми или коническими.
Универсальная балка (UB) — это балка с I или H-образным поперечным сечением, доступная в различных стандартных размерах. Это очень эффективная форма для выдерживания изгибающих и поперечных нагрузок в плоскости полотна.
Стандартный метод определения размеров стандартного горячекатаного стального профиля включает использование инициалов для обозначения типа профиля.Например:
‘UB 203 x 133 x 25’ — Универсальная балка с номинальными размерами глубиной 203 мм, шириной 133 мм и массой 25 кг / м.
Ферменные балки усилены добавлением тросов или стержней для образования фермы
Вальмовые балки обычно используются в крышах, где они образуют наклонный наклонный скат крыши, поддерживающий другие несущие балки (или стропила), которые отходят от них с обеих сторон и спускаются к карнизу.
Составные балки — это балки, сформированные из двух или более разнородных материалов, таких как бетонно-стальные балки.Примерами композитных балок являются балки перекрытия, балки фальш-балки и неглубокие перекрытия.
Для получения дополнительной информации см. Композитные бетонно-стальные конструкции.
Открытые балки обычно используются для конструкций, требующих больших пролетов с легкими или умеренными нагрузками.
Дополнительную информацию см. В разделе «Открытая балка».
Решетчатые балки являются альтернативой открытым перемычкам и могут использоваться для пролетов до 15 м с высоким отношением глубины к массе. Это могут быть решетчатые балки с пластинчатыми балками или трубчатые решетчатые балки.
Для получения дополнительной информации см. Решетчатую балку.
Балочные мосты — это мосты простой формы, состоящие из балочного настила, поддерживаемого с обоих концов опорами или опорами.
Для получения дополнительной информации см. Балочные мосты.
Охлаждающие балки используются для охлаждения внутренних пространств зданий. Обычно охлаждающие балки равномерно распределяются по потолку помещения. Они включают охлажденную воду, перекачиваемую через медные охлаждающие змеевики, прикрепленные к алюминиевым ребрам, которые охлаждают воздух за счет конвекции.
См. «Охлаждающая балка» для получения дополнительной информации.
‘Горизонтальная балка, соединяющая два стропила в крыше или стропильной ферме.’ Ссылочный чертеж для понимания, создания поясняющих чертежей исторических зданий, опубликованный издательством Historic England в 2016 году.
Типы балок — Designing Buildings Wiki
Балки — это структурные элементы, которые выдерживают нагрузки, приложенные к их оси. Обычно они передают нагрузки, приложенные по длине, к конечным точкам, где нагрузки передаются на стены, колонны, фундаменты и т. Д.
Балки могут быть:
- Поддерживаются просто: то есть они поддерживаются с обоих концов, но могут свободно вращаться.
- Фиксированный: поддерживается с обоих концов и фиксируется для предотвращения вращения.
- Свисающие: выступающие опоры с одного или обоих концов.
- Непрерывный: распространяется более чем на две опоры.
- Консольный: поддерживается только с одного конца. См. Cantilever для получения дополнительной информации.
Они могут быть статически определенными, то есть их реакции могут быть решены с использованием условий равновесия, или они могут быть статически неопределенными.
Исторически балки изготавливались из дерева, но они также могут быть изготовлены из стали, бетона или могут быть композитными конструкциями.
Широко доступны самые разные формы поперечного сечения, в том числе; квадратные, прямоугольные, круглые, двутавровые, Т-образные, Н-образные, С-образные, трубчатые и т. д.
Балки могут быть прямыми, изогнутыми или коническими.
Универсальная балка (UB) — это балка с I или H-образным поперечным сечением, доступная в различных стандартных размерах.Это очень эффективная форма для выдерживания изгибающих и поперечных нагрузок в плоскости полотна.
Стандартный метод определения размеров стандартного горячекатаного стального профиля включает использование инициалов для обозначения типа профиля. Например:
‘UB 203 x 133 x 25’ — Универсальная балка с номинальными размерами глубиной 203 мм, шириной 133 мм и массой 25 кг / м.
Ферменные балки усилены добавлением тросов или стержней для образования фермы
Вальмовые балки обычно используются в крышах, где они образуют наклонный наклонный скат крыши, поддерживающий другие несущие балки (или стропила), которые отходят от них с обеих сторон и спускаются к карнизу.
Составные балки — это балки, сформированные из двух или более разнородных материалов, таких как бетонно-стальные балки. Примерами композитных балок являются балки перекрытия, балки фальш-балки и неглубокие перекрытия.
Для получения дополнительной информации см. Композитные бетонно-стальные конструкции.
Открытые балки обычно используются для конструкций, требующих больших пролетов с легкими или умеренными нагрузками.
Дополнительную информацию см. В разделе «Открытая балка».
Решетчатые балки являются альтернативой открытым перемычкам и могут использоваться для пролетов до 15 м с высоким отношением глубины к массе.Это могут быть решетчатые балки с пластинчатыми балками или трубчатые решетчатые балки.
Для получения дополнительной информации см. Решетчатую балку.
Балочные мосты — это мосты простой формы, состоящие из балочного настила, поддерживаемого с обоих концов опорами или опорами.
Для получения дополнительной информации см. Балочные мосты.
Охлаждающие балки используются для охлаждения внутренних пространств зданий. Обычно охлаждающие балки равномерно распределяются по потолку помещения. Они включают охлажденную воду, перекачиваемую через медные охлаждающие змеевики, прикрепленные к алюминиевым ребрам, которые охлаждают воздух за счет конвекции.
См. «Охлаждающая балка» для получения дополнительной информации.
‘Горизонтальная балка, соединяющая два стропила в крыше или стропильной ферме.’ Ссылочный чертеж для понимания, создания поясняющих чертежей исторических зданий, опубликованный издательством Historic England в 2016 году.
Что такое луч? это 5 различных типов, размеров и целей
Что такое луч?
Балка — это горизонтальный элемент конструкции в здании, который выдерживает боковые нагрузки, приложенные к оси балок.Элемент конструкции, который противостоит силам, действующим в поперечном или поперечном направлении к оси (балки), называется балкой .
В нем нагрузки действуют поперек продольной оси, что создает поперечные силы и изгибающий момент . Боковая нагрузка, действующая на балки, является основной причиной изгиба балки. Они несут ответственность за передачу нагрузки от плиты к колонне. Схема распределения нагрузки,
Перекрытие |> Балка |> Колонна |> Фундамент
Эта балка соединена с колонной, и это соединение называется , прямая опора , тогда как балка, соединенная с балкой, и это соединение называется непрямой опорой
Назначение балок
Это конструктивный элемент, способный выдерживать нагрузку, прежде всего, за счет сопротивления ее изгибающим силам.Их делают из стали или железобетона (ПКК) или стали. Используем в составе до
- Сопротивление нагрузкам
- Противодействие изгибающему моменту и усилиям сдвига .
- Соедините конструкции вместе.
- Обеспечивают равномерное распределение нагрузок.
В балке использовались разные арматуры для разных целей, например,
- Опорные стержни — Эти стержни расположены в верхней части балки и служат для удержания хомутов на месте.
- Основные балки — Предназначены для перевозки грузов (моментов).
- хомуты — Для противодействия касательным напряжениям (поперечной силе).
Обычно они характеризуются своим профилем (форма , поперечное сечение, длина, материал ). Этот элемент конструкций RCC размещается горизонтально, чтобы выдерживать нагрузку и противодействовать как изгибающим, так и касательным напряжениям.
Типоразмер балок- В жилом доме 9 ʺ × 12 ʺ или 225 мм × 300 мм по (коды IS).
- Минимальный размер балки RCC не должен быть меньше 9 ʺ × 9 ʺ или 225 мм × 225 мм с добавлением толщины плиты 125 мм.
- Стремена используются для противодействия сдвиговому усилию . Его также называют арматурой на сдвиг балки.
- Сила сдвига составляет максимум на концевых опорах (балки с простой опорой) и ноль в середине пролета, поэтому расстояние между скобами или кольцами близко к каждой концевой опоре по сравнению с серединой.
- Стремена имеют прямоугольную форму с арматурными стержнями и обернуты вокруг верхних и нижних стержней балки.
- Иногда хомуты размещают по диагонали и по вертикали , чтобы избежать разрушения при сдвиге в случае трещин в балках.
Обычно балки классифицируются по форме поперечного сечения, длине и условиям равновесия.
Согласно условиям поддержки: 1: Балки с простой опорой:Балка с простой опорой поддерживается с обоих концов. Эти балки в основном используются в общем строительстве.
- Поддерживается для свободного вращения на двух концах стен или колонн.
- Нет сопротивления моменту на поддержке.
Балка, имеющая более двух опор, такая балка называется неразрезной балкой.Между этими балками используются две или более двух опор, и эти балки аналогичны балкам с простой опорой.
- Поддерживается на двух или более вертикальных опорах.
- Считается более экономичной балкой по сравнению с другими.
- Балка, над которой выступают обе стороны, называется двойной выступающей балкой .
Балка, закрепленная на обоих концах, называется закрепленной балкой.Неподвижные балки не допускают вертикальное перемещение или вращение балки. В этой балке не будет изгибающего момента. Неподвижные балки испытывают только силу сдвига и обычно используются в фермах и других конструкциях.
- Оба конца балки жестко закреплены опорами.
Балка, закрепленная на одном конце и свободная на другом конце, называется выступающей балкой. Эти балки несут нагрузки как напряжения сдвига, так и изгибающего момента.Эти балки обычно используются в фермах моста и других элементах конструкции.
- Его один конец закреплен в стене или колонне , а другой конец свободен.
- В консоли зона растяжения расположена вверху, а сжатие внизу
5: Свисающая балка:
Балка, которая поддерживается двумя точками, но в третьей точке висит или не является опорой, называется выступающей балкой.Это комбинация консоли и балки с простой опорой.
- Его концы выходят на за колонны или стены.
- Свисающая часть не опирается на или может располагать по обе стороны балки.
Виды нагрузок на балки
1: Точечная нагрузка или сосредоточенная нагрузкаТочечная нагрузка определяется как нагрузка, приложенная к одному месту на всей длине пролета.
- Его еще называют сосредоточенной нагрузкой .
- Действуйте с небольшого расстояния.
- Нагрузка обозначена как P , а стрелка показывает направление нагрузки.
Эта нагрузка делится на две основные нагрузки, например,
Равномерно распределенная нагрузка (UDL)
Величина нагрузки остается неизменной для всего пролета, называемая равномерно распределенной нагрузкой.
Равномерно изменяющаяся нагрузка (УВЛ)
Нагрузка, величина которой непрерывно изменяется на всем протяжении пролета.
- Также называется неравномерно распределенной нагрузкой .
- Он также подразделяется на два дополнительных типа: Треугольная, или Трапецеидальная нагрузка.
Эта сила действует на один и тот же пролет с одинаковой нагрузкой и противоположными силами.
- В случае неравной нагрузки одна сила заставляет их на вращаться на .
- Выражается как тысяч фунтов · м, кг · м, Н · м, фунт.футов и т. д.
Армирование в балке RCC
1: Одинарное армированиеАрмирование обеспечивается в зоне растяжения, называемой одиночной арматурной балкой.
- Несет предельный изгибающий момент и напряжение .
- Сжатие встречное бетоном .
- Практически это не применимо.
Армирование предусмотрено в обеих зонах (растяжение и сжатие).
- Двойное армирование используется, когда глубина ограничена.
- Эта арматурная балка используется в конструкциях.
Очистить следующие термины:
Сила сдвига:
- Алгебраическая сумма всех сил, действующих по обе стороны от сечения, называется поперечной силой.
Изгибающий момент:
- Любой момент создается в балке из-за приложения к ней нагрузки, элемент вызывает изгиб под действием этого явления, известного как изгибающий момент.
Прогиб:
- Прогиб в балке вызывается нагрузками, температурой, плохой конструкцией и оседанием, а также изгибающим моментом и осевым усилием.
Также читают:
- BBS балки
- Длина реза хомутов
Если вам понравилась эта информация, поделитесь ею с друзьями…
пожаловаться на это объявлениеЧто такое луч? Какие основные типы балок
Сегодня мы обсудим, что такое балка и типы балок.Балка — это горизонтальный элемент конструкции, используемый для несения вертикальной нагрузки, нагрузки сдвига и иногда горизонтальной нагрузки. Это важнейший компонент строительных конструкций. В основном он используется при строительстве мостов, ферм и других конструкций, несущих вертикальную нагрузку. Балки могут быть определены как:
Любой элемент конструкции, поперечное сечение которого намного меньше его длины и подвергается поперечной нагрузке, известный как балка.
Другими словами балка — это горизонтальная балка, которая испытывает боковую нагрузку или пару, которая стремится ее согнуть, или горизонтальная балка подвергается изгибающему напряжению, известному как балка.
Согласно требованиям, различные балки используются в различных условиях, например, фиксированная балка, консольная балка и т. Д.
Типы балок:
Балки классифицируются следующим образом.
В соответствии с концевой опорой:
1. Балка с простой опорой:Как следует из названия, балка с простой опорой поддерживается на обоих концах. Один конец балки поддерживается шарнирной опорой, а другой — роликовой опорой. Эта опора позволяет горизонтальное перемещение балки.Этот тип балки испытывает как напряжение сдвига, так и изгибающий момент.
2. Непрерывные балки:Когда мы говорим о типах балок, мы не можем забыть о неразрезных балках. Эта балка похожа на балку с простой опорой, за исключением того, что на ней используется более двух опор. Один его конец опирается на шарнирную опору, а другой — на роликовую. Между этими балками используются одна или несколько опор. Он используется в длинных бетонных мостах, где длина моста слишком велика.
3.Свисающие балки:Свисающие балки представляют собой комбинацию балок с простой опорой и консольной балки. Один или оба концевых выступа этой балки. Эта балка поддерживается роликовыми опорами между двумя концами. Этот тип балки имеет наследственные свойства консольной балки и балки с простой опорой.
4. Консольные балки:Консольные балки Элемент конструкции, один конец которого закреплен, а другой — свободен. Это один из самых известных типов использования балок в фермах, мостах и других элементах конструкции.Эта балка несет нагрузку по пролету, которая испытывает как напряжение сдвига, так и изгибающий момент.
5. Фиксированные балки:Эта балка закреплена с обоих концов. Не допускает вертикального перемещения и вращения балки. Он находится только под напряжением сдвига, и в этой балке не возникает момента. Он используется в фермах и других конструкциях.
По сечению:
Балка может иметь другое сечение. Наиболее распространенные поперечные сечения балки следующие.
1. Двутавровая балка:Эти типы балок имеют двутавровое поперечное сечение, как показано на рисунке. Обладает высоким сопротивлением изгибу.
2. Тавровая балка:Она имеет Т-образное поперечное сечение, как показано на рисунке.
В соответствии с условием равновесия:
1. Статически определенная балка:Балка называется определяемой балкой, если ее можно проанализировать с помощью основного условия равновесия. Реакция поддержки может быть найдена с использованием основного условия равновесия.Эти условия: Сумма всех горизонтальных сил равна нулю. Сумма всех вертикальных сил равна нулю. Сумма всех моментов равна нулю. Пример: балка с простой опорой, консольная балка и т. Д.
2. Статически неопределенная балка:Если балка не может быть проанализирована с использованием основного условия равновесия, известного как статически неопределенная балка. Конечную реакцию определяют, используя основное условие равновесия с комбинацией других условий, таких как метод энергии деформации, метод виртуальной работы и т. Д.
Пример: Непрерывная балка, фиксированная балка
По геометрии:
1. Прямая балка
2. Изогнутая балка
3. Поперечная балка
Сегодня мы имеем обсуждалась статья Что такое балка и виды балок. Если у вас есть какие-либо вопросы относительно этой статьи, задавайте их в комментариях ниже. Если вам понравилась эта статья, не забудьте поделиться ею в социальных сетях. Подпишитесь на наш сайт для получения более информативных статей.Спасибо, что прочитали.
Почему двутавровые балки используются в конструкциях из металлоконструкций?
Двутавровая балка, также называемая двутавровой балкой, широкой балкой, W-образной балкой, универсальной балкой (UB) и рулонной стальной балкой, является предпочтительной формой для конструкционных стальных конструкций. Дизайн и структура двутавровой балки делают ее уникальной, способной выдерживать самые разные нагрузки.
Инженеры широко используют двутавровые балки в строительстве, формируя колонны и балки различной длины, размеров и спецификаций.Понимание двутавровой балки является основной необходимостью для современного инженера-строителя или строителя.
Форма и структура двутавра
Двутавровая балка состоит из двух горизонтальных плоскостей, известных как полки, соединенных одним вертикальным компонентом или стенкой. Форма фланцев и стенки образуют поперечное сечение «I» или «H». В большинстве двутавровых балок используется конструкционная сталь, но некоторые из них сделаны из алюминия. Инфраметаллические конструкции, такие как углеродистая конструкционная сталь и высокопрочная низколегированная конструкционная сталь, находят различное применение, например, в строительстве каркасов, мостов и в других конструкционных целях.
БалкиI бывают разного веса, глубины сечения, ширины полки, толщины стенки и других спецификаций для различных целей. При заказе двутавровых балок покупатели классифицируют их по материалу и размерам. Например, балка 11×20 I будет иметь глубину 11 дюймов и вес 20 фунтов на фут. Строители выбирают конкретные размеры двутавровых балок в соответствии с потребностями конкретного здания. Строитель должен учитывать множество факторов, например:
- Прогиб. Строитель выберет толщину, чтобы минимизировать деформацию балки.
- Вибрация. Определенная масса и жесткость выбраны для предотвращения вибраций в здании.
- Отвод. Прочность поперечного сечения двутавровой балки должна соответствовать пределу текучести.
- Изгиб. Фланцы выбраны для предотвращения локального, бокового или крутильного изгиба.
- Напряжение. Строитель выбирает двутавровую балку с толщиной стенки, которая не ломается, не деформируется и не гнуется при растяжении.
Конструкция двутавровой балки позволяет ей изгибаться под высоким напряжением, а не изгибаться. Для этого большая часть материала двутавровой балки располагается в областях вдоль осевых волокон — месте, которое испытывает наибольшую нагрузку. Идеальные балки имеют минимальную площадь поперечного сечения, требуя наименьшего количества материала, но при этом сохраняя желаемую форму.
Использование двутавровых балок
Двутавровые балкинаходят множество важных применений в производстве металлоконструкций.Они часто используются в качестве критических опорных ферм или основного каркаса в зданиях. Стальные двутавровые балки обеспечивают целостность конструкции, неуклонную прочность и поддержку. Огромная мощность двутавровых балок снижает необходимость использования многочисленных опорных конструкций, экономя время и деньги, а также делая конструкцию более устойчивой. Универсальность и надежность двутавровых балок делают их желанным ресурсом для каждого строителя.
БалкиI являются предпочтительной формой для стальных конструкций из-за их высокой функциональности.Форма двутавровых балок делает их идеальными для однонаправленного изгиба параллельно полотну. Горизонтальные полки сопротивляются изгибающему движению, а полотно выдерживает напряжение сдвига. Они могут выдерживать различные виды нагрузок и касательных напряжений без потери устойчивости. Они также экономически эффективны, поскольку I-образная форма — это экономичная конструкция, в которой не используются излишки стали. Благодаря большому разнообразию типов двутавровых балок можно найти форму и вес практически для любых требований. Универсальная функциональность двутавровой балки — это то, что дало ей альтернативное название универсальная балка, или UB.
Изготовление стальной двутавровой балки
Если вам нужны двутавровые балки для любого типа строительства, обратите внимание на изготовление стальных балок для быстрого, эффективного и доступного выполнения заказов. Производство стальных балок требует большого опыта, знаний, упорного труда и специализированных инструментов. Не доверяйте свои I-лучи какой-либо компании. Свяжитесь с Swanton Welding для индивидуальной сварки и изготовления металла для всех типов строительства.
Балка, типы балки и действующая нагрузка на балки
Что такое балка?
Балка — это горизонтальный элемент конструкций, одно измерение которого очень велико по сравнению с двумя другими, и предполагается, что на него действует система внешних сил, действующих под прямым углом к его оси.
Балки надлежащим образом поддерживаются в одной или нескольких точках. Эффективная длина балок между двумя концевыми опорами называется пролетом.
Типоразмер балок
Жилой дом 9 × 12 или 225 мм × 300 мм по (коды IS). Минимальный размер балок RCC не должен быть меньше 9ʺ × 9ʺ или 225 мм × 225 мм с добавлением толщины плиты 125 мм .
Типы балок
Консольные балки
Балка, закрепленная или встроенная на одном конце и свободная на другом конце, называется консольной балкой. В консольных балках реакция на закрепленном конце отсутствует.
Балка с простой опорой
Балка, оба конца которой свободно опираются на опоры, называется балкой с простой опорой. У этих типов нет свободного конца. В эти балки закреплен весь конец.
Простая опораСвисающая балка
Если одна или обе концевые части балки выходят за пределы опоры.Тогда балка известна как нависающая балка.
Простая опораФиксированные балки
Если оба конца балки являются фиксированными или встроенными стенами, то это называется фиксированной балкой. Неподвижные балки не допускают вертикальное перемещение и вращение балок. Нет никакого связующего момента для производства. Обычно они используются в ферменных мостах.
ФиксированнаяНепрерывная балка
Балка, имеющая более двух опор, называется неразрезной балкой. Крайние левая и правая опоры называются концевыми опорами, а все остальные опоры называются промежуточными опорами.
НепрерывныйРазличные типы нагрузок Действие балок
Сосредоточенная или точечная нагрузка
Нагрузка, которая может действовать на определенную точку, известна как точка сосредоточенной нагрузки. На практике нагрузка распределяется по небольшой площади, но эта площадь настолько мала по сравнению с длиной балок, что ею можно пренебречь.
Равномерно распределенная нагрузка
Нагрузка, которая распределяется по балкам таким образом, что скорость нагрузки остается одинаковой по длине балок.(т.е. каждая единица длины загружена в одинаковой степени), известная как равномерно распределенная нагрузка (U.D.L.). В случае U.D.L. предполагается, что горловая нагрузка действует на C.G. нагруженной части балок.
Балки, подверженные паре
Иногда балки подвергаются действию пары по или против часовой стрелки вместе с нагрузкой. В этом случае величина пары учитывается при расчете реакций. Но это не связано с какой-либо нагрузкой.
Равномерно изменяющаяся нагрузка
Нагрузка, которая распределяется по балкам таким образом, что скорость нагрузки изменяется от точки к точке по длине балок, известная как равномерно меняющаяся нагрузка.
Когда нагрузка изменяется от нуля на одном конце до максимума на другом конце, нагрузка известна как треугольная нагрузка. Когда общая нагрузка в таких случаях принимается равной площади треугольника, и эта нагрузка считается действующей на ЦТ. треугольника.
Также прочтите
Лучей в инженерном деле — определение и классификации
Балка — это конструктивный элемент, способный выдерживать нагрузку, прежде всего, за счет сопротивления изгибу. Изгибающая сила, создаваемая в материале балки в результате внешних нагрузок, собственного веса, пролета (расстояния между двумя промежуточными опорами конструкции) и внешних реакций на эти нагрузки, называется изгибающим моментом. Балки — это традиционно описания зданий или гражданского строительства.
структурные элементы, но меньшие конструкции, такие как грузовик или автомобиль
рамы, рамы машин и другие механические или конструкционные системы
содержат балочные конструкции, спроектированные и проанализированные аналогичным образом.
мода.
Балки обычно несут вертикальные силы тяжести, но могут также использоваться для переноса горизонтальных нагрузок (т. Е. Нагрузок, вызванных землетрясением или ветром). Нагрузки, переносимые балкой, передаются на колонны, стены или балки, которые затем передают усилие на соседние сжимающие элементы конструкции.В легкой каркасной конструкции балки опираются на балку.
Типы балок
Балки характеризуются своим профилем (формой поперечного сечения), длиной и материалом. В современном строительстве балки обычно изготавливаются из стали, железобетона, дерева, композитов или жидкостей в обсадных трубах (надувные балки). Один из самых распространенных видов стальной балки — двутавр или широкополка. балка (также известная как «универсальная балка» или, для более толстых секций, «универсальная колонна»).Это обычно используется в зданиях и мостах из стального каркаса. Другими распространенными профилями балок являются С-образный канал, балка полого конструктивного профиля, труба и угол.Балки также описываются тем, как они поддерживаются. Поддерживает ограничение боковые и / или вращательные движения для обеспечения устойчивости условий, а также ограничить деформации до определенного припуска. А Простая балка поддерживается штифтовой опорой на одном конце и роликовая опора на другом конце. Балка с боковым и опора с возможностью вращения на одном конце без опоры на другом конце называется консольной балкой .Балка, просто поддерживаемая в двух точках и имеющая один или оба конца, выходящие за пределы опор, называется выступающей балкой .
Таким образом, для более полной классификации балки можно разделить на множество типов на основе трех основных критериев. Они следующие:
- Исходя из геометрии:
- Балка прямая — Балка с прямым профилем
- Балка криволинейная — Балка криволинейная
- Коническая балка — Балка с коническим поперечным сечением
- По форме поперечного сечения:
- Балка двутавровая — Балка двутаврового сечения
- Т-образная балка — Балка Т-образного сечения
- C-образная балка — Балка с поперечным сечением «C»
- Исходя из условий равновесия:
- Статически определяемая балка — Для статически определяемой балки для решения реакций могут использоваться только условия равновесия.
- Статически неопределимая балка — Для статически неопределимой балки, условий равновесия недостаточно для решения реакций. Дополнительный отклонения необходимы для решения реакций.
- По типу поддержки:
- Балка с прямой опорой
- Балка консольная
- Балка навесная
- Балка неразрезная
- Несущая балка
1.Балка с простой опорой:
Балка с простой опорой — это балка, имеющая штифтовую опору в один конец и роликовая опора на другом конце. В зависимости от нагрузки При нанесении он подвергается срезанию и изгибу. Это один из простейшие конструктивные элементы из существующих.На следующем изображении показана балка с простой опорой.