Вес двутавра основной серии (параллельными гранями полок) » Металлобазы.ру
Выбор металлопрокатаАрматураБалка двутавроваяКатанкаКвадратКругЛентаЛистПолосаПроволокаСеткаТруба профильнаяТруба круглаяТруба чугуннаяУголокШвеллерШестигранникШпунтТипРазмер
По всей РоссииСанкт-Петербург
Вес двутавровых балок основной серии именуемые Двутавры нормальные, соотвествующие по своим характеристика, государственному стандарту ГОСТ 26020 (Двутавры стальные горячекатаные с параллельными гранями полок. Сортамент) .
| Номер профиля | Вес 1 метра (в кг) | Метров в тонне |
| 10Б1 | 8,1 | 123,46 |
| 12Б1 | 8,7 | 114,94 |
| 12Б2 | 10,4 | 96,15 |
| 14Б1 | 10,5 | 95,24 |
| 14Б2 | 12,9 | 77,52 |
| 16Б1 | 12,7 | 78,74 |
| 16Б2 | 15,8 | 63,29 |
| 18Б1 | 15,4 | 64,94 |
| 18Б2 | 18,8 | 53,19 |
| 20Б1 | 22,4 | 44,64 |
| 23Б1 | 25,8 | 38,76 |
| 26Б1 | 28 | 35,71 |
| 26Б2 | 31,2 | 32,05 |
| 30Б1 | 32,9 | 30,40 |
| 30Б2 | 36,6 | 27,32 |
| 35Б1 | 38,9 | 25,71 |
| 35Б2 | 43,3 | 23,09 |
| 40Б1 | 48,1 | 20,79 |
| 40Б2 | 54,7 | 18,28 |
| 45Б1 | 59,8 | 16,72 |
| 45Б2 | 67,5 | 14,81 |
| 50Б1 | 73 | 13,70 |
| 50Б2 | 80,7 | 12,39 |
| 55Б1 | 89 | 11,24 |
| 55Б2 | 97,9 | 10,21 |
| 60Б1 | 106,2 | 9,42 |
| 60Б2 | 115,6 | 8,65 |
| 70Б1 | 129,3 | 7,73 |
| 70Б2 | 144,2 | 6,93 |
| 80Б1 | 159,5 | 6,27 |
| 80Б2 | 177,9 | 5,62 |
| 90Б1 | 194 | 5,15 |
| 90Б2 | 213,8 | 4,68 |
| 100Б1 | 230,6 | 4,34 |
| 100Б2 | 258,2 | 3,87 |
| 100Б3 | 285,7 | 3,50 |
| 100Б4 | 314,5 | 3,18 |
Полезная информация
Статья о видах двутавров, специфике, методах производства, и производителях: перейти
Вес двутавров с уклоном граней полок: перейти
Вес двутавров серии Ш: перейти
Вес двутавров серии К: перейти
Вес двутавров серии Д: перейти
Группа: Двутавры | ЗСЦЦС
| 101-5268 | Двутавры, сталь полуспокойная, № 12 |
| 101-5269 | Двутавры, сталь полуспокойная, № 18 |
| 101-5270 | Двутавры, сталь полуспокойная, № 20 |
| 101-5271 | Двутавры, сталь полуспокойная, № 14 |
| 101-1647 | Двутавр, марка стали ВСт3кп2-1, № 14 |
| 101-2879 | Металлические направляющие для виброрейки (рельс-формы) |
| 101-1030 | Двутавры с параллельными гранями полок нормальные «Б», сталь марки Ст0, № 10 |
| 101-1031 | Двутавры с параллельными гранями полок нормальные «Б», сталь марки Ст0, № 12 |
| 101-1032 | Двутавры с параллельными гранями полок нормальные «Б», сталь марки Ст0, № 14 |
| 101-1033 | Двутавры с параллельными гранями полок нормальные «Б», сталь марки Ст0, № 16-18 |
| 101-1034 | Двутавры с параллельными гранями полок нормальные «Б», сталь марки Ст0, № 20-24 |
| 101-1035 | Двутавры с параллельными гранями полок нормальные «Б», сталь марки Ст0, № 26-40 |
| 101-1036 | Двутавры с параллельными гранями полок нормальные «Б», сталь кипящая, № 10 |
| 101-1037 | Двутавры с параллельными гранями полок нормальные «Б», сталь кипящая, № 12 |
| 101-1038 | Двутавры с параллельными гранями полок нормальные «Б», сталь кипящая, № 14 |
| 101-1039 | Двутавры с параллельными гранями полок нормальные «Б», сталь кипящая, № 16-18 |
| 101-1040 | Двутавры с параллельными гранями полок нормальные «Б», сталь кипящая, № 20-24 |
| 101-1041 | Двутавры с параллельными гранями полок нормальные «Б», сталь кипящая, № 26-40 |
| 101-1042 | Двутавры с параллельными гранями полок нормальные «Б», сталь полуспокойная, № 10 |
| 101-1043 | Двутавры с параллельными гранями полок нормальные «Б», сталь полуспокойная, № 12 |
| 101-1044 | Двутавры с параллельными гранями полок нормальные «Б», сталь полуспокойная, № 14 |
| 101-1045 | Двутавры с параллельными гранями полок нормальные «Б», сталь полуспокойная, № 16-18 |
| 101-1046 | Двутавры с параллельными гранями полок нормальные «Б», сталь полуспокойная, № 20-24 |
| 101-5276 | Двутавры с параллельными гранями полок нормальные «Б», сталь полуспокойная, № 25 |
| 101-1047 | Двутавры с параллельными гранями полок нормальные «Б», сталь полуспокойная, № 26-40 |
| 101-5277 | Двутавры с параллельными гранями полок нормальные «Б», сталь полуспокойная, № 45 |
| 101-5278 | Двутавры с параллельными гранями полок нормальные «Б», сталь полуспокойная, № 50 |
| 101-5279 | Двутавры с параллельными гранями полок нормальные «Б», сталь полуспокойная, № 55 |
| 101-5280 | Двутавры с параллельными гранями полок нормальные «Б», сталь полуспокойная, № 60 |
| 101-1048 | Двутавры с параллельными гранями полок нормальные «Б», сталь спокойная, № 10 |
| 101-1049 | Двутавры с параллельными гранями полок нормальные «Б», сталь спокойная, № 12 |
| 101-1050 | Двутавры с параллельными гранями полок нормальные «Б», сталь спокойная, № 14 |
| 101-1051 | Двутавры с параллельными гранями полок нормальные «Б», сталь спокойная, № 16-18 |
| 101-1052 | Двутавры с параллельными гранями полок нормальные «Б», сталь спокойная, № 20-24 |
| 101-1053 | Двутавры с параллельными гранями полок нормальные «Б», сталь спокойная, № 26-40 |
| 101-1054 | Двутавры с параллельными гранями полок широкополочные «Ш», сталь марки Ст0, № 20-24 |
| 101-1055 | Двутавры с параллельными гранями полок широкополочные «Ш», сталь марки Ст0, № 26-40 |
| 101-1056 | Двутавры с параллельными гранями полок широкополочные «Ш», сталь кипящая, № 20-24 |
| 101-1057 | Двутавры с параллельными гранями полок широкополочные «Ш», сталь кипящая, № 26-40 |
| 101-1058 | Двутавры с параллельными гранями полок широкополочные «Ш», сталь полуспокойная, № 20-24 |
| 101-5272 | Двутавры с параллельными гранями полок широкополочные «Ш», сталь полуспокойная, № 25 |
| 101-1059 | Двутавры с параллельными гранями полок широкополочные «Ш», сталь полуспокойная, № 26-40 |
| 101-5273 | Двутавры с параллельными гранями полок широкополочные «Ш», сталь полуспокойная, № 50 |
| 101-5274 | Двутавры с параллельными гранями полок широкополочные «Ш», сталь полуспокойная, № 45 |
| 101-1060 | Двутавры с параллельными гранями полок широкополочные «Ш», сталь спокойная, № 20-24 |
| 101-1061 | Двутавры с параллельными гранями полок широкополочные «Ш», сталь спокойная, № 26-40 |
| 101-1062 | Двутавры с параллельными гранями полок колонные К, сталь марки Ст0, № 20-24, 26-40 |
| 101-1063 | Двутавры с параллельными гранями полок колонные К, сталь кипящая, № 20-24, 26-40 |
| 101-1064 | Двутавры с параллельными гранями полок колонные К, сталь полуспокойная, № 20-24, 26-40 |
| 101-5275 | Двутавры с параллельными гранями полок колонные К, сталь полуспокойная, № 25 |
| 101-1065 | Двутавры с параллельными гранями полок колонные К, сталь спокойная, № 20-24, 26-40 |
| 101-6745 | Сталь двутавровая горячекатаная обычная, марка Ст3пс № 30 |
| 101-6746 | Сталь двутавровая горячекатаная с параллельными полками, марка Ст3сп/пс, номер профиля 50Ш3 |
| 101-6747 | Сталь двутавровая горячекатаная с параллельными полками, марка Ст3сп/пс, номер профиля 60Ш2 |
| 101-6748 | Сталь двутавровая обычная, марка 18кп, 18пс, 18Гпс |
| 101-6749 | Сталь двутавровая обычная, марка 18сп |
| 101-6750 | Сталь двутавровая обычная, марка Ст0 |
| 101-6751 | Сталь двутавровая обычная, марка Ст1кп-Ст4кп, Ст1пс-Ст6пс, Ст1СГгпс-Ст5Гпс |
| 101-6752 | Сталь двутавровая обычная, марка Ст1сп-Ст6сп |
| 101-6753 | Сталь двутавровая тонкостенная с параллельными полками кипящая и полуспокойная Ст1кп-Ст4кп, Ст1пс-Ст6пс, Ст1Гпс-Ст5Гпс, номер двутавра 12-14 |
| 101-6754 | Сталь двутавровая тонкостенная с параллельными полками кипящая и полуспокойная Ст1кп-Ст4кп, Ст1пс-Ст6пс, Ст1Гпс-Ст5Гпс, номер двутавра 16-30 |
| 101-6755 | Сталь двутавровая тонкостенная с параллельными полками спокойная Ст1сп-Ст6сп, номер двутавра 12-14 |
| 101-6756 | Сталь двутавровая тонкостенная с параллельными полками спокойная Ст1сп-Ст6сп, номер двутавра 16-30 |
| 101-6757 | Сталь двутавровая тонкостенная с параллельными полками углеродистая кипящая СТО, номер двутавра 12-14 |
| 101-6758 | Сталь двутавровая тонкостенная с параллельными полками углеродистая кипящая СТО, номер двутавра 16-30 |
I, S, W, M или H? – Советы по механическим элементам
Когда двутавровая балка на самом деле не является «двутавровой» балкой? Хотя обычно используется общий термин «двутавровая балка» для любой балки с двутавровым сечением, на самом деле существуют варианты с другими буквенными обозначениями.
И есть преимущества для различных форм в определенных ситуациях — вот почему они существуют.
Мы начали обсуждение различных типов балок в статье «Формы балок для строительства», но их всегда много. В этой статье более подробно рассматриваются балки I стиля.
Различия формы двутавровой балки
Прежде всего, я должен отметить, что номенклатура балки часто зависит от страны, в которой вы находитесь. Информация здесь соответствует стандартам США. Во-вторых, я не гуру луча, поэтому я не буду описывать все типы или особенности. Здесь основное внимание уделяется общим знаниям о проектах DIY, таких как прицепы и козловые краны.
Классический стандартный (S) профиль в форме «двутавровой балки» имеет конические полки, толстые посередине у стенки и более тонкие по периферии. Это изменение толщины мы называем наклоном или конусностью. Эти балки также имеют большой радиус перехода.
Другим общим обозначением является профиль «H», который имеет более блочное сечение.
Они имеют постоянную толщину фланцев и, как правило, небольшой радиус, особенно на концах фланцев.
Хотя это типичные ссылки, «I» и «H» часто взаимозаменяемы, поэтому будьте осторожны с терминами.
W-образные или широкополочные балки и узкополочные балки относятся к семейству H-образных балок, наряду с некоторыми другими обозначениями, такими как UC, UB, HP, M и т. д. Эти группы относятся к группе, поскольку общая форма аналогична. — Хотя все буквы могут запутаться.
В любом случае, в этой статье мы не будем вдаваться в подробности. (Подробнее читайте в Википедии или поищите в Google.)
Для наших целей разница заключается в фланцах — с конусом для стандартной формы двутавра и прямоугольным для остальных. В практическом DIY стандартная двутавровая балка лучше выдерживает нагрузки на полки, в то время как двутавровые балки легче крепятся болтами (поскольку не имеют дело с уклоном).
При заказе балки я предлагаю описывать ее как «Широкая полка», «Узкая полка», «Стандартная двутавровая балка» и т.
д., а не просто H или I. Используйте фактические размеры балки и вес на фут, чтобы проверить правильный, а не только имя луча.
Практическое использование каждой формы двутавровой балки
Почему кто-то предпочитает одну форму другой? Вот несколько примеров из планов наших проектов здесь, в Mechanical Elements. Поскольку большинство самодельщиков не строят небоскребы или автодорожные мосты через автостраду, мы сосредоточим наше внимание на двух областях, где в наших планах есть двутавровые балки: козловые краны и некоторые длинные рамы прицепов.
Основной причиной использования двутавровых балок является соотношение прочности и веса. Это превосходство в прочности на изгиб, потому что формы двутавровой балки не очень хороши для нагрузок на кручение и не очень хороши для прочности на сдвиг. В DIY это дает некоторые приятные преимущества, когда нам нужны длинные прочные балки, которые не будут гнуться.
Для козлового крана
Для козлового крана стандартная форма двутавровой балки обладает преимуществом дополнительной прочности фланцев.
На пересечении вертикали и горизонтали толстая область вместе с радиусом помогает распределить нагрузку от нагрузки на фланец — например, от тележки крана. Именно конусность вместе с радиусом хорошо распределяет нагрузку на остальную часть балки. Одно большое преимущество стандартной формы двутавровой балки.
Стандартная форма двутавровой балки дает немного больше прочности для веса. Вот почему существует особая форма.
В качестве альтернативы, если мы выберем H-образную форму примерно такого же размера для крана, возникнет дополнительное напряжение. Поскольку переход от стенки к полке более резкий, грузоподъемность немного меньше. (Это не означает, что балка не прочная — в этом сравнении есть много факторов.)
В наших чертежах козловых кранов указана стандартная форма двутавровой балки. Хотя, безусловно, можно перейти к другим формам, сила также кое-что меняет.
Для рамы прицепа
При рассмотрении прицепов хорошо подходят секции S, H и W, поскольку прицепы обычно не имеют промежуточных точечных нагрузок на фланцы.
Чаще распределение нагрузки осуществляется на большее расстояние или крепится непосредственно к полотну. В наших трейлерах, использующих двутавровые балки, мы часто указываем одну из более прямоугольных форм. (Не всегда, потому что более оптимизированная стандартная форма двутавровой балки имеет некоторые хорошие преимущества в отношении прочности к весу.)
С инженерной точки зрения балки типа H иногда предлагают лучшую платформу для строительства. Они могут быть из более тонкого материала для той же высоты, и у них гораздо больше вариантов ширины и толщины для каждой высоты. Например, при высоте 12 дюймов они бывают 19различные компоновки от 14 фунтов/фут до 120 фунтов/фут. Они также охватывают диапазон от 11,91 дюйма в высоту до 13,12 дюйма в высоту с фланцами от 3,97 дюйма в ширину до 12,75 дюйма в ширину. Много вариантов.
При использовании прицепов движущими факторами обычно являются вес и жесткость, а это означает, что часто предпочтительным выбором является более высокая и узкая балка.
В других случаях, например, для прицепа для перевозки автомобилей, конструкция двутавровой балки позволяет использовать более низкую платформу с большей прочностью.
Если вы заглянете под некоторые трейлеры — например, в трейлеры — вы можете даже найти изготовленные двутавровые балки. Это не совсем «двутавровые балки», скорее они состоят из 3 кусков плоской стали, сваренных вместе в форме двутавра. Однако они функционируют как I-Beam.
Определение и заказ двутавровых балок
Для большинства материалов размер обозначается примерно так: Ширина x Высота x Толщина материала. Это, безусловно, верно для квадратных и прямоугольных труб. Кроме того, угловое железо имеет длину ноги х длину ноги х толщину. Даже круглые заготовки и трубы имеют размеры физического диаметра (и толщины стенки).
С другой стороны, I-Beam и C-Channel обычно имеют один размер высоты, затем вес. Например, S 6″ x 12,5 фунтов или S6x12,5. Здесь S6 обозначает профиль стандартной формы двутавровой балки высотой 6 дюймов.
12,5 — вес (сталь) в фунтах на фут длины. Все остальные размеры, такие как ширина полки, толщина стенки и полки, включены в стандарт для этой балки и составляют 12,5 фунтов/фут. Вы должны посмотреть его, чтобы узнать, что ширина луча составляет 3,33 дюйма.
С этой точки зрения с двутавровыми балками немного сложнее работать. Например, если мы изначально выбираем прямоугольную трубу со стенкой 4″x 2″x 1/8″, а затем решаем, что нам следует использовать стенку 3/16″ для большей прочности, ее легко заменить. Внешние размеры одинаковы, поэтому другие области дизайна не меняются. Если, с другой стороны, мы решим использовать балку S6x12,5, а затем выберем следующий более тяжелый размер, это больше, чем просто разница в толщине. S6x17,25, шире 3,56 дюйма. Дополнительные 0,23 дюйма могут не иметь значения, но иногда имеют значение. Особенно, когда изменяются и ширина, и высота — как у многих балок в стиле «Н». Это то, о чем следует помнить при проектировании с помощью двутавровых балок.
Крепление болтами к двутавровым балкам
Одной из жалоб на стандартные двутавровые балки является болтовое крепление. Форма балки оптимизирована для восприятия вертикальной изгибающей нагрузки, что замечательно, но болты плохо сидят на конических фланцах.
Конус, как показано на изображении выше, имеет угол, определяемый несколькими различными способами. Я искал хорошее определение, но это не популярное измерение для показа. Кроме того, я нашел одно упоминание о 7,14 °, но это не кажется правильным. Чаще всего его задают как 1:6 или «2 из 12». Иногда как 16 2/3%, что соответствует. 90,46° — это преобразование.
Часто наклон не имеет значения. Например, с нашими козловыми кранами мы все равно просто мчимся. Используйте плоскую шайбу как сверху, так и снизу, чтобы убрать царапины. Не имеет большого значения, так как нагрузки на суставы на самом деле не связаны с растяжением или сдвигом.
Если конус вызывает беспокойство, есть способы его победить.
Во-первых, используйте специальные шайбы, предназначенные для этого. Смотрите изображение. Конические шайбы имеют такой же наклон, поэтому, если их поставить в другую сторону, они образуют поверхность, параллельную внешней поверхности полки балки. Обычно они доступны, но иногда просто повезло, если в вашем местном магазине болтов есть нужный размер или нет. Мы используем их как для C-Channel, так и для I-Beams.
Другой вариант — изготовить конические шайбы своими руками. Просто отрежьте небольшой кусок полки балки от лишнего материала, затем просверлите отверстие и используйте его как конусную шайбу. Это больше работы, чем просто их покупка, но в крайнем случае это тоже работает.
Наконец, показан пример зажима на конусе балки для нашего соединительного зажима для двутавровой балки. Планы бесплатны с кодом. Вот статья про зажим.
Стресс и нагрузки
В этом разговоре стоит немного углубиться в стрессы и нагрузки с I-Beams. Мы не будем углубляться.
Единственное замечание: при выполнении традиционных расчетов для балок с широкими полками, когда прогиб становится сдерживающим фактором (например, в длинной балке прицепа или длинной балке козлового крана), вы должны компенсировать полки, которые прогибаются не так, как остальная часть луч. Это то, что получается в FEA, но обычно игнорируется в традиционных расчетах. В принципе, чем шире полки по отношению к высоте, тем больше это становится фактором. Как бы минимально это ни было, это может быть очень важно для широких пролетов.
Мы не видим этого в традиционной форме двутавровой балки, потому что отношение высоты к ширине и из-за толщины меняется от стенки к периферии.
Всегда больше . . .
Конечно, почти по каждой теме всегда есть что узнать. Если это вызывает у вас интерес, продолжайте искать. Хотя есть хорошая техническая информация, ее не так просто найти.
А если вам нравится анализ, у нас есть вводная статья о расчете нагрузки на балку для прицепов.
А пока я оставлю вас с изображением узла зажима двутавровой балки (для простоты понимания показан вид с торца). Вы можете легко увидеть соединение конуса к конусу.
Удачи во всех ваших проектах I-Beam.
.
ЧЕРТЕЖИ КОНСТРУКЦИОННОЙ СТАЛИ
КОНСТРУКЦИОННЫЕ ФОРМЫ И ЭЛЕМЕНТЫ
Различные конструкционные элементы используются для изготовления самых разных форм и размеров поперечного сечения. Многие формы показаны на рис. 7-1. Эти символы составлены из части 4 военного стандарта 18B (MIL-STD-18B) и информации Американского общества инженеров-строителей (ASCE). В следующих параграфах объясняются общие конструктивные формы, используемые в строительных материалах, и общие конструктивные элементы, изготовленные в этих формах.
Формы
Три наиболее распространенных типа элементов конструкции: W-образная (широкая полка), S-образная (двутавровая балка американского стандарта) и C-образная (американский стандартный швеллер).
Эти три типа идентифицируются по номинальной глубине в дюймах вдоль стенки и весу на фут длины в фунтах. Например, W 12 x 27 указывает на W-образную форму (широкий фланец) со стенкой глубиной 12 дюймов и весом 27 фунтов на погонный фут.
Виды поперечного сечения W-, S- и C-форм проиллюстрированы на Рисунке 7-2. Отличие W-образной формы от S-образной заключается в конструкции внутренних поверхностей фланца. W-образная форма имеет параллельные внутренние и внешние поверхности фланцев с постоянной толщиной, а S-образная форма имеет наклон приблизительно 17 градусов на внутренних поверхностях фланцев. С-образная форма похожа на S-образную тем, что ее внутренняя поверхность фланца также наклонена примерно на 17 градусов.
W-образная форма
W-образная форма представляет собой конструктивный элемент, поперечное сечение которого образует букву H, и является наиболее широко используемым конструктивным элементом. Он устроен так, что его полки обеспечивают прочность в горизонтальной плоскости, а стенка придает прочность в вертикальной плоскости.
W-образные формы используются в качестве балок, колонн и элементов ферм, а также в других несущих конструкциях.
Несущая свая
Несущая свая (HP-форма) почти идентична W-образной. Единственное отличие состоит в том, что толщина полки и толщина стенки несущей сваи равны, тогда как W-образная форма имеет разную толщину стенки и полки.
S-образная форма
S-образная форма (американский стандарт двутавровой балки) отличается тем, что ее поперечное сечение имеет форму буквы I. S-образные формы используются реже, чем W-образные, поскольку S-образные формы обладают меньшей прочностью и менее адаптируемы, чем W-образные.
С-образная форма
С-образная форма (швеллер американского стандарта) имеет поперечное сечение, несколько похожее на букву С. Это особенно полезно в местах, где требуется одна плоская поверхность без выступающих фланцев с одной стороны. С-образная форма не очень эффективна для балки или колонны, когда используется отдельно.
Однако эффективные сборные элементы могут быть изготовлены из швеллеров, собранных вместе с другими структурными формами и соединенных заклепками или сваркой.
Каналы
Поперечное сечение канала похоже на квадратную букву C. Каналы идентифицируются по их номинальной глубине и весу на фут. Например, обозначение канала C9 x 13,4 по американскому стандарту на рис. 7-1 показывает номинальную глубину 9 дюймов и вес 13,4 фунта на погонный фут. Швеллеры в основном используются в местах, где одна плоская поверхность без выступающих фланцев на стороне требуется для. Однако канал не очень эффективен в качестве луча или столбца, когда используется отдельно. Но каналы могут быть собраны вместе с другими конструктивными формами и соединены заклепками или сваркой, чтобы сформировать эффективные составные элементы.
Уголки
Угол (рис. 7-3) представляет собой конструктивную форму, поперечное сечение которой напоминает букву L. Обычно используются два типа: равнополочный угол и неравнополочный угол.
Угол определяется размером и толщиной его ножек, например, угол 6 дюймов на 4 дюйма на 1/2 дюйма. Размер ног должен быть получен путем измерения по внешней стороне задней части ног. Когда угол имеет неравные стороны, сначала указывается размер более широкой стороны, как на Рисунке 7-3 — Углы. пример только что привел. Третье измерение относится к толщине ножек, которые всегда имеют одинаковую толщину. Уголки могут использоваться в комбинации из двух или четырех элементов для формирования основных элементов. Один угол также может использоваться для соединения основных частей вместе.
Пластины
Как правило, основное, что нужно помнить о пластинах, это то, что они имеют ширину более 8 дюймов и толщину 1/4 дюйма или более. Пластины обычно используются в качестве соединений между другими конструктивными элементами или в качестве составных частей сборных конструктивных элементов. Пластины, нарезанные по определенным размерам, могут иметь ширину от 8 дюймов до 120 дюймов и более и различную толщину.
Края этих листов могут быть обрезаны ножницами (листы со сдвигом) или прокатаны под прямым углом (листы универсального проката).
Часто пластины обозначаются по их толщине и ширине в дюймах, например пластины размером 1/2 дюйма x 24 дюйма. Длина во всех случаях указывается в дюймах. Обратите внимание на рис. 7-4, что 1 кубический фут стали весит 490 фунтов. Этот вес, разделенный на 12, равняется 40,8, что является весом (в фунтах) стальной пластины площадью 1 квадратный фут и толщиной 1 дюйм. Дробная часть обычно отбрасывается, а 1-дюймовая тарелка называется 40-фунтовой тарелкой. На практике вы можете услышать, что плита упоминается по ее приблизительному весу на квадратный фут для определенной толщины. Примером может служить 20-фунтовая тарелка, что означает 1/2-дюймовую тарелку.
Обозначения, обычно используемые для плоского проката, были установлены Американским институтом чугуна и стали (AISI). Плоская сталь обозначается как пруток, полоса, лист или плита в зависимости от толщины материала, ширины материала и (в некоторой степени) процесса прокатки, которому он подвергался.
Тройники
Строительный тройник изготавливается путем разрезания стандартной двутавровой или двутавровой балки по центру ее стенки с образованием двух Т-образных профилей из каждой балки. При определении размеров перед символом структурного тройника ставятся буквы ST. Например, обозначение ST 5 WF 10,5 означает, что тройник имеет номинальную глубину 5 дюймов, широкий фланец и весит 10,5 фунтов на погонный фут. Катаный тройник представляет собой изготовленную форму. При обозначении размеров перед символом катаного тройника ставится буква Т. Размер Т 4 х 3 х 9.2 означает, что прокатанный Т имеет 4-дюймовый фланец, номинальную глубину 3 дюйма и вес 9,2 фунта на погонный фут.
Zee
Эти формы различаются по глубине, ширине полки и весу на погонный фут. Следовательно, Z 6 x 3 1/2 x 15,7 означает, что зи имеет глубину 6 дюймов, фланец 3 1/2 дюйма и весит 15,7 фунтов на погонный фут.
Плоский стержень
Структурная форма, называемая стержнем, имеет ширину 8 дюймов или меньше и толщину более 3/16 дюйма.
Кромки прутков обычно завальцованы под прямым углом, как универсальные прокатные плиты. Размеры выражаются так же, как и для пластин, например, бар 6 дюймов на 1/2 дюйма. Стержни доступны в различных формах поперечного сечения — круглые, шестиугольные, восьмиугольные, квадратные и плоские. Четыре различных формы показаны на рис. 7-5. Как квадраты, так и круглые обычно используются в качестве элементов жесткости легких конструкций. Их размеры в дюймах относятся к стороне квадрата или диаметру круга.
Колонны
Обычно для колонн используются элементы с широкими полками, как можно более квадратные в поперечном сечении, но иногда используются трубы большого диаметра, даже если трубные колонны могут создавать трудности с соединением при креплении других элементов (рис. 7). -6). Колонны также могут быть изготовлены путем сварки или соединения болтами ряда других профилей проката, обычно уголков и пластин (рис. 7-7).
Балки
Балки являются основными горизонтальными элементами конструкции стального каркаса.
Они соединяются от колонны к колонне и обычно соединяются сверху колонн с помощью накладок (подшипники) (рис. 7-8). Альтернативным методом является сидячее соединение (рис. 7-9). Балка крепится к полке колонны с помощью уголков, при этом одна нога проходит вдоль полки балки, а другая напротив колонны. Функция балок заключается в поддержке балок межэтажного перекрытия.
Элементы
Основными частями конструкции являются несущие элементы. Они поддерживают и передают нагрузки на конструкцию, оставаясь при этом равными друг другу. Места, где элементы соединяются с другими элементами, называются соединениями. Общая сумма нагрузок, воспринимаемых элементами конструкции в конкретный момент времени, равна общей статической нагрузке плюс общая временная нагрузка.
Общая статическая нагрузка — это общий вес конструкции, который постепенно увеличивается по мере подъема конструкции и остается постоянным после ее завершения. Общая динамическая нагрузка — это общий вес подвижных объектов, таких как люди, мебель и движение по мосту, которые конструкция поддерживает в определенный момент.
Базовая система — стойка и балка (каркасная рама) и пространственные рамы.
2. Преимущества конструкции со стальным каркасом:
1. Можно строить очень высокие и широкие (самые высокие здания в мире)
2. Легкий и прочный (намного легче и прочнее, чем бетон)
3. Сборный — каркас быстро собирается
4. Точный и предсказуемость (отличный контроль качества)
3. Недостатки конструкции со стальным каркасом:
1. Сталь — дорогой материал (гораздо дороже кирпичной кладки или бетона)
2. Каркасы нестабильны
3. Требуется противопожарная защита
4. Требуется отдельная «обшивка» (стены и полы)
4. Методы стабилизации зданий со стальным каркасом:
1. Жесткое ядро - обычно достигается за счет внутренней кладки (или бетона) лестничных башен и лифтовых шахт, создающих вертикальное жесткое ядро, противодействующее деформациям и кручению здания под действием внешних боковых сил.
2. Диагональные распорки — добавление диагональных распорок «X» или «K», которые противостоят боковым нагрузкам.
Проблемы — могут мешать внешние окна.
3. Устойчивые к моменту соединения балки с колонной. Обычно выполняются путем изготовления дополнительных соединительных уголков, сварных швов и болтов, которые значительно повышают жесткость соединения. Проблемы — крайне трудоемкие и дорогие.
4. Стены жесткости – Наружные (или внутренние) стены, построенные из кирпичной кладки или бетона, которые действуют как вертикальная консольная балка, воспринимающая боковые нагрузки. Проблемы — могут мешать наружные окна, трудоемкий, тяжелый.
5. Основные профили из конструкционной стали (горячекатаные):
Как правило, конструкционная сталь изготавливается методом горячей прокатки под несколькими обозначениями ASTM, наиболее распространенным из которых является A36. Эта сталь имеет минимальный предел текучести 36 тысяч фунтов на квадратный дюйм и минимальное предельное (разрушающее) напряжение 58 тысяч фунтов на квадратный дюйм. Доступны многие другие марки, с пределом текучести A572 — 50 KSI в качестве выбора для более высокой прочности.
Новая марка стали A992 недавно заменила A572 и A36 (для профилей W) в качестве стандартной марки стали. Как и A572, он также имеет предел текучести 50 KSI.
1. Широкая полка — типичная «двутавровая балка», используемая в строительстве. Пример — W18x35, где «W» = широкая полка, 18 = номинальная глубина элемента в дюймах и 35 = вес балки в фунтах на погонный фут. Используется для балок, колонн, свай, распорок и других тяжелых применений.
2. Углы — равнополочные или неравнополочные. Пример — L4 x 3 x 1/4, где 4 и 3 — фактические размеры полки в дюймах, а 1/4 = толщина уголка в дюймах. Используется для перемычек, раскосов, составных балок и колонн, вторичного каркаса и других легких применений.
3. Стальные швеллеры — эти элементы в форме буквы «С» используются для балок, сборных колонн, распорок, вторичного каркаса и других применений с легкими и средними нагрузками. Примером канала является C10x30, где «C» обозначает канал, 10 — фактическая высота канала в дюймах, а 30 — фунты на погонный фут.
4. Стальная труба. Круглая труба чаще всего используется для колонн. Выпускается в трех категориях в зависимости от диаметра и толщины стенки: «стандартный вес», «сверхпрочный» и «двойной сверхпрочный». Двойная сверхпрочная труба является самой прочной, потому что у нее самые толстые стенки. Пример — труба стандартного веса диаметром 4 дюйма
5. Трубчатая сталь — эти квадратные или прямоугольные сечения чаще всего используются в качестве колонн, но также могут использоваться в качестве балок, распорок или других применений. Типичным примером является TS6x4x1/4, где TS = трубная сталь, 6 и 4 — фактическая ширина и глубина в дюймах, а 1/4 — толщина стенки в дюймах.
С 2003 года трубная сталь теперь называется Американским институтом стальных конструкций «полым конструкционным сечением» (HSS). Типичное обозначение HSS6x4x1/4.
6. Пластины — плоские куски стали, нарезанные по размеру. Обычно в диапазоне от 1/8 дюйма до 6 дюймов. Используется в качестве опорных плит колонн, составных балок и колонн (т.
е. пластинчатых ферм), соединительных деталей (т. е. косынок, сварных пластин и т. д.) и любого другого применения, где требуются детали определенного размера. Пример — PL 6x4x3/8, где 6 и 4 — длина и ширина листа в дюймах, а 3/8 — толщина листа в дюймах.
7. Вырезанные секции. Обычно это секции с широкими полками, которые разрезаются пополам, образуя Т-образную секцию. Используется для перемычек, балок, раскосов и колонн. Пример — WT7x19 представляет собой секцию, вырезанную из широкой полки W14x38.
5. Соединения:
6. Заклепки — Обычно больше не используются по таким причинам, как низкая прочность, безопасность и плохой контроль качества.
1. Болты – бывают двух видов – из углеродистой стали и высокопрочные. Болты из углеродистой стали получают свою прочность за счет сдвига (или растяжения) только вдоль стержня болта. Наиболее распространенное обозначение ASTM для болтов из углеродистой стали, используемых в конструкциях, — A307.
Эти болты не могут нести ту же нагрузку, что и высокопрочные болты, и используются для легких условий эксплуатации, таких как анкерные болты. Высокопрочные болты получают свою прочность не только за счет сдвига и растяжения вдоль вала, но и за счет сил трения, возникающих при натяжении гайки до заданного уровня. Самый распространенный ASTM
2. Сварка. Сварка осуществляется путем механического соединения стали путем нагревания электродов в расплавленном состоянии, которое образует одно целое из двух. Создает чрезвычайно жесткие соединения. Наиболее распространенным типом сварки, используемым для строительных конструкций, является «угловой» шов, который соединяет детали под прямым углом. Обычно соединительные уголки к балкам и колоннам приваривают в цеху, а затем скрепляют их болтами в полевых условиях на стройплощадке.
7. Стальной настил:
Стальной настил относится к одному из нескольких основных типов. Весь настил холоднокатаный и продается толщиной от 16 (самая тяжелая) до 28 (самая легкая).
1. Настил крыши — обычно доступен высотой 1½ дюйма и 3 дюйма и толщиной от 16 до 22 калибров. Настил крыши характеризуется тем, что верхняя канавка намного шире, чем нижняя, что обеспечивает максимально возможную плоскую поверхность для несущих ненесущих компонентов здания, таких как жесткая изоляция. Ширина нижней канавки варьируется, и доступны различные профили, такие как «узкое ребро», «промежуточное ребро» и «широкое ребро».
2. Настил пола (некомпозитный) — используемый для полов, этот тип настила имеет верхнюю и нижнюю канавки примерно одинаковой длины и действует как форма для бетона. Типичные доступные высоты: 9/16″, 1″, 1 5/16″, 1½», 2″ и 3″. Бетон, уложенный на настил, обычно армируется сварной проволочной тканью.
3. Настил пола (композитный) — Подобно настилу пола из некомпозитного материала, этот настил обычно имеет дополнительные перфорации в настиле для «сцепления» с бетоном. Эта палуба действует как часть структурной системы со стальными балками.
Настил размещается поверх стальной балки, а стальные «шпильки» привариваются через настил и к верхней полке балки. После того, как бетон уложен и отвержден, он захватывает срезные шпильки и взаимодействует со стальной балкой, значительно увеличивая несущую способность одной только стальной балки.
8. Стальные балки (стержневые балки):
Эти легкие фермы с открытой стенкой производятся различными компаниями (такими как Vulcraft), чтобы обеспечить максимально легкую альтернативу балкам. Они используются чаще всего для сборки крыши. Типичная стальная балка показана ниже:
9. Легкий стальной каркас:
Элементы легкого стального каркаса используются для каркаса стен, перекрытий, балок и перемычек — всего, для чего используются обычные деревянные каркасы. Строительные нормы и правила большинства штатов предписывают использовать негорючие конструкции для объектов определенного типа, а элементы деревянного каркаса использовать НЕЛЬЗЯ.
Эти легкие элементы представляют собой холоднокатаные (аналогичные стальному настилу) изделия из листового металла, которые доступны от различных производителей в виде элементов «С» в калибрах, обычно от 12 до 26 калибров. Они крепятся и собираются с помощью саморезов и точечной сварки.
10. Противопожарная защита:
Все стальные конструкции должны быть защищены от огня в соответствии с государственными и местными строительными нормами. Хотя для фактического плавления стали требуется очень значительное количество тепла, она теряет большую часть своей прочности при температурах выше 7000 F. Обычно существуют две основные категории огнезащиты — термическая и абсорбционная.
1. Тепловая противопожарная защита — Замедляет прохождение тепла через сталь. Используемые методы включают изоляцию и вспучивающуюся краску.
2. Абсорбционная противопожарная защита – поглощает тепло. Используемые методы включают покрытие стальных элементов бетоном, гипсом (напылением) и сложные методы, такие как заполненные жидкостью камеры (обычно оборачиваются вокруг колонн).
СВАРНЫЕ И КЛЕПНЫЕ СТАЛЬНЫЕ КОНСТРУКЦИИ
В следующих параграфах обсуждаются сварные и клепаные стальные конструкции и приводятся примеры обоих методов изготовления ферм.
Сварные стальные конструкции
Как правило, сварные соединения имеют каркас или посадку так же, как и клепаные соединения, которые мы обсудим позже. Однако сварные соединения более гибкие. Отверстия, используемые для соединения деталей болтами или штифтами во время сварки, обычно просверливаются в производственной мастерской. Балки обычно не привариваются непосредственно к колоннам. Процедура обеспечивает жесткое соединение и приводит к сильному изгибу, который нагружает балку, чему должны сопротивляться как балка, так и сварной шов.
Символ сварки
Чертежи содержат специальные символы для указания места сварки, типа соединения, а также размера и количества наплавляемого металла в месте соединения.
Американское общество сварщиков (AWS) стандартизировало их. Сварщик увидит их всякий раз, когда он или она выполняет сварочное задание из набора распечаток, поэтому вам необходимо ознакомиться со всеми элементами стандартного символа сварки, а также с расположением и значением основных символов сварки.
Стандартный символ сварки (рис. 7-15): контрольная линия + стрелка + хвост.
Опорная линия – это основание. На него наносятся символы сварки, размеры и другие данные. Стрелка соединяет контрольную линию с соединением или областью, подлежащей сварке. Направление стрелки не имеет отношения к значению опорной линии. Конец символа сварки используется только при необходимости для включения информации о процессе, спецификации или другой справочной информации.
Символы типов сварных швов
Символы сварных швов относятся к символам для определенного типа сварного шва, такого как угловой шов, паз, стык, наплавка, пробка или паз.
Символ сварки (Рисунок 7-16) является лишь частью информации, необходимой для обозначения сварки.
При использовании для распространения информации термин «символ сварки» относится к общему символу, который включает в себя все символы сварки, необходимые для указания требуемых сварных швов.
Как символ сварки наносится на опорную линию, показано на рис. 7-17. Обратите внимание, что вертикальная сторона символа сварки показана слева от наклонной или изогнутой стороны символа. Независимо от того, относится ли символ к угловому, фасочному, J-образному или развальцовочному шву, вертикальная сторона всегда рисуется влево. Значение положения символа сварки на опорной линии показано на рис. 7-18.
Когда необходимо скосить только одну кромку соединения, необходимо показать, какой элемент должен быть скошен (Рисунок 7-19). Когда указан такой стык, стрелка символа сварки указывает с определенным разрывом на деталь, подлежащую скосу. Другие символы сварки могут быть добавлены к символу сварки по мере необходимости для передачи всей информации, необходимой для сварки.
Однако, независимо от направления стрелки, вся информация, нанесенная на опорную линию символа сварки, читается слева направо.
Список символов сварки показан на рис. 7-20.
Размер, длина, шаг (расстояние между центрами), угол разделки кромок и открытие корня сварного шва имеют определенные местоположения. Эти местоположения определяются стороной контрольной линии, на которой размещен символ сварки.
Дополнительный
Помимо основных символов сварки, символ сварки может включать дополнительные символы (Рисунок 7-22). Контурные символы показывают, как должно быть сформировано лицо; символы отделки указывают метод, используемый для формирования контура.
Символ отделки (если он используется) показывает метод отделки, C обозначает скалывание, M означает механическую обработку, а G обозначает шлифовку, а не степень отделки. Как символы контура и отделки применяются к символу сварки, показано на Рис. 7-23. Этот символ указывает на то, что сварной шов должен быть зачищен заподлицо. Также обратите внимание, что символы размещаются с той же стороны от базовой линии, что и символ сварного шва.
Другим дополнительным символом является символ сварки по всему периметру. Когда этот символ помещается на символ сварки, сварные швы должны продолжаться по всему стыку.
Еще один символ на Рисунке 7-22 — это символ монтажной сварки, черный флажок, указывающий на конец символа сварки. Для сварных швов, которые не могут быть выполнены в цеху из-за размера, транспортировки, конструктивных особенностей или по другим причинам, этот символ указывает сварщику выполнить сварку в полевых условиях, которая может выполняться «на месте» или на месте.
Сварные стальные фермы
Чертеж типичной сварной стальной фермы показан на рис. 7-24. Когда вы интерпретируете символы сварки, вы увидите, что большинство из них показывают, что конструкционные углы будут сварены угловым швом. Скругление будет иметь радиус 1/4 дюйма (толщину) с обеих сторон и будет проходить вдоль угла на протяжении 4 дюймов.
Сварные стальные фермы
Чертеж типичной сварной стальной фермы показан на рис.
7-24. Когда вы интерпретируете символы сварки, вы увидите, что большинство из них показывают, что конструкционные углы будут сварены угловым швом. Скругление будет иметь радиус 1/4 дюйма (толщину) с обеих сторон и будет проходить вдоль угла на протяжении 4 дюймов.
Стальные клепаные конструкции
Элементы стальных конструкций клепаются в цеху, где они изготавливаются, в той мере, в какой это допускается условиями отгрузки. Во время изготовления все отверстия для заклепок пробиваются или сверлятся независимо от того, должны ли заклепки забиваться в полевых условиях или в мастерской.
Посмотрите на производственный чертеж клепаной стальной фермы крыши на рис. 7-25. На первый взгляд он кажется загроможденным и трудночитаемым. Это вызвано тем, что на чертеже необходимо указать множество размеров и других соответствующих фактов, но вы сможете прочитать его, как только поймете, что ищете, как мы объясним в следующих параграфах.
Верхний пояс состоит из двух углов, обозначенных спецификацией 2L 4 x 3 1/2 x 5/16 x 16´-5 1/2″. Это означает, что хорда составляет 4 дюйма на 3 1/2 дюйма на 5/16 дюйма толщиной и 16 футов 5 1/2 дюйма длиной.0104 Верхний пояс также имеет спецификацию IL 4 x 3 x 3/8 x 7(e). Это означает, что к нему прикреплено пять зажимных уголков, и каждый из них представляет собой угол размером 4 дюйма на 3 дюйма, толщиной 3/8 дюйма и длиной 7 дюймов.
Косынка (а) в левом нижнем углу вида имеет маркировку PL 8 x 3/8 x 1´-5 (a). Это означает, что его ширина составляет 8 дюймов, толщина — 3/8 дюйма, а длина — 1 фут 5 дюймов.
Нижний пояс состоит из двух уголков 2 1/2 дюйма на 2 дюйма на 5/16 дюйма на 10 футов 3 7/16 дюйма, которые соединены с косынками А и В, и еще двух уголков 2 1/2 дюймов на 2 дюйма на 1/4 дюйма на 10 футов 4 1/8 дюйма, которые соединяются с косынкой B и продолжаются до другой половины фермы. Еще два уголка соединены с косынками С и В на верхнем и нижнем поясах; они 2 1/2 дюйма на 2 дюйма на 1/4 дюйма на 2 фута 10 1/2 дюйма.
Другой элемент между верхним и нижним поясами, соединенный с косынкой B и косынкой D, состоит из двух уголков 2 1/2 дюйма на 2 дюйма на 1/4 дюйма на 8 футов 5 дюймов.
Рисунок 7-27 — Размеры клепаной стальной фермы.
На рис. 7-26 та же ферма показана только с названиями некоторых элементов и размерами косынок (A, C и D) между углами.
На рис. 7-27 та же ферма показана только с некоторыми необходимыми размерами, чтобы упростить чтение полного рабочего чертежа конструкции.
Большая часть заклепок будет забита в цеху, за исключением пяти заклепок в косынке прогона d и двух показанных заклепок, соединяющих центральную часть нижнего пояса, который соединяется с косынкой b. Эти семь заклепок будут вбиты на стройплощадке. Условные обозначения заклепок, забиваемых в цеху и в полевых условиях, показаны на рис. 7-28.
ЧЕРТЕЖИ СТАЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ
Чертежи, используемые для изготовления и монтажа стальных конструкций, обычно состоят из группы различных типов чертежей, таких как компоновочные, общие, производственные, монтажные и монтажные.
Эти чертежи описаны в следующих параграфах.
Компоновочные чертежи
Компоновочные чертежи также называются общими планами и чертежами профилей. Они предоставляют необходимую информацию о местоположении, выравнивании и высоте конструкции и ее основных частей относительно земли на площадке. Они также предоставляют другие важные сведения, такие как характер подстилающего грунта или расположение прилегающих сооружений и дорог. Эти чертежи дополняются инструкциями и информацией, известной как письменные спецификации.
Генеральные планы
Генеральные планы содержат информацию о размерах, материале и составе всех основных элементов конструкции, их взаимном расположении и способе соединения, а также крепления других частей конструкции. Количество поставляемых чертежей общего плана определяется такими факторами, как размер и характер сооружения, сложность операций. Общие планы состоят из видов в плане, фасадов и разрезов сооружения и его различных частей. Объем необходимой информации определяет количество и расположение секций и фасадов.
Производственные чертежи
Производственные чертежи или заводские чертежи содержат необходимую информацию о размере, форме, материале и положениях для соединений и креплений для каждого элемента. Эта информация достаточно подробна, чтобы можно было заказать материал для соответствующего элемента и изготовить его в магазине или на верфи. Составные части элементов показаны на производственном чертеже, а также размеры и монтажные метки.
Монтажные чертежи
Монтажные чертежи или монтажные схемы показывают расположение и положение различных элементов готовой конструкции. Они особенно полезны для персонала, выполняющего монтаж в полевых условиях. Например, на монтажных чертежах указан приблизительный вес тяжелых деталей, их количество и другие полезные данные.
Фальш-конструкция Чертежи
Термин фальш-конструкция относится к временным опорам из дерева или стали, необходимым при возведении сложных или важных конструкций.