какие нужны данные, способы расчета, калькулятор

Швеллер — это очень востребованное сегодня изделие, изготовленное из металла. Его главным отличительным свойством является сечение П-образной формы. Толщина готового изделия может составлять от 0,4 до 1,5 см, а высота стенок — 5-40 см.

Тонкополочные изделия изготавливаются с помощью обработки гибкой полосы при помощи специальных профильных станов. Швеллеры, производимые из цветных металлов, получают после обработки заготовки прессованием и выдавливанием, а стальные – по технологии горячей прокатки металлической заготовки на сортовых станах.

Виды нагрузок

Нагрузка на балку бывает 3 видов.

• Постоянная – это масса самой детали, а также конструкций, на которые она опирается.
• Временная – возникает под действием какого-либо фактора. Различают нагрузки длительные, наподобие веса перегородок, массы накапливаемой во время дождя воды, и кратковременные – вес передвигающихся людей, давление ветра, снега.
• Особая – появляется при нестандартных обстоятельствах, например, из-за землетрясений, деформации фундамента.

Нагрузки на швеллер вычисляют самостоятельно по формулам из справочника либо пользуются онлайн-калькулятором. В сложных случаях нужно обращаться к специалисту.

Чем заменить вычисление прогиба?

При возведении небольшого дома в частном строительстве не обязательно находить все величины для сложных расчетов. Некоторые параметры могут совсем не влиять на качество строительства. Например, для небольшого домика, дачи определяют одну величину из двух:

• Прогиб двутавровой балки;
• Несущая способность.

При этом прогиб в частном строительстве рассчитывать не обязательно. Однако его величина используется при выборе отделки для потолка, так как тяжелые материалы при неблагоприятных условиях лучше не применять.

Характеристики швеллеров

Главная задача изделия как армирующей или несущей конструкции – восприятие механической нагрузки. Величина эта зависит от самой детали – толщины, размеров, сорта стали – и внешних параметров – конструкции, предполагаемых нагрузок.

Чтобы выполнить расчет швеллера на прочность, нужно учесть следующие характеристики:

• нормативная нагрузка, допустимая для изделия данного типа – указывается в документации или в справочнике;
• тип – важно учесть конфигурацию полок, продольное и поперечное сечение, поэтому формулы расчета для равнополочного или разнополочного профиля отличаются;
• длина изделия;
• число деталей, которые придется укладывать друг с другом, чтобы создать единую конструкцию;
• типоразмер с максимальным вертикальным прогибом.

Тип стали и габариты балки связаны с показателем нормативного давления. Допустимая нагрузка на швеллер указывается в таблицах.

Учет марки стали при определении прочности

Когда выполняется вычисление прочности, учитывается марка стали. Для сложных климатических условий двутавровая балка изготавливается из не хрупкой стали. Лучше выбирать максимально прочные марки. Здесь следует учитывать, что изделие более высокой прочности может иметь габариты меньше и, значит, величина допустимого давления будет меньше.

Именно поэтому грамотный расчет прочности выполняется в нескольких разных вариантах, затем параметры сравнивают. Для определения прочности надо разложить прилагаемую силу по осям и определить максимальные моменты вокруг этих осей.

Как рассчитать швеллер на прогиб и изгиб

Расчет швеллера на прогиб – необходимый элемент при проектировании здания или другого объекта, в составе которого используется балка. Вычисления производят самостоятельно или с помощью специальных онлайн-калькуляторов.

Вручную расчеты выполняются следующим образом. Допустим, используется профиль 10П, сделанный из стали 09Г2С. Он имеет шарнирное крепление. Длина его 10 м. В справочнике находят еще несколько необходимых показателей: предел текучести для указанного сорта стали – 345 МПа, момент сопротивления по осям X и Y – 34,9 и 7,37 соответственно.

Максимальная нагрузка на изгиб при шарнирном закреплении появляется посредине балки и вычисления по формуле: M=W*Ryh.

Вычисляют допустимый момент для 2 вариантов:

• стенка расположена вертикально – 34,9*345=12040,5 H*m;
• стенка горизонтальна – 7,37*345=2542,65 H*m.

Вычислив момент, определяют допустимую нагрузку на швеллер:

• g1=8*12040,5/102=-96,3 кгс/м;
• g2=8*2542,65/102=20,3 кгс/м.

Для данного случая очевидно, что несущая способность у балки, расположенной вертикально, в 5 раз лучше, чем у профиля, установленного горизонтально.

Расчетные схемы

Схема укладки швеллера влияет на формулу расчета. По способу распределения давления и типу крепления различают 5 вариантов.

• Однопролетная с шарнирным опиранием – например, профиль, установленный на стены для межэтажного перекрытия. Нагрузка в этом случае равномерно распределена.
• Консольная – балка жестко закреплена одним концом, второй не опирается. Нагрузка равномерно распределена. Вариант применяют при обустройстве козырька из двух элементов.
• Шарнирно-опертая – более сложной конфигурации. Балка устанавливается на 2 опоры и консоль. Так монтирует балконы, например.
• Однопролетная с шарнирным опиранием, но с давлением, оказываемой двумя конструкциями. Примером служит швеллер, на который опирают 2 балки.
• Однопролетная, устанавливаемая на 2 основания и на которую опирается еще одна балка.
• Консольная, сосредоточенная одной силой.

Валера

Голос строительного гуру

Задать вопрос

При одинаковых размерах профиля, но при разном способе опирания профиль будет выдерживать разную нагрузку. Так что учитывать это нужно даже при строительстве козырька над гаражом.

Исходные данные

Расчет допустимой нагрузки на швеллер проще рассчитать, используя онлайн-калькуляторы. Чтобы получить результат, необходимо указать нужные данные. Список включает:

• тип расчетной схемы;
• длину пролета в метрах;
• нормативную нагрузку – данные о ней получают из соответствующего ГОСТа;
• расчетную нагрузку, то есть ту, что как предполагается, создает конструкция;
• количество изделий, необходимых для перекрытия, козырька, балкона;
• расположение – вертикальное или горизонтальное;
• расчетное сопротивление – зависит от марки стали;
• тип используемого профиля – указывается вид балки, серия – П, У, Э, и толщину стенки.

Достаточно ввести цифры в соответствующие окошки, чтобы получить необходимую величину.

Анализ результата

Калькулятор выдает итог в виде определенных показателей.

1. Вес балки – точнее 1 погонного метра изделия. Он позволяет оценить вес будущей балки и учесть нагрузку, которую он создает на стену и фундамент.
2. Момент сопротивления швеллера – необходимый для обеспечения стабильности конструкции.
3. Максимальный прогиб, допустимый для швеллера, перекрывающего пролет.
4. Расчет по прочности указывает момент сопротивления изделия, которое решили использовать. Здесь же указывается главный определяющий параметр – запас, то есть, показатель, указывающий, насколько момент сопротивления выбранного профиля больше или меньше расчетного. Если в результате вычислений появляется значение со знаком «+», швеллер можно использовать, если со знаком «-» – балка не подходит.
5. Расчет по прогибу показывает собственно величину прогиба, которая возникает у швеллера под влиянием нормативной нагрузки. Запас определяет, насколько устойчивость профиля превосходит или не дотягивает до предельных.

Каркас в бетонных конструкциях требуется для упрочнения сооружения. Но эту роль он выполняет, только если правильно рассчитана оказываемая нагрузка и верно подобран швеллер, удерживающий эту нагрузку.

Итоги расчета

Итак, для помещения размером 4,5 х 6 м каркас потолочного перекрытия из железобетонных плит ПК-12-10-8 с распределенной нагрузкой 600 кгс / м2 может быть устроен из двутавровых балок профиля № 16 стали марки С235, расположенных вдоль короткой стороны с шагом 1 м. Можно рассчитать, что для такого здания понадобится 7 таких балок длиной по 5 м, и, зная массу и цену погонного метра, вычислить общую массу балочного каркаса и его стоимость.

Так, для приведенного примера общее количество погонных метров – 35; масса балочного каркаса из профиля № 16 – 525 кг.

Что такое «балка перекрытия»?

Любая стройка начинается с расчетов, потому что без них построить удастся только красивый штабель из досок, кучку из металлических деталей и баррикаду из мешков с цементом. Не зная, как будут вести себя несущие конструкции, сооружение рискует превратиться в декорации фильма про войну в найкратчайшее время, вопреки вашим планам и возлагаемым ожиданиям.

Красивый штабель из досок

В любом доме есть пол и потолок. На потолок принято вешать люстры, приделывать лепнины. По полу ходят люди, на нем стоит различная мебель, которую жильцы к тому же любят периодически двигать. Представьте себе, что вы купили диван, принесли его домой, втащили в квартиру, а пол под ним вдруг прогнулся и обвалился, а сам предмет мебели весело полетел вниз, по пути пробивая потолки квартир, забирая с собой предметы интерьера соседей… Представили? Вот такая картина ожидала бы вас, если б не было балок перекрытия.

Балки перекрытия дома

Издавна уж так повелось, что плоскости между верхними и нижними ярусами жилища должны поддерживаться прочным «скелетом». До ХХ века эту основу делали из дерева и металла, начиная с прошлого столетия – еще и из железобетона. Не поменялось только название. Подобные «ребра» назывались балками перекрытия в те времена, продолжают так именоваться и сейчас. Эти самые балки выступают основными опорными элементами, а потому их прочность должна быть достаточна не только для того, чтобы держать плоскости в виде пола или потолка, но еще и людей, мебель, а в многоэтажном доме – вес вышерасположенных этажей и конструкций здания.

Номера, литеры и ГОСТы

По способу производства швеллер бывает гнутый и горячекатаный профиль. Различить их легко даже не специалисту — горячекатанный швеллер имеет четко выраженное ребро, а гнутого швеллера оно будет несколько закругленным. Прочие особенности различных видов швеллера определяются уже по их маркировке.

В частности, литеры А,Б и В в отношении партий горячекатанных швеллеров будут обозначать, что прокатка производилась с высокой (А), повышенной (Б) или обычной точностью (В).

Номер швеллера обозначает высоту его сечения, выраженную в сантиметрах.

Ширина профиля соответствует ширине полки и может колебаться в промежутке от 32 до 115 мм. Маркировка швеллера, например 10П, отражает его высоту и тип профиля. Высота сечения швеллера — это вообще главный параметр в его маркировке. Номер швеллера — это его высота с сантиметрах, а соседствующие с ним буквы обозначают, что сечение швеллера может быть:

1) с уклоном граней (серии У и С), где У — это уклон, а С или Сб — специальные серии. 2) с параллельными гранями (серии П, Э и Л), где Э означает экономичную серию, а Л — легкую. Литеры С (например — 18С, 20С и т.д.), можно встретить в изделиях, предназначенных для автомобильной промышленности или для строительства железнодорожных вагонов (ГОСТ 5267.1-90). Встречаются еще иногда и экзотические виды швеллеров. Например, ГОСТ 21026-75 определяют параметры швеллеров с отогнутой полкой (их используют при производстве вагонеток для шахт и рудников).

Самые востребованные размеры швеллеров

Наибольшей популярностью у потребителей пользуются швеллеры с номерами от 8 до 20 Их геометрические параметры в категориях П (то есть с параллельными гранями) и сериях У (с уклоном внутренних граней) совпадают, разница наблюдается только в радиусах закругления и углах наклона полок.

Швеллер 8

применяется в основном для укрепления конструкций внутри зданий бытового и производственного назначения. При его производстве используются полуспокойные (3ПС) и спокойные (3СП) углеродистые стали, для которой характерна отличная свариваемость.

Швеллер 10

широко используется в машиностроении, станкостроении и в других областях промышленности. Он также успешно используется при возведении мостов, стен и несущих опор при строительстве корпусов производственных зданий.

Чем отличается швеллер от двутавра?

Швеллер и двутавр — это виды металлических изделий с высокими прочностными характеристиками. Они популярны в строительстве, при изготовлении среднего и тяжелого оборудования, при производстве технологических линий. При одинаковой высоте двутавра и стенок швеллера и сопоставимых размерах полок двутавр имеет показатели высокой прочности и жесткости. Однако многое зависит от условий использования металлопроката, направления приложенных нагрузок и способов крепления.

Металлоизделия с П- и Н-образным профилем применяются именно в тех областях, в которых наиболее полно задействуются их технические характеристики.

Основные характеристики швеллера

Металлопрокат этого типа производится путем горячей прокатки и гибки полосовых заготовок. Согласно таблицам ГОСТ 8240 высота стенки стального швеллера 50-400 мм. Горячекатаный прокат с наклонными внутренними краями полок имеет увеличенную площадь поперечного сечения и по прочностным характеристикам аналогичен аналогам с профилем I. С целью повышения прочности и устойчивости к низким температурам прокат изготавливается из высококачественной стали.

Швеллер удобен для монтажа на ровных поверхностях. Прокат используется для усиления бетонных конструкций, создания каркасных конструкций, в производстве легкой техники и механизмов. В частном строительстве лучший выбор — швеллер, а не двутавр, что объясняется сочетанием достаточной прочности и доступной стоимости П-образного профиля. Двутавр, благодаря своей массивности и высокой прочности, в основном является применяется в крупном промышленном и гражданском строительстве.

Основные характеристики двутавровой балки

Двутавры изготавливаются с наклонными гранями полок по ГОСТ 8239-89, ассортимент продукции с параллельными гранями соответствует таблицам ГОСТ 26020 или СТО АСЧМ 20-93. Продукция отличается высокой жесткостью и прочностью, на величину которой, помимо размеров поперечного сечения, влияют:

• марка стали, из которой производится металлопродукция, для эксплуатации при высоких нагрузках и в сложных температурных условиях используют низколегированные стали типа 09ГС;
• длина пролета – чем больше эта величина, тем ниже несущая способность двутавровой балки;
• способ закрепления балки, направление и характер нагрузки.

Сравнение двутавра и швеллера

Основное различие между свойствами двутавровой балки и швеллера заключается в различной реакции на нагрузки, в частности – на скручивание, что объясняется разницей в нахождении центра тяжести.

• Двутавр. Максимальный объем металла, особенно в изделиях широкополочной и колонной серий, сосредоточен в полках. Симметричные относительно стенки полки двутавра воспринимают основные вертикальные нагрузки и обеспечивают высокий момент инерции. Стенка работает в основном на сжатие. Этот симметричный профиль может подвергнуться скручиванию только в тех случаях, когда на него уложено перекрытие с неравномерной нагрузкой. Двутавр, благодаря массивности, высокой стоимости и прочностным характеристикам, используется в основном в крупномасштабном строительстве для создания перекрытий, испытывающих высокие нагрузки.
• Швеллер. Его главная особенность – несовпадение главной оси инерции со стенкой. Такая продукция хорошо работает при косом изгибе. Для создания легкой и прочной металлоконструкции швеллер сваривают в коробку с усилением шва металлическими пластинами. Создание такого металлоизделия требует больших трудозатрат. Швеллер чаще всего используется для создания каркасных конструкций, изготовления перекрытий небольших строений – дач, гаражей, хозпостроек, – а также лестниц.

И швеллер, и двутавр относятся к профильному прокату, не рассчитанному на восприятие серьезных усилий, направленных перпендикулярно стенке.

Прочность

Профиль двутавра равномерно распределяет нагрузку на полки, а жесткость стенки обеспечена с двух сторон. Одна балка способна заменить два швеллера, если нагрузка идет:

а) на поперечное сечение балки (ось X),

б) на торец (если балка используется как опорная колонна).

Если же нагрузка воздействует сбоку (ось Y на рисунке), швеллер выигрывает.

Для расчетных конструкций принимается во внимание не только ширина полок, но и производные характеристики: толщина стенок и полок, радиус закругления между стенками и полкой.

Для выбора подходящего профиля следует смотреть в таблицах к ГОСТ смотреть моменты сопротивления относительно осей X и Y (Wx и Wy). Именно этот параметр характеризует сопротивляемость кручению и изгибу в указанной плоскости. Чем он выше, тем прочнее изделие.

Иногда применяется сваривание двух швеллеров стенка к стенке. Получившийся самодельный двутавр будет на 10% менее прочным, чем изготовленный в заводских условиях. Также применяется способ сваривания швеллеров в виде прямоугольника, концами полок. Однако в таком случае предпочтительнее будет профильная труба.

Существуют также швеллеры с косыми полками, характеристики которых приближены к характеристикам двутавров.

Примерное сравнение близких по размерам двутавров и швеллеров.

Чем отличаются визуально?

Сначала стоит разобраться, что представляет собой каждый прокат. Швеллер – изделие с 2 полками, закрепленными на стенке, имеет форму буквы П. Подобный профиль делят на:

• швеллеры П-образного сечения горячекатаные;
• швеллеры П-образного сечения гнутые.

Вне зависимости от вида регулирует производство швеллеров ГОСТ 8240, в котором также указаны нормативные характеристики существующих марок и подвидов швеллерных заготовок.

Двутавр – металлическое изделие, состоящее из двух вертикальных полок, центры которых соединяет стенка. Характеризуется повышенной прочностью на прогиб и надежностью, выпускается длиной от 4 до 12 метров и имеет сплошное сечение в форме буквы Н.

Производство подобных элементов регулируют два нормативных документа: ГОСТ 8239 и ГОСТ 26020.

Виды металлических профилей

Особенности швеллера

Швеллер – вид профиля из металла, который изготавливается путем гибки или горячей прокатки. Высота стенки изделия варьируется от 50 до 400 мм. Для более прочной конструкции прокат производят из углеродистой или низколегированной стали. Изделие идеально подходит для использования в частном строительстве. П-образный профиль отличается доступной стоимостью и достаточной прочностью.

Особенности двутавра

Двутавр – вид металлического профиля, который обладает высокой жесткостью и прочностью. Балка лучше всего подходит для крупномасштабного строительства. На показатели двутавра влияют:

• длина пролета;
• способ монтажа двутавровой балки;
• характер и величина нагрузки на изделие;
• марка стали, из которой производится профиль.

Отличия в применении

Двутавр – востребованный в строительстве прокат, который используют в роли несущих балок при возведении крупных объектов:

• мостов;
• высотных конструкций;
• промышленных зданий.

Швеллер лучше использовать в малоэтажном строительстве. Также часто применяется при возведении хозяйственных построек. Стоит отметить, что вне зависимости от назначения оба элемента используют как в роли перекрытий, так и в качестве элементов кровли.

Сравнение других характеристик

Разница между двумя профилями кроется также в особенностях производства. Двутавровые балки получают путем сварки полок и стенки. Производство включает несколько этапов, основные:

• подготовка заготовок;
• сборка конструкции профиля;
• сварка элементов друг с другом.

Очень редко двутавры производят горячекатаным способом, чего не сказать о швеллерах. Помимо такой методики, ГОСТ позволяет изготовление швеллерных профилей осуществлять путем сгиба заготовок. Горячекатаное производство швеллеров подразумевает нагрев материала до высокой температуры посредством применения специального оборудования с последующим приданием заготовке требуемой формы. Гнутые элементы изготавливают холодным способом, сгибая края листов под нужным углом.

Если сравнивать оба материала по цене, то швеллер будет дороже, так как тяжелее. Двутавровые балки обладают небольшим весом на погонный метр, поэтому профиль популярен во многих сферах.

Что прочнее на изгиб – двутавр или швеллер?

При одинаковых характеристиках (материал, длина, толщина среза) балка с двутавровым сечением выдерживает изгиб лучше, чем швеллер. Прочность изгиба также зависит от того, будет ли балка жестко закреплена или она будет стоять на опорах, а также от длины прогона.

Материалы для изготовления двутавровой балки

Каждый из материалов, используемых для изготовления двутавровых балок, имеет свои технические характеристики, область применения, преимущества, недостатки.

Основные материалы следующие:

• Углеродистая сталь; характеризуется небольшим содержанием кремния (Si), магния (Mg), марганца (Mn), отсутствием легирующих добавок; имеет повышенную механическую прочность, твердость; 80% двутавровых балок изготовлены из этой стали;
• Низколегированная сталь для проката; содержание легирующих добавок алюминия, кремния, марганца не превышает 2,5%; хорошо выдерживает динамические нагрузки;
• Сталь для создания мостовых конструкций; имеет самую высокую механическую прочность, легко переносит циклические воздействия;
• Железобетон; из него изготавливают стропильные балки с большим пролетом, перекрытия для крупных зданий, подвесные пути, мостовые конструкции;
• Алюминий применяют, когда необходимо уменьшить вес конструкции, снизить влияние коррозии; материал особенно удобен для сооружения легких временных конструкций: навесов, шатров, куполов;
• Древесина; двутавровая балка сборная; состоит из двух брусьев, соединенных ориентированно-стружечной плитой; из деревянных двутавров монтируют каркасы зданий, перекрытия между этажами, стропила, мансарды, балконы; балки выдерживают большую нагрузку, имеют гладкие поверхности, их легко монтировать.

Тавр, двутавр, швеллер, уголок: что выбрать?

Помимо швеллеров и двутавров, весьма востребованы в промышленной сфере и другие виды изделий металлического проката – тавры и уголки. Это более простые виды профилей, также используемые в строительстве и ремонте:

• Уголок (холодногнутый, горячекатаный) — алюминиевое или стальное изделие, применяемое для возведения и укрепления сооружений, а также в качестве отделочного элемента при косметических ремонтах. В разрезе уголок имеет вид буквы «Г». В зависимости от длины полок металлический уголок может быть равнополочным и неравнополочным.
• Тавр – этот вид металлопрокатных изделий изготавливается преимущественно из алюминия. Его назначение – принимать на себя основной вес строительной конструкции, повышая тем самым ее прочность и безопасность эксплуатации. Сечение тавра напоминает букву «Т».

Будучи более легкими, тавры и уголки чаще используются для строительства и отделки небольших построек, а также для монтажа временных металлических конструкций (сцен, рыночных и ярмарочных павильонов, съемочных декораций).

Выбирая профиль, следует принимать во внимание цель, с которой она покупается (армирование бетона, укрепление перекрытий).

Значение также имеют такие параметры, как общий размер будущего сооружения, примерная нагрузка, которая ляжет на него, а также прогнозируемое время эксплуатации.

Наиболее жесткое соединение дает балка с двутавровым сечение, за ней по степени надежности следуют тавровая и швеллерная балки, последнее место по прочности занимают уголки.

Как экономить при покупке металлопроката

Для одной и той же задачи можно воспользоваться различными металлопрокатными профилями. Правильный подбор сортамента позволит вам сэкономить не только деньги, но и усилия. Также для многих конструкций (не предъявляющих повышенных требований) достаточно выбрать сортамент обычной прочности и жесткости.

Другой способ уменьшить затраты — купить профиль немерной длины, который продается по более низкой цене, чем мерный сортамент. Но учтите, если изделие участвует в типовой постройке, то профиль, скорее всего, придется обрезать, а это уже сомнительная экономия.

В некоторых случаях лучший способ экономии — это не скупиться и приобрести хорошую прокатную сталь с антикоррозийным покрытием для того, чтобы готовое изделие служило долго, не требовало ни ремонта, ни замены деталей.

Прогиб швеллера или Z-стержня при нагрузке в середине Калькулятор

✖Максимальная безопасная нагрузка — это максимально допустимая безопасная сосредоточенная нагрузка в центре балки.ⓘ Наибольшая безопасная нагрузка [Вт]		Атомная единица of ForceAttonewtonCentinewtonDecanewtonDecinewtonDyneExanewtonFemtonewtonGiganewtonGram-ForceGrave-ForceHectonewtonJoule per CentimeterJoule per MeterKilogram-ForceKilonewtonKilopondKilopound-ForceKip-ForceMeganewtonMicronewtonMilligrave-ForceMillinewtonNanonewtonNewtonOunce-ForcePetanewtonPiconewtonPondPound Foot per Square SecondPoundalPound-ForceStheneTeranewtonTon-Force (Long)Ton-Force (Metric)Ton-Force (Short)Yottanewton	+10% -10%
✖Длина балки – это расстояние между центрами опор или эффективная длина балки. ⓘ Длина балки [L] 8		AlnAngstromArpentAstronomical UnitAttometerAU of LengthBarleycornBillion Light YearBohr RadiusCable (International)Cable (UK)Cable (US)CaliberCentimeterChainCubit (Greek)Cubit (Long)Cubit (UK)DecameterDecimeterEarth Distance from MoonEarth Distance from SunEarth Equatorial RadiusEarth Polar RadiusElectron Radius (Classical)EllExameterFamnFathomFemtometerFermiFinger ( Cloth)FingerbreadthFootFoot (US Survey)FurlongGigameterHandHandbreadthHectometerInchKenKilometerKiloparsecKiloyardLeagueLeague (Statute)Light YearLinkMegameterMegaparsecMeterMicroinchMicrometerMicronMilMileMile (Roman)Mile (US Survey)MillimeterMillion Light YearNail (Cloth)NanometerNautical League (int)Nautical League UKNautical Mile (International)Nautical Mile (UK)ParsecPerchPetameterPicaPicometerPlanck LengthPointPoleQuarterReedReed (Long)RodRoman ActusRopeRussian ArchinSpan (ткань)Sun RadiusTerameterTwipVara CastellanaVara ConuqueraVara De TareaYardYoctometerYottameterZeptometerZettameter	+10% -10%
point. ⓘ Cross-Sectional Area [A cs ]		AcreAcre (US Survey)AreArpentBarnCarreauCircular InchCircular MilCuerdaDecareDunamElectron Cross SectionHectareHomesteadMuPingPlazaPyongRoodSabinSectionSquare AngstromSquare CentimeterSquare ChainSquare DecameterSquare DecimeterSquare FootSquare Foot (US Survey)Square HectometerSquare InchSquare KilometerSquare MeterSquare MicrometerSquare MilSquare MileSquare Mile (Roman )Квадратная миля (Статут)Квадратная миля (исследование США)Квадратный миллиметрКвадратный нанометрКвадратный окуньКвадратный столбКвадратный стерженьКвадратный стержень (исследование США)Квадратный дворСтреммаTownshipVaras Castellanas CuadVaras Conuqueras Cuad	+10% -10%
✖Глубина балки — это общая глубина поперечного сечения балки, перпендикулярной оси балки.ⓘ Глубина балки [D]		AlnAngstromArpentAstronomical UnitAttometerAU of LengthBarleycornBillion Light YearBohr RadiusCable (International)Cable (UK)Cable (US)CaliberCentimeterChainCubit (Greek)Cubit (Long)Cubit (UK)DecameterDecimeterEarth Distance from MoonEarth Distance from SunEarth Equatorial RadiusEarth Polar RadiusElectron Radius (Classical)EllExameterFamnFathomFemtometerFermiFinger (Cloth)FingerbreadthFootFoot (US Survey)FurlongGigameterHandHandbreadthHectometerInchKenKilometerKiloparsecKiloyardLeagueLeague (Statute)Light YearLinkMegameterMegaparsecMeterMicroinchMicrometerMicronMilMileMile (Roman)Mile (US Survey)MillimeterMillion Light YearNail (Cloth)NanometerNautical League (int)Nautical League UKNautical Mile (International)Nautical Mile (UK)ParsecPerchPetameterPicaPicometerPlanck LengthPointPoleQuarterReedReed (Long) RodRoman ActusВеревкаРусский АрчинПролет (Ткань)Радиус СолнцаТераметрTwipVara CastellanaVara ConuqueraVara De TareaЯрдYoctometerYottameterZeptometerZettameter	+10% -10%

✖Прогиб балки – степень смещения элемента конструкции под нагрузкой (за счет его деформации). Это может относиться к углу или расстоянию.ⓘ Отклонение швеллера или стержня Z при нагрузке посередине [δ]

AlnAngstromArpentAstronomical UnitAttometerAU of LengthBarleycornBillion Light YearBohr RadiusCable (International)Cable (UK)Cable (US)CaliberCentimeterChainCubit (Greek)Cubit (Long)Cubit (UK)DecameterDecimeterEarth Distance from MoonEarth Distance from SunEarth Equatorial RadiusEarth Polar RadiusElectron Radius (Classical)EllExameterFamnFathomFemtometerFermiFinger (Cloth)FingerbreadthFootFoot (US Survey)FurlongGigameterHandHandbreadthHectometerInchKenKilometerKiloparsecKiloyardLeagueLeague (Statute)Light YearLinkMegameterMegaparsecMeterMicroinchMicrometerMicronMilMileMile (Roman)Mile (US Survey)MillimeterMillion Light YearNail (Cloth)NanometerNautical League (int)Nautical League UKNautical Mile (International)Nautical Mile (UK)ParsecPerchPetameterPicaPicometerPlanck LengthPointPoleQuarterReedReed (Long)RodRoman ActusRopeRussian ArchinSpan ( Ткань)Sun RadiusTerameterTwipVara CastellanaVara ConuqueraVara De TareaYardYoctometerYottameterZeptometerZettameter

⎘ Копировать

👎

Формула

Перезагрузить

👍

Отклонение швеллера или стержня Z при нагрузке в среднем решении

ШАГ 0: Сводка предварительного расчета

ШАГ 1: Преобразование входных данных в базовые единицы

Наибольшая безопасная нагрузка: 0,1 килоньютон —> 100 ньютон (проверьте преобразование здесь)
Длина балки: 10 футов — > 3,04800000001219 метр (проверьте преобразование здесь)
Площадь поперечного сечения: 13 квадратных метров —> 13 квадратных метров преобразование не требуется Формула

ШАГ 3: Преобразование результата в выходную единицу

63,7027576199934 Метр —> 2507,98258345428 Дюйм (проверьте преобразование здесь)

< 16 Расчет калькуляторов прогиба

Прогиб для полого прямоугольника при распределении нагрузки

Идти Прогиб балки = максимальная безопасная нагрузка*(длина балки^3)/(52*(площадь поперечного сечения*глубина балки^-внутренняя площадь поперечного сечения балки*внутренняя глубина балки^2)) 92))

Что такое отклонение?

Прогиб – это степень смещения элемента конструкции под действием нагрузки. Прогиб элементов балки обычно рассчитывается на основе уравнения балки Эйлера – Бернулли, а прогиб пластины или элемента оболочки рассчитывается с использованием теории пластины или оболочки.

Как рассчитать прогиб для швеллера или стержня Z при нагрузке посередине? 92))

для расчета прогиба балки, прогиба швеллера или стержня Z, когда формула «нагрузка в середине» определяется как степень смещения элемента конструкции под нагрузкой. Прогиб балки обозначается символом δ .

Как рассчитать прогиб швеллера или стержня Z при нагрузке посередине с помощью этого онлайн-калькулятора? Чтобы использовать этот онлайн-калькулятор для расчета прогиба швеллера или стержня Z при нагрузке посередине, введите максимальную безопасную нагрузку (Ш) , длина балки 92)) . Наибольшая безопасная нагрузка — это максимально допустимая безопасная точечная нагрузка в центре балки, Длина балки — это расстояние между центрами опор или эффективная длина балки, Площадь поперечного сечения — это площадь двумерного форма, которая получается, когда трехмерная фигура разрезается перпендикулярно некоторой заданной оси в точке & Глубина луча — это общая глубина поперечного сечения луча, перпендикулярного оси луча.

Как рассчитать отклонение для швеллера или стержня Z при нагрузке посередине? 92)) . Чтобы рассчитать прогиб швеллера или стержня Z при нагрузке посередине, вам потребуется максимальная безопасная нагрузка (W) , длина балки (L) , площадь поперечного сечения (A _cs ) и глубина балки. (Д) . С помощью нашего инструмента вам необходимо ввести соответствующие значения максимальной безопасной нагрузки, длины балки, площади поперечного сечения и глубины балки и нажать кнопку расчета. Вы также можете выбрать единицы измерения (если есть) для ввода (ов) и вывода. 92))

Доля

Скопировано!

Расчет нагрузки, прогиба и вращения для медицинских вспомогательных конструкций

Изготовление шинных стеллажей с каркасным каналом Unistrut Unistrut P1386, P1985S и P2785 Данные о нагрузке на зажим балки в 3 направлениях

Опорные конструкции для медицинского применения: почему важен точный расчет нагрузки, прогиба и вращения

Благодаря простоте установки и регулируемости, швеллер Unistrut часто используется при конструировании подвесных систем поддержки медицинского оборудования. Безопасное и эффективное использование катетеризаторов, рентгенологического оборудования, осветительных приборов и сервисных штанг, подвешенных к опорным конструкциям Unistrut, требует надлежащих расчетов нагрузки, прогиба и поворота. В этом посте Tech Talk обсуждается, как выполнять точные расчеты, чтобы обеспечить как оптимальную производительность оборудования, так и безопасность вашей установки.

Одной из распространенных ошибок является неправильное использование «таблиц нагрузок на балки, которые можно найти в Общем инженерном каталоге «Юниструт» и на сайте Сервисной компании «Юниструт». Обратите внимание, что приведенные ниже стандартные «диаграммы балок» указывают МАКСИМАЛЬНО ДОПУСТИМУЮ РАВНОМЕРНУЮ НАГРУЗКУ . В большинстве реальных случаев потребуется некоторый тип «понижающего коэффициента», чтобы правильно определить фактическую грузоподъемность стойки.

Чтобы помочь инженерам и архитекторам выполнять точные расчеты, мы также прилагаем примечания и примеры расчетов, как показано здесь:

1. Нагрузки на балку даны в виде общей равномерной нагрузки (Вт-фунты), а не равномерной нагрузки (Вт-фунты/фут или Вт-фунты/дюйм).
2. Нагрузки на балку основаны на простом пролете и предполагаются надлежащим образом закрепленными в поперечном направлении. Несвязанные пролеты могут снизить несущую способность балки. Перейдите на связанную страницу, чтобы узнать о понижающих коэффициентах для нераскрепленных длин от 2 до 20 футов.

3. Для перфорированного канала умножьте нагрузку на балку на следующий коэффициент:

   • Серия «КО» …….95%
   • Серия «Т» ……..85%
   • Серия «HS» …….90%
   • Серия «SL» ……..85%
   • Серия «h4» ……..90%
   • Серия «DS» ……..70%
4. Вычтите вес швеллера из нагрузки на балку.
5. Для сосредоточенных точечных нагрузок на середину пролета умножьте нагрузку на балку на 50 % и соответствующий прогиб на 80 %. Перейдите по этой ссылке, чтобы получить информацию о других условиях нагрузки.
6. Все нагрузки на балку предназначены для изгиба вокруг оси 1-1. Пример расчета №1. Вот пример расчета, демонстрирующий диаграммы нагрузки на балку и коэффициенты снижения нагрузки.

Допустим, у нас есть 6-футовый пролет P1000sl, и мы хотим узнать, какова грузоподъемность при точечной нагрузке. Согласно таблицам, P1000 подходит для максимально допустимой равномерной нагрузки (не нагрузки на фут) в 560 фунтов. Ссылаясь на приведенные ниже примечания, у нас есть следующие снижения нагрузки:- X 0,85 для sl- X ,5 для точечной нагрузки в центре- X ,78 снижения нагрузки на стр. 62 в Общем инженерном каталоге Unistrut (издание 17A) Следовательно, 560 фунтов x 0,85 x 0,5 x 0,78 = 185 фунтов. Пример расчета №2. Допустим, у нас есть 5-футовый пролет P1001, и мы хотим увидеть грузоподъемность для точечной нагрузки. Согласно диаграммам, p1001 подходит для максимально допустимой равномерной нагрузки (не нагрузки на фут) 1,9.10 фунтов

Ссылаясь на приведенные ниже примечания, у нас есть следующие снижения нагрузки:- X 0,5 для точечной нагрузки в центре- X 0,97 снижение нагрузкиПоэтому 1910 фунтов x 0,5 x. 97 = 926 фунтов.

Обратите внимание, что здесь предполагается, что соединение стойки способно выдержать нагрузку. Вы и ваш инженер несете ответственность за проверку всех расчетов и подключений, а также за проверку того, что все элементы установлены в соответствии с требованиями Unistrut. Сервисная компания «Юниструт» не несет ответственности за неправомерное использование предоставленной информации. Местные нормы могут диктовать более строгие требования. Катетеризация и рентгеновское оборудование также очень чувствительны к отклонению и/или вращению. Для «типичной» опоры для катетеризации или радиологии требуется отклонение <1/16 дюйма, а для «типичной» световой или сервисной штанги требуется угол поворота < 0,2 градуса.

Проектирование опор для потолочного медицинского оборудования исключительно с учетом нагрузки на материал без учета прогиба/вращения поставит под угрозу как производительность вашего оборудования, так и безопасность вашего персонала и пациентов .