Подбор сечения балки металлической: Расчёт металлической балки онлайн (калькулятор).

Содержание

Подбор сечения прокатных балок. Проверка прочности, жесткости и устойчивости

Прокатные балки применяют двутаврового или швеллерного профиля. Применение двутаврового профиля более рационально вследствие его симметрии. В то же время швеллерный профиль лучше работает на косой изгиб.

Расчет прокатных балок сводится к определению необходимого номера прокатного профиля, после чего проверяется прочность, жесткость и устойчивость балки.

Выбрав тип балки, определив расчетный пролет и расчетную нагрузку, действующую на балку, вычисляют максимальный расчетный момент М. По расчетному моменту находят минимальный требуемый момент сопротивления

а при условии, когда можно учитывать пластическую работу стали

Определив требуемый момент сопротивления Wтр, подбирают по сортаменту ближайший номер профиля, имеющий фактический момент сопротивления W, больший или равный Wтp.

Подобрав сечение, определяют фактическое напряжение в балке, которое должно удовлетворять неравенству

а при учете пластической работы стали

Внимание!

Если вам нужна помощь в написании работы, то рекомендуем обратиться к профессионалам. Более 70 000 авторов готовы помочь вам прямо сейчас. Бесплатные корректировки и доработки. Узнайте стоимость своей работы.

Проверка жесткости балки сводится к определению отношения прогиба балки и ее длине, т. е. к определению относительного прогиба, который не должен превосходить нормативного:

Проверка общей устойчивости. В случае, если верхний пояс балки не закреплен от бокового выпучивания, балка после достижения нагрузкой критического значения может потерять общую устойчивость.

Проверка общей устойчивости балки производится по формуле

Поможем написать любую работу на аналогичную тему

Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному проекту

Узнать стоимость

Как выбрать сечение стальной балки

Один из наиболее важных аспектов строительства заключается в обеспечении несущей способности всей конструкции. На данный момент оптимальным выбором для решения этой задачи являются стальные балки, которые представляют собой брус из металла определенной длины и формы поперечного сечения. При этом преимущество – за металлической балкой двутаврового профиля, так как это наиболее удобный вариант с хорошей несущей способностью. Во время проектирования необходимо тщательно подсчитать, какое именно сечение стальной балки необходимо для того, чтобы избежать обвала и существенного прогиба самих балок.

О некоторых нюансах выбора сечения стальной балки

Сфера применения стальных балок весьма обширна: от перекрытий и колонных металлоконструкций до обустройства мостов и эстакад. Соответственно, и их ассортимент достаточно разнообразен, хотя основной упор идет на подходящую длину сварного двутавра. Что же учитывается при выборе металлического бруса?

  1. Самое главное – это произвести расчет балки на прочность при изгибе. При наличии необходимых знаний такие расчеты осуществляются самостоятельно, с применением специальных формул. Для тех же, кто имеет лишь общее понятие об особенностях и технических характеристиках стальных балок, есть возможность воспользоваться онлайн-калькулятором.
  2. Точкой отсчета становится максимально нагруженный участок балки, плюс всегда добавляют 20% запаса прочности.
  3. Сами данные для расчетов берутся из таблиц ГОСТа 8239-72, поскольку стальные балки подлежат обязательной сертификации.

Лучше всего доверить расчеты не только непосредственно опытным проектировщикам, но и подстраховать себя при помощи специального онлайн-калькулятора. Для этого потребуется не так уже и много данных (по крайней мере, на первоначальном этапе) и минимум навыков обычного пользователя.

Расчёт металлической балки при помощи калькулятора: что надо знать?

В обычных калькуляторах предусмотрены различные схемы опирания стальной балки, что позволяет выбрать для себя наиболее подходящий вариант. Также большинство таких ресурсов предоставляет и дополнительные возможности, вроде подробного ручного расчета со всеми необходимыми формулами или подбора номера сечения для различных сооружений и зданий. Какие же данные потребуются для ввода?

  1. Конкретная схема опирания балки. Наиболее востребованными считаются балка на 2 опорах с распределенной нагрузкой и консольная балка с сосредоточенной нагрузкой на конце. Для удобства многие калькуляторы используют сразу конкретные схемы, поэтому достаточно лишь нажать на подходящий вариант.
  2. После выбора определенной схемы потребуется задать конкретные исходные данные. Обычно требуются такие параметры, как нагрузка и пролет балки, а также предельный прогиб балки (СНиП 2.01.07-85 в помощь).
  3. Определенные сечения для расчета стальной балки. Тут также стоит опираться на госстандарты. К примеру, самый востребованный сегодня двутавр соответствует требованиям ГОСТ 8239-89.

Всегда ли достаточно при проектировании использовать лишь онлайн-калькулятор? Нет, поскольку универсальным помощником он может выступать лишь в случаях, когда строительство ведется в нормальных стабильных условиях. Ведь калькулятор, к примеру, не учитывает особые временные нагрузки (взрывная, сейсмическая). Если есть возможность, то лучше использовать узкопрофильные калькуляторы, где, кроме расчетной и нормативной нагрузки и предполагаемого варианта стальной балки, всегда учитываются условия эксплуатации.

балка двутавровая размер
продам балку 45м
профиль двутавр
сварная балка 60ш2
подкрановая балка
расчет неразрезных балок
двутавр 40к2
масса двутавра
балка ж б
двутавр
алюминиевый двутавр
перекрытия
двутавр размеры
балка двутавровая n16
балка 55 б1
прочности балки перекрытия
швеллера балки куплю
производители балки двутавровой
гост ж б балки
продам кран балку
двутавр 18м
коробчатое сечение балки расч?т
продам кран балку 2т
двутавр металлический
двутавр 24
выбор сечений балок
продажа двутавра
балки таврового сечения
балка 30 м
подбор сечения балки
расчет однопролетных балок
площадь двутавра
балка покупаю
правка двутавровых балок
балка 55 б1 ст 9г2с
сечение балок
куплю двутавр
балка гост 8239
двутавр 60ш4
двутавр 20б1
металлопрокат двутавр
балка двутавровая
двутавр перекрытие
двутавр цена
балка двутавровая 45м
сечение деревянной балки
двутавр 20к1
продам балку 30м
расчет консольных балок
балка двутавр
расчет статически неопределимых балок
двутавры
сортамент двутавр
расчет двухпролетной балки
вес двутавра
продам балку
балки двутавры
двутавровые балки osb
балка опалубки перекрытий
челябинск балка двутавровая 25 к2
производство балки
балки перекрытий железобетоннее
двутавр 20к2
потолочная балка
двутавры стальные
балка ст 9г2с
расчет прочности балки
размер балок перекрытия
двутавровая балка сортамент
сечение стальной балки
расчет подкрановой балки
балка двутавровая гост8329
китайская двутавровая балка
двутавровая
двутавр 23к2
металлические балки перекрытия
сертификат китайская двутавровая балка
сертификат балка двутавровая
стоимость двутавра
балка 40 б 1
декоративные потолочные балки
программы расчет балок
балка гост 26020 83
балка двутавровая вес
балка 40 б1
куплю балку 20к1
сечения железобетонных балок
балка клееная
двутавр n30
балка б 1
расчет нагрузок балки
балка деревянная опалубки перекрытий
металлические балки
балки железобетонные
балко
широкая балка
балка 45м 9г2с
балка двутавровая деревянная
технология изготовления двутавровой балки
бетонные балки перекрытия
купить двутавр
металл двутавр
ремонт балки
прогиб двутавра
двутавр стальной
двутавр 20
балка б1 9г2с
балка деревянная
швеллера двутавры
балка опалубки дока
расчет балки
изгиб двутавра
канакская балка
двутавр гост 8239 89
монтаж металлических балок
балка 45м
балка 30 б1
продам балку 55б1
расчеты балок скачать
выбор стальной балки перекрытия
продажа балок
изготовления двутавровых балок
балка стальная
балки фундаментные
кран балка подвесная
балки
балка двутавровая 18
расчет двутавра
размеры двутавра
куплю балки свердловская обл
расчет гнутоклееной балки
производство сварных балок
балка двутавровая гост8329 89
двутавровая балка 35ш3
изготовление балки
балка 20 б1
цена балки
двутавр гост 8239
балка б 36
балка 30
деревянные балки перекрытия
балка двутавровая 27
двутавр нагрузка
двутавр гост
расчет деревянных балок
расчет металлической балки перекрытия
опорные балки
продаю балку швеллер
кран балка
продам бу балка
прогиб балки
гост двутавры
балки двутавровой китай
расчет металлической балки
двутавр 24м
балка гост
балка б
балка опалубки деревянная
расч?т балки
балка 70б1 9г2с
изготовление сварных балок
двутавр колонный
фото балки
расчет двутавровой балки
балка
куплю кран балка
куплю балку 70
двутавровая балка
продаю кран балки подвесные
балка деревянная двутавровая nj
двутавр б1
подвесная балка
калькулятор расчета деревянных балок
расчет многопролетных балок
расчет перекрытия балка
двутавр швеллер
балка коробчатого сечения
системы перекрытий двутавр
декоративные балки
двутавр 14
балка перекрытия
балка железобетонная таврового сечения
балка переменного сечения
межэтажные перекрытия двутавровые балки
пример расчета балок
новороссийск балка
балка сварная
гост двутавровой балки
расчет кран балка
двутавр 10
расчет прогиба балки
балка б1
балка 9г2с
куплю балку
балка опалубки
двутавр 12
балка 25 б1
продаю балка 100
сечение балок перекрытия
двутавры горячекатанные
балка двутавровая 40ш3
двутавр таблица

Bentley — Документация по продукту

MicroStation

Справка MicroStation

Ознакомительные сведения о MicroStation

Справка MicroStation PowerDraft

Ознакомительные сведения о MicroStation PowerDraft

Краткое руководство по началу работы с MicroStation

Справка по синхронизатору iTwin

ProjectWise

Справка службы автоматизации Bentley

Ознакомительные сведения об услуге Bentley Automation

Сервер композиции Bentley i-model для PDF

Подключаемый модуль службы разметки

PDF для ProjectWise Explorer

Справка администратора ProjectWise

Справка службы загрузки данных ProjectWise Analytics

Коннектор ProjectWise для ArcGIS — Справка по расширению администратора

Коннектор ProjectWise для ArcGIS — Справка по расширению Explorer

Коннектор ProjectWise для ArcGIS Справка

Коннектор ProjectWise для Oracle — Справка по расширению администратора

Коннектор ProjectWise для Oracle — Справка по расширению Explorer

Коннектор ProjectWise для справки Oracle

Коннектор управления результатами ProjectWise для ProjectWise

Справка портала управления результатами ProjectWise

Ознакомительные сведения по управлению поставками ProjectWise

Справка ProjectWise Explorer

Справка по управлению полевыми данными ProjectWise

Справка администратора геопространственного управления ProjectWise

Справка ProjectWise Geospatial Management Explorer

Ознакомительные сведения об управлении геопространственными данными ProjectWise

Модуль интеграции ProjectWise для Revit Readme

Руководство по настройке управляемой конфигурации ProjectWise

Справка по ProjectWise Project Insights

ProjectWise Plug-in для Bentley Web Services Gateway Readme

ProjectWise ReadMe

Матрица поддержки версий ProjectWise

Веб-справка ProjectWise

Справка по ProjectWise Web View

Справка портала цепочки поставок

Услуги цифрового двойника активов

PlantSight AVEVA Diagrams Bridge Help

PlantSight AVEVA PID Bridge Help

Справка по экстрактору мостов PlantSight E3D

Справка по PlantSight Enterprise

Справка по PlantSight Essentials

PlantSight Открыть 3D-модель Справка по мосту

Справка по PlantSight Smart 3D Bridge Extractor

Справка по PlantSight SPPID Bridge

Управление эффективностью активов

Справка по AssetWise 4D Analytics

AssetWise ALIM Web Help

Руководство по внедрению AssetWise ALIM в Интернете

AssetWise ALIM Web Краткое руководство, сравнительное руководство

Справка по AssetWise CONNECT Edition

AssetWise CONNECT Edition Руководство по внедрению

Справка по AssetWise Director

Руководство по внедрению AssetWise

Справка консоли управления системой AssetWise

Анализ мостов

Справка по OpenBridge Designer

Справка по OpenBridge Modeler

Строительное проектирование

Справка проектировщика зданий AECOsim

Ознакомительные сведения AECOsim Building Designer

AECOsim Building Designer SDK Readme

Генеративные компоненты для Building Designer Help

Ознакомительные сведения о компонентах генерации

Справка по OpenBuildings Designer

Ознакомительные сведения о конструкторе OpenBuildings

Руководство по настройке OpenBuildings Designer

OpenBuildings Designer SDK Readme

Справка по генеративным компонентам OpenBuildings

OpenBuildings GenerativeComponents Readme

Справка OpenBuildings Speedikon

Ознакомительные сведения OpenBuildings Speedikon

OpenBuildings StationDesigner Help

OpenBuildings StationDesigner Readme

Гражданское проектирование

Дренаж и коммунальные услуги

Справка OpenRail ConceptStation

Ознакомительные сведения о

OpenRail ConceptStation

Справка по OpenRail Designer

Ознакомительные сведения по OpenRail Designer

Справка по конструктору надземных линий OpenRail

Справка OpenRoads ConceptStation

Ознакомительные сведения по OpenRoads ConceptStation

Справка по OpenRoads Designer

Ознакомительные сведения по OpenRoads Designer

Справка по OpenSite Designer

OpenSite Designer ReadMe

Инфраструктура связи

Справка по Bentley Coax

Справка по PowerView по Bentley Communications

Ознакомительные сведения о Bentley Communications PowerView

Справка по Bentley Copper

Справка по Bentley Fiber

Bentley Inside Plant Справка

Справка конструктора OpenComms

Ознакомительные сведения о конструкторе OpenComms

Справка OpenComms PowerView

Ознакомительные сведения OpenComms PowerView

Справка инженера OpenComms Workprint

OpenComms Workprint Engineer Readme

Строительство

ConstructSim Справка для руководителей

ConstructSim Исполнительный ReadMe

ConstructSim Справка издателя i-model

Справка по планировщику ConstructSim

ConstructSim Planner ReadMe

Справка стандартного шаблона ConstructSim

ConstructSim Work Package Server Client Руководство по установке

Справка по серверу рабочих пакетов ConstructSim

Руководство по установке сервера рабочих пакетов ConstructSim

Справка по управлению SYNCHRO

SYNCHRO Pro Readme

Энергетическая инфраструктура

Справка конструктора Bentley OpenUtilities

Ознакомительные сведения о Bentley OpenUtilities Designer

Справка по подстанции Bentley

Ознакомительные сведения о подстанции Bentley

Справка подстанции OpenUtilities

Ознакомительные сведения о подстанции OpenUtilities

Promis.e Справка

Promis.e Readme

Руководство по установке Promis.e — управляемая конфигурация ProjectWise

Руководство по настройке подстанции

— управляемая конфигурация ProjectWise

Руководство пользователя sisNET

Геотехнический анализ

PLAXIS LE Readme

Ознакомительные сведения о PLAXIS 2D

Ознакомительные сведения о программе просмотра вывода 2D PLAXIS

Ознакомительные сведения о PLAXIS 3D

Ознакомительные сведения о программе просмотра 3D-вывода PLAXIS

PLAXIS Monopile Designer Readme

Управление геотехнической информацией

Справка администратора gINT

Справка gINT Civil Tools Pro

Справка gINT Civil Tools Pro Plus

Справка коллекционера gINT

Справка по OpenGround Cloud

Гидравлика и гидрология

Справка по Bentley CivilStorm

Справка Bentley HAMMER

Справка по Bentley SewerCAD

Справка Bentley SewerGEMS

Справка Bentley StormCAD

Справка Bentley WaterCAD

Справка Bentley WaterGEMS

Управление активами линейной инфраструктуры

AssetWise ALIM Linear Referencing Services Help

Руководство администратора мобильной связи TMA

Справка TMA Mobile

Картография и геодезия

Справка карты OpenCities

Ознакомительные сведения о карте OpenCities

OpenCities Map Ultimate для Финляндии Справка

OpenCities Map Ultimate для Финляндии Readme

Справка по карте Bentley

Справка по мобильной публикации Bentley Map

Ознакомительные сведения о карте Bentley

Проектирование шахты

Помощь по транспортировке материалов MineCycle

Ознакомительные сведения по транспортировке материалов MineCycle

Моделирование мобильности и аналитика

Справка по подготовке САПР LEGION

Справка по построителю моделей LEGION

Справка API симулятора LEGION

Ознакомительные сведения об API симулятора LEGION

Справка по симулятору LEGION

Моделирование и визуализация

Bentley Посмотреть справку

Ознакомительные сведения о Bentley View

Анализ морских конструкций

SACS Close the Collaboration Gap (электронная книга)

Ознакомительные сведения о SACS

Анализ напряжений в трубах и сосудов

AutoPIPE Accelerated Pipe Design (электронная книга)

Советы новым пользователям AutoPIPE

Краткое руководство по AutoPIPE

AutoPIPE & STAAD.Pro

Завод Проектирование

Ознакомительные сведения об экспортере завода Bentley

Bentley Raceway and Cable Management Help

Bentley Raceway and Cable Management Readme

Bentley Raceway and Cable Management — Руководство по настройке управляемой конфигурации ProjectWise

Справка по OpenPlant Isometrics Manager

Ознакомительные сведения об OpenPlant Isometrics Manager

Справка OpenPlant Modeler

Ознакомительные сведения для OpenPlant Modeler

Справка по OpenPlant Orthographics Manager

Ознакомительные сведения об OpenPlant Orthographics Manager

Справка OpenPlant PID

Ознакомительные сведения о PID OpenPlant

Справка администратора проекта OpenPlant

Ознакомительные сведения для администратора проекта OpenPlant

Техническая поддержка OpenPlant Support

Ознакомительные сведения о технической поддержке OpenPlant

Справка по PlantWise

Ознакомительные сведения о PlantWise

Выполнение проекта

Справка рабочего стола Bentley Navigator

Моделирование реальности

Справка консоли облачной обработки ContextCapture

Справка редактора ContextCapture

Файл ознакомительных сведений для редактора ContextCapture

Мобильная справка ContextCapture

Руководство пользователя ContextCapture

Справка Декарта

Ознакомительные сведения о Декарте

Структурный анализ

Справка OpenTower iQ

Справка по концепции RAM

Справка по структурной системе RAM

STAAD Закройте пробел в сотрудничестве (электронная книга)

STAAD.Pro Help

Ознакомительные сведения о STAAD.Pro

Программа физического моделирования STAAD.Pro

Расширенная справка по STAAD Foundation

Дополнительные сведения о STAAD Foundation

Детализация конструкций

Справка ProStructures

Ознакомительные сведения о ProStructures

ProStructures CONNECT Edition Руководство по внедрению конфигурации

ProStructures CONNECT Edition Руководство по установке — Управляемая конфигурация ProjectWise

Разработка эффективной секции стальной балки для модульной конструкции на основе Six-Sigma

В этом исследовании представлен систематический подход к разработке эффективной секции стальной балки для модульного строительства на основе Six-Sigma.Хотя «Шесть сигм» часто применяются в обрабатывающей промышленности и других сферах услуг, это относительно новая концепция в области проектирования и строительства зданий. В качестве первого шага в этом подходе проводятся исследования рынка и опросы для выяснения мнений потенциальных клиентов. Затем мнения клиентов преобразуются в качественные характеристики стальной балки с использованием методологии развертывания функции качества. Стальной полый фланцевый канал выбран в качестве основной модульной балки, а концепция конструкции получена и разработана с применением методологии матрицы Пью.Для проверки эффективности разработанной секции пучка было проведено пилотное испытание. Результаты показали, что разработанная секция швеллера показала отличные характеристики и сохранила высокую точность изготовления, что привело к значительному снижению расхода стали.

1. Введение

Модульная конструкция — это промышленная система строительства, процесс которой в основном состоит из заводского производства предварительно спроектированных строительных элементов, доставки готовых элементов на строительную площадку и их быстрой сборки [1].Структурную систему модульных зданий со стальным каркасом можно в основном разделить на два типа. Первая — это балочно-колонная каркасная система, которая подходит для использования в школьных зданиях или военных казармах, где требуется относительно большое открытое пространство [2]. Вторая — это система несущих стен, и общежития или помещения для бакалавров являются хорошими приложениями этого типа, поскольку они могут быть построены с помощью ряда переносных модулей единичных комнат [3, 4].

Как правило, модульный элемент каркасной системы балка-колонна создается путем соединения конструктивных элементов, таких как угловые колонны, внутренние колонны, балки перекрытия и потолочные балки, посредством болтов или сварки.На рисунке 1 показан пример стандартных модулей для начальных школ в Корее. Размеры: 9,8 м (длина), 7,5 м (пролёт от колонны), 3 м (ширина) и 3,2 м (высота). В таблице 1 представлено соотношение составов основных конструктивных элементов, используемых в этом стандартном модуле. В системе балка-колонна верхняя балка блока нижнего уровня соединяется с нижней балкой блока верхнего уровня. Такая схема подключения называется двухбалочной системой. В результате балочные элементы составляют большую часть структурных компонентов стандартного модуля, которая составляет 81%, как показано в таблице 1.Элементы балки играют важную роль, поскольку они не только вносят большой вклад в общую стоимость строительства модульных зданий, но также могут влиять на различные факторы, такие как высота этажа и вибрация пола. Следовательно, выбор соответствующих балок имеет важное значение для повышения рентабельности и производительности модульных зданий.

полого профиля

Компонент Форма Массовая доля (%)

73 Продольные балки перекрытия 9048 прямоугольные полые 9048 81
Продольные потолочные балки Прямоугольное полое сечение 32
Поперечные балки перекрытия и перекрытия Гнутые С-образные профили 7
Колонны


(a) Модульный блок с рамой
(b) Конструктивные элементы модульного блока
(a) Модульный блок с рамой
(b) Структурные элементы модульного unit

Шесть-сигма была впервые разработана Motorola в 1980-х годах [5] и стала я был хорошо известен в 1990-х годах, когда Джек Уэлч сделал это центральным элементом своей бизнес-стратегии в General Electric.С конца 1990-х годов большинство производственных компаний в Корее применяют «шесть сигм» для повышения производительности, улучшения процессов и разработки новых продуктов. Хотя «Шесть сигм» применялись к управлению строительством и проектированию жилья несколько раз, например [5, 6], это одно из очень немногих исследований, в которых концепция «шести сигм» используется для разработки новых стальных конструктивных элементов для модульного строительства.

Как правило, проекты «Шесть сигм» следуют методологии DMAIC или DFSS.DMAIC фокусируется на улучшении существующего бизнес-процесса, в то время как DFSS направлен на создание новых продуктов или проектов процессов. Основываясь на этом обсуждении, в этом исследовании предлагается систематический подход к разработке стальной модульной балки, которая может быть использована в системе балка-колонна, и подтверждается ее эффективность с помощью пилотных испытаний.

2. Методология QFD и вывод CTQ
2.1. Методология QFD

Философия подхода «шесть сигм» делает упор на отражение потребностей клиентов при разработке производственных процессов.Для достижения этого требуются идентификация и категоризация потенциальных клиентов, а также необходимо оценить важность каждой группы клиентов. В методологии шести сигм эти требования клиентов называются голосом клиентов (VOC), который получают в ходе опросов и интервью и используются в качестве базовых данных для разработки продукта. Согласно результатам интервью, производители модулей требуют снижения стоимости производства, а также сокращения сроков доставки заказа, в то время как проектировщики ожидают удовлетворения различных требований, связанных со строительством.VOC владельца здания в основном сосредоточен на отличных характеристиках производимых модулей.

В данном исследовании используется методология развертывания функции качества (QFD) для преобразования потребностей клиентов в характеристики качества разрабатываемых продуктов. Методология QFD, впервые предложенная Акао в 1960-х годах [7], представляет собой инструмент, который может обеспечить количественную оценку взаимосвязи между требованиями потребителей и характеристиками продукта с использованием корреляционной матрицы [8, 9].На рисунке 2 показан дом качества (HOQ), который требуется для проведения QFD.


В целом методология QFD следует ряду процедур: (1) определение требуемого качества; (2) рейтинг важности для нужд клиентов; (3) определение качественных характеристик; (4) корреляционный анализ требуемых качественных и качественных характеристик; (5) техническая оценка; (6) анализ взаимосвязи качественных характеристик при необходимости; (7) установка целевой спецификации для качественных характеристик.В этом исследовании требуемое качество определяется на основе ЛОС, полученных в ходе первого раунда интервью, а затем характеристики качества определяются по приоритетам на основе оценок клиентов и экспертов. Наконец, присваиваются целевые значения и рейтинги важности качественных характеристик.

В этом исследовании методика QFD используется для разработки новой стальной модульной балки. Результаты рейтингов приоритета для ЛОС, в которых учитываются требования как заказчиков, так и разработчиков продукта, представлены в таблице 2.Пункт с пометкой «требуемое качество клиентов» в таблице 2 представляет собой реорганизацию ЛОС каждой группы клиентов для анализа QDF, и его приоритетные рейтинги определяются на основе результатов опросов клиентов. Результаты таблицы показывают, что товары с высоким приоритетом имеют «низкую стоимость производства», «небольшое количество стали», «небольшую производственную деформацию» и «короткое время для складирования после заказа». При определении рейтинга приоритета в таблице 2 важность требований клиентов и их удовлетворенность существующими продуктами определяются на основе опросов.«Качество планирования» и «точка продаж» в Таблице 2 являются показателями достижимого качества и количества продаж с точки зрения разработчиков, соответственно.


Качество, необходимое клиентам (1) Рейтинг важности (2) Рейтинг удовлетворенности (3) Возможные уровни качества (4) Коэффициент повышения уровня

5) Пункт продажи
(6) Абсолютный приоритет Коэффициенты приоритета Рейтинги

Небольшое количество стали 4.6 2,8 4 1,4 7,7 10% 2
Низкая стоимость производства 4,6 2,6 5 1,9 5 1,9 17% 1
Простое конструктивное проектирование 3,6 3,4 4 1,2 4,3 5% 7
9045%

9045 6 производственная деформация3
3,4 4 1,2 4,3 5% 7
Простое соединение 3,6 3,4 4 1,2 7
Транспортировка с низкорамным прицепом 3,6 3,2 4 1,3 4,7 6% 5
9045 3 1 3 4% 15
Простой монтаж сантехнического оборудования 3.4 3,2 4 1,3 4,4 6% 6
Короткое время складирования после заказа 3,6 2,8 1,4 8% 4
Ложа заранее закреплена 3 2,6 3 1,2 4,3 5% Небольшая
3.8 3 4 1,3 7,4 9% 3
Меньше поверхностных дефектов 1,1 2,8 4 9046 3 2,8 3 9046 5% 12
Простое нанесение высокопрочной стали 3 2,8 3 1,1 3,3 4% 14
Конструкционная безопасность .6 3,6 4 1,1 4 5% 12
Снижение вибрации пола 4,2 4 4 9046 5 4,2 11

(1) Рейтинг важности: значения получены из опроса клиентов (1 ~ 5).
(2) Рейтинг удовлетворенности: значения, полученные в результате опроса клиентов (1 ~ 5).
(3) Уровни качества, которые могут быть получены с точки зрения разработчиков (1 ~ 5).
(4) Коэффициент повышения уровня: (3) / (2).
(5) Точка продаж с точки зрения разработчиков (: 1.5, ○: 1.2).
(6) Абсолютный приоритет: (1) (4) (5).
2.2. Получение CTQ

На основе анализа корреляции между требуемыми качествами и характеристиками качества могут быть получены параметры, которые имеют решающее значение для качества (CTQ) с точки зрения клиентов. Качественным характеристикам присваиваются различные значения веса (: 5 баллов, ○: 3 балла и △: 1 балл) в зависимости от соотношения с соответствующими требованиями заказчика.Общую важность можно рассчитать путем суммирования произведений взвешенного значения и абсолютной важности в таблице 3. Качественные характеристики с высокой оценкой важности могут быть выбраны в качестве потенциальных CTQ.

9050 Толщина фланцев отверстий

9045 9045 9045 9045 9045 9045 9045 9046 9045 9045 9045 9045 9019 9046 9045 9045 9045 9045 9045 9045

9045 9045 9045 90 458

9045 6 9045 9045 9045 9045 9045 9045 9045 9045 9045 9045 9045 9045 9045 9045 9045 9045 9045 9045 9045 9046

Качество, требуемое потребителями Характеристика качества
Цена балок Вклад в конкурентоспособность модулей Конструктивное исполнение bema Приоритетные отношения Номинальные характеристики
Площадь поверхности на единицу длины Длина сварного шва на единицу длины Длина пролета Толщина стенок Диаметр отверстия в стенке Количество стенок Высота балок перекрытия и перекрытия Вес балок перекрытия на единицу площади плана Момент инерции на площадь сечения балки Модуль упругости сечения на площадь сечения балки Рычаг болтов на концевой пластине Число осей симметра y Радиус криволинейного сечения

Низкая стоимость балок 9045 9045
Небольшое количество стали 7.7 10% 2
Низкая стоимость производства ○46 9046 9045 9045 9045 13,1 17% 1
Простое проектирование модульного здания
Простое конструктивное проектирование 9046 9019 9019 90 458 4.3 5% 7
Легкое архитектурное проектирование 9046 9045 9046 9045 4,3 5% 7
Простота изготовления и транспортировки 9045 9046 9045
Простое соединение 4.3 5% 7
Транспортировка с низкорамным прицепом 463 9046 4,7 6% 5
Перевозка грузовым автомобилем 9046 9045 9045 9045 9045 9045 9045 3 4% 15
Простая установка сантехнического оборудования 4.4 6% 6
Короткое время для складирования 9045 9045 9045 9045 9045 9045 9045
Короткое время для складирования после заказа 8% 4
Запас заранее закреплен 9045 9045 8 4.3 5% 7
Высокое качество изготовления

Малая производственная деформация

9045 9046 9045 9045 9046 9045 9046

9% 3
Меньше дефектов поверхности 5% 12
Простое нанесение высокопрочной стали 9046 9045 9046 9045 9046 9045 3.3 4% 14
Конструктивные характеристики
Конструктивная безопасность 12
Небольшая вибрация пола 3 9045 9045 9046 9045 8 4.2 5% 11

Абсолютный приоритет 126 194 116 62 92 90 182 72 101 80 48 100%
Коэффициенты приоритета 8,1% 12,5% 7.5% 4,0% 5,9% 5,8% 3,0% 7,1% 6,1% 8,9% 11,7% 4,6% 6,5% 5,1% 9046%
Рейтинги 4 1 5 13 9 10 15 6 9045 11 14

Этот процесс получения CTQ важен в методологии шести сигм, которая максимально отражает потребности клиентов.Летучие органические соединения не содержат каких-либо прямых заявлений о характеристиках качества, но их можно преобразовать в проектируемые характеристики качества с помощью анализа QFD. В таблице 3 перечислены рейтинги важности, полученные на основе корреляционного анализа требуемых качественных и качественных характеристик.

Анализ QFD показал, что наиболее важными качественными характеристиками являются «длина сварного шва на единицу длины», «момент инерции на единицу площади сечения балки» и «вес балок перекрытия на единицу площади плана.Эти элементы выбираются как CTQ на следующем этапе и выражаются количественно. Среди 15 характеристик качества три основных элемента выбраны как CTQ и определены, как показано в таблице 4, где показаны их определения, методы измерения, текущий и целевой уровни. Целевые уровни определяются с использованием существующих построенных RHS (прямоугольные полые секции) и каналов в качестве эталонов.


CTQ Определение Метод измерения ⁢ Текущий уровень Целевой уровень
Встроенный RHS4
9045 9045 9045 длина на единицу длины
Длина сварки на 1 м длины балки Измерение длины сварки 4 0 Менее 2
Момент инерции на площадь сечения балки Момент инерции, деленный на площадь сечения балки Расчет момента инерции и площади сечения балки 127 см 2
(7.Пролет 5 м)
132 см 2
(пролет 7,5 м)
Более 150 см 2
(пролет 7,5 м)
Вес балок перекрытия на единицу площади плана Общий вес балки, используемые для модулей, разделенные на площадь в плане модуля Расчет веса балок после перепроектирования модулей 0,30 кН / м 2
(пролет 7,5 м)
0,25 кН / м 2
(пролет 7,5 м )
Менее 0,28 кН / м 2
(7.5 м)

3. Дизайн продукта с использованием методологии матрицы Пью
3.1. Функциональный анализ и матрица Пью

Определены основные функции стальной модульной балки и разработана ее оптимальная конструкция с использованием CTQ, полученных на предыдущем этапе. В таблице 5 описаны основные процессы, необходимые для изготовления секции стальной модульной балки, и функции, требуемые для каждого процесса, классифицируются по одной из трех функций, а именно: основная функция (необходимая), функция притяжения (функция разглаживания) и функция различения (основная функция). удовлетворительнее).Основные функции должны быть удовлетворены, в то время как привлекательные и дифференцированные функции могут быть дополнительно учтены в процессе проектирования.


9045 9045 9045 9045 Сварка концевой панели
Соединительная балка и колонна
Соединительная балка и плита
Соединительная балка и направляющая потолка
Соединительная балка и направляющая стены 9045

Основной процесс Изготовление балок Сборка модулей Транспортировка и установка Обеспечение конструктивных характеристик
Транспортировка модулей Прочность балки на изгиб
Прочность балки на сдвиг
Минимизировать прогиб балки
Минимизировать пол вибрация
Устойчивость к землетрясениям и ветру
Огнестойкость
Функции разгрузчика Проникновение в сантехническое оборудование
Основные функции удовлетворения Минимизируйте место для склада8 —

Ключевые функции можно определить на основе корреляционного анализа между характеристиками качества и связанными функциями, применив тот же метод, который использовался для создания CTQ в таблице 3.В таблице 6 показана взаимосвязь между характеристиками качества и ключевыми функциями. Исходя из этого соотношения, в качестве ключевых функций выбираются «минимизация прогиба и вибрации балки», «прочность балки на изгиб», «устойчивость к землетрясениям и ветру» и «проникновение в трубопроводное оборудование».

9045

903 9046 9046 9045 9045 9046 9045 9045 длина

9045 9045 9045 9045 9045 9045 9045 9045 9045 9045 9045 9045 9045 9045 9045 балок перекрытия на единицу площади плана 9045 9045 9045 болт 9045 9045 9045 9045 9045 9045 пластина Качество 9045

9045 64

9045 9045 9045 9045 9045 9045 9045 9045 9045 9045 9045 9045

% Рейтинг 8458 9045

Характеристика качества Основная функция
Сборка модулей ⁢ Обеспечение конструктивных характеристик ⁢ Вспомогательная функция

Соединительная балка
Соединительная балка и плита Соединительная балка и потолочная направляющая Соединительная балка и настенная направляющая Прочность балки на изгиб Минимизация прогиба и вибрации балки Устойчивость к землетрясениям и ветру Огнестойкость Проникновение сантехнического оборудования Транспортировка модулей

Стоимость балки 9045 9045 на единицу длины
Вклад в конкурентоспособность модуля
Толщина перемычек6 9 9045
Диаметр отверстия в стенке 9046 9045
Количество ребер
Количество отверстий 0458
Высота балок перекрытия и перекрытия
Конструктивное исполнение балки3
Момент инерции на площадь поперечного сечения балки 9046 9045 9045 9045
Модуль упругости на единицу площади сечения балок 9045
Число осей симметрии 9046
Радиус криволинейного участка 9,5% 8,6% 6,7% 4,7% 16,7% 19,7% 11,9% 0,6% 10,1% 4,8%
5 6 7 10 2 1 3 11 4 9

905 Необходимо разработать оптимальную концепцию дизайна, удовлетворяющую производным ключевым функциям.Для этого можно использовать различные методы, такие как сравнительный анализ передовых технологий, мозговой штурм экспертами, ТРИЗ и ментальное отображение. В этом исследовании созданы различные решения, которые могут удовлетворить ключевые функции, и несколько возможных вариантов дизайна получены путем объединения этих решений. Наконец, матрица Пью используется для выбора оптимального дизайна среди полученных дизайнов.

В таблице 7 перечислены доступные решения для каждой из ключевых функций стальной модульной балки.В таблице указано, что существует два решения для «проникновения трубопроводного оборудования» и «соединения балки и плиты», четыре решения для конструктивных функций, в частности, «прочность балки на изгиб», «минимизация прогиба и вибрации балки» и «землетрясение и ветер. сопротивление »и одно решение для всех остальных функций. Эти решения можно комбинировать для создания оптимальной концепции дизайна. Комбинируя решения, перечисленные в Таблице 7, можно получить семь концепций дизайна. Они удовлетворяют различным функциям, необходимым для балок перекрытия и потолка модульной системы балок-колонн, и демонстрируют разные характеристики в отношении стоимости производства, расхода стали и доступности как балок перекрытия, так и балок перекрытия.Их характеристики приведены в Таблице 8.

9046 4

Основные функции ⁢Решения

Проникновение в трубопровод A Укрепляющее устройство Проникать без армирования
Раствор B
Транспортировка модулей Предельная высота модуля менее 3,3 м
Сварка концевой пластины Предельная ширина фланца менее 120 мм
Соединительная балка и колонна пространство для болтов на концевой пластине
Соединительная балка и плита Объединение балки и опоры плиты
Решение a
Отдельная опора балки и плиты
Решение b
Соединение балки и направляющей потолка Соединить направляющую с полотном балка с винтом
Соединительная балка и направляющая стены Обеспечение ширины полки 60 мм
Прочность балки на изгиб Используйте полый фланец (толщина полки = толщина стенки)
Решение I
Используйте полый фланец (толщина полки> толщины стенки )
Solution II
Используйте открытый фланец (толщина фланца = толщина стенки)
Solution III
Используйте открытый фланец (толщина фланца> толщины стенки)
Solution IV
Минимизируйте прогиб и вибрацию балки
Землетрясение и устойчивость к ветру

903 + 905 Решения + a + II

Стоимость производства Очень высокая


Комбинация решений Решения
A + a + I
Решения
A + b + II
Решения
B + a + III
Sol utions
B + b + III
Solutions
B + b + IV

Концепции дизайна
Очень высокая высокий Очень высокий Средний Средний Очень высокий
Количество стали Очень низкий Низкий Очень низкий Очень низкий Низкий Низкий Совместимость между балкой перекрытия и потолка Несовместимо Совместимо Несовместимо Совместимо Несовместимо Совместимо Совместимо

Выберите из 9000 оптимальных вариантов для выбора из 9000 оптимальных дизайнов кандидатов, перечисленных в таблице 8, создается матрица Пью. ред в таблице 9.В этой методологии относительная оценка проводится для каждого кандидата путем сравнения его с эталонным дизайном по каждому из ключевых критериев. В качестве эталонного дизайна для этого сравнения выбрана созданная RHS. Таким образом, если кандидат показывает лучшую производительность, чем эталонный дизайн, это обозначается как +. Если кандидат хуже или равен эталонному дизайну, он обозначается как — или S соответственно. В качестве оптимального дизайна выбирается кандидат с наибольшей разницей между суммой плюсов и минусов.Результаты в таблице 9 показывают, что концепция дизайна 2 является оптимальной. Таким образом, он выбран в качестве прототипа стальной модульной балки сечения.

903 9045 9045 Сумма

5 9


Лучше +
То же S
Хуже —
Ссылка Концепция 1 Концепция 2 Концепция 3 Концепция 4 3 Концепция

Концепция 4 Концепция

Концепция 7

Ключевые критерии Вес
Стоимость изготовления 5 S + + +
Стоимость противопожарной защиты 4 S — 9045 9045 S + + + + +
Простота изготовления 3 S + + + + + + +
S 5 Новые инвестиции 5 + +
Совместимость 4 S + + — Творчество 3 S + + + + S S S

4 9046 5 9045 9045 3 4 3 4 2
Сумма — 0 3 2 3 2 3 2 4
Сумма S 7 0 0 1 1 1 1 9045 sum3

1
9045 0 15 19 10 14 13 17 7
Взвешенная сумма — 0 13 9 9 8 18

Прототип имеет полые фланцы как в верхней, так и в нижней частях секции, как показано в таблице 9.Его можно изготавливать методом профилирования, при котором тонкие стальные листы пропускаются через несколько валков и последовательно сгибаются при комнатной температуре. Форма поперечного сечения проиллюстрирована на рисунке 3. Стальной балочный элемент с формой поперечного сечения, показанной на рисунке 3, для удобства далее именуется балкой с оптимизированной модульной конструкцией (MCO).


3.2. Детальный проект балки MCO

В этом разделе обсуждается детальный проект балки MCO с учетом производственного процесса.С детализированными компонентами проекта поперечное сечение имеет изменяемую часть, а также неизменную часть, как показано на рисунке 4. Хотя балки MCO, изготовленные с помощью процесса профилирования, требуют меньших производственных затрат, чем обычные сборные балки, различие по глубине также необходим для их применения в модульных зданиях с различными пролетами. Следовательно, верхняя и нижняя полые части фланца выполнены как неизменные части и производятся с использованием одного валка. Напротив, толщина и ширина секции полотна могут изменяться.Конструктивные требования для каждого расчетного фактора балки MCO перечислены в таблице 10. Сталь SPA-H используется для изготовления балок MCO, поскольку она обладает высокой прочностью, а также высоким пределом прочности на разрыв 490 МПа.


Расчетный фактор Расчетные требования

Фланец с неизменяемым сечением
Ширина фланца меньше Ширина фланца ширина колонны (ширина колонны: 125 мм или 150 мм)
(ii) Требуется минимальная ширина плоского фланца (50 мм) для присоединения к стойке стены
Радиус изогнутого сечения (i) Минимальный радиус изогнутого секция с меньшей вероятностью вызовет трещину
Высота фланца (i) Отношение фланца к толщине больше 61 (> ( h — 61 т ) / 2)
Длина сварки ( i) Предотвращение местного коробления
Переменное сечение
Толщина стального листа (i) Переменное сечение для переменных нагрузок на пол и пр. ANS
Высота перемычки (i) Переменные секции для переменных нагрузок на перекрытие и пролетов
(ii) Способен проходить через трубы


Процедуры проектирования балки MCO неизменное поперечное сечение (полый фланец) можно резюмировать следующим образом.

Шаг 1 (настройка диапазона ширины фланца, как показано на рисунке 5). (i) Если минимальная ширина колонны составляет 125 мм, ширина полки находится в диапазоне 100 ~ 120 мм.
(ii) Минимальная ширина горизонтального плоского фланца должна составлять не менее 50 мм.


Шаг 2 (определение и показано на рисунке 6). Эти параметры являются постоянными независимо от толщины стального листа, если используется один и тот же процесс профилирования. (I) Способность изгиба стали SPA-H: если угол изгиба составляет 180 градусов, внутренний радиус должен быть не менее 1.В 5 раз больше толщины фланца. (Ii) Максимальная толщина стального листа ограничена 10 мм. (Iii) Если угол изгиба находится в диапазоне от 90 до 180 градусов, = 15 мм. (Iv) Если угол изгиба составляет 90 градусов, = 12 мм.


Шаг 3 (определение ширины фланца). (i) Если толщина стального листа составляет 10 мм, а и составляет 15 и 12 мм, соответственно, ширина плоского фланца находится в диапазоне от 53 до 73 мм, что удовлетворяет условию шага 1.
(ii) Фланец ширина определяется как 120 мм, что является максимальным значением, допустимым условием шага 1, учитывая его легкое крепление к потолку и направляющим пола.

Шаг 4 (определение). Это значение является постоянным, если используется один и тот же процесс профилирования независимо от толщины фланца. (I) Если угол изгиба меньше 90 градусов, = 12 мм, что то же самое, что и.

Шаг 5 (настройка диапазона высоты фланца, показанного на рисунке 7). (i) Если предполагается, что верхний и нижний фланцы параллельны друг другу, а толщина фланца составляет 10 мм, = 10 + 15 + 15 + 10 = 50 мм.
(ii) Высоту полки можно рассчитать, учитывая максимальную высоту балки 400 мм и минимальную толщину стального листа 4.5 мм и применяя максимальное отношение ширины к толщине 61 для предотвращения упругого местного коробления как = (400 — 61 × 4,5) / 2 = 63 мм.


Шаг 6 (окончательный выбор неизменных размеров верхнего полого фланца). (i) Передняя сварка выполняется на соединении стальной пластины, как показано на Рисунке 8.


Следующие расчетные условия для переменной части поперечного сечения балки MCS приняты для трех пролетов модуля: 6, 7,5 и 8,1 м: нагрузка на балку перекрытия в диапазоне 2 ~ 5 кН / м 2 , временная нагрузка на балку перекрытия в диапазоне 2 ~ 5 кН / м 2 , нагрузка на балку перекрытия в диапазоне 0.3 ~ 0,5 кН / м 2 , а переменная нагрузка на потолочную балку находится в диапазоне 0,5 ~ 1 кН / м 2 . Различные формы поперечного сечения балки MCO разрабатываются путем изменения толщины стального листа и высоты стенки в качестве переменных конструкции, при этом соблюдаются требования к размерам поперечного сечения, описанные выше. Как показано в Таблице 11, в качестве расчетных значений используются 6 значений толщины стального листа и 7 значений высоты стенки. Эффективный момент инерции для поперечных сечений в таблице находится в диапазоне от 1530 до 18 218 см 4 .Всего на рисунке 9 показаны 42 спроектированных формы поперечного сечения балки MCO.

Толщина стального листа

Расчетные факторы Проектные требования Расчетные значения

Используйте стандартные стальные изделия (i) 4,5 мм, 6 мм, 7 мм, 8 мм, 9 мм, 10 мм
Глубина балки Примените модульную координату (i) Пол балка: 270 мм, 300 мм, 330 мм, 360 мм, 390 мм
(ii) Потолочная балка: 200 мм, 240 мм


4.Проверка конструкции и пилотные испытания

В качестве заключительного этапа методологии DFSS балочные валки MCO производятся с использованием оборудования для профилирования местной компании в Корее, и оценивается их формуемость и пригодность для сварки. На рисунке 10 показана процедура опытного производства разработанных секций балки MCO. Длинная полоса из рулонной стали пропускается через комплекты валков до тех пор, пока не будет получена форма с полыми верхними и нижними полками. Затем изготовление секции балки MCO завершается сваркой гнутой формы.На рисунке 11 показан пример собранной модульной установки с изготовленными балками MCO.



Результаты CTQ и оценки производительности конечных продуктов приведены в Таблице 12. Уровень деформации балки MCO, возникающий во время ее производства, составляет менее 5 мм на 10 м. Хотя некоторая деформация может иметь место во время вторичной обработки, такой как сварка кронштейнов и концевых пластин, дополнительная коррекция может быть выполнена в процессе сборки модуля, что приведет к погрешности менее 3 мм на единицу модуля.Чтобы подтвердить, что изготовленные балки обладают достаточным моментом инерции на единицу площади поперечного сечения, в общей сложности 150 случаев тестируются для различных пролетов перекрытия и условий нагружения. Результаты теста показывают, что средний пролет пола составляет 183,38 см 2 , а стандартное отклонение составляет 16 см 2 . Таким образом, среднее значение намного выше проектной цели, которая составляет 160 см 2 . Для трех пролетов по 6, 7,5 и 8,1 м выбираются балки перекрытия с оптимальным сечением, а затем оценивается вес балок перекрытия на единицу площади для каждого случая.Из результатов таблицы видно, что целевые значения достигнуты для всех трех случаев.

9045 на длину блока м)


Расчетные факторы Расчетные цели Результаты испытаний

Проверка CTQ Welding Менее 2 2
Момент инерции на единицу площади сечения балки (см 2 ) Больше 150 Среднее 183.86
Вес балок перекрытия на единицу площади (кН / м 2 )
Пролет 6 м Менее 0,25 0,18
Пролет 7,5 м 9046 0,28 0,25
Пролет 8,1 м Менее 0,35 0,32
Пилотное испытание
Пилотное производство балки деформация на изгиб меньше 0.05% Менее 0,05%
Пилотная сборка модуля Допуск 3 мм Менее 3 мм

В этом исследовании был представлен системный подход разработка эффективной секции стальной балки для модульного строительства на основе Six-Sigma. В качестве первого шага этого подхода проводятся исследования рынка и опросы для выяснения мнений потенциальных клиентов.Затем мнения клиентов были преобразованы в качественные характеристики швеллерной стальной балки с использованием методологии развертывания функции качества. Стальной полый фланцевый канал был выбран в качестве основной модульной балки, а концепция проекта была получена и разработана с применением методологии матрицы Пью. Для проверки эффективности разработанной секции пучка было проведено пилотное испытание. Основные выводы этого исследования заключаются в следующем: (1) Чтобы отразить потребности клиентов в разработке производственных процессов, была применена методология QFD, а также «длина сварки на единицу длины», «момент инерции на площадь сечения балки, »И« вес балок перекрытия на единицу площади плана »были выбраны в качестве CTQ.Были также установлены количественные целевые значения для этих элементов. (2) Семь концепций дизайна были разработаны на основе анализа ключевых функций стальной модульной балки для удовлетворения производных CTQ. Методология матрицы Пью была применена для получения оптимальной конструкции стальной модульной балки, которая имеет полые фланцы вверху и внизу. (3) В окончательной конструкции изделия поперечное сечение балки MCO имеет верхнюю и нижнюю полые части. части фланца как неизменяемая часть и секция стенки как изменяемая часть.Результаты опытного производства балки MCO показывают, что вес балок перекрытия на единицу площади можно снизить в среднем до 0,25 кН / м 2 для стандартного пролета 7,5 м, что на 18% меньше соответствующего значение для наростной балки RHS. Все модули, собранные с балочными изделиями MCO, показывают погрешность менее 3 мм на единицу модуля, что соответствует целевому значению. (4) Основываясь на методологии шести сигм DFSS, в этом исследовании была предложена методология, которая может эффективно отражать запросы клиентов. потребности, такие как снижение стоимости производства, меньшее использование материалов и уменьшение структурной деформации модульных единиц, при проектировании продукта.Ожидается, что предложенный метод может быть использован для разработки других типов структурных модульных балок и сможет удовлетворить разнообразные требования различных групп потребителей.

Конкурирующие интересы

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов в отношении публикации этой статьи.

Благодарности

Это исследование было поддержано грантом Корейского национального исследовательского фонда (грант № NRF-2016 R1D1A1B01010615).

Стальная балка

Семейство балочных станов

Основано в 1987 году как совместное предприятие Nucor Corporation и Yamato Kogyo, Co., Nucor-Yamato Steel была основана на стремлении произвести революцию в производстве стальных конструкционных профилей в Северной Америке. Первоначальное партнерство объединило две независимые технологии, которые ранее были успешными в сталелитейной промышленности: мини-стан и литье заготовок балок. Эта комбинация позволила повысить эффективность производства стальных конструкционных профилей. Это позволило нам стать самым безопасным, высококачественным, экономически эффективным и производительным сталеплавильным предприятием в мире, и сегодня Nucor-Yamato Steel является крупнейшим сталелитейным заводом в Западном полушарии.

Успех Nucor Yamato привел к открытию нашего второго завода по производству строительных конструкций в Беркли, Южная Каролина, в 1998 году. Обладая общей мощностью более 3,25 миллиона тонн, мы можем производить широкий спектр профилей и материалов. Наша конструкционная сталь помогла сформировать очертания и соединить людей с городами, пригородами и за пределами города, выступая в качестве структурных систем в зданиях и мостах по всему миру.

Наш успех является прямым результатом стремления всей нашей команды постоянно улучшать наш портфель, тем самым делая проекты наших клиентов эффективными, экономичными и экологически безопасными.Мы демонстрируем это обещание, инвестируя в наших товарищей по команде, в наше оборудование и инновации, необходимые для того, чтобы всегда производить сталь более высокого качества и расширять ассортимент нашей продукции.

Универсальность и адаптируемость, продемонстрированные нашими товарищами по команде в Nucor-Yamato Steel и Nucor Steel Berkeley, не только способствовали нашему признанию в качестве лидера в бизнесе металлоконструкций, но также позволили нам добиться успеха в наших усилиях всегда заботиться о наши клиенты, будучи ответственными за культуру и охрану окружающей среды в сообществах, где мы живем и работаем.

Преимущества различных стальных профилей

ширина: 170 пикселей;
высота: 180 пикселей;
}
.table {
border: solid 1px # c4c7ce;
выравнивание текста: по центру;
}

.table-row {
border: solid 1px # c4c7ce;
}
.table-heading {
border: solid 1px # c4c7ce;
}
.table-data {
border: solid 1px # c4c7ce;
размер шрифта: 16 пикселей;
vertical-align: middle;
}
td.good {
background-color: lightgreen;
цвет: темно-зеленый;
}
тд.плохой {
background-color: # ff8e8e;
цвет: темно-красный;
}
td.moderate {
background-color: # fee3c2;
цвет: оранжевый;
}

td.name {
font-weight: 400;
}

# summary-table th {
width: 16%
}

.table-row.last td {
font-size: 13px;
line-height: 22px;
} ]]> Как часто мы обращаем внимание на геометрическую форму стальных профилей, используемых в строительстве, и осознаем важность формы? Все мировые стандарты проектирования и строительства стали определяют несколько распространенных форм, которые можно использовать в качестве стального элемента.Эти сечения отличаются профилем формы поперечного сечения. Ниже приведены несколько часто используемых разделов.

Зачем нужны разные типы секций? Пройдя по приведенному выше списку, можно задаться вопросом, почему нам нужно формовать стальные секции в разные формы, вместо этого использовать твердые формы (прямоугольные, квадратные, круглые или другие многоугольники)? Чтобы узнать причину, нам нужно немного понять приложения нагрузки, структурные явления, воздействующие на элемент, параметры, которые контролируют конструктивную способность элемента.Наиболее распространенные приложения нагрузки, которые встречаются в конструкции, включают одно или комбинацию из следующих:
  • Точечные нагрузки
  • Равномерно распределенные нагрузки
  • Момент / прямая гибка
  • Вращение
В зависимости от типа и способа приложения нагрузки элемент подвергается одному или комбинации структурных явлений, таких как:
  • Компрессия
  • Напряжение
  • Ножницы
  • Изгиб
  • Торсион
Чтобы оценить член против вышеупомянутых явлений, существует несколько параметров (включая, но не ограничиваясь ими), которые указывают на предлагаемое сопротивление, например:
  • Площадь поперечного сечения
  • Глубина общая
  • Толщина стенки, фланца / ов и ножек
  • Момент инерции и / или модуль упругости
  • Постоянная кручения
-> Ознакомьтесь с бесплатным калькулятором момента инерции SkyCiv Возвращение к формованию сплошного профиля в различные стальные профили; На основе нескольких сочетаний нагрузок, приложенных нагрузок, подверженных структурным явлениям и требуемого параметра сопротивления, сплошные секции формуются и конфигурируются в профили различной формы.Формование сплошного сечения в профили формы помогает достичь высокого отношения материала к емкости. Таким образом, сохраняется расход стали (объем и вес). Здесь мы кратко рассмотрим каждый тип раздела. Мы анализируем каждый тип профиля на основе критериев проектирования конструкций, удобства использования и преимуществ формы профиля.

I-образная / W-образная / H-образная Профиль формы этой секции похож на алфавит «I» или «H». W-образная форма — это общее обозначение, используемое в руководстве AISC Steel Construction для этого типа сечения.Этот раздел используется для всех типов комбинаций нагрузок, кроме чистого вращения. Эта секция очень эффективна, чтобы противостоять (по порядку) изгибу и сжатию. Чаще всего этот раздел используется для балок / балок, колонн в зданиях и мостах.

Льготы
  • Высокая консервация стали по сравнению со сплошным прямоугольным или квадратным сечением.
  • Универсальный стержень — может использоваться для большинства конструкций, связанных с стержнем.
  • Наличие большого количества определенных сечений в руководствах по проектированию стальных конструкций позволяет оптимизировать конструкцию.
  • Обеспечивает хорошую совместимость для соединений с другими первичными или вторичными участниками.

Недостатки
  • Нельзя нагружать в направлении X-X, так как секция имеет очень небольшую конструктивную нагрузку по сравнению с направлением Y-Y.
  • Обладает меньшим сопротивлением скручиванию, так как имеет открытое сечение.
рисунок: Типичное использование двутаврового профиля в качестве балок и колонн

C Форма / каналы Профиль формы этого сечения похож на алфавит «С»; поэтому мы называем их С-образной формой.Канал — это общее обозначение, используемое в руководстве AISC Steel Construction для этого типа раздела. Этот раздел в основном используется для приложений с равномерно распределенной нагрузкой с небольшим моментом / изгибом. Эта секция очень эффективна для использования в качестве вторичного элемента конструкции, когда нагрузка передается на другие основные элементы конструкции. Чаще всего C-образная форма / каналы в качестве второстепенного конструктивного элемента — это поперечные балки, поддерживающие пол, прогоны для стропильных ферм, стойки в каркасе стен, опорные элементы для потолочных сборок и т. Д.

Льготы
  • Идеальная замена I-образной формы, когда изгиб не является критическим фактором, с сохранением почти половины стали.
  • Обеспечивает высокую конструктивную способность при использовании многослойной системы. Бывший. Система перекрытий перекрытия, прогоны в стропильной ферме и т. Д.
  • Можно разместить вплотную друг к другу для создания виртуального I-образного сечения.
  • Обеспечивает хорошую совместимость для соединения с другими стальными элементами и бетонными / кирпичными поверхностями.

Недостатки
  • Очень нестабильно при нагрузке без крепления верхнего фланца из-за несимметричной геометрии по оси Y-Y.
  • Не подходит для тяжелых нагрузок.
Рисунок: Типичное использование легкого стального профиля C-образной формы в качестве стоек для стеновых и кровельных балок.

L Форма / Угол Профиль формы этого сечения похож на алфавит «L»; поэтому мы называем их L-образной формой. Этот раздел также называется «Угол», как указано в Руководстве по стальным конструкциям AISC, а также из-за возможности использования угловых соединений. Эта секция широко используется для приложений точечной нагрузки, чтобы противостоять сдвигу, растяжению и сжатию.Эта секция идеально подходит для использования в качестве соединительного элемента, основного компонента сборного элемента и т. Д. Чаще всего этот раздел используется для соединения между I-образными и / или другими формами, крепления в элементах фермы, поясах, планках. и / или шнурки сборного элемента, элементы диафрагмы в системе балок моста, элементы жесткости перемычки для двутавровых секций и т. д.

Льготы
  • Обеспечивает высокую конструктивную способность соединений, чтобы противостоять сдвигу болта / сварного шва.
  • Очень предпочтительно использовать в качестве элемента жесткости для ферм, поскольку они обеспечивают хорошее сочетание осевой прочности на изгиб (растяжение / сжатие).
  • Можно разместить вплотную друг к другу для создания виртуального Т-образного сечения.

Недостатки
  • Несимметричная геометрия в направлениях X-X и Y-Y.
  • Предлагается очень низкое соотношение материала и конструкционной способности по сравнению с другими профилями
рисунок: Типичное использование I-образной формы в качестве основных балок и углов в качестве диафрагм в системе мостовых балок

Т-образные / структурные тройники Профиль формы этого сечения похож на букву «Т»; поэтому мы называем их Т-образной формой.Структурный тройник — это стандартное обозначение, используемое в Руководстве по стальным конструкциям AISC для этого типа сечения. Эта секция обычно отделяется от стандартной двутавровой формы путем удаления нижнего фланца. Эта секция может использоваться для всех приложений нагрузки, аналогичных I-образной секции. Эта форма обеспечивает значительную способность к изгибу на стороне фланца по сравнению со стороной без фланца. Наиболее распространенное использование этого сечения — это соединительный элемент между двутавровыми или другими формами, второстепенные элементы балки (перемычки), элемент пояса в фермах и первичный элемент сборного элемента, элементы концевой диафрагмы в системе мостовых балок и т. Д.

Льготы
  • Идеальная замена двутавровых секций, в которых один боковой прогиб незначителен, или для уменьшения общей глубины элемента.
  • Обеспечивает высокую устойчивость к осевому изгибу по сравнению с L-образной формой благодаря глубине стенки и симметрии.

Недостатки
  • Нельзя нагружать в направлении X-X, так как секция имеет очень небольшую конструктивную нагрузку по сравнению с направлением Y-Y.
  • Очень ограниченное применение из-за несимметричной геометрии относительно оси X-X.
Рисунок: Типовой элемент конструкции Т-образной формы

Квадратные, прямоугольные и круглые полые конструкции (HSS) Полый структурный профиль (HSS) получается из стальных труб квадратной, прямоугольной и круглой / круглой формы. Этот раздел является закрытым по сравнению с другими разделами, описанными выше. Этот раздел хорошо подходит для точечных нагрузок и вращения. Эта секция обеспечивает высокую конструктивную способность против сжатия и кручения. Чаще всего этот раздел используется для несущих колонн, валов и т. Д.

Льготы
  • Обеспечивает высокое сопротивление скручиванию по сравнению с профилями I, C, L и T.
  • Обеспечивает высокую структурную способность в обоих направлениях (X-X и Y-Y) по сравнению с формами I, C, L и T.
  • Может использоваться как оболочка бетонной колонны для увеличения осевой нагрузки.
  • Относительно выгодное соотношение веса и грузоподъемности (в осевом направлении)

Недостатки
  • Обычно не используется в качестве изгибаемого элемента из-за большего использования стали по сравнению с эквивалентным I-образным сечением.
  • Такие соединения, как болтовые соединения, сложно установить, так как секция закрыта.
Рисунок: Типичное использование формы HSS в качестве колонны, формы I в качестве основных балок и формы C в качестве второстепенных балок

Заключение Другие профилированные секции, которые также используются в качестве стальных элементов, — это секции трубы, секции плиты и секции стержней. Основываясь на приведенном выше обсуждении, мы теперь можем понять различия между различными профилями формы, их относительные преимущества, их структурную прочность и т. Д.Оптимальная конструкция конструкции включает в себя все вышеупомянутые отдельные секции формы, которые должны быть правильно выбраны, предназначенные для поддержки и передачи нагрузок должным образом по всей конструкции. В следующий раз, когда мы увидим различные стальные секции в строительстве, теперь мы знаем, почему определенная форма используется в качестве элемента конструкции. Мы также можем понять важность профиля формы секции в структурном проектировании и строительстве.
Результат I Форма C Форма L Форма T Форма HSS
Осевой Хорошо Умеренная Умеренная Умеренная Хорошо
Изгиб X-X Плохо Плохо Умеренная Плохо Хорошо
Изгиб Y-Y Хорошо Умеренная Плохо Умеренная Хорошо
Устойчивость к устойчивости Плохо Плохо Плохо Плохо Умеренная
Кручение Плохо Плохо Плохо Плохо Хорошо
Ножницы Хорошо Умеренная Умеренная Умеренная Хорошо
Примеры Стальные балки / балки перекрытия / колонны Балки в системе кровельного каркаса Элементы распорки фермы Элементы пояса фермы Колонны
Сэм Карильяно
Генеральный директор и соучредитель SkyCiv
BEng (Гражданский), BCom
LinkedIn

Мы не можем найти эту страницу

(* {{l10n_strings.REQUIRED_FIELD}})

{{l10n_strings.CREATE_NEW_COLLECTION}} *

{{l10n_strings.ADD_COLLECTION_DESCRIPTION}}

{{l10n_strings.COLLECTION_DESCRIPTION}} {{addToCollection.description.length}} / 500 {{l10n_strings.TAGS}} {{$ item}} {{l10n_strings.ПРОДУКТЫ}} {{l10n_strings.DRAG_TEXT}}

{{l10n_strings.DRAG_TEXT_HELP}}

{{l10n_strings.LANGUAGE}} {{$ select.selected.display}}

{{article.content_lang.display}}

{{l10n_strings.AUTHOR}}

{{l10n_strings.AUTHOR_TOOLTIP_TEXT}}

{{$ select.selected.display}} {{l10n_strings.CREATE_AND_ADD_TO_COLLECTION_MODAL_BUTTON}} {{l10n_strings.CREATE_A_COLLECTION_ERROR}}

Стальные балки — Punchlist Zero

Балки салазок обеспечивают структурную целостность зданий, конструкций салазок и многих других стальных конструкций. Правильная конструкция, спецификация и сборка стальных балок обеспечивают основу для успешной сборки стальных конструкций.В этой статье вы узнаете о типах стальных балок, используемых в конструкции салазок, о процессе выбора балок, связанных стальных компонентах и ​​процессе строительства.

Типы балок

Три основных типа балок могут использоваться для каркаса и поддержки структурных салазок: двутавровые балки, c-образный канал и несущие трубы.

Двутавровые балки

Двутавровые балки также известны как W, H, прокатные балки и универсальные балки. Они выдерживают большие нагрузки, обеспечивают однонаправленный изгиб, экономичны и универсальны.В результате двутавровые балки часто используются в конструкции салазок.

Наиболее часто используемым двутавровым сечением в США является широкий фланец (W-образная форма). Внутренние поверхности их фланцев на большей части площади параллельны. Доступны формы с широкими полками в стандарте ASTM A992 с пределом текучести от 340 до 450 МПа.

C-образный канал

Также известный как параллельный фланцевый канал, C-образный канал может использоваться как балка и колонна. Материал С-канала — алюминий, сталь и нержавеющая сталь.Они обеспечивают плоскую заднюю часть полотна и меньший радиус вращения, чем двутавровое сечение той же высоты.

В отличие от двутавровых балок ось изгиба С-образного канала не центрируется по ширине полок. Размер варьируется в зависимости от конструкции салазок. Классы C-канала обозначаются в соответствии с ASTM A276. Он образует опоры для оборудования, используемого в конструкции салазок и системы потолочных каналов. С-образные профили предпочтительнее для двутавровых балок из-за их способности выдерживать допуски по прочности при более низкой толщине, чем двутавровая балка, и полезности при малых пролетах.

Структурные трубы

Структурные трубы имеют полое поперечное сечение из конструкционной стали и могут заменять двутавровую балку и С-образный канал. Он доступен в различных формах, включая прямоугольную, квадратную и круглую. Выбор формы зависит от требований к материалам, спецификаций и области применения.

Структурные трубы обеспечивают высокое соотношение прочности и веса. Он имеет большой радиус вращения вокруг обеих осей. Эстетически структурные трубы обеспечивают хороший эстетический вид за счет гладких сторон, закрытых участков и закругленных углов.

Закрытые секции НКТ обеспечивают эффективное сопротивление скручивающим нагрузкам. Полые конструкционные трубы обеспечивают однородность размера, формы и прочности, а также простоту формования, сверления, гибки и штамповки.

Структурные трубки обладают высокой огнестойкостью и сопротивляются деформации, скручиванию, усадке, набуханию и расщеплению.

Проектирование стальных балок

Проектирование стальных балок выполняется следующим образом:

  • Выберите марку стальной балки :

Существует много различных марок стали, но A992 является наиболее часто используемым для Я балки.

  • Выберите форму стальной балки:

Доступен широкий выбор форм, таких как W-образная, C-образная, L-образная и HSS. Выбор формы балки зависит от дизайнера. Чаще всего используются двутавровые балки.

  • Рассчитайте типы нагрузок, действующих на балку:

В основе сечения балки лежит следующий тип нагрузок.

  1. Собственные нагрузки
  2. Фактические нагрузки
  3. Ветровые нагрузки.
  4. Вибрационные нагрузки
  • Выберите тип метода расчета (ASD или LRFD):

Обычно существует два метода расчета стальной балки.

  1. Метод расчета допустимого напряжения (ASD).
  2. Метод расчета коэффициента сопротивления нагрузки (LRFD).

Выбор метода проектирования зависит от дизайнера. Принципиальное различие между LRFD и методом расчета допустимого напряжения заключается в том, что последний использует один фактор (т.е., коэффициент безопасности), в то время как в первом используется один коэффициент с сопротивлением и по одному коэффициенту для разных типов воздействия нагрузки. LRFD обеспечивает более согласованные выходные данные просто потому, что в расчетах используется более одного фактора. LRFD дает более экономичные результаты по сравнению с ASD. Всегда предпочтительнее использовать метод LRFD.

Процесс выбора двутавровой балки

Наиболее часто используемым сечением балки является двутавровая балка, и факторы, влияющие на выбор сечения двутавровой балки, обсуждались здесь:

Полка и стенка составляют два основных компонента двутавровой балки дизайн.Размер этих компонентов зависит от технических характеристик клиента и сил, возникающих в балке / салазках.

Параметры, которые следует учитывать

  • Двутавровые балки следует выбирать с точной толщиной стенки, чтобы избежать волнистости. Волнистость похожа на явление потери устойчивости, возникающее в результате «действия поля растяжения». Когда толщина полотна меньше допустимых пределов, секция начинает волноваться, вызывая морщины на поверхности секции. Контроль волнистости достигается за счет сохранения толщины полотна в соответствии с рекомендациями дизайнера.
  • Вибрация: Конструкция двутавровой балки должна минимизировать вибрацию. Жесткость и масса балки обеспечивают первичную вибростойкость.
  • Изгиб: Двутавровая балка должна выдерживать напряжения текучести при приложении нагрузок.
  • Изгиб: Конструкция двутавровой балки должна выдерживать минимальные скручивающие напряжения во избежание несчастных случаев.
  • Прогиб: Отклонение двутавровой балки должно быть минимальным.Прогиб можно уменьшить следующими мерами.
    • Уменьшение длины балки.
    • Использование моментных соединений на конце балки.
    • Повышение модуля упругости балки.
    • Распределение нагрузок на другие балки.

Стенка двутавровой балки должна выдерживать напряжения сдвига, а фланец должен иметь достаточное сопротивление изгибу.

Методология проектирования

После выбора марки и формы балки следующие шаги определяют расчет двутавровой балки:

  1. Учет всех нагрузок, которые действуют на двутавровую балку.
  2. Нарисуйте диаграмму изгибающего момента с учетом всех приложенных нагрузок на двутавровую балку. Возьмите значение максимального изгибающего момента.
  3. Выберите наиболее подходящий размер стальной двутавровой балки из стандартной таблицы двутавров.
  4. Рассчитайте момент инерции площади, указанный как I этого сечения.
  5. Найдите глубину выбранной двутавровой балки.
  6. Найдите напряжение, развиваемое в выбранном сечении двутавровой балки по следующей формуле:

f / L = M / I

где,

f — напряжение изгиба

M — момент в нейтральном ось

L — расстояние по перпендикуляру к нейтральной оси

I — момент инерции относительно нейтральной оси x.

Сопутствующие стальные компоненты

Салазки, несущая рама или другой строительный проект, ориентированный на балку, обычно требует дополнительных стальных компонентов для обеспечения необходимой конструкции. Эти компоненты включают поперечины, уголки, решетку, лестницы, платформы, подъемные проушины и все остальное, что требуется в соответствии с требованиями клиента или проекта.

Поперечины добавляют жесткости и прочности балочной конструкции и соединяются с балками по периметру в соответствии с расчетами конструкции. Уголок проходит перпендикулярно поперечине и помогает уменьшить прогиб плиты пола.

Плита пола , также известная как плита скольжения, позволяет пешеходам и оборудованию перемещаться по поверхности. Материал плиты перекрытия такой же, как и у опорных балок. Требования клиента диктуют необходимые размеры и стиль.

Решетка представляет собой набор идентичных элементов, состоящий из двух наборов, в которых второй установлен перпендикулярно первому.Решетка позволяет перемещаться мелким частицам, таким как воздух и вода. Размер и выбор материала решетки варьируется в зависимости от требуемых характеристик.

Процесс строительства балки

Как правило, первым шагом в изготовлении балки является обрезка балки по размеру. Большинство литейных предприятий и дистрибьюторов поставляют на предприятия балки заданной длины, и персонал должен обрезать балку до требуемого размера. Как часть процесса резки балок, балки часто требуют совмещения. Копирование позволяет балкам идеально подходить, удаляя часть стенки или фланца.Копирование может быть выполнено с помощью ручного процесса резки или станка с ЧПУ.

После резки и сборки балок происходит сборка и сварка балок. Вообще говоря, балки не требуют такой точности, как сварка труб или сосудов. Стальные балки соединяются друг с другом посредством кольцевого стыкового шва , где два элемента стыкуются встык.

Окружные стыковые швы имеют два варианта. Более прочным из двух является сварной шов с полным проплавлением, при котором сварочная проволока заполняет толщину стенок двух соседних элементов.Второй метод — это сварка с частичным проплавлением, при которой расплавленная проволока просто покрывает окружность прилегающих элементов, как кусок прочной ленты. Несущие конструкции обычно используют метод полного проникновения.

После типа сварного шва, используемого в стальных конструкциях, является угловой шов . Этот тип сварного шва соединяет два куска металла вместе, когда они перпендикулярны или расположены под углом друг к другу. Угловые швы обычно применяются, когда плита перекрытия, угловая сталь или другой стальной материал должны соединяться с балками.

Предоставлено: Epic Modular Process

Форм балки (или профиля балки) в проектах DIY — что мне использовать?

Независимо от того, являетесь ли вы опытным строителем своими руками или новичком в компании, формы балок часто вызывают затруднения. Что ж, мне нужно это сделать, но у меня есть только такой материал. Я просто воспользуюсь этим, потому что он у меня есть. Подобные решения происходят постоянно в моем магазине. Как насчет твоего?

Вообще-то, отличная идея! — Пожалуйста, уделите минуту и ​​поделитесь в комментариях.- Расскажите, пожалуйста, о глупой вещи, которую вы построили из явно неподходящего материала.

Хорошо, вернемся к обсуждению форм балок.

Важность формы балки

Выбор правильной формы балки (также известной как сечение, профиль или тип балки) очень важен для каждой цели. Каждая форма луча имеет разные характеристики и, вероятно, несколько разных размеров. Существует много различных стандартных типов балок, и на самом деле их неограниченное количество, если мы включаем сборные балки +1.Для начала давайте рассмотрим некоторые формы балок, которые обычно используются в проектах «сделай сам».

На этой диаграмме есть несколько стандартных профилей балок с рейтингом для каждого свойства в первом столбце. Для вашего удобства представьте таблицу в следующих терминах:
— Мы используем звезды для общих оценок. звездочек означает сильнее, проще или надежнее.
— Звезды сравнительные, поэтому 1 звезда не означает, что это плохо.
— Чем меньше звездочек, тем хуже для этого объекта недвижимости по сравнению с другими.
Наведите указатель мыши на над звездами (и «Профилями»), чтобы получить информацию о категориях и рейтингах.

Опять же, наведите указатель мыши на звезды, чтобы прочитать наши мысли по их ранжированию. * Обсуждение прямоугольной трубы включает квадратную трубу.

О таблице звезд

Оценки для каждой формы луча (или профиля луча) основаны на личном опыте. Я принимаю вариант звездочки или около того в любом из столбцов, так как это довольно сложно определить.Существуют некоторые различия, если рассматривать вертикальный луч и горизонтальный луч. Некоторые предметы, такие как коррозия (ржавчина), неприменимы, когда разговор переходит от стали к алюминию. Я также понимаю, что существует множество других форм балок, которые можно изготовить. Невозможно поместить все варианты в список.

Давайте подробнее рассмотрим некоторые профили балок, применяемые в проектах «сделай сам».

Каждый профиль балки действительно хорош в чем-то

Прямоугольная труба

.. . (включая квадратную трубу), вероятно, самый распространенный материал для проектов DIY. Например, он подходит для небольших прицепов. Это понятно, потому что с ним хорошо работает почти все, и особенно потому, что с ним легко работать. Кроме того, легко получить тонны разных размеров и толщины. Эти формы пучка наиболее сильны в направлении высоты, но определенно не слабы в направлении ширины. Трубки также хорошо справляются с крутящим моментом. Покрасить выпуклую форму легко, и вам не нужно беспокоиться о расстоянии между внутренними фланцами.

Недостатки : У Tube есть 2 потенциальных недостатка. . . . 1) Вы не можете хорошо красить внутреннюю часть, поэтому необходимо заклеить ее для защиты от коррозии. Обычно это легко, если только вы не планируете прокладывать провода или другие предметы через очень красивый и защищенный центральный проход. 2) В зависимости от толщины стенки, если вы поместите болты в трубку, а затем затянете их, вы можете сжать трубку. Болты тоже длиннее. Обратите внимание, что размещение отверстий в трубке возвращается к # 1, герметизация.Кроме того, отверстия в трубе в неправильных местах (обычно сверху и снизу для прицепа) ослабят балку.

Приложения: Планы проектов «сделай сам» здесь, в Mechanical Elements, используют много прямоугольных и квадратных балок.

Круглая труба

. . . во многом похож на прямоугольную или квадратную трубу по преимуществам, и этот профиль луча превосходит по крутящему моменту на вес. У него также есть приятное преимущество в том, что он отлично подходит для привязки.

Недостатки : Опять же, круглая труба имеет те же недостатки, что и выше, но с явным дополнительным недостатком, заключающимся в том, что сложнее выровнять и центрировать отверстия параллельно просто потому, что у нее нет плоской стороны, на которую можно ориентироваться.(Это не значит, что это невозможно, просто требуется немного больше усилий.) Кроме того, круглую трубу сложнее изготовить, потому что вы должны сформировать концы тройника в другие круглые трубы.

Области применения: Профили с круглыми балками используются во многих проектах DIY, особенно для соединений и прокладок. Они также появляются для вещей, которые нужно держать (рукой) или повязать.

C-канал

. . . действительно популярный профиль для вспомогательных балок. Хотя мы также видим это для главных балок, это гораздо чаще встречается для поперечных балок и других мест.В вертикальном направлении (как показано на изображении диаграммы профиля пучка выше) C-образный канал обычно более прочен для веса, чем труба. Это делает его привлекательным, но его не так много разных размеров, толщины или разновидностей. Наконец, открытая секция означает, что вы можете легко закончить все заново.

Недостатки : C-образный канал смещен в одну сторону, поэтому при высоких нагрузках он может немного скручиваться или изгибаться вбок. C-Channel не лучший вариант для длинных отрезков без опоры, но он отлично подходит для кросс-элементов и других задач.Это хорошо для главных балок, если поперечные балки подключаются так, что это не длинный пролет без опоры. Хотя он полностью отделан, чтобы избежать коррозии, вогнутая часть иногда затрудняет сглаживание и отделку внутренних поверхностей. Наконец, при прикручивании к фланцам изогнутая часть немного усложняет затяжку. (Для этого доступны угловые шайбы.)

Применения: Во многих планах прицепов с механическими элементами используется C-образный канал — особенно для передних и задних элементов рамы.Это также есть в планах кранов для поперечной балки опоры пьедестала.

Угол L

. . . Также называется «угловой утюг», но в большинстве случаев это сталь или алюминий, а не «железо», как следует из названия. Это универсальный профиль балки для множества различных работ. Как и C-образный канал, он не очень хорош для длинных пролётов без опоры, но он отлично подходит для таких вещей, как поперечины и рельсы, потому что его легко прикрутить болтами и легко соединить (сварить или и то, и другое) с другими элементами. Также легко защитить от непогоды.Возможно, самое главное, Угол часто сочетается с другими материалами для конкретной работы — например, этого. Уголок бывает десятков размеров и конфигураций (ножки одинаковой длины или ножки разной длины).

Недостатки : При использовании угла для вспомогательных балок он отлично справляется со многими задачами. Это не самая сильная секция в любом направлении, поэтому используйте ее для подтяжек и там, где вам нужно прикрепить какие-либо предметы.

Приложения: Слишком много вариантов для перечисления. Угол так или иначе присутствует в большинстве наших планов изготовления металла.Это одна из самых универсальных форм балок.

Балка двутавровая

. . . типичный профиль луча. Конструкция очень прочная в вертикальном направлении, но при этом имеет равномерный и равномерный отклик на другие силы. Он имеет наилучшее соотношение прочности и веса (по вертикали), что делает его отличным профилем балки для самостоятельного изготовления — для кранов и для основных балок больших и / или длинных прицепов. Кроме того, это открытая секция, поэтому ее довольно легко защитить.

Недостатки : Классические формы двутавровых балок имеют угловые фланцы, которые вызывают некоторые проблемы при установке болтов.(Не в случае с неклассическими балочными профилями.) Кроме того, не так много размеров (по сравнению с прямоугольной трубой). Тем не менее, существуют варианты классической двутавровой балки, такие как W-образные и H-образные профили, показанные ниже. Существуют и другие, особенно если вы посмотрите на профили для алюминия и других материалов. Наконец, двутавровые балки не очень хорошо справляются с крутящим моментом.

Применения: Как и вышеупомянутые преимущества, двутавровые балки подходят для более длинных балок с более высокой нагрузкой. Такие вещи, как верхние балки крана, и такие вещи, как длинные прицепы с проблемами жесткости и / или прочности.H-образные балки часто используются для вертикальных колонн.

Цельнолитые секции

. . . представлены выше плоской ложей, но эта категория охватывает все варианты высоты и толщины. Сплошные секции включают такие вещи, как листовой металл и толстые квадратные прутки, поэтому их сложно разделить на категории. Сплошные балки легко прикручиваются болтами, и их легко использовать для коротких соединительных деталей, таких как косынки. Плоские и перпендикулярные стороны также упрощают сверление (по крайней мере, в одном направлении). Этот профиль балки очень универсален, особенно когда мы добавляем все готовые и изогнутые формы балок.

Недостатки : Эти материалы обычно довольно прочные в одном направлении, но (в зависимости от толщины) хрупкие в другом. Они плохо переносят длинные пролеты без опоры.

Применения: Часто используется в качестве косынок и соединителей, а также для усиливающих элементов внахлест. Также для прокладок или стопок толщины. Плоские цельные секции часто изгибаются, чтобы обеспечить дополнительную функцию или места для крепления болтами. Вот пример того, как сгибать металл достаточно точно.

Сборные балки

Существует бесконечное количество различных способов изготовления балки. Небо действительно предел. В то время как во многих проектах DIY, таких как прицепы, используются балки стандартной формы, иногда сборные балки удовлетворяют особые потребности. В основном сборные балки изготавливаются из стандартных форм, но когда они собраны, они сами по себе. Иногда мы изготавливаем балки для решения проблем с пространством или для особых проблем с прочностью или жесткостью. Однако самая большая потребность — добиться прочности и жесткости при меньшем общем весе.Вот пример.

Недостатки : Большая потеря при изготовлении балок — это время и усилия на их установку и изготовление. Часто они требуют много резки, сварки и измерения. Иногда специальные приспособления или приспособления. Однако, если они заставят вас задуматься, то объем работы станет меньшей проблемой.

Заявки: Разного рода особые причины. Небо это предел.

Примечание. Готовые профили балок — это именно то, что вы получаете, добавляя материал для усиления рамы прицепа.Или при сварке дополнительных секций для удлинения рамы.

Выбор оптимальной формы балки Профиль

Балки бывают разных типов, потому что они нужны нам по многим причинам. В таблице выше мы упомянули несколько характеристик, которые являются общими для определенных форм балок в контексте проектов DIY, и особенно прицепов. Другими словами, разные области проекта нуждаются в разных вещах, поэтому мы выбираем профиль балки для этих нужд.

Подумайте, зачем здесь каждая балка.Есть ли изгибающие нагрузки? Или скручивающие нагрузки? Или нагрузки параллельно оси? А как насчет простоты сборки с помощью сварки или болтов, или и того, и другого? Имеет значение финиш или не имеет значения? Есть ли детали, требующие изогнутой формы? (Не многие из вышеперечисленных форм могут хорошо формироваться даже в прессе.)

Вышесказанное обычно применимо к большинству проектов DIY, в которых для обеспечения структурной целостности используется сталь или алюминий.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

[an error occurred while processing the directive]