| Калькуляторы по теме:Инструкция к калькуляторуИсходные данные |
| Материал древесины | |
| Пролёт | см |
| Размеры балки | x мм |
| Шаг балок | см |
Проседанию или частичному разрушению перекрытия могут послужить разные причины, например, слишком большой шаг между лагами, прогиб поперечин, слишком малая площадь их сечения или дефекты в структуре. Чтобы исключить возможные эксцессы, следует выяснить предполагаемую нагрузку на перекрытие, будь оно цокольное или межэтажное, после чего используем калькулятор балок, учитывая их собственную массу. Последняя может меняться в бетонных перемычках, вес которых зависит от плотности армирования, для дерева и металла при определенной геометрии масса постоянна. Исключением бывает отсыревшая древесина, которую не используют в строительных работах без предварительной сушки.
На балочные системы в перекрытиях и стропильных конструкциях оказывают нагрузку силы, действующие на изгиб сечения, на кручение, на прогиб по длине. Для стропил также нужно предусмотреть снеговую и ветровую нагрузку, которые также создают определенные усилия, прилагаемые к балкам. Также нужно точно определить необходимый шаг между перемычками, поскольку слишком большое количество поперечин приведет к лишней массе перекрытия (или кровли), а слишком малое, как было сказано выше, ослабит конструкцию.
Вам также может быть интересна статья о расчёте количества необрезной и обрезной доски в кубе: https://remoskop.ru/kolichestvo-dosok-v-kube.html
Как рассчитать нагрузку на балку перекрытия
Расстояние между стенами называется пролетом, и в помещении их насчитывается два, причем один пролет обязательно будет меньше другого, если форма комнаты не квадратная. Перемычки межэтажного или чердачного перекрытия следует укладывать по более короткому пролету, оптимальная длина которого – от 3 до 4 метров. При большем расстоянии могут потребоваться балки нестандартных размеров, что приведет к некоторой зыбкости настила. Оптимальным выходом в этом случае будет использование металлических поперечин.
Что касается сечения деревянного бруса, есть определенный стандарт, требующий, чтобы стороны балки соотносились как 7:5, то есть высота делится на 7 частей, и 5 из них должны составить ширину профиля. В этом случае деформация сечения исключается, если же отклониться от вышеуказанных показателей, то при ширине, превышающей высоту, получится прогиб, либо, при обратном несоответствии – загиб в сторону. Чтобы подобное не получилось из-за чрезмерной длины бруса, нужно знать, как рассчитать нагрузку на балку. В частности, допустимый прогиб вычисляется из соотношения к длине перемычки, как 1:200, то есть должен составлять 2 сантиметра на 4 метра.
Чтобы брус не провисал под тяжестью лагов и настила, а также предметов интерьера, можно выточить его снизу на несколько сантиметров, придав форму арки, в этом случае его высота должна иметь соответствующий запас.
Теперь обратимся к формулам. Тот же прогиб, о котором говорилось ранее, рассчитывается так: fнор = L/200, где L – длина пролета, а 200 – допустимое расстояние в сантиметрах на каждую единицу проседания бруса. Для железобетонной балки, распределенная нагрузка q на которую обычно приравнивается 400 кг/м 2 , расчет предельного изгибающего момента выполняется по формуле Мmax = (q · L 2 )/8. При этом количество арматуры и ее вес определяется по следующей таблице:
Площади поперечных сечений и масса арматурных стержней
Площадь поперечного сечения, см 2 , при числе стержней
Оцените автора
Для вашего удобства сайт использует cookie для хранения данных. Продолжая использовать сайт, Вы даете свое согласие на работу с этими файлами
Политика конфиденциальности
Adblockdetector
Поверочный расчёт металлических балок перекрытия третьего этажа после надстройки
Проведём тщательную проверку существующих балок перекрытия третьего этажа при планировании надстройки дополнительного этажа. В этом случае необходимо произвести усиление перекрытия путём установки дополнительных балок из двутавра № 20 между существующими балками. Средний шаг балок 0,50 м. Проектируемая конструкция перекрытия третьего этажа после надстройки дополнительного этажа приведена в таблице.
Равномерно распределённые нагрузки на перекрытие третьего этажа после надстройки этажа.
Наименование нагрузки | Нормативная нагрузка, КН/м² | γf | Расчётная нагрузка, кН/м² |
Постоянные нагрузки 2 листа ГВЛ γ = 8,4 кН/м³, t = 25 мм. | 0,21 | 1,2 | 0,25 |
Половая рейка t = 40 мм. | 0,24 | 1,1 | 0,26 |
Минплита γ = 75 кН/м³, t = 200 мм. | 0,15 | 1,2 | 0,18 |
Накат из досок t = 60 мм. | 0,36 | 1,1 | 0,40 |
Подшивка из листов ГВЛ, 2 слоя t = 25 мм. | 0,21 | 1,2 | 0,25 |
Двутавр № 20, шаг 0,50 м. | 0,38 | 1,05 | 0,40 |
Перегородки кирпичные | 1 | 1,2 | 1,2 |
Временные нагрузки На перекрытие (служебные помещения) | 2,0 | 1,2 | 2,40 |
Итого: | 4,55 | 5,34 |
Балки перекрытия из двутавра № 20.
Шаг балок 0,5 м. Пролёт балки l = 4,22 м.
Расчётный пролёт lр = l · 1,03 = 4,22 · 1,03 = 4,35 м.
Геометрические характеристики двутавра № 20 (по ГОСТ 8239 – 89):
момент сопротивления Wx = 180 cм³;
момент инерции Ix = 1840 см³;
статический момент Sx = 104 см³;
толщина стенки t = 5,2 мм = 0,52 см.
Для существующих металлических балок марка стали по объективным причинам не определена, поэтому в запас принимаем расчётное сопротивление стали Ry = 170 МПа. Коэффициент условий работы γс = 1. Модуль упругости стали Е = 2,06 · 10 5 МПа.
Нагрузка на 1 пог. м балки при шаге 0,5 м:
нормативная qн = 4,55 · 0,5 = 2,28 кН/м;
расчётная qр = 5,34 · 0,5 = 2,67 кН/м.
Проверка несущей способности балки
Максимальный изгибающий момент в пролёте:
М = (qр · lр²) / 8 = (2,67 · 4,35²) / 8 = 6,3 кН/м.
Напряжение на изгиб:
σ = М / Wx = 6,3 · 10³ / 180 = 35 МПа < Ry = 170 МПа.
Прочность балки на изгиб обеспечена.
Запас прочности составляет:
((170 – 35) / 170) · 100 = 79%.
Максимальная поперечная сила на опоре:
Q = (qр · lр) / 2 = (2,67 · 4,35) / 2 = 5,8 кН.
Касательное напряжение:
τ = (Q · Sx) / (Ix · t) = (5,8 · 104) / (1840 · 0,52) =
= 0,63 кН/см² < Rs = 9,86 кН/см²;
Rs = 0,58 · Ry = 0,58 · 170 = 98,6 МПа = 9,86 кН/см².
Прочность балки по поперечной силе обеспечена.
Расчёт общей устойчивости балки не требуется, так как верх балок закреплён с помощью поперечных стальных уголков, устанавливаемых с шагом 2,0 м.
Несущая способность балки обеспечена.
Проверка жёсткости балки
Максимальный прогиб балки в середине пролёта определяется по формуле:
fmax = ((5 / 384) · (qн · lр4) / (Е · Ix)) =
= (5 · 2,28 · 4,354) / (384 · 2,06 · 108 ·1840 · 10-8) = 0,003 м = 0,3 см.
Предельное значение прогиба:
fu = (lр / 250) = 4,35 / 250 = 0,017 м = 1,7 см.
Условие fmax = 0,3 см < fu = 1,7 см соблюдается.
Запас составляет:
((1,7 – 0,3) / 1,7) · 100 = 82%.
Жёсткость балки перекрытия из двутавра № 20 обеспечена.
Металлические стальные балки — производство и монтаж
«Континент Элит» производит изготовление и монтаж однопролетных, двухпролетных, многопролетных балок, балок перекрытия, двутавров, а так-же подкрановых балок.
Изготовление балок всех типов проводится на автоматических линиях, что гарантирует более высокое качество, точность и крепость полученного изделия.
Производство балок
Производство сварных былок — достаточно сложный процесс, состоящий из нескольких независимых этапов:
– Подготавливаются стальные полосы из листового металла с помощью газопламенной резки;
– Разделываются кромки полос, что позволяет значительно улучшить дальнейшую проварку балок;
– Подготовленные детали балок собираются на специальном станке;
– Готовые изделия свариваются с применением лазерной технологии слежения за процессом, что позволяет избежать заводского брака. Также вследствие этого повышается несущая способность балки;
– Готового изделия очищается с помощью пескоструя;
– Готовое оборудование проходит ультразвуковую проверку.
Область применения сварных металлических балок
Металлические сварные балки используют в промышленном строительстве, частном строительстве, военном строительстве, аграрном секторе и в постройке быстровозводимых сооружений. Учитывая высокое расчетное сопротивление стали и изделий из нее, балки используют для строительства дорог, мостов и других конструкций, которые должны выдерживать большие нагрузки.
Расчет стальной балки
Чтобы правильно выбрать металлическую балку, необходимо провести некоторое количество инженерных вычислений:
– допустимый прогиб балки;
– расчет металлической балки на прогиб.
Кроме этих параметров необходимо знать вес и внутреннее напряжение, которое может выдержать балка, но расчет балки на изгиб — самый сложный из показателей. Полезно знать, что все эти параметры можно получить упрощенным методом с помощью специальных ресурсов, которые позволяют сделать расчет балки онлайн.
Монтаж
При ручном подсчете для получения верных результатов расчет перекрытия проводят поочередно. Первым определяют участок перекрытия, который подвергается максимальному воздействию. Для этого инженер рисует эпюру поперечных сил и изгибающего момента. В свою очередь, чтобы правильно выстроить эпюру, необходимо знать поперечные силы и суммарные изгибающие моменты, действующие на балку в каждом отдельном участке. Воздействия на балку самые интенсивные в местах ее крепления к опорам, а также, в тех местах, где к балке крепятся вспомогательные детали перекрытия. Поэтому на схеме балку разбивают на участки по опорам.
Таким образом, при стандартной архитектурной конструкции инженер получает три участка:
1) от одного конца балки до первой опоры;
2) между двумя опорами;
3) от второй опоры до края балки.
Важно помнить, что если один из участков обладает точкой изменения нагрузки, то его необходимо разбить на два или несколько независимых участков.
Следующим шагом будет вычисление осевого момента сопротивления сечения. Благодаря полученной цифре, можно выбрать номер и сечение нужной балки из представленного ассортимента.
Расчет балки
Вернуться на страницу «Расчеты КМ и КЖ»
Расчет металлических балок.
Расчет балок сводится к проверке следующих условий.
— проверка сечения балки на действующий момент;
— проверка опорных узлов балки.
Проверка сечения балки.
Балка является изгибаемым элементом. Под воздействием нагрузки в ней возникают напряжения, которые приводят к прогибу балки. Согласно действующим нормативным документам, балка должна быть проверена по двум группам предельным состояниям. Первая группа– несущая способность балки. Вторая группа – предельный прогиб балки.
При расчете балки по первой группе предельных состояний следует использовать расчетную нагрузку, а при расчете балки по второй группе предельных состояний следует использовать нормативную нагрузку.
Файлы для расчета балки можно скачать по ссылке: Расчет изгибаемых элементов.
Проверка опорных узлов балки.
После подбора сечения балки, необходимо проверить опорные узлы. Существует несколько способов опирания балки.
Способ №1. (Шарнирный узел). Балка опирается сверху на опорный элемент без дополнительных элементов крепления (Это может быть другая балка, оголовок колонны, опорная плита, стена и т.п.). Это наиболее простой способ установки балок. В данном случае необходимо проверить стенку балки, не укрепленную ребром жесткости.
Файл для расчета можно по ссылке: Расчет на прочность стенки балки, не укрепленной ребрами жесткости.
Способ №2. (Шарнирный узел).Балка опирается сверху через опорное ребро. Опорное ребро устанавливается, как правило, на опорную пластину). Такой узел опирания можно считать максимально надежным, но его целесообразно использовать при больших сечениях балки и больших нагрузках, т.к. требуется дополнительный расход материалов и сварочных работ.
Файл для расчета можно скачать по ссылке: Расчет опорного ребра балки.
Способ №3. (Шарнирный узел). Балка опирается через пластину, приваренную к стенке балки. Узел применяют для крепления балки к колонне, а также к главной балке (если опирание сверху невозможно из-за ограничений по высоте).
Для того что бы было проще разобраться какие узлы опрания балки являются шарнирными, а какие жесткие можно посмотреть подробно по соответствующим ссылкам:
ШАРНИРНЫЕ УЗЛЫ ПРИМЫКАНИЯ БАЛОК К КОЛОННЕ.
ШАРНИРНЫЕ УЗЛЫ ПРИМЫКАНИЯ БАЛКИ К БАЛКЕ.
ЖЕСТКИХ УЗЛЫ ПРИМЫКАНИЯ БАЛОК К КОЛОННЕ.
Монтаж металлических балок перекрытия в Москве в короткие сроки. Проектирование, расчет нагрузок, производство.
Быстровозводимые здания на сегодняшний день имеют больную популярность, и спрос на них только растет. Монтаж металлических балок представляет основой этап возведения таких конструкций. Металлические балки являются каркасом и выполняют несущую функцию. В большинстве случаев используют двутавры из высококачественного металлопроката.
Наш завод готов изготовить и произвести монтаж металлических балок за короткое время и по самым доступным ценам. Также к нам Вы можете обратиться за проектированием каркаса. Мы работаем по типовым проектам, заинтересованы и в работе по чертежам заказчика. У нас имеется собственное хорошо отлаженное производство с минимальным числом отходов, что позволяет гарантировать не только кратчайшие сроки, но и высокое качество готовых изделий. А собственный штат профессиональных монтажников дают возможность осуществить монтаж металлических балок на объекте строительства.
Монтаж металлических балок проводится по заранее разработанному и согласованному плану. У нас работают специалисты, которые умеют читать чертежи, что обеспечивает строгое соответствие проектной документации. Наш персонал имеет соответствующую квалификацию и все необходимые допуски. Самое современное оборудование позволяет значительно сократить срок проводимых работ.
Монтаж металлических балок перекрытия
Металлические балки – распространенное решение для обустройства перекрытия зданий самого различного предназначения. Наш завод предлагает изготовление и монтаж металлических балок перекрытия собственными силами. Мы обеспечиваем высокую точность, надежность и безопасность готовых сооружений.
Завод металлоконструкций принимает заказы на монтаж металлических балок любой сложности. У Вас остались вопросы? Звоните и узнайте все подробности у нашего менеджера.
Расчет балок перекрытий | ЗАО «Техстройпроект»
Деревянные балки перекрытий
Деревянные балки перекрытий часто являются наиболее экономичным вариантом. Деревянные балки легки в изготовлении и монтаже, имеют низкую теплопроводность по сравнению со стальными или железобетонными балками. Недостатки деревянных балок — более низкая механическая прочность, требующая больших сечений, низкая пожаростойкость и устойчивость к поражению микроорганизмами и термитами (если они водятся в вашей местности). Поэтому, деревянные балки перекрытий требуется тщательно обрабатывать антисептиками и антипиренами, например ХМ-11 или ХМББ производства фирмы Антисептик (С-Петербург).
Как расчитать необходимое сечение деревянной балки перекрытий?
Оптимальный пролет для деревянных балок — 2,5- 4 метра. Лучшее сечение для деревянной балки — прямоугольное с соотношением высоты к ширине 1,4:1. В стену балки заводят не менее чем на 12 см и гидроизолируют по кругу, кроме торца. Желательно закрепить балку анкером, заделанным в стену.
При выборе сечения балки перекрытия учитывают нагрузку собственного веса, которая для балок междуэтажных перекрытий, как правило стоставляет 190-220 кг/м2, и нагрузку временную (эксплуатационную), её значение принимают равной 200 кг/м2. Балки перекрытия укладывают по короткому сечению пролёта. Шаг монтажа деревянных балок рекомендуется выбирать равным шагу установки стоек каркаса.
Для расчета минимального и оптимального сечения деревянной балки перекрытия можно воспользоваться он-лайн калькулятором Романова для деревянных балок перекрытий
Ниже приведены несколько таблиц, со значениями минимальных сечений деревянных балок для различных нагрузок и длинн пролетов:
Таблица сечений деревянных балок перекрытия в зависимости от пролёта и шага установки, при нагрузке 400кг/м2. — рекомендуется расчитывать именно на эту нагрузку
Если вы не используете утеплитель или не планируете нагружать перекрытия (например, перекрытие необитаемого чердака), то можно использовать таблицу для меньших значений нагрузок деревянных балок перекрытий:
Таблица минимальных сечений деревянных балок перекрытия в зависимости от пролёта и нагрузки, при нагрузках от 150 до 350 кг/м2.
Если вы используете вместо балок прямоугольного сечения круглы бревна, можно пользоваться следующей таблицей:
Минимальный допустимый диаметр круглых бревен, используемых в качестве балок междуэтажных перекрытий в зависимости от пролета при нагрузке 400 кг на 1 м2
Если вы хотите перекрыть большие прогоны, то рекомендуем воспользоваться опытом с сайта Околоток.
Стальные (металлические) двутавровые балки перекрытийДвутавровая металлическая балка перекрытий обладает рядом неоспоримых преимуществ, только при одном недостатке — высокой стоимости. Металлической двутавровой балкой можно перекрыть большие пролеты со значительной нагрузкой, металлическая стальная балка негорюча и устойчива к биологическим воздействиям. Однако, металлическая балка может корродировать при отсутствии защитного покрытия и наличия в помещении агрессивных сред.
Для расчета параметров двутавровой металлической балки можно воспользоваться хорошей программой расчета Beam
Вес одного метра двутавровой балки можно посмотреть в таблице веса двутавровых балок
В большинстве случаев в самодеятельном строительстве при расчетах в вышеуказанной программе или других ей подобных, следует считать, что металлическая балка имеет шарнирные опоры (то есть концы не фиксированы жестко — например, так как в каркасной стальной конструкции). Нагрузку на перекрытие со стальными двутавровыми металлическими балками с учетом собственного веса следует рассчитывать, как 350 (без стяжки) -500 (со стяжкой) кг/м2
Шаг между двутавровыми металлическими балками рекомендуется делать равным 1 метру. В случае экономии возможно увеличение шага между металлическими балками до 1200 мм.
Таблица для выбора номера двутавровой металлической балки при различном шаге и длине прогонов
Железобетонные балки перекрытийПри устройстве железобетонных балок нужно использовать следующие правила (по Владимиру Романову):
- Высота железобетонной балки должна быть не менее 1/20 длины проема. Делим длину проема на 20 и получаем минимальную высоту балки. Например при проеме в 4 м высота балки должна быть не менее 0,2 м.
- Ширину балки рассчитывают исходя из соотношения 5 к 7 (5 — ширина, 7 — высота).
- Армировать балку следует минимум 4 прутками арматуры d12-14 (снизу можно толще) — по два сверху и снизу. Таблицы соотношения длины и массы арматуры различного сечения.
- Бетонировать за один раз, без перерывов, чтобы ранее уложенная порция раствора не успела схватиться до укладки новой порции. С бетономешалкой бетонировать балки сподручнее, чем заказывать миксер. Миксер хорош для быстрой заливки больших объемов.
Вес строительной арматуры или сколько метров арматуры в тонне. Вес арматуры длиной 11,75 м. Вес арматуры диаметром от 5,5 до 32 мм.
Вес двутавра и количество метров в тонне двутавра
Популярность: 24%
Расчет металлической балки на прогиб
Прогиб металлической балки возникает в тех случаях, когда она не в силах выдержать вес перекрытий. Такого рода деформации наблюдаются даже у небольших сооружений. Размер прогиба зависит от предназначения элемента и условий его эксплуатации. К причинам его появления относятся:
- Ошибки проектирования;
- Общие деформации здания;
- Появление неучтенной нагрузки;
- Повреждение несущей конструкции.
Распределение нагрузок и их геометрию может значительно изменить неравномерное проседание зданий. Возникновение прогиба можно заметить по ряду косвенных признаков. Часто небольшие локальные нарушения приводят к масштабным проблемам и становятся слабым местом всего сооружения. Поэтому все наиболее существенные изменения при проектировании следует предусмотреть по максимуму.
Расчет металлической балки на прогиб позволяет предотвратить ее обрушение. Он помогает определить предельное значение этой величины. Расчеты ведутся на жесткость и прочность конструкции. Они сводятся к определению следующих параметров:
- минимального момента инерции сечения балки;
- минимального момента инерции сечения балки;
- максимального относительного прогиба.
На основании полученных значений находят номер проката для потолочных перекрытий. Если он не подходит по каким-то соображениям, его заменяют на более массивный. В ходе вычислений нужно учесть величину действующей силы, длину металлической балки, модуль упругости, момент инерции сечения. На прочностные характеристики и величину прогиба оказывают влияние материал конструкции, способ ее крепления, форма и площадь поперечного сечения.
Некоторые величины определяют по сортаменту. Он помогает подбору оптимального варианта с учетом ряда факторов. Задачи проектирования в наши дни существенно облегчают специальные компьютерные программы. В них уже заложены справочные значения и базовые расчеты.
Расчет прогиба стальной балки считается типовым и осуществляется по стандартному алгоритму. Существуют формулы для различных видов крепления и разных точек приложения силы. В ходе него потребуется составление расчетной схемы и определение геометрических характеристик. Далее вычисляют максимальную нагрузку и проверяют прочность по изгибающему моменту. После этих действий вычисляют максимальный прогиб.
Не следует определять средние значения нужных величин и ориентироваться на них. Каждый конкретный случай должен сопровождаться уникальным расчетом. От него зависит безопасная эксплуатация здания.
Руководство по расчету стальной балки [2021]
Стальная балка какого размера мне нужна?Вы можете определить желаемые размеры стальной балки, определив:
- Ожидаемый вес вашей балки
- Длина вашей стальной балки должна быть
Процесс расчета размеров стальной балки относительно комплекс для тех, кто не разбирается в металлоконструкциях и изделиях. Вот почему мы рекомендуем использовать калькулятор стальных балок Buy A Beam , встроенный в наш магазин.
Как определить размер стальной балкиМы составили краткое пошаговое руководство по определению размеров стальной балки.
- Расчет длины пролета стальной балки
Длина стального пролета — это, по сути, расстояние от центра одного концевого подшипника до другого. Например, если точное расстояние между стальными опорными балками составляет 4 метра, с длиной концевого подшипника 0,1 м, длина пролета будет 4,1 м.
- Выполните расчет веса, ширины и глубины стальной балки
После того, как вы выбрали желаемую форму стальной балки, вам необходимо обратить внимание на размер, глубину и вес, а также на длину пролета.
Стоит отметить, что если вы рассчитываете размер универсальных стальных колонн или параллельных фланцевых каналов , форма этих изделий отличается от стандартной двутавровой балки .
- Универсальная нагрузка на балку
Вам необходимо знать, какую нагрузку будет нести ваша балка. Это может быть любое из следующих значений:
- Равномерно распределенная нагрузка — нагрузка равномерно распределена по длине балки.
- Частичная равномерно-распределенная нагрузка — нагрузка, распределенная по сечению балки.
- Точечная нагрузка — при наличии локализованных нагрузок в определенных точках вдоль балки.
- Двутавровые балки с полной фиксацией или нет?
Вам нужно знать, будет ли ваша балка полностью ограничена по длине или нет. Если он не закреплен полностью, вам просто нужно знать расстояние между его боковыми ограничителями.Обычно это то же самое, что и длина пролета балки.
- Расчет пределов прогиба и коэффициентов безопасности
Вам нужно будет потратить время на выяснение других факторов, таких как пределы прогиба (то есть насколько ваша стальная балка будет наклоняться), коэффициенты безопасности и многое другое.
К настоящему времени у вас должно быть хорошее представление о типах и размерах стальных балок, которые вам требуются.
Если вы изо всех сил пытаетесь проработать эти детали, не бойтесь. Вы можете зарегистрироваться в Buy A Beam , чтобы просматривать широкий спектр стальной продукции в Интернете или через наше безопасное приложение для iOS и Android.
Встроенный калькулятор стальных балокМы предлагаем встроенный калькулятор стальных балок , который мгновенно вычисляет цены на основе сотен конкретных размеров стальных конструкционных балок в нашем магазине и в приложении.
После выбора конкретного производителя стали и поставщика вам будет предоставлен широкий список продуктов для выбора.
После того, как вы выберете конкретный продукт, вам просто нужно будет ввести необходимую длину. Более того, вам будет предоставлена возможность добавить любые отверстия в стенке или фланце, верхние или нижние пластины, вырезы под углом и любые требования к отделке стали.Некоторые дополнительные функции могут зависеть от продукта и длины.
Вы можете сэкономить часы ручных вычислений и разговоров, и в конечном итоге риски намного ниже, если использовать интуитивно понятный инструмент расчета стали компании Buy A Beam. Если есть сомнения, свяжитесь с нами, чтобы узнать, чем мы можем помочь.
Как рассчитать вес стальной двутавровой балки
Рассмотрите возможность расчета веса стальной двутавровой балки перед перегрузкой конструкции. Стальные двутавровые балки слишком велики и тяжелы для обычных весов, но их вес можно определить математически с помощью нескольких измерений.Вес стальной балки зависит от ее объема и плотности стали. Объем зависит от габаритов балки и определяет, сколько места она занимает. Плотность веса измеряет количество фунтов, которое весит кубический фут вещества. Для стандартной конструкционной стали плотность веса составляет около 490 фунтов на кубический фут.
Измерение двутавровой балки
Стальная двутавровая балка состоит из трех сплошных прямоугольных частей, сваренных вместе. Каждый из них необходимо измерить, чтобы определить объем двутавровой балки.
Сначала измерьте длину стальной двутавровой балки в дюймах. Например, длина может составлять 130 дюймов.
Во-вторых, измерьте толщину и ширину верхней и нижней частей двутавровой балки в дюймах. Выполните измерение со стороны балки, которая выглядит как «Я». Эти толщина и ширина обычно одинаковы. Например, предположим, что верхняя и нижняя части двутавровой балки могут иметь толщину 2 дюйма и ширину 10 дюймов.
В-третьих, измерьте высоту и толщину центральной части двутавровой балки в дюймах.Выполните измерение со стороны балки, которая выглядит как «Я». Например, толщина может составлять 3 дюйма, а высота — 15 дюймов.
Расчет объема и веса
Сначала умножьте толщину на высоту на длину для центральной части двутавровой балки, чтобы получить ее объем в кубических дюймах. Выполнение этого шага, например, использованного выше, дает 3 дюйма на 15 дюймов на 130 дюймов или 5850 кубических дюймов.
Во-вторых, умножьте толщину на ширину на длину для верхней и нижней частей двутавровой балки отдельно, чтобы получить объем каждой в кубических дюймах.В примере на этом этапе получается 2 дюйма на 10 дюймов на 130 дюймов, или объем в 2600 кубических дюймов для каждой части.
В-третьих, сложите объем трех частей двутавровой балки, чтобы получить общий объем в кубических дюймах. Продолжая упражнение, вы получите 5850 кубических дюймов плюс 2600 кубических дюймов плюс 2600 кубических дюймов, или 11 050 кубических дюймов.
В-четвертых, преобразуйте объем в кубические футы, разделив на 1728, поскольку кубический фут равен 1728 кубическим дюймам. Например, этот расчет дает 11 050 кубических дюймов, разделенных на 1728 кубических дюймов на кубический фут, или объем, равный 6.4 кубических фута.
Наконец, умножьте плотность стали в фунтах на кубический фут на объем, чтобы получить вес двутавровой балки в фунтах. Выполнение упражнения дает 490 фунтов на кубический фут, умноженные на 6,4 кубических футов, или вес 3136 фунтов.
Калькулятор веса металла — калькулятор веса стали, гирь из алюминия, никеля и других металлов
Быстрая навигация:
- Расчет веса металла
- Типы металлических изделий, поддерживаемые в калькуляторе металла
Расчет веса любого вида металлопродукции: балок, профилей разных типов, прутков, труб, труб, листов и т. Д.аналогичен любому другому типу материала. Нам необходимо знать объем металла (куб дюймов, куб мм, куб см и т. Д.) И его плотность (обычно в г / см 3 , унция / дюйм 3 ). Умножение двух дает полученный вес металла.
В приведенном выше калькуляторе веса металла мы предварительно ввели плотности многих часто используемых металлов, таких как углеродистая сталь, нержавеющая сталь, железо, медь, никель, алюминий, а также металлических сплавов, таких как бронза, алюминий и никелевые сплавы: Никель 200 , Монель 400, Инконель 600, Инконель 625, Инконель 718, Инконель X-750, Инколой 800.При выборе материала из списка автоматически указывается его плотность в поле «Плотность». Однако вы всегда можете ввести произвольную плотность, если она вам известна и калькулятор будет ее использовать. Распространенной ошибкой является то, что путают «сталь» с «металлом» . Эти два слова не синонимы! Фактически, сталь технически не является металлом, а является металлическим сплавом, поскольку она состоит из смеси железа, углерода и других элементов в очень небольших количествах.
В калькуляторе есть набор различных типов продуктов на выбор, и для каждого из них потребуется ввести свой набор измерений, чтобы рассчитать его объем.
Наш калькулятор веса стали поддерживает различные типы изделий, как описано ниже. Если вы хотите рассчитать более сложный продукт, вы можете либо разбить его на более простые компоненты, которые затем можно рассчитать индивидуально, либо использовать более сложное программное обеспечение.
Пруток металлический круглый
Круглый металлический стержень — один из самых простых в расчете, так как вам нужно всего лишь ввести 2 измерения: диаметр и длину стержня. Например, посчитаем вес стального прутка длиной 1 метр и диаметром 20 мм.
Объем стального стержня является произведением площади поперечного сечения и длины: π xr 2 xl = 3,1416 x 10 2 x 1000 = 314,160 мм 3 = 314,16 см 3 ( r = 1/2 x диаметр, l = 1 м = 1000 мм). Если используется углеродистая сталь с плотностью 7,95 г / см 3 , нам потребуется произведение 7,95 и 314,16, что равно 2497,572 г или ~ 2,498 кг.
Металлический стержень прямоугольного или квадратного сечения
Чтобы рассчитать вес квадратного металлического стержня, вам нужно знать только одну сторону его поперечного сечения и его длину, но вам все равно нужно будет ввести две стороны, поскольку наш инструмент также поддерживает прямоугольные стержни, для которых вторая сторона может отличаться.Затем формула состоит в том, чтобы умножить эти три вместе: ширина x высота x длина, а затем умножить на плотность, чтобы получить вес. Например, для алюминиевого прямоугольного стержня с поперечным сечением 20 мм на 30 мм и длиной 2 метра нам необходимо рассчитать объем как 20 x 30 x 2000 = 1 200 000 кубических миллиметров или 1 200 кубических сантиметров. Учитывая плотность 2,72, мы получаем произведение 2,72 x 1,200 = 3264 г или 3,264 кг.
Шестигранный металлический стержень
Два измерения необходимы в качестве входных данных для калькулятора веса металла для шестиугольного стержня: длина и ширина, где ширина — это расстояние между любыми двумя его противоположными сторонами.На данный момент мы поддерживаем только правильные шестиугольники. Зная ширину, мы можем легко вычислить площадь поперечного сечения шестиугольника, а оттуда — общий объем и вес стержня.
Металлический лист
Металлический лист ничем не отличается от прямоугольного стержня, в основном для вашего удобства в калькуляторе веса стали.
Металлические трубки
Металлическую трубу или трубу немного сложнее вычислить, чем круглый металлический стержень, поскольку нам нужно знать либо внутренний, либо внешний диаметры, либо один из диаметров и толщину трубы.Мы выбрали требуемый внешний диаметр и толщину, поскольку их обычно легче всего измерить (и если у вас есть планы перед вами, в любом случае должно быть легко получить любые два числа).
Прямоугольный металлический профиль
Прямоугольные металлические профили очень часто используются в строительстве из-за их хорошей способности противостоять силам со всех сторон. В настоящее время мы поддерживаем только чисто прямоугольные профили с прямыми углами. Дополнительным размером по сравнению с прямоугольным стержнем является толщина профиля.Вес металла снова равен объему, умноженному на плотность металла.
Г-образный профиль
L (маленький L) профиль — это всего лишь две металлические доски, соединенные или отлитые вместе под углом 90 градусов. По сути, это основание и фланец только с одной стороны. Мы поддерживаем расчет веса металла для металлических уголков с равными или разными плечами.
П-профиль (П-канал, С-канал)
U-образный профиль, также известный как U-канал в Европе и как C-канал в США, показан ниже:
U-профиль имеет основание и два параллельных фланца: по одному с каждой стороны от него.Их также называют U-каналами, и многие из них стандартизированы. В нашем калькуляторе стали имеется множество стандартных профилей — EU UPN и UPE, каналы C и BC США, поэтому вы можете просто выбрать их, и мы будем использовать их данные автоматически. В противном случае вы можете указать собственный профиль. Ниже вы видите иллюстрацию каналов UPN и UPE, которые по общей форме эквивалентны C-каналам и BC-каналам соответственно.
Стальные профилиUPN широко используются во многих промышленных приложениях и машиностроении.C-каналы являются их американским стандартизированным эквивалентом.
ПрофилиUPE имеют меньшую толщину, но немного более широкие фланцы, чем профили UPN, и сопоставимые статические характеристики. Использование профилей UPE может потенциально привести к снижению веса до 30% с минимальными потерями в статических условиях.
BC — это сокращение от «Секция прутка с параллельными фланцами». Его фланцы и стенки по определению имеют одинаковую толщину, и они часто используются в качестве недорогой альтернативы более тяжелым профилям для широкого спектра применений, поскольку значение удельного веса на метр относительно низкое.
КаналыIPE и BC значительно проще собирать, поскольку нет необходимости в конических плоских шайбах для компенсации естественной конусности фланцев каналов C-Channel / UPN.
Двутавровый профиль (двутавровый, двутавровый или двутавровый)
Двутавровый профиль, также известный как двутавровая балка, двутавровая балка и двутавровая балка, подобен двум U-образным каналам, расположенным вплотную друг к другу. Он имеет два фланца и перемычку между ними. Существует два типа форм поперечного сечения двутавра. У W-образной формы фланцы примерно одинаковой толщины от конца до конца, а у S-образной формы фланцы значительно тоньше по краям.Обе используются в качестве опорных балок для строительства, строительства и инженерии, заводских цехов, складов и каркаса кузовов грузовиков. Наш онлайн-инструмент поддерживает двутавровые профили любых размеров.
Слишком много стандартов таких профилей, как IPE, IPN, HD, HE, HL, HP, S и т. Д. Из-за огромного количества стандартов у нас нет автоматического заполнения для этих типов, вам придется вводить числа в калькулятор самостоятельно, и расчеты для S-образных балок, вероятно, будут менее точными, чем для W-образных балок. единицы.
Металлический Т-профиль
Т-профиль такой же, как и звучит: он выглядит как буква Т. Он может быть сочлененным — сварным или болтовым, горячекатаным — горячекатаным или экструдированным. Как и в случае с другими профилями и балками, горизонтальная часть поперечного сечения называется «полкой», а вертикальная часть — «стенкой». Наш калькулятор поддерживает расчет веса металла для всех видов нестандартных тавровых балок.
Стальной мост
Список литературы[1] Институт никеля.«Свойства некоторых металлов и сплавов» (1982) [онлайн] Доступно по адресу: https://www.nickelinstitute.org/~/media/files/technicalliterature/propertiesofsomemetalsandalloys_297_.pdf
[2] DIN 1026-1: 2009
Калькулятор веса балки
Калькулятор веса балкиТаблица веса стандартной двутавровой балки
| Тип | Марка | Размер секции (мм) | Площадь сечения (см2) | Сечение Периметр (м) | Теоретическая масса кг / м | Примечание | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| H | В | t1 | t2 | r | ||||||
| HW | 100 × 100 | 100 | 100 | 6 | 8 | 10 | 21.9 | 0,571 | 17,19 | 100 × 100 × 6 × 8 |
| 125 × 125 | 125 | 125 | 6,5 | 9 | 10 | 30,31 | 0,72 | 23,79 | 125 × 125 × 6,5 × 9 | |
| 150 × 150 | 150 | 150 | 7 | 10 | 13 | 40.55 | 0,864 | 31,83 | 150 × 150 × 7 × 10 | |
| 175 × 175 | 175 | 175 | 7,5 | 11 | 13 | 51,43 | 1,013 | 40,37 | 175 × 175 × 7,5 × 11 | |
| 200 × 200 | 200 | 200 | 8 | 12 | 16 | 64.28 | 1,156 | 50,46 | 200 × 200 × 8 × 12 | |
| 200 | 204 | 12 | 12 | 16 | 72,28 | 1,164 | 56,74 | 200 × 204 × 12 × 12 | ||
| 250 × 250 | 250 | 250 | 9 | 14 | 16 | 92.18 | 1.454 | 72,36 | 250 × 250 × 9 × 14 | |
| 250 | 255 | 14 | 14 | 16 | 104,68 | 1,464 | 82,17 | 250 × 255 × 14 × 14 | ||
| 300 × 300 | 294 | 302 | 12 | 12 | 20 | 108.31 | 1,738 | 85,02 | 294 × 302 × 12 × 12 | |
| 300 | 300 | 10 | 15 | 20 | 120,43 | 1,746 | 94,54 | 300 × 300 × 10 × 15 | ||
| 300 | 305 | 15 | 15 | 20 | 135.43 | 1,756 | 106,31 | 300 × 305 × 15 × 15 | ||
| 350 × 350 | 344 | 348 | 10 | 16 | 20 | 145,99 | 2,026 | 114,6 | 344 × 348 × 10 × 16 | |
| 350 | 350 | 12 | 19 | 20 | 173.87 | 2,042 | 136,49 | 350 × 350 × 12 × 19 | ||
| 400 × 400 | 388 | 402 | 15 | 15 | 24 | 179,24 | 2,313 | 140,7 | 388 × 402 × 15 × 15 | |
| 394 | 398 | 11 | 18 | 24 | 187.6 | 2,317 | 147,27 | 394 × 398 × 11 × 18 | ||
| 400 | 400 | 13 | 21 | 24 | 219,48 | 2,333 | 172,29 | 400 × 400 × 13 × 21 | ||
| 414 | 405 | 18 | 28 | 24 | 296.18 | 2,371 | 232,5 | 414 × 405 × 18 × 28 | ||
| 400 | 408 | 21 | 21 | 24 | 251,48 | 2,349 | 197,41 | 400 × 408 × 21 × 21 | ||
| 428 | 407 | 20 | 35 | 24 | 361.44 | 2,403 | 283,73 | 428 × 407 × 20 × 35 | ||
| HM | 150 × 100 | 148 | 100 | 6 | 9 | 13 | 27,25 | 0,662 | 21,39 | 148 × 100 × 6 × 9 |
| 200 × 150 | 194 | 150 | 6 | 9 | 16 | 39.76 | 0,948 | 31,21 | 194 × 150 × 6 × 9 | |
| 250 × 175 | 244 | 175 | 7 | 11 | 16 | 56,24 | 1,146 | 44,15 | 244 × 175 × 7 × 11 | |
| 300 × 200 | 294 | 200 | 8 | 12 | 20 | 73.03 | 1,338 | 57,33 | 294 × 200 × 8 × 12 | |
| 350 × 250 | 340 | 250 | 9 | 14 | 20 | 101,51 | 1,628 | 79,69 | 340 × 250 × 9 × 14 | |
| 400 × 300 | 390 | 300 | 10 | 16 | 24 | 136.74 | 1,919 | 107,34 | 390 × 300 × 10 × 16 | |
| 450 × 300 | 440 | 300 | 11 | 18 | 24 | 157,38 | 2,017 | 123,54 | 440 × 300 × 11 × 18 | |
| 500 × 300 | 482 | 300 | 11 | 15 | 28 | 146.45 | 2,094 | 114,96 | 482 × 300 × 11 × 15 | |
| 488 | 300 | 11 | 18 | 28 | 164,45 | 2,106 | 129,09 | 488 × 300 × 11 × 18 | ||
| 600 × 300 | 582 | 300 | 12 | 17 | 28 | 174.49 | 2,292 | 136,97 | 582 × 300 × 12 × 17 | |
| 588 | 300 | 12 | 20 | 28 | 192,49 | 2.304 | 151,1 | 588 × 300 × 12 × 20 | ||
| 594 | 302 | 14 | 23 | 28 | 222.37 | 2,32 | 174,56 | 594 × 302 × 14 × 23 | ||
| HN | 175 × 90 | 175 | 90 | 5 | 8 | 10 | 23,21 | 0,683 | 18,22 | 175 × 90 × 5 × 8 |
| 200 × 100 | 198 | 99 | 4.5 | 7 | 13 | 23,59 | 0,761 | 18,52 | 198 × 99 × 4,5 × 7 | |
| 200 | 100 | 5,5 | 8 | 13 | 27,57 | 0,767 | 21,64 | 200 × 100 × 5,5 × 8 | ||
| 250 × 125 | 248 | 124 | 5 | 8 | 13 | 32.89 | 0,96 | 25,82 | 248 × 124 × 5 × 8 | |
| 250 | 125 | 6 | 9 | 13 | 37,87 | 0,966 | 29,73 | 250 × 125 × 6 × 9 | ||
| 300 × 150 | 298 | 149 | 5.5 | 8 | 16 | 41,55 | 1,153 | 32,62 | 298 × 149 × 5,5 × 8 | |
| 300 | 150 | 6,5 | 9 | 16 | 47,53 | 1,159 | 37,31 | 300 × 150 × 6.5 × 9 | ||
| 350 × 175 | 346 | 174 | 6 | 9 | 16 | 53,2 | 1,348 | 41,76 | 346 × 174 × 6 × 9 | |
| 350 | 175 | 7 | 11 | 16 | 63.66 | 1,358 | 49,97 | 350 × 175 × 7 × 11 | ||
| 400 × 150 | 400 | 150 | 8 | 13 | 16 | 71,12 | 1,356 | 55,83 | 400 × 150 × 8 × 13 | |
| 400 × 200 | 396 | 199 | 7 | 11 | 16 | 72.16 | 1,546 | 56,65 | 396 × 199 × 7 × 11 | |
| 400 | 200 | 8 | 13 | 16 | 84,12 | 1,556 | 66,03 | 400 × 200 × 8 × 13 | ||
| 450 × 150 | 450 | 150 | 9 | 14 | 20 | 83.41 | 1,448 | 65,48 | 450 × 150 × 9 × 14 | |
| 450 × 200 | 446 | 199 | 8 | 12 | 20 | 84,95 | 1,638 | 66,69 | 446 × 199 × 8 × 12 | |
| 450 | 200 | 9 | 14 | 20 | 97.41 | 1,648 | 76,47 | 450 × 200 × 9 × 14 | ||
| 500 × 200 | 496 | 199 | 9 | 14 | 20 | 101,27 | 1,736 | 79,5 | 496 × 199 × 9 × 14 | |
| 500 | 200 | 10 | 16 | 20 | 114.23 | 1,746 | 89,67 | 500 × 200 × 10 × 16 | ||
| 506 | 201 | 11 | 19 | 20 | 131,29 | 1,76 | 103,06 | 506 × 201 × 11 × 19 | ||
| 600 × 200 | 596 | 199 | 10 | 15 | 24 | 121.24 | 1,927 | 95,17 | 596 × 199 × 10 × 15 | |
| 600 | 200 | 11 | 17 | 24 | 135,2 | 1,937 | 106,13 | 600 × 200 × 11 × 17 | ||
| 606 | 201 | 12 | 20 | 24 | 153.26 | 1,951 | 120,31 | 606 × 201 × 12 × 20 | ||
| 700 × 300 | 692 | 300 | 13 | 20 | 28 | 211,49 | 2,51 | 166,02 | 692 × 300 × 13 × 20 | |
| 700 | 300 | 13 | 24 | 28 | 235.49 | 2,526 | 184,86 | 700 × 300 × 13 × 24 | ||
| 800 × 300 | 792 | 300 | 14 | 22 | 28 | 243,45 | 2,708 | 191,11 | 792 × 300 × 14 × 22 | |
| 800 | 300 | 14 | 26 | 28 | 267.45 | 2,724 | 209,95 | 800 × 300 × 14 × 26 | ||
| HP H стальная свая | 200 × 200 | 200 | 204 | 12 | 12 | 16 | 72,28 | 1,164 | 56,74 | 200 × 204 × 12 × 12 |
| 250 × 250 | 244 | 252 | 11 | 11 | 16 | 82.06 | 1.446 | 64,42 | 244 × 252 × 11 × 11 | |
| 250 | 255 | 14 | 14 | 16 | 104,68 | 1,464 | 82,17 | 250 × 255 × 14 × 14 | ||
| 300 × 300 | 294 | 302 | 12 | 12 | 20 | 108.31 | 1,738 | 85,02 | 294 × 302 × 12 × 12 | |
| 300 | 300 | 10 | 15 | 20 | 120,43 | 1,746 | 94,54 | 300 × 300 × 10 × 15 | ||
| 300 | 305 | 15 | 15 | 20 | 135.43 | 1,756 | 106,31 | 300 × 305 × 15 × 15 | ||
| 350 × 350 | 338 | 351 | 13 | 13 | 20 | 135,25 | 2,02 | 106,17 | 338 × 351 × 13 × 13 | |
| 344 | 354 | 16 | 16 | 20 | 166.63 | 2,038 | 130,8 | 344 × 354 × 16 × 16 | ||
| 350 | 350 | 12 | 19 | 20 | 173,87 | 2,042 | 136,49 | 350 × 350 × 12 × 19 | ||
| 350 | 357 | 19 | 19 | 20 | 198.37 | 2,056 | 155,72 | 350 × 357 × 19 × 19 | ||
| 400 × 400 | 388 | 402 | 15 | 15 | 24 | 179,24 | 2,313 | 140,7 | 388 × 402 × 15 × 15 | |
| 394 | 405 | 18 | 18 | 24 | 215.18 | 2,331 | 168,92 | 394 × 405 × 18 × 18 | ||
| 400 | 400 | 13 | 21 | 24 | 219,48 | 2,333 | 172,29 | 400 × 400 × 13 × 21 | ||
| 414 | 405 | 18 | 28 | 24 | 296.18 | 2,371 | 232,5 | 414 × 405 × 18 × 28 | ||
| 400 | 408 | 21 | 21 | 24 | 251,48 | 2,349 | 197,41 | 400 × 408 × 21 × 21 | ||
| 428 | 407 | 20 | 35 | 24 | 361.44 | 2,403 | 283,73 | 428 × 407 × 20 × 35 | ||
График массы двутавровых балок обыкновенных горячекатаных
| Технические характеристики | Высота (мм) | Ширина фланца (мм) | Толщина стенки (мм) | Теоретическая масса (кг / м) |
|---|---|---|---|---|
| 10 | 100 | 68 | 4.5 | 11,261 |
| 12,6 | 126 | 74 | 5 | 14,223 |
| 14 | 140 | 80 | 5,5 | 16,89 |
| 16 | 160 | 88 | 6 | 20.513 |
| 18 | 180 | 94 | 6,5 | 24,143 |
| 20a | 200 | 100 | 7 | 27,929 |
| 20b | 200 | 102 | 9 | 31.069 |
| 22a | 220 | 110 | 7,5 | 33,07 |
| 22b | 220 | 112 | 9,5 | 36,524 |
| 25a | 250 | 116 | 8 | 38.105 |
| 25b | 250 | 118 | 10 | 42,03 |
| 28a | 280 | 122 | 8,5 | 43,492 |
| 28b | 280 | 124 | 10,5 | 47.888 |
| 32a | 320 | 130 | 9,5 | 52,717 |
| 32b | 320 | 132 | 11,5 | 57,741 |
| 32c | 320 | 134 | 13,5 | 62.765 |
| 36a | 360 | 136 | 10 | 60,037 |
| 36b | 360 | 138 | 12 | 65,689 |
| 36c | 360 | 140 | 14 | 71.341 |
| 40a | 400 | 142 | 10,5 | 67,598 |
| 40b | 400 | 144 | 12,5 | 73,878 |
| 40c | 400 | 146 | 14,5 | 80.158 |
| 45a | 450 | 150 | 11,5 | 80,42 |
| 45b | 450 | 152 | 13,5 | 87,485 |
| 45c | 450 | 154 | 15,5 | 94.55 |
| 50a | 500 | 158 | 12 | 93.654 |
| 50b | 500 | 160 | 14 | 101,504 |
| 50c | 500 | 162 | 16 | 109.354 |
| 56a | 560 | 166 | 12,5 | 106,316 |
| 56b | 560 | 168 | 14,5 | 115.108 |
| 56c | 560 | 170 | 16,5 | 123.9 |
| 63a | 630 | 176 | 13 | 121,407 |
| 63b | 630 | 178 | 15 | 131,298 |
| 63c | 630 | 180 | 17 | 141.189 |
График веса горячекатаной двутавровой балки для легких условий эксплуатации
| Технические характеристики | Высота (мм) | Ширина фланца (мм) | Толщина стенки (мм) | Теоретическая масса (кг / м) |
|---|---|---|---|---|
| 8 | 80 | 50 | 4.5 | 7,52 |
| 10 | 100 | 55 | 4,5 | 9,46 |
| 12 | 120 | 64 | 4,8 | 11,5 |
| 14 | 140 | 73 | 4,9 | 13.7 |
| 16 | 160 | 81 | 5 | 15,9 |
| 18 | 180 | 90 | 5,1 | 18,4 |
| 18a | 180 | 100 | 5,1 | 19,9 |
| 20 | 200 | 100 | 5.2 | 21 |
| 20a | 200 | 110 | 5,2 | 22,7 |
| 22 | 220 | 110 | 5,4 | 24 |
| 22a | 220 | 120 | 5,4 | 25.8 |
| 24 | 240 | 115 | 5,6 | 27,3 |
| 24a | 240 | 125 | 5,6 | 29,4 |
| 27 | 270 | 125 | 6 | 31,5 |
| 27a | 270 | 135 | 6 | 33.9 |
| 30 | 300 | 135 | 6,5 | 36,5 |
| 30a | 300 | 145 | 6,5 | 39,2 |
| 33 | 330 | 140 | 7 | 42,2 |
| 36 | 360 | 145 | 7.5 | 48,6 |
| 40 | 400 | 155 | 8 | 56,1 |
| 45 | 450 | 160 | 8,6 | 65,2 |
| 50 | 500 | 170 | 9,5 | 76.8 |
| 55 | 550 | 180 | 10,3 | 89,8 |
| 60 | 600 | 190 | 11,1 | 104 |
| 65 | 650 | 200 | 12 | 120 |
| 70 | 700 | 210 | 13 | 138 |
| 70a | 700 | 210 | 15 | 158 |
| 70b | 700 | 210 | 17.5 | 184 |
Что нужно знать для использования этого калькулятора — пошаговое руководство
Наш калькулятор прост в использовании, но требует некоторого понимания стальных балок и конструкций. Чтобы облегчить вам жизнь, в этом руководстве пользователя подробно объясняется, какая информация требуется для каждого раздела калькулятора.
1 Детали стальной балки
1.1 Введите длину пролета стальной балки
Введите длину стальной балки.
1.2 Выберите размер стальной балки
Выберите размер стальной балки из раскрывающегося списка. У вас есть выбор «W Beams», «S Beams» или «Американские стандартные каналы».
W-лучи и S-образные лучи имеют характерную I-образную форму, тогда как ширина и глубина более схожи в W-образных лучах, глубина заметно больше, чем ширина в S-образных лучах. Напротив, американские стандартные каналы имеют С-образную форму.Если вы не уверены, какой размер балки использовать, просто позвольте калькулятору стальной балки выбрать размер балки за вас.
1.3 Минимальное напряжение текучести
Выберите 36 000 фунтов на квадратный дюйм или 50 000 фунтов на квадратный дюйм. (Новая сталь обычно составляет 50 000 фунтов на квадратный дюйм.)
2 Детали загрузки
В раскрывающемся меню выберите один из следующих типов нагрузки: «Равномерно распределенная нагрузка», «Частичная равномерно распределенная нагрузка» или «Точечная нагрузка».
- Для равномерно распределенных нагрузок и Частично равномерно распределенных нагрузок , выберите «Сведения о загрузке» в раскрывающемся меню и введите подчиненную ширину нагрузки.Если вы хотите использовать нагрузку, которой нет в раскрывающемся списке, выберите «Другое».
- Можно добавить несколько нагрузок, нажав «Добавить еще одну нагрузку».
- Для точечных нагрузок введите размер в точечную нагрузку по длине балки, имя точечной нагрузки и нагрузок.
Вам не нужно добавлять собственный вес стальной балки, поскольку пакет позволяет это автоматически.
Для других грузов вы можете вручную ввести название груза и его вес.
3 Боковые распорки
Если верхняя полка скреплена в поперечном направлении элементами с регулярным интервалом, как правило, по крайней мере, через каждые 2 фута, то можно предположить, что она полностью скреплена, при условии, что элементы жесткости прикреплены к балке с помощью крепежных элементов, обеспечивающих надежное соединение. Если это не так, выберите «Нет».
Если ваша балка не будет полностью закреплена, вам необходимо знать длину между ее элементами распорки. Обычно это то же самое, что и длина пролета балки. Однако, если другая балка закреплена перпендикулярно балке по ее длине, это обеспечит фиксацию.В этом случае следует измерить наибольшее расстояние между элементами распорки и ввести эти данные.
4 Пределы прогиба
4.1 Предел прогиба при динамической нагрузке
Это степень прогиба балки под нагрузкой. Обычно это ограничено диапазоном / 360; однако при необходимости это можно изменить.
4.2 Предел прогиба при полной динамической и статической нагрузке
Обычно мы рекомендуем интервал / 240; однако при необходимости это можно изменить.
Нажмите кнопку «Выполнить расчет» внизу страницы, чтобы создать отчет о расчетах балки. Если вы используете функцию автоматического выбора, вам будет показан список всех размеров стальных балок, которые подходят для ваших требований.
WebStructural — Steam Beam How To
Как спроектировать стальную балку
Том Куджава
Спроектировать стальную балку не так сложно, как вы думаете.По сути, есть 6 шагов для проектирования большинства стальных балок:
- Материал — выберите подходящую марку стали для балки, которую вы будете проектировать.
- Форма — Выберите форму стальной балки, которую вы хотите спроектировать.
- Span — Введите расстояние, которое вы пытаетесь преодолеть.
- Распорка — нельзя упускать из виду! Распорка имеет решающее значение для определения грузоподъемности балки.
- Нагрузка — введите нагрузки в зависимости от их типа и варианта нагружения.
- Дизайн — В США существует два распространенных метода проектирования балок (ASD и LRFD). Выберите метод, который вы хотите использовать, и укажите пределы отклонения.
В приложении для проектирования веб-конструкций балок каждому из этих шагов соответствует значок, позволяющий эффективно проработать процесс проектирования.
1. Материал
Есть много разных марок стали, но обычно одна общая оценка для каждого типа формы.Также есть много разных форм типы, используемые в стальных конструкциях, включая: W, HSS, C и углы назвать несколько. Один из наиболее часто используемых форм для двутавровых балок. в стальной конструкции имеет форму W (широкий фланец). W-формы обычно изготавливается из стали марки А992. В нашем примере мы будем проектирование стальной двутавровой балки W-образной формы. Начнем с выбора подходящий материал для этой формы. Щелкните «Редактировать материал… « ссылку для запуска Material Dialog и выберите A992 из список материалов.
2. Форма
Далее, давайте выберем нашу форму W из обширной формы WebStructural. библиотека. Щелкните ссылку «Редактировать фигуру …» , чтобы запустить диалоговое окно формы . и выберите W8X15 из списка (возможно, вам придется немного пролистать список, чтобы найти его).Эта балка примерно 8 дюймов в глубину (или в высоту), это первое число в имя формы. Балка весит 15 фунтов / фут, второе число в имя формы. Обычно чем светлее луч, тем меньше он будет стоить, поэтому, чтобы спроектировать наиболее экономичную балку, вам нужно выбрать одну который меньше всего весит, но соответствует вашим дизайнерским критериям. После того, как мы войдем все критерии проектирования и проанализировать нашу балку, мы всегда можем изменить форма и материал, если он не соответствует нашим нагрузкам (спрос).
3. Пролет
Пролет — это расстояние между точками опоры балки. Луч часто бывает только один пролет, поддерживаемый с обоих концов. Однако это не всегда так. Балки можно поддерживать в любом месте по их длине. длины или они могут быть консольными за пределы своих концевых опор. К добавьте или отредактируйте длину пролета в WebStructural, просто нажмите Изменить отрезки … или щелкните размер пролета на чертеже и добавьте пролет в влево или вправо, затем введите длину второго пролета.
В нашем примере добавьте пролет вправо и сделайте его 4′-0 дюймов. Отрегулируйте первый пролет равняется 12′-0 «.
Условия поддержки луча также можно изменить в WebStructural, просто нажатие на опору (серый треугольник под балкой). Кликнув поддержка будет переключаться между тремя типами поддержки (условия поддержки): Прикрепленный, фиксированный или бесплатный.В нашем примере измените крайнюю правую поддержку на Бесплатно щелкнув крайний правый серый треугольник на чертеже. Это будет создать консоль (свес) с правой стороны балки.
4. Распорка
Распорка — невероятно важный, но часто упускаемый из виду аспект конструкции балки. Когда балка изгибается, возникают силы растяжения и сжатия. Для простой пролетной балки (один пролёт между двумя шарнирными опорами): верхняя часть балки будет в сжатии.Именно эти компрессии силы, которые могут вызвать изгиб балки вне плоскости (так называемый боковой изгиб при кручении или LTB). Чтобы понять этот тип изгиба, подумайте о том, чтобы сжать короткую линейку между руками. А теперь подумайте о том, чтобы сжать дворовую палку. Какой из них с большей вероятностью сгибаться и скручиваться при сжатии? Ясно, что чем длиннее, тем тоньше. Именно эта гибкость напрямую связана с изгибом.Если мы сможем закрепить балку против такого типа продольного изгиба, тогда мы часто можем добиться большей прочности на изгиб. Веб-структура позволяет задавать связи во многих различных распространенных конфигурациях. Автоматически предполагается, что опоры пролета являются местами распорок. Помните, что непрерывная связь предполагает, что сторона сжатия балка закреплена. Если вам нужно найти сторону сжатия вашего балка просто взгляните на диаграмму моментов.Сторона сжатия будет внутри кривой там, где вы когда-либо увидите области с высокими кривизна (момент). Если вы не уверены в наличии бодрящей силы, вы всегда можно консервативно предположить, что балка полностью свободна.
5. Грузы
Нагрузка
Балка может нести нагрузки от многих различных источников. Ниже это список некоторых наиболее распространенных типов загружений:
Постоянные нагрузки (D) — это постоянные нагрузки.Представьте бетонную плиту или вес стены. Эти нагрузки всегда присутствуют и не меняй.
Текущие нагрузки (L) обычно представляют собой нагрузки типа занятости. Ты представляют собой тип живой нагрузки в структуре, в которой вы сейчас находитесь. Американец Общество инженеров-строителей издает книгу (ASCE 7) с руководством для величина динамической нагрузки, которую следует использовать для различных конструкций.
Живые нагрузки на крышу (Lr) аналогичны динамическим нагрузкам, но специфичны для крыши и обычно связаны со строительством или обслуживанием виды деятельности.
Снеговые нагрузки (S) точно хотят, чтобы они звучали как, нагрузки вызвано снегом. Местные строительные нормы и правила часто предписывают подходящую землю или расчетные снеговые нагрузки для использования. Обычно это базовые нагрузки. Дрейф и при необходимости следует учитывать несбалансированные условия.
Прочие нагрузки реже используются в конструкции балок, но могут включать Ветер (W), сейсмическое или землетрясение (E), дождь (R), боковая земля (H) и т. Д.
Типы нагрузки
Балки можно нагружать разными способами, но большинство нагрузок причину изгиба можно описать как:
Равномерная нагрузка Эти нагрузки имеют единицы силы на единицу длины. В WebStructural единицами измерения по умолчанию для равномерных нагрузок являются тысячи фунтов на фут (1 тысяча фунтов = 1000 фунтов). Однородные нагрузки часто используются для упрощения повторяющихся и близко расположенных точек. такие нагрузки, как балки перекрытия или стропила.Для расчета соответствующего равномерная нагрузка для приложения к балке, просто умножьте площадь притока балок на соответствующая площадь нагрузки. Нагрузки на площадь и другие нагрузки на конструкцию учреждены Американским обществом инженеров-строителей документом ASCE7 и являются выражается в фунтах на квадратный фут (psf).
Линейные нагрузки Линейные нагрузки очень похожи на однородные нагрузки, но не имеют постоянной величины, а изменяются по их длине.Линейные нагрузки также имеют единицы силы на длину. Линейные нагрузки можно использовать для представляют собой треугольные снежные заносы или балки с балками, обрамляющими перекос угловой, или многие другие нагрузки треугольного и трапециевидного типа.
Точечные нагрузки Точечные нагрузки имеют единицы силы. По умолчанию в WebStructural — это кипы (1 кип = 1000 фунтов). Точечные нагрузки могут быть как просто, как реакция другого элемента, такого как балка, вставленная в другой балка, или колонна, сидящая на балке.
Моменты Моменты — это нагрузки, вызывающие вращение оси балки и имеют единицы силы, умноженные на длину. По умолчанию в WebStructural кип-футов. Моменты более сложны для тех, кто с ними не знаком, но рассмотрим колонну, приваренную к верхней части стальной балки. Если сила приложена к верхней части колонна, это приведет к изгибу балки, к которой он прикреплен как и рычаг. Эта реакция типа изгиба — момент.Если сила в направлении оси балки (или в направлении пролета), ее можно ввести как момент в WebStructural. Если приложенная сила перпендикулярна оси балки, то будет введен крутящий момент. WebStructural не в настоящее время допускают ввод крутильных нагрузок.
Загрузка нашей балки
Для нашего примера возьмем статическую нагрузку D = 0,63 к / фут и живая нагрузка L = 1.5 тыс. / Фут Кроме того, мы обязательно включим Собственный вес . Вы можете редактировать нагрузки, щелкнув любую нагрузку на чертеже или щелкнув текст Edit Loads … над рисунком или из меню Правка → Нагрузки …
Начнем с нажатия Edit Loads … . Это подтянет Диалог нагрузок . Диалог загрузки позволяет добавлять новые загружает или редактирует существующие нагрузки, щелкнув строку в Текущие нагрузки табл.
Давайте продолжим и отредактируем нашу статическую нагрузку, щелкнув первую (и единственная) строка в таблице Current Loads . Во-первых нам нужно отрегулировать нагрузку так, чтобы она покрывала всю длину нашего луча. Вы можете сделать это, нажав кнопку с надписью Правый конец . Это изменит конечное положение груза. до конца балки.
Теперь добавим нашу с живой нагрузкой . Поскольку наша живая нагрузка такая же длины в качестве нашей статической нагрузки, мы можем просто добавить величину для Live Load для нашей текущей равномерной нагрузки. В униформе В диалоговом окне установите флажок Показать все загружения . Щелкните это поле, чтобы отобразить таблицу варианта нагружения . Введите 0,63 дюйма стационарный грузовой ящик (ящик D ) и 1.5 в ящике с динамической нагрузкой (ящик L ).
А как насчет коэффициентов нагрузки? В зависимости от того, какой метод проектирования вы выберете, (см. Ниже) вводимые вами нагрузки будут учтены соответствующим образом. Просто войдите в сервис (нефакторные) нагрузки.
Ваша модель теперь должна выглядеть так
6. Проект
Метод проектирования (ASD или LRFD)
Конструкционная стальможет быть спроектирована по нагрузке или Расчет фактора сопротивления (LRFD) и расчет допустимого напряжения (ASD).Оба методы дают аналогичные результаты. У инженеров свое мнение о плюсах и минусы каждого метода, но оба в настоящее время разрешены в США. Просто нажмите Edit design … и выберите метод, который вы хотите нравится использовать.
Расчетные уравнения
WebStructural автоматически учитывает ваши нагрузки и применяет их в соответствующих расчетных уравнениях.Вы можете просмотреть это уравнение и исключите те, которые вы не хотите включать в анализ, если хотите.
Чтобы исключить определенные уравнения, нажмите на одно из таблица уравнений, чтобы переключить его.
Прогиб
Прогиб — важная мера балки представление. Балки с чрезмерным прогибом могут быть достаточно сильными, чтобы несут свои расчетные нагрузки, но плохо работают в эксплуатации.Излишний прогибы могут привести к жалобам пользователя, в том числе на надувные полы, потрескавшиеся отделка зданий, нестабильность механического оборудования и т. д. The International Строительный кодекс (IBC) предписывает минимальный прогиб для различных элементов и типы нагрузки. Прогибы обычно описываются как отношение или L (пролет) над некоторое значение для сравнения и стандартизации. Пример: Коэффициент отклонения для отклонения 0,5 дюйма в 12-футовой балке равен L / 288 = 12 футов x 12 дюймов / фут. (охватывать) 0.5 дюймов (отклонение). Теперь рассмотрим балку, которая отклоняется на 0,75 дюйма и составляет 18 футов. долго. Он имеет эквивалентный коэффициент отклонения или L / 288. Теоретически эти лучи имеют такие же характеристики отклонения, даже если балка с большим пролетом имеет большую прогиб. Это потому, что прогиб менее заметен на большем расстояние. L / 100 часто считается близким к пределу прогиба, который обнаруживаемый человеческим глазом. L / 360 обычно считается минимальным допустимым прогиб из-за временных нагрузок на перекрытия, но это лишь минимум.
Отчетность
После того, как вы ввели все критерии, все, что вам нужно сделать нажмите эту большую зеленую кнопку «Рассчитать «, я знаю, что вы были зуд щелкать. WebStructural выполнит конечный элемент анализ для вашей модели балки. Он определит расчетные силы и рассчитает расчетные мощности балки с использованием Американского института Стандарты стальных конструкций (AISC).Если вы изначально выбрали подходящего размера балки, вы увидите много зелени и изгибов, сдвигов, и коэффициенты отклоняющей способности будут меньше 1,0. Эти ценности процент емкости. Например, если в вашем отчете указано «Изгиб 0,88» выбранная вами конфигурация балки имеет 88% прочности на изгиб (по данным AISC).
Если ваш отчет красный, то ваши коэффициенты мощности больше, чем 1.0 и балка не соответствует критериям проектирования. Это значит, что ты нужен луч побольше! Просто выберите другую форму (больший момент инерции) и нажмите кнопку Рассчитать .
Похоже, у нас это неплохо получается — наш дизайн зеленый!
Вот и все. Конструкция стальной балки в несколько кликов.
Готовы попробовать? Попробуйте бесплатноВ WebStructural мы стремимся предоставить вам высококачественные проектные расчеты с прозрачные отчеты, на которые можно положиться.Если вы нашли это руководство полезным, пожалуйста поделитесь им со своими коллегами.
Ждем вашего ответа. Сообщите нам, если у вас есть предложения или пожелания.
Happy Engineering,
Команда WebStructural
WebStructural — Бесплатное проектирование стальных балок
О нашем программном обеспечении для расчета конструкций
Наши технологии
В нашем конструкторе балок и калькуляторе многопролетных балок для рассчитать перемещения, силы и реакции в многопролетные балки с множественными нагрузками.Метод конечных элементов (МКЭ) полагается на закон Крюка найти высокоточное приближенное решение балки. Модель дискретизирована на мелкие элементы, и для каждого элемента устанавливается жесткость пружины. Силы (нагрузки) прикладываются к пружинам матрица жесткости (k) создается из малых элементов и смещения найдено путем инвертирования матрицы жесткости и умножения ее на вектор силы.Вспомните закон Крюка для пружин:
`F = kx`
Мы расширяем это до 2-х и 3-х измерений, используя линейную алгебру:
`| F | = [k] | x | `
Калькулятор момента пучка и поперечной силы
Калькулятор многопролетных балок — отличный инструмент для быстрой проверки сил в балках. с несколькими пролеты и загрузить.Используйте его, чтобы помочь вам спроектировать стальные, деревянные и бетонные балки под различные условия загрузки.
Калькулятор стальных, деревянных и бетонных балок
Если у вас стальная, деревянная или бетонная балка со сложными граничными условиями и нагрузками это отличный инструмент для численного решения проблемы. Если вы хотите проверить этот калькулятор Воспользуйтесь нашим калькулятором балок закрытой формы для сравнения результатов: Калькулятор балки.Если вам нужны полные проверки конструкции с помощью AISC 360, NDS, ASD и LRFD для стали или дерева балочная конструкция и вы хотите создать свой следующий луч за считанные минуты, вам может понравиться наш Инструмент Beam Designer.