Железобетонная ферма 18 м: 1ФБМ 18-1 АIIIв по стандарту: Серия 1.463.1-3/87

1ФБМ 18-1 АIIIв по стандарту: Серия 1.463.1-3/87

увеличить изображение

Стандарт изготовления изделия: Серия 1.463.1-3/87

Ферма железобетонная 1ФБМ 18-1 АIIIв предназначена к применению при возведении покрытия здания. Имеет арочную форму. Сооружение кровли, с использованием качественных и предназначенных для этого материалов, играет большую роль для безопасной эксплуатации. В качестве несущих конструкций предлагается к использованию железобетонная ферма. Основная ее задача в конструкции здания, перераспределение своей нагрузки и дополнительных на основания стен постройки. Эксплуатирование допускается в зданиях бес фонарных, с зенитными и светоаэрационными фонарями. В зданиях без подвесного и с подвесным подъемно транспортным оборудованием с грузоподъемностью до 5 т. Используются в несейсмических районах и в районах, где расчетная сейсмичность составляет 7 и 8 баллов. Может использоваться как в отапливаемых, так и не отапливаемых помещениях, при расчетной температуре не ниже минус 40 градусов. По

Серии 1.463.1-3/87 фермы запроектированы четырех типов:

— ФБМ 18 ферма пролетом 18 м. для кровли с небольшим углом наклона;

— ФБМ 24 ферма пролетом 24 м. для кровли с небольшим углом наклона;

— ФБС 18 ферма пролетом 18 м. для скатных покрытий;

— ФБС 24 ферма пролетом 24 м. для скатных покрытий.

Расшифровка маркировки

Каждой ферме принадлежит свое условное обозначение. Изделия обозначают маркировкой которая имеет следующую структуру 1ФБМ 18-1 АIIIв где:

1. 1 номер типоразмера;

2. ФБМ буквенное обозначение изделия;

3. 18 пролет фермы, в дм.

;

4. 1 — несущая способность;

5. AIIIв класс рабочей арматуры.

Маркировка проставляется на каждой готовой конструкции при помощи черной несмываемой краски. Так же помимо маркировки следует указывать штамп завода изготовителя, дату выпуска, массу изделия.

Материалы и производство

Поскольку фермы играют важнейшую роль в конструкции здания, для их производства следует использовать только соответствующие всем техническим нормам материалы. Используется тяжелый бетон марки В30, В35, В40, В45. Выбор марки армирующей стали зависит от характера предполагаемых нагрузок и расчетных температур при использовании ферм на открытом воздухе. Нагрузки от подвесного крана следует относить к динамическим нагрузкам. Нижний пояс

железобетонной фермы армируется напрягаемой арматурой. Производство данных элементов для мало уклонной кровли и для скатных покрытий происходит в одних и тех же металлических формах с использованием специальных вкладышей. Изделия имеют закладные детали. Весь металл в конструкции фермы обрабатывается против коррозии.

Изделия проходят контроль ОТК, где проверяется, бетонная поверхность, она должна быть ровной и без трещин, соответствие фактических габаритных размеров проектным, геометрия, толщина защитного слоя бетона поверх арматуры. Не допустимы обвалы бетона с оголением арматуры. Партия готовой продукции, которая прошла проверку, получает документ технический паспорт.

Монтаж кровли осуществляется согласно, технологических карт, разработанных в составе проекта производства работ.

Транспортировка и хранение

Складировать фермы следует рассортированные по маркам, на складах или оборудованных площадках. Перевозка производится с учетом всех регламентированных норм. Погрузку, разгрузку и монтаж производить с помощью специальной техники, не допускать свободного падения изделий. Перевозка возможна автомобильным транспортом и железнодорожным. Во время транспортирования необходимо фиксировать конструкции таким образом, чтобы не допустить их смещения.

Уважаемые покупатели! Сайт носит информационный характер. Указанные на сайте информация не являются публичной офертой (ст.435 ГК РФ). Стоимость и наличие товара просьба уточнять в офисе продаж или по телефону 8 (800) 500-22-52

Железобетонные фермы (24 м, 18 м): стропильная, жби, бетонная

Железобетонные фермы – это специальные несущие элементы для разных типов кровли, которые применяются в каркасных сооружениях и зданиях. Основная функция фермы – создание опоры для кровли, а также равномерное распределение общей нагрузки на фундамент и колонны здания.

Фермы ЖБИ рассчитываются и производятся в условиях заводов, так как даже минимальные неточности в столь грандиозных конструкциях могут привести к непоправимым последствиям и стать причиной обрушения здания. Монтируются фермы с привлечением специальной строительной техники, так как обладают огромным весом.

Что представляют собой фермы

Железобетонная ферма – это конструкция специального назначения из бетона и соединенных между собой стержней стальной арматуры, которая предназначена для монтажа крыши и выступает каркасом для будущего здания.

Находящиеся вверху прутья называются верхним поясом, нижние стержни – нижним поясом. Элементы конструкции, которые располагаются в вертикальной плоскости, называются стойками.

Находящиеся под определенным углом части – это раскосные элементы. В свою очередь, стойки и раскосные элементы формируют решетку всей конструкции. Места соединения расположенных вертикально стоек и раскосных блоков называются узлами железобетонной балки.

Основные преимущества, которые обеспечивает железобетонная ферма:

  • Высокий уровень прочности и надежности всего здания
  • Железобетонный каркас создает жесткую структуру, гарантирует способность выдерживать серьезные нагрузки на протяжении долгих лет
  • Бетон и сталь не боятся неблагоприятных химических, климатических воздействий, не меняют характеристик под ультрафиолетом, дождем, на морозе и т. д.
  • Стропильный элемент полностью отвечает наиболее строгим требованиям стандартов пожарной безопасности

Благодаря современному оборудованию на заводах создают железобетонные фермы в четком соответствии с нормативными требованиями и в минимальные сроки. Вес конструкции с пролетом 18 м составляет больше 7 тонн, если же пролет 24 метра – около 12.3 тонн. Поэтому монтировать фермы можно исключительно с привлечением специальной техники.

Фермы железобетонные бывают двух типов:

  1. Монолитный элемент с целостной структурой, который создается только в заводских условиях.
  2. Составная конструкция – включает несколько частей, которые собираются непосредственно на объекте.

Установка ж/б фермы на оголовок колонны

Смонтированная ферма крепится к колонне, путем сваривание между собой, имеющихся на обоих изделиях, закладных. В месте стыка получается узел, который гарантирует надежность соединения. В случае, если стропильная ферма устанавливается непосредственно на оголовок колонны, значит, в процессе установки требуется обязательно совместить закладные элементы обоих изделий для дальнейшего сваривания их монтажным швом. Встречаются проекты, согласно которых, на одну колонну необходимо установить две фермы, в таких случаях обе фермы привариваются к закладным опоры.

Подконтрольные фермы устанавливаются на колонны по тому же принципу — путем совмещения и сварки закладных элементов. В случае, когда стропильная ферма укладывается на стыке концов подстропильной конструкции, то приваривание происходит только к одной из них.

Закладными элементами так же привариваются и плиты перекрытия, которые укладываются на опоры, а щели, образовавшиеся между плитами, замазываются самым простым цементно-песчаным раствором.

Основные виды ферм

В современном строительстве используют фермы двух типов – стропильные и подстропильные. В работе с фермами самым важным этапом считается проектирование – правильные расчеты обеспечат качество монтажа и способность конструкции выдерживать установленные нагрузки, а вот просчеты в проекте нередко приводят к обрушению зданий.

Стропильные конструкции

Стропильная ферма железобетонная – самый сложный вариант. На рынке можно найти и стропильные конструкции, сделанные из металла, бруса (дерева), которые пользуются большей популярностью. Железобетонные конструкции обычно используют лишь там, где другой материал не подходит ввиду недостаточности характеристик и показателей по устойчивости, защите.

Для стропильных конструкций из дерева основным параметром является площадь, на которой планируется размещать объект. Для обеспечения прочности и жесткости строения, исключения риска его обвала под своим весом, важно верно рассчитать площадь, определить устойчивость ферм. Деревянные фермы нужно правильно крепить – для этой задачи обычно привлекают специалистов, не рискуя реализовывать самостоятельно.

Железобетонные фермы – самые надежные и долговечные в сравнении с другими вариантами. Они обладают огромным весом, поэтому используются достаточно редко – в конструкциях с огромными площадями, в регионах со специфическим климатом, в промышленных зданиях и т.д.

Подстропильные конструкции

Эти конструкции применяются не так часто, как стропильные. Они актуальны в строительстве мансард при условии, что величина колонн превышает размер несущей конструкции. В данном случае основой фермы выступает подстропильная балка, длина которой составляет от 12 до 24 метров.

Этот тип ферм выполняется с арматурой пучковой формы, что значительно уменьшает вес, повышает надежность всей конструкции. Фермы устанавливают непосредственно на колонны стропильного типа, соединяют выбранными инструментами. Для железобетонных и металлических конструкций понадобится дополнительно обустроить сварные соединения.

Данные типы ферм применяют там, где внутри здания идут поперечные несущие стены или же все стены поперечные. Только балки подстропильные могут использоваться в возведении мансардных крыш. Стойки вводят непосредственно под ноги (колонны) и тогда конструкция дает меньше давления на здание, оставаясь устойчивой и надежной по максимуму.

Стропильные и подстропильные фермы: чем отличаются?

Основная задача железобетонных ферм — полное перекрытие пролетов в помещениях. Фермы это основание под будущую кровлю, как обычные кровельные стропила. Пояса стропильной фермы бывают разных конфигураций:

  • — параллельные линии;
  • — трапеция;
  • — сегментная;
  • — криволинейная.

Такие конфигурации помогают наиболее оптимально перераспределить воспринимаемые нагрузки от кровли. Фермы прочны и устойчивы. Предельная длина такой фермы — 24 метра.

Стропильные фермы используются совместно с подстропильными в том случае, если дистанция между несущими стенами, колоннами слишком большая. В строениях, несущие стены которых, поперечные, подстропильные фермы укладываются продольно, увеличивая устойчивость и надежность кровли. С целью повышения характеристик (прочность, надежность, снижение веса) ферм их усиливают пучковой арматурой.

Размеры ЖБ ферм

Изготовление бетонных и железобетонных изделий осуществляется в соответствии с ГОСТами, принятыми в стране. Естественно, что железобетонные фермы не являются исключением. В соответствии с установленными нормативами определяются основные размеры элементов, выполняется маркировка.

Основные размеры железобетонных ферм:

  • Раскосные – длина от 18 до 24 метров, высота от 2.6 до 3.2 метров, ширина от 0.2 до 0.3 метров.
  • Безраскосные – длина 18-24 метра, высота 2.6-3.2 метра, ширина 0.2-0.3 метра.
  • Треугольные безраскосные – длина от 2 метров, высота 1.2-2.7 метров, ширина 0.2-0.25 метров.
  • Для скатной кровли – от 1 метра длина, высота 2.2 метра, ширина 0.5 метров.
  • Для плиточной кровли – с длиной от 1 метра, высотой 3.3 метра, шириной 0.5 метров.

Самые распространенные размеры – 18/24/36 метров. Максимально допустимый вес элемента, в соответствии с ГОСТом, может составлять 6-50 тонн. В Москве и регионах можно найти железобетонные фермы любых размеров и параметров.

Маркировка дает практически все главные характеристики и показатели ферм – размеры, тип, конструктивные особенности, свойства. Маркировка включает несколько наборов букв и цифр, которые расшифровываются по ГОСТу 23009.

Как расшифровать маркировку изделия:

  • 1 группа значений – номер типоразмера, тип изделия, длина (с округлением до метров).
  • 2 группа значений – числовой индекс несущей способности, указывается класс арматуры (если она предварительно напряжена), тип бетона (указывается лишь для изделий из легких типов бетона).
  • 3 группа значений – есть не всегда, указывает на стойкость к сейсмическим толчкам, агрессивным средам, говорит про наличие закладных, дополнительных отверстий и т.д.

Пример расшифровки маркировки: железобетонная ферма 3ФС длиной 18 метров, с несущей способностью 6 типа, напряженной арматурой А600, залитой легким бетоном, с наличием закладных, обозначается как 3ФС18-6А600Л-1. Типоразмеры и формы разных железобетонных ферм (стропильных/подстропильных), как правило, указываются в специальных таблицах.

Приложение А (рекомендуемое)

Форма и основные размеры ферм

Таблица А.1

Эскиз изделия Типо- размер изделия Размеры, мм Масса, т
L H h h h b
Стропильные фермы серии 1. 063.1-4 [1]

Серия 1.063.1-4

Фермы стропильные железобетонные пролетом 6, 9, 12, 15 и 18 м для покрытий зданий с уклоном асбестоцементной кровли, 1993 г. Выпуски 1-5

1ФТ 6 5960 1195 140 120 120 200 1,00

 1ФТ 9 8960 1570 160 140 120 200 1,80
1ФТ 12 11960 1945 220 180 150 200 2,70
1ФТ 15 14960 2320 280 240 250 220 5,30
1ФТ 18 17960 2695 260 220 200 220 5,60
2ФТ 18 280 240 250 220 6,40
Стропильные фермы серии 1.463.1-16 [2]

Серия 1.463.1-16

Фермы стропильные железобетонные сегментные для покрытий одноэтажных производственных зданий пролетами 18 и 24 м (в опалубочных формах серии ПК-01-129/78), 1988 г. Выпуски 1-5

 1ФС 18 17940 2630 180 180 120 200 4,50 3,60
2ФС 18 2640 180 200 120 250 6,00 4,80
3ФС 18 2725 250 300 150 250 7,80 6,20
4ФС 18 2735 250 200 150 300 9,40 —

 1ФС 24 23940 3160 200 220 150 250 9,20 7,40
2ФС 24 3240 280 300 150 250 11,20 8,90
3ФС 24 3280 300 360 200 300 14,90 11,90
4ФС 24 3315 350 380 200 350 18,60 14,80
Стропильные фермы серии 1. 463.1-3/87 [3]

Серия 1.463.1-3/87

Фермы стропильные железобетонные безраскосные пролетом 18 и 24 м для покрытий одноэтажных зданий с малоуклонной и скатной кровлей, 1988 г. Выпуски 2-5

 1ФБС 18 17940 3000 200 220 200 240 6,50
2ФБС 18 250 280 250 240 7,70
3ФБС 18 250 280 250 280 9,20
4ФБС 18 300 340 300 280 10,50

 1ФБМ 18 17940 3000 200 220 200 240 6,90
2ФБМ 18 250 280 250 240 8,10
3ФБМ 18 250 280 250 280 9,80
4ФБМ 18 300 340 300 280 11,00

 1ФБС 24 23940 3300 200 220 250 240 9,20
2ФБС 24 250 280 250 240 10,50
3ФБС 24 300 340 250 240 11,70
4ФБС 24 300 340 300 280 14,20
5ФБС 24 420 460 350 280 18,20

Примечание — Размер в скобках принять для ферм 5ФБМ24.

 1ФБМ 24 23940 3300 200 220 250 240 9,80
2ФБМ 24 250 280 250 240 11,00
3ФБМ 24 300 340 250 240 12,20
4ФБМ 24 300 340 300 280 15,00
5ФБМ 24 420 460 350 280 19,00
Стропильные фермы серии 1.463.1-1/87 [4]

Серия 1.463.1-1/87

Фермы стропильные железобетонные безраскосные пролетом 18 и 24 м для одноэтажных зданий с малоуклонной и скатной кровлей для V снегового района, 1988 г. Выпуски 1-3

 5ФБС 18 17940 3000 320 220 400 280 9,00

 5ФБМ 18 17940 3150 320 220 400 280 9,50

 6ФБС 24 23940 3300 370 280 450 280 14,00

 6ФБМ 24 23940 3300 370 280 450 280 14,50

Продолжение таблицы А. 1

Эскиз изделия Типо- размер изделия Размеры, мм Масса, т
L H h
Стропильные фермы серии 1.463.1-17 [5]

Серия 1.463.1-17

Фермы стропильные железобетонные полигональные пролетом 18 и 24 м для покрытий зданий с малоуклонной кровлей, 1990 г. Выпуски 1-6

Фермы 1.1ФСП18, 2.1ФСП18, 3.1ФСП18 1.1ФСП 18 17960 2835 180 120 120 140 160 280 180 7,50
1.2ФСП 18 7,10
1.3ФСП 18 6,70
Фермы 1.2ФСП18, 2.2ФСП18, 3.2ФСП18 2.1ФСП 18 240 120 160 160 200 280 180 9,30
2.2ФСП 18 8,90
2.3ФСП 18 8,60
Фермы 1.3ФСП18, 2.3ФСП18, 3.3ФСП18

 3.1ФСП 18 240 120 160 160 200 320 220 10,60
3. 2ФСП 18 10,20
3.3ФСП 18 9,80
Фермы 1.1ФСП24, 2.1ФСП24, 3.1ФСП24 1.1ФСП 24 23960 2880 180 160 220 120 120 140 280 180 10,00
1.2ФСП 24 9,70
1.3ФСП 24 9,30
Фермы 1.2ФСП24, 2.2ФСП24, 3.2ФСП24 2.1ФСП 24 240 200 300 120 160 160 280 180 12,50
2.2ФСП 24 12,20
2.3ФСП 24 11,80
Фермы 1.3ФСП24, 2.3ФСП24, 3.3ФСП24

 3.1ФСП 24 240 200 300 120 160 160 320 220 14,40
3.2ФСП 24 14,00
3.3ФСП 24 13,60

Продолжение таблицы А.1

Эскиз изделия Типо- размер изделия Размеры, мм Масса, т
L H h h h b
Подстропильные фермы серии 1. 463.1-19 [6]

Серия 1.463.1-19

Фермы подстропильные железобетонные предварительно напряженные пролетом 12 м для покрытий зданий со скатной кровлей, 1993 г. Выпуски 1-2

Ферма 1ФПС12

 1ФПС 12 11960 2225 300 210 160 550 11,30
Ферма 2ФПС12

 2ФПС 12 11860 2225 300 210 160 550 11,00
Подстропильные фермы серии 1.463.1-4/87 [7]

Серия 1.463.1-4/87

Фермы подстропильные железобетонные безраскосные пролетом 12 м для одноэтажных зданий с малоуклонной кровлей, 1988 г. Выпуски 1-2

Фермы 1ФПМ12, 1ФПН12

 1ФПМ 12 11960 3320 200 160 200 500 8,80
1ФПН 12
Фермы 2ФПМ12, 2ФПН12

 2ФПМ 12 11780 3320 200 160 200 500 8,75
2ФПН 12
Примечание — Для ферм серии 1. 463.1-16 [2] в графе «Масса, т» в числителе приведена масса ферм, изготовленных из тяжелого бетона, в знаменателе — из легкого конструкционного бетона со средней плотностью до 2000 кг/м.

Сфера применения

Железобетонные фермы, как и конструкции из других материалов, применяются в возведении разнообразных объектов – пролетов мостов, установки крыши разного типа сооружений, гидротехнических затворов, опор для линий электропередачи.

Ввиду того, что конструкции отличаются целым рядом выгодных преимуществ (защита от трещин, стойкость к морозу и агрессивным воздействиям, прочность и надежность, долговечность и высокая несущая способность), фермы актуальны в самых разных зданиях. Они могут поддерживать кровли, перекрывать пролеты, колонны, служить для создания промежуточных опор для установки последующих конструкций.

Бывает, что фермы используют и в открытом виде – в строительстве промышленных сооружений, участков. Жилое строительство не использует железобетонные фермы вообще.

Классификация ЖБ ферм

По форме конструкции железобетонные фермы бывают раскосными, безраскосными (они же арочные), полигональными. Часто упоминается и такая классификация: типовые, раскосные/безраскосные. Типовых вариантов достаточно много, тут все зависит от числа этажей и величины пролетов.

Особенности применения разных типов ЖБ ферм:

  • Безраскосная ферма используется в случае, когда кровля имеет уклон небольшой. Также данный тип ферм актуален для здания с системами коммуникаций, шаг составляет 6/12 метров.
  • Объекты без отопления, с крышей из асбестоцементных листов, предполагают использование безраскосных ферм, с пролетом 9/18 метров.
  • Сегментные безраскосные и раскосные фермы всегда применяют для создания скатных кровель.

При создании ферм учитывают такие самые важные характеристики: реакция материалов на низкие/высокие температуры, плотность и прочность бетона в смеси, марка стали, реакция на коррозию. В частных домах конструкции не используются, так как самостоятельно их установить невозможно, да и вес элементов такой, что ни один малоэтажный дом не выдержит.

Особенности производства и выбора железобетонных ферм:

  • Общий вес системы включает массу стропильной фермы и покрытия кровли.
  • Основные нагрузки учитывают: сильный ветер, осадки, снег. Есть также периодические – землетрясения и другие форс-мажорные обстоятельства.
  • Каркас фермы включает массу армированных стальных элементов, что обеспечивает максимальную устойчивость.
  • С целью уменьшения веса изделия могут использоваться легкие бетоны, что на качестве не сказывается никак.
  • Перед заливкой стальная арматура покрывается специальными пропитками, исключающими раннюю коррозию, что делает кровлю стойкой ко влаге, снегу, морозу, ультрафиолету, перепадам температуры.
  • Контур фермы включает два пояса для формирования прочного изгиба, а решетка состоит из раскосов и стоек.
  • Фермы могут быть полигональными и сегментными, все они отличаются по уклону и форме пояса.

Стропильные железобетонные элементы

Существует большое количество конструкции железобетонных ферм, у них различный внешний вид. Также можно найти отличия в используемых для изготовления материалах, способах опирания на стены. При помощи таких конструкций можно без труда построить здания, в которых достаточно большие пролеты – более 24 м. тип кровли может быть малоуклонным или скатным. На покрытии можно использовать фонари. Нужно отметить, что такие железобетонные конструкции лучше всего использовать при строительстве промышленных помещений, складов, ангаров.

Преимущества подобных сооружений следующие:

  1. Очень высокая прочность здания в целом и отдельных элементов.
  2. Не воздействуют низкие температуры на материал.
  3. Пожаробезопасность.
  4. Высокая степень жесткости.
  5. Высокая устойчивость к воздействию агрессивной среды любого типа.

Но можно и недостаток выделить – сложно смонтировать, так как у конструкции большой вес. Но это незначительный минус, так как его затмевают все преимущества, перечисленные выше.

Процесс изготовления ферм из металла и железобетона

Проще всего производятся безраскосные арочные конструкции – узлы ферм легко армируются, незаполненное пространства закрывают отводами (для проводки, систем коммуникации). Чаще всего такие изделия применяются для обустройства кровли плоской, скатной, с малым уклоном.

Для заливки железобетонных ферм используют бетон В30-В60, который демонстрирует высокий уровень прочности. Из готового бетонного раствора формируют большие каркасные конструкции или детали сборных элементов. Потом их транспортируют на место проведения работ с использованием специальной техники. Для этой цели пригоняют фермовозы – специальные машины, перевозящие фермы в готовом виде на объект.

Ввиду того, что ферма представляет собой несущий элемент крыши, до проведения установки осуществляют массу расчетов, все четко проектируют. Ведь даже при малейших погрешностях огромный вес фермы может стать причиной разрушения всего здания.

Как правило, для проектирования и реализации расчетов привлекают архитекторов, инженеров, проектировщиков, монтажников.

Установка железобетонных ферм выполняется также профессионалами – своими руками тут ничего не удастся реализовать. Только при условии верно выполненных расчетов и правильного монтажа ферм можно гарантировать прочность, надежность, долговечность конструкции.

Дизайн стальных балок

Дизайн стальных балок

Реклама

1 из 58

Верхний обрезанный слайд

Скачать для чтения офлайн

Дизайн

Дизайн стальной балки

Объявление

Объявление

Конструкция стальных балок

  1. ПРОЕКТИРОВАНИЕ СТАЛЬНЫХ БАЛОК
  2. БАЛКИ Балки проходят между опорами, чтобы нести нагрузки, которые сопротивляться изгибу и сдвигу. Однако отклонения и местные стрессы тоже важны. Балки могут быть консольными, просто опертыми, с фиксированными концами или непрерывный
  3. Балки в основном используются для поддержки полов и колонн, нести кровельное покрытие в качестве прогонов и боковую облицовку в качестве листового покрытия рельсы. Общие сечения балки (a) Универсальная балка – наиболее эффективная секция для одноосных изгиб (b) Универсальная колонка – менее эффективна, может использоваться там, где глубина ограничена (c) Составная балка — универсальная балка + полки, используется там, где Универсальные лучи недостаточно сильны (d) Кран-балка — универсальная балка + швеллер, используется, когда балка должна сопротивляться как горизонтальному и вертикальные моменты
  4. Балочные нагрузки Типы балочных нагрузок (a) Сосредоточенные нагрузки от второстепенных балок и колонн (b) Распределенные нагрузки от собственного веса и плит перекрытия Нагрузки также подразделяются на: (а) Постоянные нагрузки (b) Прикладываемые нагрузки (c) Ветровые нагрузки
  5. Балочные нагрузки
  6. ОГРАНИЧИТЕЛЬНЫЕ БАЛКИ Защемленная балка — это балка, в которой сжатие фланец защищен от бокового коробления. Для обеспечения удовлетворительной работы сдержанная балка необходимо проверить на: (i) Адекватное боковое сдерживание (ii) Классификация секций (iii) Сдвиг (iv) Комбинированный изгиб и сдвиг (v) Подшипник и коробление перемычки (vi) Отклонение
  7. (i) Надлежащее боковое ограничение Чтобы предотвратить боковое изгибание при кручении и позволить сечению достичь своего способность к полному моменту важно, чтобы сжатый фланец был полностью ограничивается сбоку, так что допускается только вертикальное движение луча. Полное боковое ограничение определяется в норме как: Кл. 4.2.2 «Можно предположить, что существует полное боковое ограничение, если фрикционное или положительное присоединение напольной (или другой) конструкции к прижимному фланцу элемент способен противостоять боковой силе не менее 2,5% от максимальное усилие в сжатой полке элемента (при Факторная нагрузка). Эту боковую силу следует рассматривать как распределенную равномерно по фланцу…» Для проверки достаточности удерживания, обеспечиваемого полом, необходимо выполнить следующие действия.
    можно использовать приближения. Усилие на сжатом фланце = Максимальный момент / Глубина сечения Сила трения = нагрузка × коэффициент трения / длина балки
  8. (ii) Классификация разделов Элементы поперечного сечения могут быть классифицируется по таблицам 11 и 12 БС 5950-1 как пластик класса 1, компактный класс 2, класс 3 полукомпактные или тонкие 4 класса. Прочность балки на изгиб зависит от Классификация всего поперечного сечения.
  9. Классификация секций и допустимые моменты
  10. (iii) Сдвиг (Кл. 4.2.3) Сопротивление балки сдвигу определяется либо способность к сдвигу или, для тонких полотен, коробление при сдвиге сопротивление. Прочность на сдвиг сечения определяется как: Pv = 0,6 пг Av где: py — расчетная прочность сечения Av — площадь сдвига сечения.
  11. (iv) Комбинированный изгиб и сдвиг Моментная нагрузка при малом сдвиге (кл. 4.2.5.2) Если сила сдвига Fv не превышает 60 % способности сдвига Pv, эффект влияние сдвига на изгибающую способность настолько мало, что им можно пренебречь. Для этих случаев моментная мощность определяется по формуле: Для пластика класса 1 Mc = py S Для компактных сечений класса 2 Mc = py S Для полукомпактных сечений класса 3 Mc = py S,eff или Mc = py Z Для тонких секций класса 4 Mc = py Zeff где: S — модуль пластичности сечения Seff — эффективный модуль пластичности сечения Z — модуль упругости сечения Zeff — эффективный модуль упругости сечения py — расчетная прочность сечения
  12. Допустимый момент при высокой сдвигающей нагрузке (кл. 4.2.5.3) Если нагрузка на сдвиг превышает 60% способности сдвига, эффект сдвиг следует учитывать при расчете момента емкость. Для этих случаев моментная мощность определяется по формуле: Для пластиковых профилей класса 1 или компактных профилей класса 2 Mc = py (S − ρSv) Для полукомпактных секций класса 3 Mc = py (Seff − ρSv) или Mc = py (Z − ρSv/1,5) Для тонких сечений класса 4 Mc = py (Zeff − ρSv/1,5) где: ρ = (2 (Fv/Pv) – 1)2 Sv — модуль пластичности площади сдвига для сечений с равными фланцы (например, Dt2/4) Sv — модуль пластичности всего сечения минус модуль пластичности.
    полок для секций с неравнополочными полками
  13. (v) Подшипник скольжения и изгиб Если нагрузка прикладывается непосредственно через фланец секция, например, где нагрузка приложена к верхнему фланцу от входящего луча, полотно должно быть проверено на подшипник и изгиб.
  14. (vi) Прогиб Прогиб является предельным состоянием пригодности к эксплуатации и, как правило, расчеты должны быть основаны на нефакторизованной приложенной нагрузке. Однако есть некоторые исключения. Расчетные отклонения должны быть проверены на соответствие предлагаемым пределам, приведенным в таблице 8 БС 5950-1 (пункт 2.5.1)
  15. Прогибы в состоянии предельной пригодности к эксплуатации могут быть легко рассчитаны для поддерживаемых балок, из следующих стандартных формул. Для UDL с полной нагрузкой W кН Для центральной точечной нагрузки W кН Для точечных нагрузок W кН на 1/3 балла где: δ — прогиб балки в середине пролета L — длина члена E — модуль Юнга. I — второй момент площади относительно оси нагружения
  16. Краткое описание процедуры проектирования 1. Выберите сечение и марку стали 2. Определить расчетную прочность ру — таблица 93. Убедитесь, что компрессионный фланец сбоку сдержанный — кл. 4.2.2 4. Определить классификацию секций — Таблица 11 Таблица 12 5. Для секций класса 1 и класса 2 используйте свойства сечения брутто. 6. Для полукомпактных профилей класса 3 рассчитайте эффективную пластическую модуль — Кл. 3,6
  17. 7. Для тонких секций класса 4 рассчитайте эффективную модуль упругости — кл. 3,6 8. Рассчитайте сопротивление сдвигу и определите подвергается ли сечение малому сдвигу или высокий сдвиг — Кл. 4.2.3 9. Рассчитайте допустимый момент для низкого сдвига или для высокого срезать по мере необходимости и проверить адекватность — Кл. 4.2.5 10. При необходимости проверьте подшипник и коробление стенки — Кл. 4,5 11. Рассчитайте прогибы и проверьте соответствие предел. — Кл. 2.5.2
  18. Эффективный модуль упругости для класса 3 Semi Компактные секции (кл. 3.5.6) Моментная мощность полукомпактной секции класса 3 будет лежать между допустимым моментом упругости (pyZ) и емкость пластического момента (pyS). Моментная мощность полукомпактной секции класса 3 можно консервативно принять за упругий момент емкость, равная pyZ. Как вариант, более точная моментная мощность (pySeff) может быть рассчитана по формуле определение эффективного модуля пластичности (Seff).
  19. Для двутаврового или двутаврового сечения с одинаковыми полками формулы даны как: • где: • β2f — предельное значение b/T для компактного фланца класса 2. • β2w — предельное значение d/t для плотной ткани класса 2. • β3f — предельное значение b/T для полукомпактного фланца класса 3. • β3w — предельное значение d/t для полукомпактного полотна класса 3. • Sx и Sy — модули пластичности. • Zx и Zy — модули упругости.
  20. Аналогичные формулы даны и для прямоугольных полых профили и круглые полые профили. Полые прямоугольные профили — п.3.5.6.3 Круглые полые профили — п.3.5.6.4
  21. Эффективный модуль упругости для тонкой секции класса 4 Аналогично расчету эффективной площади, эффективная упругая модуль рассчитывается без учета тех частей поперечное сечение, более подверженное локальному выпучиванию.
  22. Кл.3.6.2.4
  23. Подшипник веб-сайта Выход из строя подшипника перемычки происходит, когда напряжение подшипника превышает предел текучести сечения в критическом месте. Для дизайн, критическое место взято как часть паутины ближе всего к приложенной нагрузке, рядом с радиусом корня. Несущая способность стенки определяется по формуле: Кл. 4.5.2 Pbw = (b1 + n k) t pyw
  24. где: b1 — длина жесткой опоры n = 5, за исключением конца члена n = 2 + 0,6 be/k, но n ≤ 5 на конце члена be — это расстояние от конца элемента до ближнего конца жесткой опоры k = T + r для сортового проката k = T для сварных профилей pyw — это сила дизайна сети r — радиус корня T — толщина полки t — толщина стенки
  25. Распределение нагрузки по фланцу и радиусу корня учитывается при расчете несущей способности полотна. Предполагаемое распределение нагрузки для четырех ситуаций для полотна проверка подшипника:
  26. Если приложенная нагрузка превышает несущую способность стенки Pbw, тогда требуется элемент жесткости, чтобы нести приложенную нагрузку меньше пропускная способность сети.
  27. Изгиб паутины Неисправность изгиба полотна аналогична изгибу колонны, подверженной осевое сжатие. Поэтому сеть должна быть проверена на убедитесь, что приложенная нагрузка не превышает потери устойчивости сопротивление сети. Сопротивление изгибу стенки определяется по формуле: Кл. 4.5.3.1
  28. Однако, если расстояние ae от нагрузки или реакции на ближний конец стержня меньше 0,7d, тогда изгиб сопротивление следует умножить на понижающий коэффициент: Понижающий коэффициент учитывает тот факт, что дисперсия нагрузка может быть ограничена из-за близости конца член. На рисунке показан отказ из-за коробления и иллюстрируется определение ae.
  29. Проверка изгиба стенки предполагает, что фланец через прикладываемая нагрузка или реакция эффективно сдерживается против обоих: а) Вращение относительно полотна (b) Боковое перемещение относительно другого фланца
  30. Если одно из условий а) или б) не выполняется, сопротивление продольному изгибу следует свести к Pxr, который определяется как: где: d — толщина паутины LE – эффективная длина стенки в зависимости от условий прекратить ограничения Как и в случае с подшипником переборки, проверки изгиба перемычки потребуются на опоры и в точках по длине балки, где нагрузки наносятся через фланец. Если приложенная нагрузка превышает сопротивление изгибу стенки, то ребра жесткости плюс часть полотна потребуются, чтобы нести нанесенный нагрузка.
  31. БЕЗОПАСНЫЕ БАЛКИ Неограниченная балка (т. е. без полного бокового ограничения) подвержен боковому скручиванию. Боковой выпучивание при кручении (LTB) — это комбинированная боковая (в сторону) отклонение и скручивание ничем не сдерживаемого элемент, изгибающийся вокруг своей главной оси
  32. Боковое выпучивание при кручении в незакрепленных балках потому что компрессионный фланец попытается прогнуться сбоку относительно более гибкой малой оси луча. часть скручивается, потому что другой фланец находится в напряжение и не хочет сгибаться. При проектировании стальной балки обычно сначала рассмотреть необходимость обеспечения достаточной прочности и жесткость против вертикального изгиба. Это приводит к члену, в котором жесткость в в вертикальной плоскости значительно больше, чем в горизонтальной самолет.
  33. Секции, обычно используемые в качестве балок, имеют большую их материал сосредоточен во фланцах, изготовленных относительно узкий, чтобы предотвратить местное коробление. Обычно используются открытые секции (т.е. I или H секции). из-за необходимости соединения балок с другими члены. Совокупность всех этих факторов приводит к разделу крутильная и поперечная жесткость которых относительно невелика, что оказывает существенное влияние на сопротивление изгибу несдержанный член.
  34. Кл. 4.3.6.1, Таблица 15 Боковое выпучивание возможно только там, где балка имеет менее жесткую малую ось (т. е. Ix > Iy). Следовательно, круглые и квадратные полые сечения не обязательно должны быть предназначен для бокового выпячивания. Прямоугольный полые профили должны быть рассчитаны только на боковые коробление при кручении, если они относительно высокие и узкие Ситуации, когда требуется боковое изгибание при кручении учитываются козловые балки, взлетно-посадочная полоса балки и элементы, поддерживающие стены и облицовку.
  35. Факторы, влияющие на сопротивление продольному изгибу Следующие факторы влияют на сопротивление продольному изгибу неудерживаемый пучок: • Длина незакрепленного пролета, т. е. расстояние между точками при котором боковое отклонение предотвращается. • Жесткость поперечного изгиба секции. • жесткость сечения на кручение. • Условия ограничения, обеспечиваемые концевыми соединениями. • Положение приложения приложенной нагрузки и независимо от того, может свободно двигаться вместе с членом, когда он изгибается. Все вышеперечисленные факторы объединены в единый параметр λLT, «эквивалентная гибкость» балки.
  36. Форма диаграммы изгибающего момента также оказывает влияние по сопротивлению изгибу. Члены, подверженные неравномерным моментам, будут иметь переменная сила во фланце сжатия и, следовательно, будет быть менее склонны к пряжке, чем члены, которые носят униформу усилие на сжатом фланце. Это учитывается параметром mLT
  37. Поведение балок Момент сопротивления выпучиванию незакрепленной балки зависит от его эквивалентной гибкости λLT, и это отношение может быть выражено как «кривая потери устойчивости», как показано сплошной линией.
  38. Требования к конструкции В Кодексе указано, что неограниченная балка должна быть проверена на местную моментную способность сечения, а также на коробление сопротивление. Однако боковое выпучивание при кручении не обязательно. проверено для следующих ситуаций: (п. 4.3.1, п. 4.3.6.1) • Круглые или квадратные полые профили или сплошные стержни. • Изгиб сечения только вокруг малой оси. • I, H или швеллерные сечения при эквивалентной гибкости λLT меньше предельного значения гибкости λL0 • Прямоугольные полые профили, когда LE/ry меньше a предельное значение, как указано в таблице 15 BS 5950-1:2000.
  39. Моментемкость Классификация секций и допустимый момент секции должны быть определяются и проверяются так же, как и для защемленных балок, т.е. (п. 4.2.5, п. 4.3.6.2) Мх ≤ Мхх где: Mx — максимальный момент большой оси в сегменте на рассмотрении Mcx — допустимый момент на большую ось поперечного сечения. В эту проверку должны быть включены любые сокращения для высоких сдвигающих усилий. Кл. 4.2.5.3
  40. Сопротивление продольному изгибу Сопротивление продольному изгибу элемента между любыми концами элемента или любых промежуточных ограничений, «сегмента», следует проверять как: (п. 4.3.6.2) Mx ≤ Мб/мл где: Mx — максимальный момент большой оси на участке под рассмотрение Mb — момент сопротивления продольному изгибу mLT — эквивалентный коэффициент равномерного момента для LTB
  41. Момент сопротивления продольному изгибу (кл. 4.3.6.4) Момент сопротивления продольному изгибу Mb зависит от сечения классификация элемента и прочность на изгиб pb, которая зависит от тонкость луча. Мб рассчитывается следующим образом: Для пластика класса 1 Mb = pb Sx Для компактных секций класса 2 Mb = pb Sx Для полукомпактных профилей класса 3 Mb = pb Sx,eff или Mb = pb Zx (консервативно) Для тонких профилей класса 4 Mb = pb Zx,eff где: pb — прочность на изгиб Sx — модуль пластичности сечения Sx,eff — эффективный модуль пластичности сечения Zx — модуль упругости сечения Zx,eff — эффективный модуль упругости сечения
  42. Прочность на изгиб (Кл. 4.3.6.5) Значение прочности на изгиб pb получают из таблиц 16 и 17. BS 5950-1 и зависит от значения эквивалентной гибкости λLT и расчетная прочность ру. Для профилей I и H эквивалентная гибкость определяется выражением: λLT = u v λ (βw)0,5 где: u — параметр потери устойчивости, полученный из таблиц свойств сечения V — коэффициент гибкости, полученный из таблицы 19 стандарта BS 5950-1. и зависит от λ/x x — индекс кручения, полученный из таблиц свойств сечения Λ — гибкость, принимаемая за LE/ry LE — эффективная длина между точками ограничения ry — радиус вращения вокруг малой оси
  43. βw = 1,0 для секций класса 1 и класса 2 βw = Sx,eff/Sx для секций класса 3, когда Sx,eff используется для расчета Mb βw = Zx/Sx для секций класса 3, когда Zx используется для расчета Mb βw = Zx,eff/Sx для секций класса 4. Для быстрого и консервативного расчета двутавровых и двутавровых профилей с равными фланцев, u может быть принято равным 0,9, v может быть принято равным 1,0, а x может быть принимается как D/T, где D — глубина сечения, а T — толщина фланца. (кл. 4.3.6.8) Приведенное выше выражение для λLT также можно использовать для участков канала, при соблюдении определенных условий, указанных в коде. (Кл. 4.3.6.7б) Для прямоугольного полого сечения, для которого LE/ry превышает предельное значение значение, указанное в таблице 15 BS 5950-1, эквивалентная гибкость λLT следует рассчитывать с использованием Приложения B.2.6 стандарта BS 5950-1.
  44. Эффективная длина Балки без промежуточных боковых защемлений Простая модель поперечного выпячивания при кручении, на которой действуют Кодексы основаны, предполагает, что концы элемента эффективно закреплены в как в вертикальной, так и в горизонтальной плоскостях. Вид ограничения, предусмотренный в практику на концах члена нужно учитывать и это делается использованием эффективной длины; эффективная длина может быть больше или меньше фактической длины члена между ограничителями. Кл. 4.3.5 Значения эффективной длины LE приведены в БС 59.50-1 Таблица 13 для балок и Таблица 14 для консолей. Для большинства лучей эффективная длина будет меньше или равна фактической длина. Однако, если стержень не имеет торсионных ограничений на конце или нагрузка является дестабилизирующей, то эффективная длина может быть больше, чем фактическая длина. Это отражено в значениях, приведенных в таблицах 13 и 14 код.
  45. Дестабилизирующие нагрузки (кл. 4.3.4) Дестабилизирующие нагрузки – это нагрузки, действующие на балку выше центр сдвига и могут свободно перемещаться вместе с балкой, когда она отклоняется вбок и повороты. Такие нагрузки увеличивают кручение балки и вызывают дополнительные нагрузки. Поэтому дестабилизирующие нагрузки снижают сопротивление элемента к боковому выпучиванию при кручении и для учета этого эффективная длина увеличивается, как показано в таблице 13. Также эквивалентный коэффициент однородного момента mLT следует принимать равным 1,0. Теоретически эффективная длина может быть уменьшена, если нагрузка применяется ниже центра сдвига, но код не учитывает этот.
  46. Балки с промежуточными боковыми связями Отрезок, т. е. длина балки между промежуточными боковыми ограничениями, может быть спроектирован как стержень без промежуточных связей. эффективная длина сегмента должна быть принята равной 1,0 LLT для нормального условий нагружения и 1,2 LLT для дестабилизирующих нагрузок, где LLT – длина соответствующего сегмента между ограничениями. (кл. 4.3.5.2) Любые промежуточные крепления должны иметь достаточную жесткость и прочность. Кодекс определяет адекватную силу как ограничение, способное сопротивляться усилие 2,5 % от максимальной учтенной силы при сжатии фланец разделен между точками крепления пропорционально их интервал. При наличии трех или более промежуточных боковых ограничений при условии, что сила в каждом ограничителе не должна приниматься менее 1% общей силы в пределах соответствующего пролета. (кл. 4.3.2.2) Если несколько элементов имеют общее ограничение, конструкция ограничения сила должна быть принята как сумма боковых удерживающих сил от каждый член уменьшен на коэффициент kr. Где kr = (0,2 + 1/Nr)0,5 и Nr — количество параллельных стержней, удерживаемых одним и тем же креплением.
  47. Коэффициент эквивалентного равномерного момента Значения прочности на изгиб приведены в таблицах 16 и 17. BS 5950-1 предназначены для балки, подверженной равномерному моменту. В элементы, на которые действуют неравномерные моменты сжимающая сила во фланце изменяется вдоль балки и луч, вероятно, сможет поддерживать более высокое пиковое значение изгибающий момент, чем если бы он был равномерным.
  48. Коэффициент эквивалентного равномерного момента Эквивалентный коэффициент равномерного момента mLT учитывает форма диаграммы изгибающего момента между связями и получено из Таблицы 18 BS 5950-1. Первая часть таблицы касается линейных градиентов моментов, т.е. члены без нагрузки между ограничителями. Вторая часть посвящена конкретным случаям членов, которые подвергается поперечной нагрузке, а третья часть обеспечивает общие формулы, по которым mLT можно рассчитать для более сложные случаи, такие как непрерывные балки. Общие формулы могут быть использованы для получения значений mLT в первые две части таблицы.
  49. Примеры влияния градиента момента на mLT Балка (а) имеет центральную точечную нагрузку, которая не ограничивает луч. Таким образом, неограниченная длина равна длина балки A-D. Компрессионный фланец подвергается переменное сжатие и эквивалентный равномерный момент коэффициент 0,85, который получен из части конкретных случаев Таблицы 18.
  50. Балка (b) подвергается воздействию двух точечных нагрузок, которые не ограничивают луч. Таким образом, неограниченная длина равна длине балки A-D. Центральная часть луча однородна. сжатие, и балка с большей вероятностью прогнется, чем балка (а). В этом случае эквивалентный коэффициент равномерного момента равен 0,925, который получен из части таблицы 18 для конкретных случаев. Примеры влияния градиента момента на mLT
  51. Балка (c) подвергается воздействию двух точечных нагрузок, которые ограничивают луч. В этом случае свободные длины находятся между конец и промежуточное ограничение AB, между промежуточные ограничители B-C и между ограничителем и конец CD. Центральная часть луча однородна. сжатие и, обеспечивая три длины между ограничения равны, именно длина B-C будет критической, потому что эквивалентный коэффициент равномерного момента равен 1,0. Примеры влияния градиента момента на mLT
  52. Балка (d) подвергается воздействию двух точечных нагрузок, которые ограничивают луч. Схема нагружения этой балки не соответствует любой из конкретных случаев, приведенных в таблице 18. Однако, поскольку между точками крепления не действует нагрузка, можно определить эквивалентный коэффициент равномерного момента от β, отношение меньшего концевого момента к большему концу момент для определенного сегмента. Примеры влияния градиента момента на mLT
  53. Для сегмента AB, β равно нулю, что дает эквивалент коэффициент равномерного момента из таблицы 18, равный 0,6. длина без ограничений будет принята за длину А-В. Для сегмента B-C β равно M2/M1, что даст коэффициент эквивалентного равномерного момента из таблицы 18 менее 1,0. Неограниченная длина будет принята за длину B-C. Для сегмента C-D β равно нулю, что дает эквивалент коэффициент равномерного момента из таблицы 18, равный 0,6. неограниченная длина будет принята за длину C-D. Для дестабилизирующих нагрузок коэффициент эквивалентного равномерного момента mLT всегда следует принимать равным 1,0. (кл. 4.3.6.6)
  54. Краткое изложение процедуры проектирования 1. Выберите сечение и марку стали 2. Определить расчетную прочность ру — Таблица 9 3. Определить классификацию секций — Таблицы 11, 12 4. Для сечений класса 1 и 2 используйте свойства сечения брутто. 5. Для полукомпактных профилей класса 3 рассчитайте эффективную пластическую модуль — Кл. 3,6 6. Для тонких сечений класса 4 рассчитать эффективный модуль упругости — Кл. 3,6 7. Рассчитайте допустимый локальный момент с учетом сдвига, как для сдержанный пучок — кл. 4.2.5 8. Определить фактическую неудерживаемую длину и расчетную длину — кл. 4.3.5 9. Рассчитать гибкость λ = Le/ry — Cl. 4.3.6.7
  55. 10. Определить коэффициент гибкости v с помощью λ/x – Таблица 19 11. Рассчитайте βw — Cl. 4.3.6.9 12. Рассчитайте эквивалентную гибкость λLT — Cl. 4.3.6.7 13. Определить pb с помощью λLT и расчетной прочности py — таблицы 16, 17 14. Рассчитайте соответствующий момент сопротивления продольному изгибу Mb. для раздельной классификации — Кл. 4.3.6.4 15. Определить коэффициент эквивалентного равномерного момента mLT – таблица 18. 16. Сравните максимальный приложенный момент со значением Мб/мл — Cl.