Нагрузка на двутавровую балку таблица: Таблица несущая способность двутавра

Как построить — Выбор нужного двутавра

Благодаря своей особой Н-образной форме металлический двутавр является универсальным металлопрокатом, так как обладает повышенной степенью прочности и надежности. Двутавровые балки способны выдерживать существенные динамические и статические нагрузки и широко применяется при возведении строений в качестве вертикальных опор и горизонтальных перекрытий.

Классификация двутавровых балок по ГОСТу

Для двутавровых балок разработаны ГОСТы на основе теоретических и экспериментальных исследований по выявлению наиболее рациональных типов фасонных профилей и частоты их градации.

С возрастанием ширины пролета увеличивается высота стальных балок:

• прочность при шестиметровом пролете обеспечивает двутавр № 20 с высотой профиля 200 мм;
• при уменьшенном до 4 м расстоянии между стенами можно использовать двутавр № 16 с высотой 160 мм.

Двутавр ГОСТ 8239-89	Двутавр нормальный (Б)	Двутавр широкополочный (Ш)	Двутавр колонный (К)

Классический двутавр с уклоном внутренних граней полок 6-12% (ГОСТ 8239-89) применяются главным образом в качестве элементов, работающих на изгиб, а также в составных сечениях колонн. Работа в качестве сжатых элементов (стоек, колонн) не эффективна ввиду малого момента инерции. Балки обозначаются в сортаменте по номерам, соответствующим высоте профиля в сантиметрах.

Двутавры с параллельными гранями полок (ГОСТ 26020-83, СТО АСЧМ 20-93) выпускаются трех основных типоразмеров:

• Нормальные балочные двутавры (Б), выпускаются высотой до 1000 мм, с шириной полок до 320 мм. Применяются для эксплуатация под средними нагрузками;
• Широкополочные двутавры (Ш), имеют высоту также до 1000 мм при максимальной ширине полок 400 мм. Могут использоваться для разрезки по продольной оси для получения таврогово профиля. Тавр укладывается на один пролет. Целый двутавровый профиль – на один или несколько пролетов. Эти металлоизделия очень массивны. Плюсом их использования является возможность использования в качестве самостоятельного элемента без применения усиливающих деталей;
• Колонные двутавры (К), их использование эффективно в колоннах зданий. Они имеют соотношение высоты к ширине полок 1:1 и максимальные размеры 400х400 мм. Это наиболее массивные профили. Имеют широкие, утолщенные полки и стенки. Применяются при устройстве большепролетных конструкций.

Типовые схемы расположения двутавра

Один из исходных параметров, учитываемых в расчетах, – схема закрепления балки и вид прилагаемой нагрузки. Большинство вариантов сводится к основным схемам:

Расчет нагрузки

Перед началом расчета производят сбор сил, действующих на двутавровую балку. В зависимости от продолжительности воздействия, их разделяют на временные и постоянные. Расчет нагрузки на двутавровые балки представлен в таблице:

Постоянные	Собственная масса балки и перекрытия. В упрощенном варианте вес межэтажного перекрытия без цементной стяжки с учетом массы балки принимают равным 350 кг/м2, с цементной стяжкой – 500 кг/м2
Длительные	Полезные	Зависят от назначения здания
	Кратковременные	Снеговые, зависят от климатических условий региона
	Особые	Взрывные, сейсмические. Для балок, работающих в стандартных эксплуатационных условиях, не учитываются. В онлайн-калькуляторах обычно не учитываются

Выделяют два типа нагрузки:

1. Нормативные устанавливаются строительными нормами и правилами и расчетные;
2. Расчетные равны нормативной величине, умноженной на коэффициент надежности.

При усилии менее 200 кг/м2 коэффициент обычно принимают равным 1,3, при более 200 кг/м2 – 1,2.

Шаг между балками принимают равным 1 м. В некоторых случаях, если это допустимо в конкретных эксплуатационных условиях, в целях экономии материалов его принимают равным 1,1 или 1,2 м.

При расчетах принимают во внимание марку стали. Для использования в условиях высоких нагрузок и при минусовых температурах востребованы двутавровые балки, изготовленные из низколегированных сталей.

Способы выбора оптимального размера сечения профиля

Наиболее точным вариантом подбора номера и типа двутаврового профиля является проведение профессиональных расчетов. Именно этот способ применяется при проектировании ответственных крупногабаритных объектов. Для обеспечения надежности строения рекомендуется отдавать предпочтение профилю с большим номером.

Для примерного определения размера профиля можно воспользоваться таблицей соответствия номера двутавровой балки максимально допустимой нагрузке:

Общая нагрузка, кг/ м2	Длина пролета
	3м при шаге:			4 м при шаге:			6м при шаге:
	1м	1,1м	1,2м	1м	1,1м	1,2м	1м	1,1м	1,2м
300	10	10	10	10	12	12	16	16	16
400	10	10	10	12	12	12	20	20	20
500	10	12	12	12	12	12	20	20	20

Из этой таблицы видно, что для двутавровой балки номер 10 максимальная длина пролета составляет 4 м при шаге 1,2 м, нагрузка – 400 кг/м2, для номера 16 длина пролета может достигать 6 м, нагрузка, которую он может выдержать, – 300 кг/м2, для профиля 20 – 6 м и нагрузка 400 кг/м2.

  

Рекомендованые товары

схемы крепления, выбор номера профиля

Двутавр – вид фасонного проката с поперечным сечением Н-образной формы, обладающий высокими прочностными характеристиками. Благодаря этому, он широко применяется при строительстве многоэтажных большепролетных сооружений. Точный выбор подходящего номера проката осуществляют специалисты с помощью расчетов, учитывающих нагрузки, которые будет испытывать двутавр во время эксплуатации. Для приблизительного определения номера профиля можно воспользоваться онлайн-калькулятором.

Схемы крепления Н-образного профиля

Для удобства проведения расчетов того, какую максимальную нагрузку может выдержать двутавр, все варианты использования профиля были сведены к нескольким стандартным схемам. Схемы различаются по способу крепления двутавра и приложения нагрузки:

• На двух шарнирных опорах, расположенных на концах профиля. Первый вариант – с равномерно распределенным нагружением, второй – со сосредоточенным усилием по центру.
• Консоль. С равномерным или сосредоточенным усилием.
• На двух шарнирных опорах с вылетом, балка нагружена равномерно по всей длине или сосредоточенно.
• Балка на двух жестко защемленных опорах с различными типами усилий.

После выбора формальной схемы осуществляют сбор нагрузок, которые будет испытывать балка.

Сбор нагрузок

Для проведения расчетов на предельные состояния по прочности и прогибу определяют все усилия, которые будут воздействовать на двутавр. К ним относятся:

• Постоянные. Собственный вес металлопрофиля и перекрытия.
• Временные. К ним относятся три типа усилий: длительные, кратковременные, особые. К длительным, например, относится масса временных перегородок. Кратковременные – вес людей, ветровые, снеговые и другие воздействия. Особые – взрывные, вулканические.

Внимание!  В зданиях, в которых угол ската превышает 60°, воздействие снегового покрова в расчет не принимается.

Существует еще одно разделение усилий – на расчетные и нормативные, определяемые нормативной документацией.

Выбор номера профиля

Для определения номера профиля с помощью онлайн-калькулятора, помимо определения стандартной схемы крепления балки, действия на нее усилий и сбора нагрузок, необходимо указать длину пролета, материал, используемый при изготовлении металлопродукции. При подборе по предельным состояниям между двумя номерами выбирают изделие с более массивным сечением.

Примеры выбора профиля:

• двутавр №10 – для пролетов 3-4 м, шаг – 1 м, усилие – 300 кг/пм;
• номер 16 – пролет 6 м, шаг 1 м, воздействие – 300 кг/пм;
• двутавр №20 рассчитан на более высокую нагрузку – 400-500 кг/м, пролеты – 3-4 м, шаг балок – 1,1, 1,2 м.

Калькулятор подбора деревянных двутавровых балок

SIA I-beams производит износоустойчивые деревянные двутавры. Такие балки показали себя как незаменимый стройматериал при строительстве зданий в Северной Америке, понемногу они начинают завоевывать и рынки Европы.

Чтобы правильно произвести расчет необходимого количества балок, мы создали расчетный калькулятор, который вам поможет быстро и удобно рассчитать шаг между балками и их тип в зависимости от расстояния между стенами и от нагрузок в конкретном случае.

Как пользоваться калькулятором:

1. Вводим расчетную длину пролета. Для балок перекрытия — это наибольший пролет, т.е. наибольшее расстояние между соседними стенами, на которые опирается балка. Для стропил кровли – это горизонтальное расстояние (проекция мест опоры, обычно расстояние между осями) между местами опора балки (сама балка длиннее, чем эта проекция, т.е. чем больше угол, тем длиннее балка).
2. Для стропил кровли вводим угол наклона. Угол наклона – наклон стропил к горизонтали.
3. Вводим шаг – это межцентровое расстояние между соседними балками.
4. 4. Можно изменить постоянную нагрузку. В соответствии с нормативом EN 1991, постоянную нагрузку рассчитывают по плотности конструкции пола/перекрытия/крыши, помноженной на коэффициент надежности. Согласно EN 1990, коэффициент надежности для постоянных нагрузок — 1,35, а для временных — 1,5.
5. Можно изменить временную нагрузку. В соответствии с нормативом EN 1991, величины временной нагрузки принимаются в зависимости от предполагаемого использования перекрытия. Для перекрытий жилых помещений можно принимать временную нагрузку 200 kg/m². При расчете стропильной системы нагрузки от снега принимаются согласно LBN-003-1, таблица 16.2. Для Риги это равняется 125 kg/m².

   *В расчетном калькуляторе включено определение расчетной нагрузки при соответствующих коэффициентах надежности: согласно EN 1990 для постоянных нагрузок это — 1,35 а для временных нагрузок — 1,5. В калькулятор вводятся нагрузки без учета коэффициентов надежности. – это повторение из п.4.

   *Величина используемой расчетной нагрузки будет индивидуальной — в зависимости от конкретной ситуации.

6. Когда все упомянутые данные введены в таблицу, можно ознакомиться с результатом. Внизу находится табличка с имеющимися в нашем ассортименте балками. Зеленым цветом закрашены все балки, которые можно использовать, а красным – несущая способность которых не соответствует заданным вами параметрам. Чтобы изменить результат, советуем изменить шаг балок.

Какие нагрузки выдерживает двутавровая балка?

Расчет металлоконструкций, необходимых для возведения сооружений промышленного назначения или другого масштабного строительства весьма сложен и включает в себя учет множества факторов. Прежде чем ответить на вопрос, какие нагрузки выдерживает двутавровая балка, инженеру или архитектору необходимо учесть, в частности, собственный вес конструкционного элемента, методику его крепления, длину свободных пролетов.

Что может дать правильная оценка нагрузки и выбор соответствующей маркировки двутавра?

Главное, что дает правильная оценка нагрузки на конструкции из двутавра и выбор соответствующего класса проката — экономическую эффективность строительства. Затраты будут оптимальны, все требования техники безопасности и критерии прочности перекрытия — выполнены. При этом можно получить дополнительные преимущества:

• значительно увеличить размер свободных пролетов;
• снизить массу несущих конструкций, данный показатель может достигать 35% при переходе с квадратного профиля на двутавр;
• повысить рентабельность, получая плановые конечные характеристики реализованного проекта в целом.

Для того чтобы увеличить предел нагрузки, которую способна выдержать двутавровая балка, применяют вспомогательные средства и методы. Это может быть, к примеру, создание дополнительных ребер жесткости или усиление существующих. Последний способ применяется для длинных конструкций из двутавра только в продольном направлении.

Виды нагрузок

На каждую двутавровую балку в конструкции действуют следующие нагрузки: • собственный вес; • изгибающий момент; • поперечная сила.

От правильности выбора номера проката будет зависеть, выдержит ли двутавр планируемую нагрузку на перекрытие, и способен ли он эффективно применяться в той или иной металлоконструкции.

Как выбрать наиболее подходящий сорт проката?

Каждая двутавровая балка маркируется собственным номером, который сразу может дать информацию о собственном весе изделия. Найти такую информацию можно в отраслевых справочниках и ГОСТ 8239-89. Например:

• двутавр с номером 10 имеет массу 9,46 кг на погонный метр, при этом тонна проката — это 105,71 м балки;
• аналогичные показатели для проката №20 — 21 кг на метр и 47,62 м в тонне.

Данные собственного веса используются при расчете методик крепления конца балки и для правильного проектирования несущих конструкций. Расчет уровня нагрузки на каждый из двутавров перекрытия достаточно сложен, поэтому строители и архитекторы часто пользуются усредненными значениями, к примеру:

• для шестиметровых пролетов и нагрузке на перекрытие 300 кг на м.п. можно применять профиль 16, располагая балки с шагом 1 м;
• если применять при нагрузке в 300 профиль 10 с шагом в метр, величина пролета должна быть уменьшена до 4 метров;
• для профиля 20, расположенного с шагом 1. 1 м в 6 м пролете, допускаются нагрузки на перекрытие в 500 кг\м.п.

В общем случае данных, которые приводятся во множестве источников, достаточно для определения необходимого номера профиля. Однако на практике зачастую требуется точное определение нагрузки, которое должна выдерживать двутавровая балка.

Как сделать точный выбор?

Чтобы точно выбрать номер двутавра по необходимой нагрузке, необходимо:

1. Пересчитать давление на 1 погонный метр балки, учитывая необходимую нагрузку на перекрытие и его собственный вес.
2. По требованиям ГОСТ 8239-89 увеличить полученное значение на запас надежности (рекомендуемый коэффициент).
3. По таблице ГОСТ 8239-89 определить момент сопротивления, используя полученную перед этим цифру нагрузки.

После этого достаточно заглянуть в справочную таблицу ГОСТ 8239-89 и определить номер двутавра. Специалисты рекомендуют выбирать прокат на 2 номера выше расчетного, чтобы иметь возможность увеличивать шаг расположения балок до 1.1 метра.

 

Как подобрать двутавр или швеллер для перекрытия? Максимальная нагрузка и прогиб (хозяину на заметку) | Строю для себя

Уважаемые гости, как и обещал в статье по расчету деревянных балок на прогиб (ссылка на статью), в данном материале речь пойдет о расчете стальной металлической балки для пролета: швеллера и двутавра.

В данной статье — расчет и выбор изделий выполняются в полном соответствии с учебной дисциплиной о механике твердого тела (раздел: сопротивление материалов).

Считаю нужным предупредить, что статья является полностью технической, поэтому не ругайте, знаю, что многие читатели Дзен не любят такое :)))

В предыдущей статье о деревянных балках — я получил много критики в комментариях, что, мол, 21 ВЕК на дворе, полным-полно он-лайн калькуляторов и готовых таблиц в интернете.

Конечно, можно довериться он-лайн калькуляторам, но поверьте, уделив 30-40 минут и вникнув самостоятельно — можно перепроверить любой калькулятор и спать спокойнее, потому что все выкладки производятся самостоятельно и результат налицо! А что касается таблиц, то любая из них, взятая из интернета — неизвестного происхождения, и велика вероятность взять недостоверные данные. ..

Итак, далее приведены выборки горячекатаных стальных изделий согласно соответствующих ГОСТов, по которым в зависимости от итогового расчета — мы выберем подходящую нам балку и её сечение (форму):

Сортамент двутавровСортамент швеллеров

Для примера, в расчете берётся заводская длина стального изделия — 6 м., а также выбирается шаг балок — 0,6 м. (соответственно, данные параметры будут у каждого разные в зависимости от ситуации).

Имея чертеж, проект или набросок размеров комнат на бумаге, нужно определиться с расчетными длинами. Расстояние в свету (Lсв) — это длина перекрываемого пролета. Зная эту длину и минимальное опирание балки на стену Lоп = 120 мм., получаем длину балки (по нашему примеру L= 6 м.).

Иллюстрация автора

Для дальнейшего расчета, требуется знать расстояние между центрами опорных длин (Lo) — это главная величина, участвующая в расчете (см.рисунок выше).

Для начала, перед самим расчетом, требуется определиться с функцией помещения. Для жилого помещения — по нормативу, временная нагрузка от пребывания людей составляет 1,5 кПа или 150 кг./м2. (Р1).

По правилам расчета, закладываем запас надежности — 20%, поэтому далее используем коэффициент K1 = 1,2

После определения функции помещения и временной нагрузки, нам требуется посчитать собственный вес квадратного метра пола в сборе (весь пирог), а именно: вес балок, настил пола, потолок, шумоизоляция и т.п. В качестве примера, для расчета берем собственный вес — 150 кг./кв.м., таким образом Р2 = 150 кг./кв.м. Но, по правилам, уже нужно намеренно завысить надежность на 30%, соответственно К2 = 1,3.

Определяем основные параметры для расчета

Расчет

Итак, считаем требуемый момент сопротивления W = M/(Yc*Ry),

W = 9.72 / (0.9*240) = 45 куб.см.

Получив момент сопротивления, возвращаемся к таблицам характеристик изделий (иллюстрации в самом начале). В данных таблицах, ГОСТом уже определены значения моментов для различных сечений, исходя из которых и выбираем балку, округляя W в большую сторону:

Для полученного момента 45 см3 подходит двутавр №12 со значением W=58.4 или швеллер №12, где W=50.6. Для нашего же примера — выбираем двутавр и далее проводим проверку на прогиб.

Важно сделать оговорку, что если Вас не устраивают балочные двутавры, существуют широкополочные или колонные двутавры, у которых при той же высоте — характеристики будут выше. Тем самым, вы сможете за счет более лучшей несущей способности уменьшить толщину всего перекрытия:

После того, как выбор стальной балки произведен, из таблички по соответствующей строке выписываем все характеристики выбранного изделия:

• Статический момент: S = 33,7 см3;
• Момент инерции: I = 350 см4;
• Толщина стенки: d = 4.8 мм.

Производим проверку на прогиб. В случае большого провиса по центру конструкции, нам потребуется взять двутавр, следующий за №12.

Проверка:

В расчете нам потребуется главная жесткостная характеристика материала — это модуль упругости, для стали он равен:

Е = 206 000 МПа.

Определяем прогиб по стандартной сопроматовской формуле:

Итак, вычисленный прогиб по центру — 3,89 см.

Его необходимо сравнить с эстетико-психологическими параметрами по СНиП (таблица Е.1)

Предельные прогибы

Почему эстетико-психологических? Дело в том, что несмотря на надежность конструкции — провис балки будет «давить на психику», в связи с чем СНиПом предусматриваются допустимые величины прогибов.

Согласитесь, что не хочется нам в доме ловить взглядом выгнутый в дугу потолок и будет казаться, что он вот-вот треснет и свалится на голову.

Согласно таблице, у нас есть предельные прогибы по вертикали для балок: L/ххх. Для того, чтобы сравнить полученное значение с этой характеристикой, требуется рассчитать параметр предельно допустимых величин:

При вычислении, как пример — мы брали балку заводской длины — 6 м. , поэтому ищем строку L=6м.:

Исходя из вычислений и из представленной таблицы, производим сравнение параметров прогиба: L/151 > L/200. Поскольку прогиб сильнее, чем нормативный, то выбранная стальная балка не удовлетворяет условию.

Другими словами, двутавр №12 провиснет при пролете 5,8 м. — на 3,9 см, что неприемлемо по СНиПу. Нам ничего не остается, как выбрать следующий по списку двутавр и снова выполнить проверку.

При двутавре №14, прогиб составляет 2,4 см. и параметр предельно допустимых величин равен Lo/f = 5,88/2,38 = 247.

L/247 < L/200! Выбранный двутавр №14 — прошёл проверку и его можно использовать!

Пожалуйста, пользуйтесь!

___________________________________

Следующие темы, планируемые на канале: сравнение стоимости при использовании стальных и деревянных балок, а так же серия материалов о вариантах устройства монолитного перекрытия по швеллерам (двутаврам) и организация бетонирования участками (захватками).

Если данные темы интересны, подписывайтесь на мой канал!

Расчет деревянной балки

Зная тригонометрию, можно не бегать по крыше с рулеткой

Как определить высоту объекта на расстоянии?

Расчет балок на изгиб и прогиб, крутящие моменты и выбор двутавра для монтажа

Расчет нагрузки двутавровой балки – определяем нагрузку на изгиб

Расчет нагрузки двутавровой балки осуществляется с целью вычисления номера из реестра металлопроката при составлении проекта основных конструкций и сооружений, а так же производства по ГОСТ или СТО АСЧМ. Он выполняется точно по формулам и таблицам, а вычисленные значения оказывают влияние на проектировку и ход строительных работ, также на рабочую функциональность и технические характеристики при эксплуатации.

Сфера применения и параметры металлических двутавров

Главное предназначение двутавра во время проектировки любого типа сооружения заключается в изготовлении безопасной и крепкой несущей конструкции. В отличие от железобетонных опорных оснований, применение двутавровой балки дает возможность наиболее увеличить площадь пролетов частных либо коммерческих строений и снизить предельный вес важных опорных элементов. Благодаря этому, значительно увеличивается прибыльность строительства и решается ряд важных инженерных задач.

Двутавровая балка подбирается из расчета длины и массы. Балочная продукция бывает обычного горячего проката либо специализированного, и иметь параллельные и с наклоном полочные грани. Они производятся из углеродистой или из низколегированной стали и применяются во всех строительных отраслях.

Согласно требованиям стандартизации 8239-89, размер металлического двутавра варьируется от трех до двенадцати метров. По способу применения данные элементы являются балочными, колонными, широко — полочными либо монорельсными, использующиеся при возведении подвесных элементов подкрановых путей и мостов. Определяется категория балки по специальному маркированию в таблице металлопроката, а точнее в ГОСТе и СТО АСЧМ, а правила применения и монтажа регламентированы документацией СНиП (Строительных норм и правил).

Масса двутавра определяется по утвержденному графику, в котором четко указан определенный числовой символ и обозначение балки, а еще немало важные параметры (ширина, высота, объемность полок и оптимальная толщина граней). Таким образом, для вычисления массы, по реестру требуется учесть установленный нетто погонного метра. К примеру, изделие под номером 46, при массе 65,5 кг, обладает длинной 15,5 метров.

Кроме расчетов массы, которые выполняются при помощи обычного калькулятора, во время проектирования важно вычислить наибольшую и наименьшую совокупность сил на предмет повреждения.

Расчеты основываются на следующих характеристиках металлопрофиля:

• Минимальная и максимальная дистанция между полками, беря во внимание их размеры.
• Наибольшая нагрузочная величина на проектируемое сооружение.
• Тип и геометрические формы изделий, способ фиксирования.
• Плоскость поперечного диаметра.
• Возникают ситуации, когда для вычислений требуется укладочный шаг (промежуток укладывания балок относительно друг друга).

Расчет двутавровой балки зачастую производится по критериям безопасности и просчета изгиба. Для достижения наиболее высокоточных значений в таблице металлопроката и основных требованиях указываются все дополнительные значения (момент сопротивления, делящийся на осевой и статический). Кроме этого нужно учитывать нагрузку на двутавр, зависящую от разновидностей металла, из которого изготавливается двутавр, и метод производства (сварка либо прокат). При сварном производстве во время расчетов добавляется около 30% к опорной нагрузке металлопрофиля.

Выбор металлической балки по номеру и примеры расчета

В реестре металлопроката все номера двутавровых швеллеров указаны по всем требованиям ГОСТ стандарта. Таким образом, подбор номера обязан производиться, учитывая рабочую нагрузку, расстояние пролетов и вес продукции. К примеру, если наибольшая нагрузка на двутавр равняется 300 кг/м.п, из таблицы берется двутавровая балка под цифрой 16, при этом промежуточная дистанция равняется шести метрам при укладочном шаге от 1 до 1,2 метров. При подборе 20 металлопрофиля нагрузка на двутавр сильнее – до 500 кг/ м.п, а шаг соответственно до 1,5 метра. Изделие с порядковой нумерацией 10 либо 12 обозначает предельно установленную нагрузку до 300 кг/м.п и уменьшение пролета.

Таким образом, расчетные действия, какую нагрузку может выдержать металлическое изделие, осуществляются так:

• Высчитывается единица нагрузки на двутавр, давящая на опорное основание с учетом массы металлопрофиля, которая рассматривается на один погонный метр изделия.
• Полученная величина, согласно нормативным документам, перемножается на коэффициент прочности стали, указанным в ГОСТ.
• Пользуясь данными расчетных величин, требуется вычислить значение сопротивляющегося момента.
• Далее из полученного результата, выбираем нужный элемент из реестра металлопроката.
• Делая расчеты опорной физической нагрузки при определении профиля, советуем подбирать числа на пару строк больше имеющегося значения. Несущая особенность металлопрофиля определяется при вычислении двутавра на сгибание.

Как марки стали воздействуют на предстоящее проектирование?

При вычислении прочности опорной балки следует учитывать марку металла, использующегося в технологическом процессе, и категорию металлопроката. Для сложнейших металлоконструкций и строений, перекрытий многоэтажных коттеджей, индустриальных комплексах, требуется подбирать элементы из наиболее крепкого металла высшего качества. Продукция с наивысшей прочностью отличается небольшими габаритами, но при этом могут выдерживать существенные нагрузки. Поэтому вычисления на прочность рекомендуется выполнять несколькими методами, а информацию всегда требуется сравнивать для получения наиболее правильных математических расчетов. При определении пределов надежности и безопасности требуется учитывать существующие величины давления и не забывать немаловажные факторы, такие как, поперечные и продольные силы, крутящий момент. Можно применять разные способы калькуляции, при помощи которой можно определить разрешенные пределы надежности.

Как подсчитать предстоящую нагрузку?

С целью определения нагрузочных параметров на деформирование требуется четко придерживаться нижеперечисленных моментов:

• Прогнозируемая и существующая нагрузка.
• Размеры и масса предполагаемой конструкции.
• Нормативная сопротивляемость.

Для многих видов балок нет возможности произвести определение нагрузки на сгибание, ввиду их конфигурации и разновидности установки при возведении сооружений. Деформирование балки (прогиб) образуется в поворотных углах. Поэтому оно очень зависит от общих параметров сооружения, ее предназначения, марки стали и иных функциональных факторов.

Существуют различные варианты уравнений и способов для расчета балки на прогиб, их использование характеризуется расчетом деформирования обоих оснований. Наиболее чаще для проведения любых вычислений максимального нагрузочного давления на прогиб, профессионалы применяют специальную математическую формулу. Величину нагрузки проектируемой опоры следует перемножить на промежуток пролета в кубе. Итоговый результат делится на общую сумму модуля гибкости и величины момента инерции.

Модуль гибкости можно вычислить по марке стали, момент инерции обозначен в правилах стандартизации по цифровому коду исходного материала. Исходные цифры требуется удвоить на коэффициент, который равен 0,013. Если уже имеющийся относительный коэффициент деформирование выше либо ниже, чем обозначено в существующих правилах, то в будущей конструкции следует брать изделия большего либо меньшего диаметра.

Требуется понимание того, что двутавровая балка, из — за своей конфигурации и массы, не очень часто находит применение при строительстве частных одноэтажных сооружений. Зачастую вместо них применяются облегченные швеллеры либо металлические углы. Но если вы все же планируете приобретение балок для постройки маленького домика, то не нужно решать сложнейшие математические задачи по всем критериям деформационных нагрузок. Хватит и элементарных расчетов допустимых пределов.

Калькулятор расчета металлической двутавровой балки на прогиб, прочность

A1 6 ммА1 8 ммA1 10 ммА1 12 ммА1 14 ммА1 16 ммА1 18 ммА1 20 ммА3 35ГС 6 ммА3 35ГС 8 ммА3 35ГС 10 ммА3 35ГС 12 ммА3 35ГС 14 ммА3 35ГС 16 ммА3 35ГС 18 ммА3 35ГС 20 ммА3 35ГС 22 ммА3 35ГС 25 ммА3 35ГС 28 ммА3 35ГС 32 ммА3 35ГС 36 ммА3 25Г2С 8 ммА3 25Г2С 10 ммА3 25Г2С 12 ммА3 25Г2С 14 ммА3 25Г2С 16 ммА3 25Г2С 18 ммА3 25Г2С 20 ммА3 25Г2С 22 ммА3 25Г2С 25 ммА3 25Г2С 28 ммА3 25Г2С 32 ммА3 25Г2С 36 ммA500С 8 ммA500С 10 ммA500С 12 ммA500С 14 ммA500С 16 ммA500С 18 ммA500С 20 ммA500С 22 ммA500С 25 ммА500С 28 ммA500С 32 ммA500С 36 ммA500С 40 ммA400С 8 ммA400С 10 ммA400С 12 ммАт800 12 ммАт800 14 мм10, г/к12, г/к14, г/к16, г/к18, г/к20, г/к30, г/к36, г/к45, г/к24М30М36М45М10Б112Б114Б116Б120Б125Б130Б135Б140Б145Б150Б155Б160Б125Б230Б235Б240Б245Б255Б260Б220Ш125Ш130Ш135Ш140Ш145Ш150Ш130Ш235Ш240Ш250Ш220К125К130К135К140К120К225К230К235К240К220Б1 (09Г2С)25Б1 (09Г2С)30Б1 (09Г2С)35Б1 (09Г2С)40Б1 (09Г2С)45Б1 (09Г2С)50Б1 (09Г2С)55Б1 (09Г2С)60Б1 (09Г2С)25Б2 (09Г2С)30Б2 (09Г2С)35Б2 (09Г2С)40Б2 (09Г2С)45Б2 (09Г2С)55Б2 (09Г2С)20К1 (09Г2С)25К1 (09Г2С)30К1 (09Г2С)35К1 (09Г2С)25К2 (09Г2С)30К2 (09Г2С)35К2 (09Г2С)20Ш1 (09Г2С)25Ш1 (09Г2С)30Ш1 (09Г2С)35Ш1 (09Г2С)45Ш1 (09Г2С)30Ш2 (09Г2С)35Ш2 (09Г2С)50Ш2 (09Г2С)1,5х1250 г/к2,0х1250 г/к2,5х1250 г/к3,0х1250 г/к4,0х1500 г/к5,0х1500 г/к6,0х1500 г/к8,0х1500 г/к10,0х1500 г/к12,0х1500 г/к14,0х1500 г/к16,0х1500 г/к18,0х1500 г/к20,0х1500 г/к25,0х1500 г/к30,0х1500 г/к36,0х1500 г/к40,0х1500 г/к50,0х1500 г/к60,0х1500 г/к80,0х1500 г/к100,0х1500 г/к4,0х1500 г/к (09Г2С)5,0х1500 г/к (09Г2С)6,0х1500 г/к (09Г2С)8,0х1500 г/к (09Г2С)10,0х1500 г/к (09Г2С)12,0х1500 г/к (09Г2С)14,0х1500 г/к (09Г2С)16,0х1500 г/к (09Г2С)18,0х1500 г/к (09Г2С)20,0х1500 г/к (09Г2С)25,0х1500 г/к (09Г2С)30,0х1500 г/к (09Г2С)36,0х1500 г/к (09Г2С)50,0х1500 г/к (09Г2С)0,50х1250 х/к0,60х1250 х/к0,70х1250 х/к0,80х1250 х/к0,90х1250 х/к1,0х1250 х/к1,2х1250 х/к1,4х1250 х/к1,5х1250 х/к1,8х1250 х/к2,0х1250 х/к2,5х1250 х/к3,0х1250 х/к0,50х1250 х/к оц. 0,55х1250 х/к оц.0,70х1250 х/к оц.0,80х1250 х/к оц.1,0х1250 х/к оц.1,2х1250 х/к оц.1,5х1250 х/к оц.2,0х1250 х/к оц.3,0 мм (чечевица)4,0 мм (чечевица)5,0 мм (чечевица)6,0 мм (чечевица)8,0 мм (чечевица)ПВЛ-406ПВЛ-408ПВЛ-410ПВЛ-506ПВЛ-508ПВЛ-51025х25х4,032х32х4,035х35х4,040х40х4,045х45х4,045х45х5,050х50х5,063х63х5,063х63х6,070х70х6,075х75х5,075х75х6,075х75х8,080х80х6,080х80х8,090х90х7,090х90х8,0100х100х7,0100х100х8,0100х100х10,0110х110х8,0125х125х8,0125х125х9,0125х125х10,0125х125х12,0140х140х9,0140х140х10,0160х160х10,0160х160х12,0180х180х12,0200х200х12,0200х200х16,063х40х6,075х50х5,075х50х6,0100х63х6,0100х63х8,05П6,5П8П10П12П14П16П18П20П22П24П27П30П40П5У6,5У8У10У12У14У16У18У20У22У24У27У30У40У80х60х4,0100х50х4,0100х50х5,0120х50х3,0120х60х4,0120х60х5,0160х80х4,0180х80х5,0250х125х6,015х2,515×2,820х2,825х3,232х3,240х3,040х3,550х3,050х3,515×2,820х2,825х3,232х3,240х3,550х3,557х3,057х3,576х3,076х3,589х3,089х3,589х4,0102х3,0102х3,5102х4,0108х3,5108х4,0114х4,0114х4,5127х4,5133х4,0133х4,5159х4,0159х4,5159х5,0159х6,0219х4,5219х5,0219х6,0219х8,0273х5,0273х6,0273х7,0273х8,0325х6,0325х7,0325х8,0426х6,0426х7,0426х8,0426х9,0530х7,0530х8,0530х10,057х3,576х3,589х3,5108х3,5530х7,0530х8,0530х9,0530х10,0530х12,0630х8,0630х9,0630х10,0630х12,0720х8,0720х9,0720х10,0720х11,0720х12,0820х8,0820х9,0820х10,0820х11,0820х12,0530х7,0530х8,0530х9,0530х10,0530х12,0720х8,0720х9,0720х10,0720х11,0720х12,0820х9,0820х10,01020х10,01020х12,01020х14,01220х11,01220х12,01220х14,01420х14,057х3,557х4,057х5,057х6,076х3,576х4,076х5,076х6,083х4,089х3,589х4,089х5,089х6,0102х4,0102х5,0102х6,0108х4,0108х5,0108х6,0114х5,0114х6,0121х6,0127х5,0133х4,0133х4,5133х5,0133х6,0133х8,0146х5,0146х6,0159х5,0159х6,0159х7,0159х8,0168х6,0168х7,0168х8,0219х6,0219х7,0219х8,0219х10,0273х7,0273х8,0273х10,0325х8,0325х10,0377х9,0426х9,0426х10,010х2,014х2,016х2,016х3,018х2,018х3,020х2,022х2,022х2,522х3,025х2,025х3,027х3,028х3,028х4,028х7,032х3,034х3,538х3,038х4,040х3,040х3,542х3,042х5,045х3,045х6,048х3,051х2,551х3,057х3,060х3,063х4,015х1,520х1,520х2,025х1,525х2,030х1,530х2,040х1,540х2,040х2,540х3,050х2,050х3,050х4,060х2,060х3,060х4,080х3,080х4,080х5,0100×4,0100×5,0100×6,0120х4,0120х5,0120х8,0140х5,0140х6,0160х4,0160х5,0160х6,0180х8,0100х4,0100х5,0120х4,0120х5,0140х5,0140х6,0160х5,0160х6,0160х8,020х2,025х2,030х2,040х2,040х3,050х2,050х2,550х3,050х4,060х2,060х3,080х5,080х6,0100х5,0140х5,0140х6,028х25х1,530х20х1,540х20х1,540х20х2,040х25х1,540х25х2,050х25х1,550х25х2,050х25х2,550х30х2,060х30х2,060х30х2,560х30х3,060х40х2,060х40х2,560х40х3,080х40х2,080х40х3,080х40х4,080х60х4,0100х50х3,0100х50х4,0100х60х4,0120х60х4,0120x80x4,0120х80х6,0140x60x4,0150х100х6,0160х80х5,0160х120х4,028х25х2,040х20х2,040х25х2,050х25х2,050х25х2,560х30х2,060х30х2,560х40х2,060х40х2,580х40х2,080х60х4,0120х80х4,0150х100х6,0160х120х4,0Ø 6,5 мм (в бухтах)Ø 8 мм (в бухтах)Ø 10 мм (в бухтах)Ø 12 ммØ 14 ммØ 16 ммØ 18 ммØ 20 ммØ 22 ммØ 25 ммØ 28 ммØ 30 ммØ 32 ммØ 34 ммØ 36 ммØ 40 ммØ 42 ммØ 45 ммØ 50 ммØ 52 ммØ 56 ммØ 60 ммØ 70 ммØ 80 ммØ 90 ммØ 100 ммØ 110 мм10 мм12 мм14 мм16 мм18 мм20 мм25 мм20х4,025х4,025х5,030х4,030х5,040х4,040х5,040х6,050х5,060х5,060х6,080х6,0100х8,0

Расчет

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:

1. Материал — выберите подходящую марку стали для балки, которую вы будете проектировать.
2. Форма — Выберите форму стальной балки, которую вы хотите спроектировать.
3. Span — Введите расстояние, которое вы пытаетесь преодолеть.
4. Распорка — нельзя упускать из виду! Крепление имеет решающее значение для определения грузоподъемности балки.
5. Нагрузка — введите нагрузки в зависимости от их типа и варианта нагружения.
6. 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 с каждым из этих шагов связан 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 открыть 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 Free 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 сжиматься. 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 представьте, как сжать ярдовую 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. Опоры пролета автоматически считаются местами распорок.Помните, что непрерывное крепление предполагает, что сторона сжатия балка закреплена. Если вам нужно найти сторону сжатия вашего балка просто взгляните на диаграмму моментов. Сторона сжатия будет внутри кривой, где бы вы ни увидели области с высокими кривизна (момент). Если вы не уверены в наличии бодрящей силы, вы всегда можно консервативно предположить, что балка полностью свободна.

5.Грузы

Нагрузки

Балка может нести нагрузки от многих различных источников. Ниже это список некоторых из 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 действующим нагрузкам, но специфичны для крыши и обычно связаны со строительством или обслуживанием виды деятельности.

Снеговые нагрузки (S) именно так, как они звучат, 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:

Равномерные нагрузки 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 балки 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, которые вызывают вращение в 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 — это 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.

Погрузка балки

Для нашего примера возьмем статическую нагрузку D = 0,63 к / фут и переменная нагрузка L = 1,5 к / 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 таблица.

Давайте продолжим и отредактируем нашу статическую нагрузку, щелкнув первую (и единственная) строка в таблице Current Loads . Первая вещь 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 , живую нагрузку . 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 загружений . Введите 0,63 дюйма в ящике для статической нагрузки (ящик D ) и 1,5 в ящике для динамической нагрузки (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 должна теперь выглядеть так

6.Типовой проект дома

Метод расчета (ASD или LRFD)

Конструкционная сталь

может 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 Редактировать дизайн … и выберите метод, который вы хотели бы 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, трещины 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 дюйма (отклонение). Теперь рассмотрим балку, которая отклоняется на 0,75 дюйма и составляет 18 футов. длинный. 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 бесплатно

---

В 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

Руководство пользователя калькулятора стальной балки

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 Минимальный предел текучести
Выберите 36 000 фунтов на квадратный дюйм или 50 000 фунтов на квадратный дюйм. (Новая сталь обычно составляет 50 000 фунтов на кв. 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, так как пакет автоматически позволяет это сделать.

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, 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 ограничивается диапазоном / 360; однако вы можете изменить это при необходимости.

4.2 Предел прогиба при общей динамической и статической нагрузке
Обычно мы рекомендуем интервал / 240; однако вы можете изменить это при необходимости.

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.

Насколько далеко может пролететь стальная двутавровая балка? — Улучшенный дом

Стальные балки известны своей прочностью и тем, что используются в крупных строительных проектах, таких как небоскребы и крупномасштабное жилье. Они кажутся невероятно разносторонними и бесконечно высокими.Однако всему должен быть предел, в том числе размер стальных балок. Например, стальные двутавровые балки — одни из самых распространенных балок, которые вы найдете. Важно знать, как далеко вы можете пройти, прежде чем вам понадобится еще один луч. Итак, как далеко может пролететь стальная двутавровая балка?

Расстояние, которое может преодолеть двутавровая балка, почти полностью зависит от размера балки. Когда дело доходит до жилых проектов, таких как дома и небольшие здания, вы можете ожидать, что стальная балка будет шириной восемь дюймов.Это позволяет ему простираться на 12 футов, прежде чем вам понадобится еще одна колонна. Некоторые балки могут иметь ширину 10 дюймов, что соответствует как минимум 14-футовому пролету.

Знание расстояния, на которое можно перекрыть балки, оказывает огромное влияние на планирование строительства, и не только из-за финансовых затрат. Пролет ваших стальных балок может повлиять на общую архитектуру вашего дома, а также побудить вас работать с большим количеством элементов, чтобы ваш дом оставался стабильным. Это руководство расскажет вам, чего ожидать и как это рассчитать.

Прежде, чем мы начнем: это работа «сделай сам»?

Хотя можно рассчитать собственные пролеты стальных балок, правда в том, что это рискованное мероприятие. Выяснение того, сколько может простираться двутавровая балка, — это структурная инженерная концепция, и это довольно сложная область. Итак, хотя существуют уравнения, которые вы можете использовать для расчета самостоятельно, лучшее, что вы можете сделать для своего строительного проекта, — это проконсультироваться с инженером-строителем.

Каждое здание индивидуально, и то, что может работать в одном доме, может не работать в другом.Зная это, лучше рассматривать вещи на индивидуальном уровне. Мы понимаем, что это дорогое удовольствие, но поверьте нам, когда мы говорим, что лучше перестраховаться, чем сожалеть. Если возиться со стальными балками и сделать неправильный выбор, можно легко свалить дом!

Какова длина пролета двутавровых балок?

Чтобы понять, на какую длину стальная двутавровая балка может простираться в вашем жилищном проекте, вам нужно провести небольшую математику. К счастью, у большинства компаний, производящих стальные балки, есть диаграмма пролетов, показывающая, сколько может пролететь двутавровая балка в зависимости от веса, который они будут нести.

Вес имеет огромное значение для того, какой пролет может предложить ваша двутавровая балка, не говоря уже о размере необходимых вам двутавров. Чтобы узнать, что лучше всего подойдет вам, обратитесь к колонне из стальной балки для жилого дома и таблице нагрузок. Эти таблицы позволяют узнать, сколько стальных балок вам понадобится, чтобы выдержать вес вашего дома.

Каков максимальный пролет стальной двутавровой балки?

На этот вопрос сложно ответить, но лучший способ его объяснить — это то, что более длинный луч сможет преодолевать большие расстояния.Также имеет значение, будет ли балка использоваться в качестве основной или дополнительной опоры для дома. Например, 20-метровая стальная двутавровая балка может перекрывать 75 метров, если все остальные элементы в дизайне дома правильно сочетаются.

Определенные вещи также могут помочь максимально увеличить ваш пролет, в том числе наличие решетчатых полов и использование достаточных опорных конструкций. Спросив у инженера, что можно сделать для улучшения пролета двутавровой балки, вы сможете сократить расходы на строительство без потери устойчивости конструкции дома.

Почему так сложно рассчитать пролеты стальной двутавровой балки?

Стальные балки — это то, что создает или нарушает структурную целостность вашего дома. Это балки, которые будут вставлены в фундамент вашего дома и будут поддерживать все деревянные опорные балки, которые делают ваш дом устойчивым. Если стальная балка неуместна, все материалы вокруг нее начнут давить на ваши опоры, вызывая провисание… или, что еще хуже, поломку.

Состав балок, а также физика опоры будут сложной задачей, даже если вы работаете над довольно простым на вид домом.Вот почему большинство профессионалов используют программное обеспечение для проектирования конструкций, такое как Staad Pro или ETabs, чтобы убедиться, что они получают правильный пролет и размер балки.

Сколько стоит установка стальной балки?

Если вы хотите свести к минимуму деньги, которые вы тратите на стальные балки, вы можете использовать для этого решетчатые полы и другие архитектурные приемы. При этом, даже с большой архитектурной поддержкой, вы должны ожидать платить от 100 до 400 долларов за фут за установку стальной двутавровой балки в вашем доме.

Учитывая среднюю длину стальной балки, можно с уверенностью сказать, что каждая балка может стоить от 1200 до 4800 долларов за установку . Однако точная стоимость, которую вы понесете, будет зависеть от того, кого вы нанимаете для установки, веса балки, а также других аспектов конструкции, которые также могут повлиять на нее.

Что сильнее: двутавровая или двутавровая балка?

Если вас беспокоит способность двутавровой балки нести ваш груз, вы можете подумать о переходе на двутавровую балку.Опоры двутавровых балок часто имеют более толстую стальную стенку, что означает, что они более способны выдерживать большие нагрузки. Двутавровые балки также сконструированы таким образом, что они несут нагрузку более равномерно, когда дело доходит до скручивания, но менее устойчивы к растяжению и прямому давлению.

В большинстве случаев использование двутавровых балок сокращает время и затраты на строительство. Они также могут выдерживать большее усилие, чем двутавровые балки. Однако двутавровые балки часто лучше, если вам нужны легкие конструкции и если вам нужно сопротивление растяжению.Если вы не уверены, какая балка лучше всего подойдет для вашего проекта, обратитесь к инженеру-строителю.

Наш последний взгляд

Мы не собираемся останавливаться на достигнутом. Попытка вычислить пролет стальной двутавровой балки на доме — это не то, что обычный энтузиаст-самоделок должен делать самостоятельно. Даже если вы обратитесь к одной из многих диаграмм, предлагающих советы по размеру, при проектировании каркаса дома задействовано так много различных факторов, что это просто не лучшая идея.

Большинство инженеров-строителей полагаются на высококлассное программное обеспечение для проектирования, чтобы измерить максимальный пролет стальной двутавровой балки.Они также используют это программное обеспечение, чтобы определить, какой размер балки лучше всего подходит для проекта. Если у вас нет такого оборудования или опыта в области строительства, это не та задача, которую вы должны пытаться решать самостоятельно.

С точки зрения чистого любопытства, длина пролета , которую может предложить двутавровая балка, может достигать 75 метров (или около 246 футов) в длину, если у вас есть 60-футовая стальная балка. При этом всегда есть новые достижения, когда дело доходит до проектирования конструкций, поэтому, хотя пролеты могут быть ограничены прямо сейчас, неизвестно, как далеко пойдет балка в будущем.

Балка какого размера мне нужна для пролета 30 футов? — Улучшенный дом

Опорные балки важны для структурной целостности зданий. Важной частью является не только определение местоположения этих балок, но и правильная длина и прочность в зависимости от того, где они развертываются и какого типа (например, двутавровая балка).

Если у вас 30-футовый пролет, важно знать, какой длины балка вам понадобится для поддержки. Для этого есть хорошее практическое правило: разделите ваш диапазон (в дюймах) на 20 . Итак, если ваш размах составляет 30 футов (или 360 дюймов), вы должны разделить это на 20, чтобы получить 18 футов. Как правило, это будет от трети до половины вашей общей глубины.

В этой статье мы обсудим различные пролеты, а также размеры балок. Важно знать эту информацию, поскольку вы строите конструкцию, которая должна выдерживать некоторый вес.

Различные пролеты балок

Конечно, не все конструкции будут иметь одинаковый тип пролета или конструкции.Есть колонны, полы (в частности, балки и настил), балки, балки и многое другое. Поэтому важно знать, какой тип балки вам нужен в конкретной ситуации, прежде чем вы сможете рассчитать необходимую вам глубину.

Вот разновидности, с которыми вы можете столкнуться, и что вы можете сделать, чтобы определить балку подходящего размера, чтобы обеспечить структурную поддержку, которая сделает вашу конструкцию целой и надежной. Точно следуйте расчетам, потому что изменение в одну или другую сторону может означать, что глубина вашей балки не будет охватывать весь пролет.Это будет плохо для структурной целостности и может привести к растрескиванию или поломке самой балки.

Балки и фермы для полов

Опять же, вы хотите, чтобы ширина вашей балки обычно составляла от 1/3 до ½ глубины вашего пролета. Размеры фермы останутся такими же. Единственная разница в том, что сам фланец оказался бы толще.

При желании вы также можете иметь выступ балки. Максимальный вылет балки может составлять 3/8 пролета, который она поддерживает. .Имейте это в виду, если вы хотите создать свес вашего луча поддержки. Свесы рекомендуются только для дополнительной поддержки, а также для придания аромата.

Убедитесь, что вы используете вышеупомянутую формулу. Разделив дюймы на 20 — это самый быстрый способ определить, какой должна быть балка для пролета любого размера. Это также гарантирует, что у вас будет точное измерение вместо приблизительной оценки.

Колонны

Размер колонны полностью зависит от того, какую площадь пола поддерживает колонна. Когда вам нужно определить размер вашей колонны, вы найдете площадь пола, разделив расстояние между основной колонной и любыми соседними колоннами. Общая площадь складывается при переходе с этажа на этаж.

Так, например, колонна 6 × 6 может выдерживать до 750 квадратных футов. Колонна 8 × 8 сможет выдержать 3000 квадратных футов. А колонна 12 × 12 смогла бы выдержать 6000 квадратных футов. Другое хорошее правило заключается в том, что при добавлении двух дюймов в столбец поддержки может дать вам дополнительные 1500 футов поддерживаемой площади.

Профнастил для полов

Иногда не получается использовать балки и балки для пола. Вместо этого можно использовать балки и настил. Это также означает, что вам понадобится другой способ измерения глубины вашей поддержки.

Металлический настил может иметь прозрачные шипы. У них также может быть 2-дюймовая глубина, охватывающая до 10 футов, и 3-дюймовая глубина, достигающая 15 футов. Хорошее практическое правило состоит в том, что на каждый дюйм глубины вы можете добавить 5 футов к размаху.

Следует помнить не только о глубине настила.Вам понадобится бетонный пол толщиной около 2 или 3 дюймов, который нужно залить поверх пола. Убедитесь, что вы правильно нарисовали гофру настила. Правильные размеры гарантируют, что он имеет правильную жесткость.

Балки для перекрытий

Конечно, вы также можете использовать в своем полу легкие стальные балки. Они также взаимозаменяемы с фермами. Глубина в 6 дюймов покрывает промежуток в 10 футов. Для любых дополнительных 2 дюймов глубины вы можете добавить еще 2 фута пролета, при этом 12 дюймов становятся пределом.

Когда вы пройдете точку глубины 12 дюймов, вы начнете добавлять 2 фута пролета на каждые 3 дюйма глубины, которые вы вводите . Очень важно следовать этим инструкциям, иначе на полу может остаться место без поддержки. Вы не хотите провалиться, если это так. Поставив опоры в правильные места, вы можете гарантировать, что пол будет выдерживать высокие нагрузки.

Координатные размеры

Имейте в виду, что использование одного из описанных выше методов, скорее всего, приведет к тому, что размеры ваших стальных элементов не будут согласованы друг с другом.Так, например, у вас может быть внутренняя колонна глубиной 8 дюймов, но ваша внешняя колонна имеет глубину 6 дюймов, а у вас есть балка глубиной 12 дюймов.

Убедитесь, что вы правильно координируете размеры, которые вы используете, более эффективным способом. Это сделает все строительство проекта более эффективным, и это должно быть целью любого проекта, за который вы беретесь.

Переменные

Общий пролет балки будет зависеть от нескольких различных переменных.Это размер ваших пиломатериалов, породы, которые вы используете, и нагрузка, которую они должны нести . Как правило, желательно, чтобы на палубах верхнего уровня было меньше стоек. Это означает использование более крупных материалов для обрамления при использовании более длинных пролетов.

Максимальный балл полностью зависит от ожидаемой нагрузки. Есть особые требования к жилью, о которых следует знать. Однако, как правило, чем длиннее балка, тем большую площадь настила поддерживает балка (и балка).

Вычислители опорных балок

Если вы не совсем уверены, как определить, с каким пролетом балки вы имеете дело, не волнуйтесь.Существуют калькуляторы для различных пород дерева, размера балки и доступных пролетов балок (до 18 футов). Однако, если вы все еще не уверены, вы всегда можете позвонить профессионалу, чтобы спросить их. Это не означает, что вы должны платить им за выполнение работы, а просто задайте вопрос, чтобы убедиться, что вы все правильно поняли.

Используя это, вы можете взять детали, которые вы знаете, и подключить их, чтобы узнать, какие пролеты балок или размер балки вам понадобятся. Крайне важно, чтобы вы поняли это правильно, потому что вы хотите обеспечить сохранение структурной целостности.

Различные породы дерева

Строителям-любителям следует знать, что существуют не только разные породы древесины, но и разные размеры и нагрузки, которые обычно доступны.

Наиболее распространенные виды древесины, которые вы найдете, — это южная сосна, дугласовая пихта или лиственница, подол, пихта, ель, сосна, кедры, красное дерево, сосна Пондероза и красная сосна и это лишь некоторые из них.Знание того, с какой нагрузкой может справиться ваш вид, также является частью уравнения.

Связанные вопросы

Какой большой балки мне нужно, чтобы пролететь 12 футов?

Чтобы оценить пролет балки для предварительного проектирования, вы можете использовать этот метод. Если вы поддерживаете балки шириной 12 футов, и у них нет выступа за балкой, то двухслойная балка может простираться в футах с эквивалентной глубиной в дюймах. При этом балка 2 x 12 может охватывать около 12 футов, а балка 2 x 10 — около 10 футов.

Как далеко может пролететь балка без опоры?

В этом примере мы будем использовать двойную 2 x 8, так как далеко она может простираться без поддержки. Балка 2 x 8 может охватывать около 8 футов без каких-либо опор. Однако лучше разместить опоры там, где, по вашему мнению, они вам понадобятся, чем ошибаться. Поверхность должна быть несущей.

Сама по себе 10-футовая стальная балка будет стоить от 60 до 180 долларов, а 30-футовая стальная двутавровая балка будет стоить от 180 до 540 долларов.Однако двутавровая балка будет стоить столько же, но она прочнее и выдержит пролеты в три раза длиннее.

Не догадывайся

Теперь, когда у вас есть все ресурсы для поиска подходящей опоры для балки, остается только получить необходимые материалы и выполнить установку. Невозможно переоценить то, что вам нужно быть точным в ваших измерениях и требованиях к нагрузке.

При установке получите помощь для подобных проектов. Балки могут быть повреждены при падении и могут серьезно травмировать вас при падении.Еще раз проверьте свои измерения и убедитесь, что они надежно закреплены, прежде чем переходить к следующему шагу.

Вы можете с гордостью наблюдать за тем, как закончите работу, зная, что у вас есть надлежащее управление нагрузкой для ваших балок и что они оборудованы для надлежащего покрытия обозначенного пролета. Скоро вы станете экспертом в этом вопросе, и вам не нужно будет обращаться к таблицам и диаграммам.

Столы для перекрытия балок | Калькулятор

Часть 3 Проектирования жилых домов

На этой странице мы объясним, как читать и проектировать таблицы пролета балок перекрытия.Вы найдете калькулятор пролета балки внизу этой страницы. На этом сайте также есть информация о том, как научиться читать таблицы балок и калькулятор балок.

Если вы только начинаете, вы можете перейти на страницу балок, поскольку мы расширим представленный там пример дизайна дома. Или даже вернитесь на страницу проектирования жилых домов, которая объясняет основную структуру дома.

Или посмотрите карту сайта с обучающими материалами «Создай свой собственный дом».

Использование таблиц пролета балок перекрытия

Продолжая часть 2: Таблицы пролета деревянных балок для проектирования жилых домов, мы как раз собирались сделать наш дом шире.Как только мы выйдем за пределы допустимых пролетов для балок перекрытия (как показано в таблицах пролетов балок перекрытия), нам понадобится какая-то опора под этими балками пола.

Эта опора может иметь форму несущей стены. Стена может быть либо конструкционным бетоном надлежащего размера, либо стеной из бетонных блоков, либо стеной с деревянным каркасом. Мы обсудим эти возможности позже. А пока мы рассмотрим возможность поддержки балок перекрытия балкой перекрытия.

Самый широкий пролет в таблице пролета балок перекрытия в Части 2 этого учебного модуля показал, что перекрытия балок перекрытия могут занимать 17 футов 2 дюйма, если они имеют размер 2 X 12, расстояние между которыми составляет 12 дюймов.c. (по центру). Давайте расширим наш дом за пределы этих 17 футов 2 дюйма до 24 футов в ширину. Таким образом, теперь размеры дома будут 24 X 13 футов.

Можно было бы по-прежнему обрамлять пол таким же образом, как указано выше, но просто проложить балки пола в противоположном направлении (ищем пиломатериалы размером 13 футов), но для нашего примера мы собираемся сохранить балки пола. работает в том же направлении. Теперь на высоте 24 фута мы вышли за пределы возможностей нашей таблицы в предыдущем примере. Таким образом, нам придется разместить деревянные балки перекрытия (или аналогично балки потолка) по всей ширине дома, чтобы поддержать балки пола.На рисунке ниже показано, как это будет выглядеть в плане.

Балки пола по-прежнему имеют длину 12 футов, но теперь вы можете видеть балку перекрытия, проходящую горизонтально через середину дома (поддерживаемую нижней бетонной фундаментной стеной). На рисунке ниже показано, как будет выглядеть каркас этого пола в трехмерной перспективе.

Теперь вопрос в том, насколько большой должна быть центральная балка перекрытия? Опять же, нет необходимости выполнять сложные расчеты деревянных балок, а просто найдите ответ в таблице пролета балок.Существует множество таблиц пролета балок для всех видов пиломатериалов, а также для количества этажей, которые в конечном итоге поддерживаются этой балкой. В таблице ниже показана выдержка из таблицы максимального пролета для сборных балок перекрытия из пихты Дугласа для поддержки не более одного этажа. Для всех пород древесины существует несколько таблиц пролета балок.

Образец таблицы пролетов перекрытия

Эта таблица является всего лишь образцом и может не подходить для вашего региона.

В этой выдержке из таблицы пролета показаны два возможных размера сборных балок перекрытия (2 X 10 и 2 X 12).В полной таблице указаны другие размеры пиломатериалов. Он также показывает максимум, на который балка может простираться для различного количества таких кусков пиломатериалов, собранных вместе (это обозначается трехслойной, четырехслойной и пятислойной). Трехслойный слой 2 х 10 будет означать, что три 2 х 10 соединены бок о бок с их широкими секциями, идущими параллельно друг другу.

Поддерживаемая длина, показанная вдоль крайней левой стороны стола, — это общая длина балок перекрытия, которые должны поддерживаться по обе стороны от балки перекрытия, деленная на два.В случае нашего примера дома ширина дома составляет 24 фута, поэтому для дома потребуется 24 фута ширины балок. Разделив на два, мы получим 12 футов поддерживаемой длины. Итак, мы прочитаем по строке таблицы для 12 футов поддерживаемой длины.

Поскольку длина дома 13 футов, мы ищем запись в таблице для застроенной балки перекрытия, которая может перекрывать 13 футов. Мы также, вероятно, захотим построить балку наименьшего размера, которая будет соответствовать этому требованию, поскольку она будет наименее затратной. Посмотрите в таблице вдоль ряда для 12 футов поддерживаемой длины.Вы увидите, что 4-слойный, 2 X 12 может охватывать максимум 13 футов, поддерживая 12-футовые балки по обе стороны от него.

Где искать столики

Лучшее место, чтобы забрать пролетные столы — это ваш местный склад пиломатериалов, так как там есть все столы, которые используются в вашем регионе.

Переход от расчета балок к опорам балок

Итак, теперь у нас есть балки перекрытия подходящего размера и балки перекрытий подходящего размера для нашего дома размером 24 на 13 футов. Наша балка перекрытия перекрытия может перекрывать максимум 13 футов.В приведенной выше таблице самый широкий пролет балки перекрытия для 12 футов поддерживаемых балок пола составляет 14 футов 7 дюймов (при использовании 5-слойной 2 X 12). Что, если нам нужно пролететь больше, чем это?

Допустим, размер нашего дома составляет 24 х 26 футов. Теперь нам нужно поддержать центральную балку перекрытия стойками. Как правило, в подвалах эти столбы будут из конструкционной стали, бетона или сборных деревянных столбов, сделанных из кусков пиломатериалов стандартных размеров (2 дюйма), прибитых вместе друг к другу.

Конструкционная сталь обычно используется в подвалах, так как они регулируются по высоте, чтобы приспособиться к любому движению почвы или оседанию здания после установки.

Наш каркас пола дома 24 ‘X 26’, балки перекрытия и столбы теперь будут выглядеть так, как показано на рисунке ниже. На изображении ниже не показано, что балка перекрытия также поддерживается на концах внешними конструктивными стенами подвала.

Если используются сборные деревянные столбы, ширина столба должна соответствовать ширине балки, которую она поддерживает. В нашем примере выше мы используем 4-слойный пиломатериал размером 2 X 12. 2 «X 12» — это размер чернового пиломатериала перед тем, как он будет пропущен через строгальный станок на лесопилке.После того, как он пройдет через строгальный станок, он будет 1-1 / 2 «X 11-1 / 4» (так что да, 2 X 12 не имеет размеров 2 «X 12»). Это означает, что наши 4-слойные 2 X 12 будут иметь ширину 4 X 1-1 / 2 дюйма или 6 дюймов. Следовательно, стойка для поддержки этой застроенной балки перекрытия должна быть 6 дюймов на 6 дюймов. Для создания таких столбов мастера обычно прибивают вместе несколько кусков размерной древесины. Деревянная колонна прибита к балке перекрытия сверху и сидит на бетонной подушке у ее основания.

Обычно деревянные колонны располагаются через каждые 8-10 футов в зависимости от прочности балки перекрытия над ней и нагрузки на эту балку.В вашем местном строительном кодексе может быть указан размер, необходимый для таких столбов. Или вам может понадобиться заказать такие стойки у инженера-строителя. Инспектор по строительству отметит на ваших строительных чертежах все столбы, балки или балки, на которых необходимо поставить печать инженера. В общем, если вы остаетесь в рамках таблиц пролета балок и таблиц пролета перекрытий, вам не нужно будет проводить расчеты балок у инженера-строителя.

Фотографии балок перекрытий, балок перекрытий и столбов см. В разделе «Каркас дома» нашего блога о домостроении.

Для получения дополнительной информации о сборных деревянных балках перекрытия или деревянных потолочных балках (также называемых балками) см. Раздел «Балки» в документе «Деревообработка онлайн».

Следующий раздел учебного пособия — Каркас крыши

Теперь пора переходить к:

Часть 4: Стропильный каркас крыши в учебном пособии по проектированию конструкций жилых домов.

Калькулятор пролета балки

Чтобы использовать приведенный ниже калькулятор пролета балки, сначала выберите количество этажей, на которые будет опираться балка перекрытия, из раскрывающегося списка.

Затем с помощью кнопок выберите поддерживаемую длину балки. (Вспомните из нашего обсуждения выше, что поддерживаемая длина балки — это длина балок перекрытия, которые она будет поддерживать с обеих сторон балки, разделенная на два. Например, для дома шириной 24 фута с центральной балкой перекрытия, общая поддерживаемая длина балки пола составляет 24 фута. Затем вы делите это на два, чтобы получить поддерживаемую длину в 12 футов. Это число, которое вы будете использовать для поддерживаемой длины.)

Значения, отображаемые в итоговой таблице, показывают девять возможных максимальных пролетов балки для выбранной поддерживаемой длины. Эти девять пролетов балки предназначены для сборных балок, состоящих из пиломатериалов размеров 2X8, 2X10 или 2X12, скрепленных вместе в виде трех-, четырех- или пятислойных балок. Например, для трехслойной балки 2X8 нужно использовать три балки 2X8, прибитых вместе рядом. Чтобы получить помощь в понимании результатов на калькуляторе, прочтите раздел выше о том, как читать таблицы пролета балок.

1. Выберите количество этажей, поддерживаемых балкой

2.Используйте кнопки ниже, чтобы выбрать поддерживаемую длину балок перекрытия в футах (или в метрах в скобках) для балки

.

Если вы используете очень маленький экран или смартфон, поверните устройство в альбомную ориентацию, чтобы использовать калькулятор, указанный ниже.

Пихта или лиственница Дуглас (сорта № 1 и № 2) Максимальный пролет луча в футах-дюймах (метрах)
Размер балки в дюймах x дюймах (миллиметрах x миллиметрах)
2 х 8 (38 х 184)			2 х 10 (38 х 235)			2 х 12 (38 х 286)
3-слойный	4-слойный	5-слойный	3-слойный	4-слойный	5-слойный	3-слойный	4-слойный	5-слойный

пихта и пихта (No.1 и 2) Максимальный пролет луча в футах-дюймах (метрах)
Размер балки в дюймах x дюймах (миллиметрах x миллиметрах)
2 х 8 (38 х 184)			2 х 10 (38 х 235)			2 х 12 (38 х 286)
3-слойный	4-слойный	5-слойный	3-слойный	4-слойный	5-слойный	3-слойный	4-слойный	5-слойный

Ель, сосна или ель (No.1 и 2) Максимальный пролет луча в футах-дюймах (метрах)
Размер балки в дюймах x дюймах (миллиметрах x миллиметрах)
2 х 8 (38 х 184)			2 х 10 (38 х 235)			2 х 12 (38 х 286)
3-слойный	4-слойный	5-слойный	3-слойный	4-слойный	5-слойный	3-слойный	4-слойный	5-слойный

Северные виды (No.1 и 2) Максимальный пролет луча в футах-дюймах (метрах)
Размер балки в дюймах x дюймах (миллиметрах x миллиметрах)
2 х 8 (38 х 184)			2 х 10 (38 х 235)			2 х 12 (38 х 286)
3-слойный	4-слойный	5-слойный	3-слойный	4-слойный	5-слойный	3-слойный	4-слойный	5-слойный

Если вы используете очень маленький экран или смартфон, поверните устройство в альбомную ориентацию, чтобы использовать калькулятор, показанный ниже.

Пихта или лиственница Дуглас (сорта № 1 и № 2) Максимальный пролет балки в футах-дюймах (метрах)
Размер балки в дюймах x дюймах (миллиметрах x миллиметрах)
2 х 8 (38 х 184)			2 х 10 (38 х 235)			2 х 12 (38 х 286)
3-слойный	4-слойный	5-слойный	3-слойный	4-слойный	5-слойный	3-слойный	4-слойный	5-слойный

пихта и пихта (No.1 и 2) Максимальный пролет луча в футах-дюймах (метрах)
Размер балки в дюймах x дюймах (миллиметрах x миллиметрах)
2 х 8 (38 х 184)			2 х 10 (38 х 235)			2 х 12 (38 х 286)
3-слойный	4-слойный	5-слойный	3-слойный	4-слойный	5-слойный	3-слойный	4-слойный	5-слойный

Ель, сосна или ель (No.1 и 2) Максимальный пролет луча в футах-дюймах (метрах)
Размер балки в дюймах x дюймах (миллиметрах x миллиметрах)
2 х 8 (38 х 184)			2 х 10 (38 х 235)			2 х 12 (38 х 286)
3-слойный	4-слойный	5-слойный	3-слойный	4-слойный	5-слойный	3-слойный	4-слойный	5-слойный

Северные виды (No.1 и 2) Максимальный пролет луча в футах-дюймах (метрах)
Размер балки в дюймах x дюймах (миллиметрах x миллиметрах)
2 х 8 (38 х 184)			2 х 10 (38 х 235)			2 х 12 (38 х 286)
3-слойный	4-слойный	5-слойный	3-слойный	4-слойный	5-слойный	3-слойный	4-слойный	5-слойный

Данные взяты из Таблицы строительства деревянных каркасных домов CMHC
Примечания:
1.Эта таблица предназначена только для жилищного строительства и предназначена только для целей первоначальной оценки. Вы должны проконсультироваться с местными таблицами пролета балок, чтобы убедиться, что размер балки соответствует вашему району.
2. Возможные поддерживаемые длины указаны с шагом в два фута (600 мм). Для получения более точных значений длины обратитесь к таблицам пролетов.

Никакая часть этого веб-сайта не может быть воспроизведена или скопирована без письменного разрешения. 3

Макс.2

Балл Нагрузки: 1000 фунтов

Изображение предоставлено Дж. Митчеллом

Прямоугольная балка:

Прямоугольная балка анализируется первым, поскольку в нем меньше переменных. При заданной длине и глубине балки единственными переменными являются шаг и ширина прямоугольной балки.В таблицу Excel были внесены изменения, чтобы выделить эти переменные. Табличная функция тогда была используется для определения всех доступных параметров интервала и ширины. Этот метод демонстрирует, что нет правильный или неправильный ответ в дизайне, а скорее ряд вариантов, которые будут работать для конкретного приложения.

Например:

При заданной длине пролета 40 футов и глубина луча 10 дюймов, есть много разных вариантов, которые будет работать.

Расстояние Ширина балки

9 дюймов 2,5 дюйма

15 дюймов 3,5 дюйма

21 дюйм 4,0 дюйм

27 дюймов 4,5 дюйма

33 дюйма 5,0 дюйма

39 дюймов 5.5 дюймов

45 дюймов 6,5 дюймов

Excel Таблица для прямоугольной балки

Двутавровая балка:

изображение любезно предоставлено Дж.Митчелл

Остающийся тип балки для анализа был двутавровой балкой. Это используется в основном в стальных конструкциях, так как это намного больше. экономичный. Используется весь материал в bean-компоненте наиболее эффективным способом. Он максимизирует способность переносить груз при минимальном использованный материал. Анализ на Ibeam сложнее, так как в нем больше переменных. Если заданы длина пролета и глубина балки, толщина стенки, ширина и толщина фланца, а также расстояние между ними неизвестны.Для простоты в этом проекте я установил расстояние в 24 дюйма по центру и выбор трех различных толщин фланца на этот интервал. Три фланца Выбранные толщины были 0,25, 0,50 и 0,75. Я использовал табличную функцию и три отдельные таблицы, определить все возможные варианты. Это демонстрирует, как различные переменные влияют на конструкцию балки.

Таблица Excel для двутавра (толщина фланца 0,25)

Таблица Excel для двутавра (фланец 0.50 толщиной)

Таблица Excel для двутавра (толщина фланца 0,75)

Проект жилого дома:

Использование этот метод проектирования жилого дома пригодится после планировки и определяется толщина пола. В планировка определяет длину пролета, а толщина пола определяет глубину луч.Тип материала также определяет конструкцию балки из-за типичных строительных практик. Если бы мы использовали этот метод, когда глубина балки и длины пролета, выбираем материал исходя из доступность и простота строительства. Для небольших жилых помещений наиболее распространенным материалом является дерево. строительство из габаритного бруса, представляющего собой прямоугольный брус. Затем необходимо рассчитать нагрузки. Сюда входят как постоянные, так и постоянные нагрузки и равномерные и точечные нагрузки.Эти ценности затем можно ввести в нашу электронную таблицу, и соответствующий луч может быть размер.

Чтобы стать хорошим профессионалом:

Это Метод показывает, что в дизайне нет правильного ответа. Есть так много переменных, что только опытный дизайнер может выбрал лучшую систему. Выбор система должна быть основана на стоимости и практичности, что мы, студенты, делаем не иметь реальных знаний для точного проектирования.Вот почему все дизайнеры в первую очередь должны работать под руководством других более опытных дизайнеров и изучите практический метод дизайн. Этот метод, который мы использовали, делает не принимать во внимание стоимость или простоту установки, которые являются двумя важными факторы в дизайне реального мира.

% PDF-1.4 % 368 0 объект > эндобдж xref 368 172 0000000016 00000 н. 0000003792 00000 н. 0000003993 00000 н. 0000004049 00000 н. 0000005366 00000 н. 0000006512 00000 н. 0000006596 00000 н. 0000006689 00000 н. 0000006789 00000 н. 0000006961 00000 н. 0000007017 00000 н. 0000007121 00000 н. 0000007212 00000 н. 0000007378 00000 н. 0000007434 00000 п. 0000007490 00000 н. 0000007604 00000 н. 0000007775 00000 н. 0000007869 00000 н. 0000007970 00000 п. 0000008116 00000 п. 0000008172 00000 н. 0000008228 00000 п. 0000008373 00000 п. 0000008485 00000 н. 0000008541 00000 н. 0000008671 00000 н. 0000008727 00000 н. 0000008782 00000 н. 0000008893 00000 н. 0000008947 00000 н. 0000009003 00000 н. 0000009119 00000 п. 0000009175 00000 н. 0000009281 00000 п. 0000009337 00000 н. 0000009443 00000 н. 0000009499 00000 н. 0000009605 00000 н. 0000009661 00000 п. 0000009766 00000 н. 0000009822 00000 н. 0000009937 00000 н. 0000009993 00000 н. 0000010098 00000 п. 0000010154 00000 п. 0000010259 00000 п. 0000010315 00000 п. 0000010420 00000 п. 0000010476 00000 п. 0000010532 00000 п. 0000010588 00000 п. 0000010644 00000 п. 0000010750 00000 п. 0000010806 00000 п. 0000010912 00000 п. 0000010968 00000 п. 0000011073 00000 п. 0000011129 00000 п. 0000011234 00000 п. 0000011290 00000 н. 0000011395 00000 п. 0000011451 00000 п. 0000011556 00000 п. 0000011612 00000 п. 0000011717 00000 п. 0000011773 00000 п. 0000011829 00000 п. 0000011885 00000 п. 0000011915 00000 п. 0000011944 00000 п. 0000012133 00000 п. 0000012156 00000 п. 0000016501 00000 п. 0000016524 00000 п. 0000020630 00000 п. 0000020653 00000 п. 0000024863 00000 п. 0000024886 00000 п. 0000029126 00000 п. 0000029149 00000 п. 0000033222 00000 н. 0000033245 00000 п. 0000037210 00000 п. 0000037241 00000 п. 0000037397 00000 п. 0000037569 00000 п. 0000038182 00000 п. 0000038213 00000 п. 0000038244 00000 п. 0000038823 00000 п. 0000038991 00000 п. 0000039405 00000 п. 0000039428 00000 п. 0000043345 00000 п. 0000043368 00000 п. 0000046745 00000 п. 0000046767 00000 п. 0000046846 00000 п. 0000071423 00000 п. 0000071447 00000 п. 0000071681 00000 п. 0000071705 00000 п. 0000071784 00000 п. 0000107905 00000 н. 0000108736 00000 н. 0000108758 00000 н. 0000108990 00000 н. 0000109361 00000 п. 0000109383 00000 п. 0000109629 00000 н. 0000109853 00000 п. 0000109875 00000 п. 0000110427 00000 н. 0000146321 00000 н. 0000146469 00000 н. 0000146490 00000 н. 0000146741 00000 н. 0000146765 00000 н. 0000146844 00000 н. 0000146866 00000 н. 0000146949 00000 н. 0000147032 00000 н. 0000147115 00000 н. 0000147196 00000 н. 0000147279 00000 н. 0000147362 00000 н. 0000147443 00000 н. 0000147526 00000 н. 0000147609 00000 н. 0000147692 00000 н. 0000147775 00000 н. 0000147858 00000 н. 0000147939 00000 п. 0000148022 00000 н. 0000148105 00000 н. 0000148188 00000 н. 0000148271 00000 н. 0000148354 00000 н. 0000148437 00000 н. 0000148520 00000 н. 0000148603 00000 н. 0000148686 00000 н. 0000148769 00000 н. 0000148850 00000 н. 0000148933 00000 н. 0000149140 00000 н. 0000149223 00000 п. 0000149306 00000 н. 0000149387 00000 н. 0000149470 00000 н. 0000149553 00000 н. 0000149634 00000 н.