Прогиб балки допустимый: Предельный прогиб

Вопросы по прогибу деревянных конструкций


21-01-2013: Доктор Лом

1. Такой прогиб является допустимым согласно общепринятых строительных норм и правил и, так сказать, для общего случая. При превышении допустимого прогиба балка не треснет, если она была предварительно рассчитана на прочность, но такой прогиб может мешать нормальной эксплуатации или эстетическому виду конструкции. Но случаи бывают разные, например, для оштукатуриваемых деревянных конструкций прогиб не должен превышать 1/350 пролета. Вы можете использовать для расчетов это значение.

2. Максимальный прогиб балки будет только при максимальной нагрузке, которая складывается из постоянной и временной (длительной и кратковременной). И прогиб балки также складывается из постоянного и временного. Чем больше доля кратковременной нагрузки (для конструкций по деревянному перекрытию эта доля может составлять более 60%, а для железобетонных плит до 30%, тем больше доля временного прогиба и тем больше вероятность, что напольная керамическая плитка будет отслаиваться или трескаться, или появятся трещины на стыках гипсокартона.

Однако не забывайте, что это все равно составит не более 1 см на 4 метра (от кратковременной нагрузки), а это, смею Вас уверить, очень небольшой прогиб (в хрущевках железобетонные плиты размером на комнату иногда имеют прогиб до 10 см на 3 метра и никого это сильно не беспокоит и установке раздвижных дверей не мешает, в частности потому, что доля кратковременного прогиба в таких случаях составляет 10-15%). Указанное Вами ограничение по прогибу 5 мм нужно использовать для расчетов на прогиб только от временной нагрузки, какая она у Вас, я даже приблизительно не представляю.

3. Если Вы собираетесь укладывать на пол по деревянным балкам керамическую плитку, то конечно же Вам потребуются балки, обеспечивающие минимально возможный прогиб, т.е. сечение балки нужно подбирать не по прочности, а по прогибу. И кроме того, черновой пол, который скорее всего будет из досок, также должен минимально прогибаться при действии кратковременной нагрузки. И отслаиваться или трескаться керамическая плитка будет скорее от прогиба чернового пола, чем от прогиба балок.

4. Чтобы уменьшить прогиб балки можно уменьшить расстояние между балками (заодно это уменьшит и прогиб чернового пола), использовать металлические или железобетонные балки (а вообще почитайте статью про укладку плитки на пол).

В статье все вышесказанное заключалось в предложении: «подобрать такое сечение балки, прогиб которой устраивает или Вас или СНиП»


28-05-2013: Игорь

Добрый день Доктор Лом,

У меня вопрос по балкам перекрытия первого этажа.

Есть помещение 6м х 3.8м. Балки размером 3,8м х 0.05м х 0,15м. С шагом 0.55 м. Хочу нагрузить такие перекрытия двумя листами ЦСП вперехлест 12мм и 16мм, и на них положить плитку. Выдержал ли такие перекрытия керамический пол и мебель (кухня). Буду благодарен за ответы.


28-05-2013: Доктор Лом

В вашем случае определяющим будет расчет на прогиб, так как плитка очень не любит деформаций перекрытия и может при этом отслаиваться или трескаться. Достаточно подробно эта тема обсуждалась на форуме (ссылка на форум на главной странице сайта). Однако и по несущей способности нужен брус сечением как минимум 10х15 см, но если балки-лаги будут опираться на столбики, то это совсем другой расчет и многое будет зависеть от расстояния между столбиками.


10-09-2013: Артем

Подскажите пожалуйста. Вопрос по полу в срубе. Планирую лаги 200*100, шаг 60 см положить на цоколь. Пролет в комнате 4,7 м.(комната 4,7*8.3). Возможно ли положить лаги без опорных столбов? По таблице расчета получается прогиб 16 мм и запас по прогибу 1,19 раза. Будет ли пружинить или провисать пол? И еще буду делать в цоколе отверстия под лаги (на цоколь не могу ставить потому что рубщики вырезали окна слишком низко). На сколько их нужно углублять. Ну и вообще правильно ли я делаю?


10-09-2013: Доктор Лом

Да, можно положить лаги и без опорных столбов, вот только завести их при готовом срубе будет не просто. Как минимум с одной стороны придется делать сквозное отверстие.

По поводу заглубления со второй стороны отвечу так, чем длиннее будет опорная площадка, тем меньше будет деформация цокольного бруса под лагами. Подробности в статьях «Расчет опорной площадки стены на смятие» и «Расчет опорной площадки балки на смятие»

Определенный вами прогиб 1.6 см посредине лаги — это и есть, условно говоря, провисание пола при максимальной действующей нагрузке. Соответственно при минимальной нагрузке прогиба почти не будет. При ходьбе человека весом в 100 кг по середине комнаты прогиб (то, что вы обозначили как пружинные свойства) будет составлять до 2-3 мм. А если прыгать по полу, то и прогиб будет значительно больше. Устраивает вас такой пружинный прогиб или нет — решайте сами.


10-09-2013: Артем

Спасибо большое за развернутый ответ. А то писал на другом крупном форуме- ответили со второго раза, и то неправильно.


24-12-2013: алексей

Будьте так любезны, какой будет прогиб пола для помещения 3,5 м х 4. Предполагаемый сэндвич — балки 100х100х3900 с шагом 500 мм, с штроблением в стены по 200 мм, поперек доска сороковка, сверху плита фанера, на нее ламинат на ширину 2 метра, оставшиеся 1,5 метра плитка.


25-12-2013: Доктор Лом

Указанный вами сэндвич приведет к частичному перераспределению сосредоточенных нагрузок. При равномерно распределенной нагрузке состав сэндвича на несущую способность и на прогиб балок почти не влияет. Прогиб вы относительно легко можете определить по формуле, приведенной в статье, так как ваши балки будут шарнирно опертыми.


05-06-2014: владимир

подскажите пожалуйста как осознать нагрузку 400 кг/м я хочу построить мансарду над гаражом увеличить рабочее пространство .Деревянные балки показывают большой прогиб 7см 3см а если 4,6/250=1,84 см подшивать буду доской чем грозит увеличение прогиба и как узнать более точную нагрузку от моей мастерской


05-06-2014: Доктор Лом

400 кг/м2 — это некая условная равномерно распределенная нагрузка, принимаемая для упрощения расчетов.

Если в вашей мастерской стеллажи и всякое оборудование будут расположены возле стен, а посредине мастерской ничего громоздкого не будет, то нагрузка на перекрытие может быть меньше. Чтобы определить, насколько меньше, нужно составить с десяток расчетных схем, учитывающих виды нагрузок и время их приложения.

Если потолок будет подшит доской, то большой прогиб не будет иметь решающего значения, главное, чтобы прочности балок хватало.


04-06-2015: Василий

Добрый вечер, Доктор Лом. Деревянная балка перекрытия сарая сечением 10*10 см работает при проете 2м. По расчетам при увеличении пролета до 3 м сечение балки должно быть 13*13 см. Хочу усилить балку 10*10 двумя стальными уголками, прикрепленными по боковым стенкам балки. Какой номер уголка должен быть, чтобы комбинированная балка была эквивалентна балке 13*13 по прогибу?


04-06-2015: Доктор Лом

Вопрос не обычный, поэтому отвечу с цифрами для большей наглядности и таким образом произведу большую часть расчета.

1. Сначала вам следует определить разницу моментов сопротивления для балок сечением 10х10 и 13х13 см. Эта разница покажет, сколько не хватает до требуемого момента сопротивления деревянной балки. (133 — 103)/6 = 199.5 см3)

2. Определяете соотношение расчетных сопротивлений металла и древесины (например 2000/130 = 15)

3. Затем делите разницу на соотношение расчетных сопротивлений металла и древесины, т.е. переводите эту разницу в эквивалентную для металлической балки. ( 199.5/15 = 13.3 см3)

4. По сортаменту подбираете требуемое сечение (например можно использовать 2 равнополочных уголка сечением 75х5, суммарный момент сопротивления таких уголков составит 7.21х2 = 14.42 см

3)

Предельные прогибы для расчета деревянных балок.

При действии нагрузки деревянные балки могут получать довольно большие прогибы, в результате которых нарушается их нормальная эксплуатация. Поэтому кроме расчетов по первой группе предельных состояний (прочность), необходимо выполнить расчет деревянных балок и по второй группе т. е. по прогибам. Расчет деревянных балок на прогиб выполняется на действие нормативных нагрузок. Нормативную нагрузку получаем разделением расчетной нагрузки на коэффициент надежности по нагрузке. Вычесление нормативной нагрузки выполнятся в сервисе расчет деревянных балок автоматически. Нормальная эксплуатация балок возможна, в случае если расчетный прогиб деревянной балки не превышает прогиб, установленный нормами. Нормативными документами установлены конструктивные и эстетико-психологические требования.

1. Конструктивные требования к прогибам деревянных балок.

Представлены в СП64.13330.2011 «ДЕРЕВЯННЫЕ КОНСТРУКЦИИ» Таблица 19

Элементы конструкцийПредельные прогибы в долях пролета, не более

1 Балки междуэтажных перекрытий

2 Балки чердачных перекрытий

3 Покрытия (кроме ендов):

а) прогоны, стропильные ноги

б) балки консольные

в) фермы, клееные балки (кроме консольных)

г) плиты

д) обрешетки, настилы

4 Несущие элементы ендов

5 Панели и элементы фахверха

1/250

1/200

1/200

1/150

1/300

1/250

1/150

1/400

1/250

1.

Эстетическо-психологические требования к прогибам деревянных балок.

Представлены в СП20.13330.2011 «НАГРУЗКИ И ВОЗДЕЙСТВИЯ» Приложение Е.2

Элементы конструкцийВертикальные предельные прогибы

2 Балки, фермы, ригели, прогоны,

плиты, настилы (включая поперечные ребра

плит и настилов):а) покрытий и перекрытий,

открытых для обзора, при пролете l, м:

l<1

l<3

l<6

l<12

l<24

1/120

1/150

1/200

1/250

1/300

В случае если балка скрыта (к примеру, под подшивным потолком) то соблюдение эстетико-психологических требований не является обязательным. В данном случае необходимо выполнить расчет прогибов балки на соблюдение только конструктивных требований по прогибам.

Расчет деревянной балки: прогиб и допустимая нагрузка. Простыми словами без воды | Строю для себя

Иллюстрация автора

На данной странице приведен расчет деревянной балки на прогиб и на допустимую нагрузку в соответствии с требованиями науки о сопротивлении материалов (сопромат).

По тексту статьи, попытаюсь максимально доходчиво разложить каждый аспект по полкам простыми словами. При вычислении параметров  беру расчетные данные древесины, опираясь на 3-й сорт, т.к. другие сорта очень тяжело найти, и к нашему сожалению, 90% идет на экспорт из страны.

Вычисления занимают немного времени и все они в конце концов сводятся к расчету на действие изгибающего момента (определение момента сопротивления + допустимый прогиб).

Ниже приведена основная таблица зависимости габаритов Вашей балки и момента сопротивления, как раз к которому и сводится весь расчет.

Момент сопротивления прямоугольного сечения деревянной балки

В качестве примера для расчета беру стандартную длину пиломатериала  6 метров и шаг между балками — 60 см. (Конечно же эти параметры будут у каждого свои)

Основные понятия:

  1. Шаг балок (a) — расстояние между осями (центрами) балок;
  2. Длина балки (L) — длина пиломатериала;
  3. Опорная длина (Loп) — длина части балки, опертая на опорную конструкцию;
  4. Расчетная длина (Lo) — длина балки между центрами площадок опирания;
  5. Длина в свету (Lсв) — ширина помещения (от опоры до опоры).

Расчет начинается с функционального назначения помещения. Если наш этаж — жилое помещение, то средняя нагрузка, временно создаваемая людьми при проживании — равна 150 кг./кв.м. или 1,5 кПа (Р1). Обязательным параметром в расчете служит коэффициент надежности, равный — 1,2 (К1), который намеренно увеличивает запас конструкции на 20%.

Теперь, просчитываем нагрузку от собственного веса перекрытия (Р2). Она равна весу самих балок + обшивка снизу + утеплитель + черновой и чистовой полы. В среднем, данное значение составляет так же 150 кг/кв.м., что и берем в расчет. На данном этапе закладываем коэффициент запаса 1.3, т.е. 30% (К2). Коэффициент закладывается приличный, так как в дальнейшем пол может быть заменен на более тяжелый или решим подвесить тяжелый потолок.

Считаем суммарную нагрузку: Рсумм = Р1*К1 + Р2*К2 = 1,5 * 1,2 + 1,5 * 1,3 = 3,75 кПа

Считаем нормативную нагрузку: Рнорм = Р1 + Р2 = 1,5 + 1,5 = 3 кПа

Следующий этап, вычисление расчетной длины (Lo). 4)/(E*I) , где:

Е — модуль упругости для древесины, принимается 10 000 МПа.

Итак, f = 0.0130208 * (1.8 * 1195.389)/(10 000 * 12672) = 2.21 см.

Получив прогиб (провис) по вертикальной центральной оси  2,21 см., нам его требуется сравнить с табличным значением по эстетико-психологическим параметрам (см. таблицу Е.1)

Предельные прогибы

По таблице, мы имеем вертикальные предельные прогибы L/ххх. Чтобы сопоставить наше значение с данной характеристикой, нужно получить параметр предельно допустимых величин, поэтому делим расчетную длину на прогиб Lo/f = 5,88/2,21 = 266. Данный параметр обратно пропорционален длине, поэтому он должен быть выше, а не ниже — чем табличный.

Так как мы в расчете использовали балку длиной 6 м., то находим соответствующую строку и ее значение в таблице Е1:

Полученный нами параметр сравниваем с табличным значением прогиба: L/266 < L/200 (прогиб меньше табличного), следовательно прогиб нашей балки будет меньше, поскольку он свободно вписывается в условие.

Выбранная балка проходит по всем расчетам! На этом всё! Пожалуйста пользуйтесь!

___________________________________

Далее, на канале планируется серия материалов о способах устранения прогиба балок без подпорок и колонн.

Так же в следующих статьях я опишу расчеты швеллеров и двутавровых балок. Поговорим о широкополочных двутаврах, где и какие разновидности оптимальней применять уменьшая высоту перекрытий и увеличивая прочность.

Прогиб балки мостов — Энциклопедия по машиностроению XXL

Балку моста и ферму проверяют по условиям жесткости моста при действии только вертикальной, статически приложенной подвижной нагрузки без учета коэффициента перегрузки. Допустимые значения прогибов принимают по рекомендациям, приведенным в табл. 43 и 44.  [c.518]

Для уменьшения чрезмерного прогиба моста крана, мешающего нормальному передвижению тележки, особенно при работе с нагрузками, близкими к номинальным, главным балкам моста при изготовлении придают выгиб кверху, называемый строительным подъемом, что достигается путем специального раскроя вертикальных листов. Для мостов с пролетом более 17 м строительный подъем равен 1/800 пролета.  [c.518]


Листовая рессора 7, показанная на рис. 130, прикреплена к балке моста двумя стремянками 8, а к раме — через резиновые опоры. Резиновые опоры закреплены в кронштейнах и 4, приклепанных к раме. Эти кронштейны имеют крышки 6, которые позволяют монтировать и демонтировать рессоры, а также заменять резиновые опоры. Листы рессоры стянуты центровым болтом. Два коренных листа, концы которых отогнуты под углом 90°, образуют торцовую упорную поверхность. К отогнутым концам коренных листов приклепаны специальные чашки 5 и 10, увеличивающие площадь соприкосновения листов с резиновыми опорами. Передний конец рессоры неподвижный. Он закреплен в кронштейне 1 между верхней 2 и нижней 11 резиновыми опорами, а также упирается в торцовую резиновую опору 12. Задний конец рессоры подвижный, закреплен в кронштейне 4 только с помощью двух резиновых опор. При прогибе рессоры он перемещается в результате деформации этих опор. Прогиб рессоры вверх ограничивает резиновый буфер 9, установленный на ней между стремянками 8. Амортизатор 3 служит для гашения колебаний.  [c.197]

Стабилизаторы и выключатели подвесок служат для повышения устойчивости подъемников и вышек при работе и транспортировании. Стабилизатор боковой устойчивости — устройство для уравнивания деформаций упругих подвесок ходовой части машины при ее передвижении. Выключатель упругих подвесок — это устройство для жесткого опирания рамы подъемника и вышки на балку моста базового автомобиля. Без этих устройств при установке подъемников и вышек на выносные опоры упругие подвески (рессоры) шасси базового автомобиля прогибаются под действием веса моста шасси и мост не отрывается от грунта. В результате уменьшается момент, удерживающий подъемник от опрокидывания, и, следовательно, снижается его устойчивость. При работе подъемников, имеющих две выносные опоры (типа АГП-12, АГП-12.02), или вышек, работающих без опор, также происходит неравномерное нагружение  [c. 240]

Для ведущих мостов максимальный прогиб балки под действием статической нагрузки не должен превосходить 1 мм на 1 м колеи.  [c.306]


Во время статических испытаний крана через пять минут после поднятия груза массой 12,5 т на высоту 100 мм произошло полное разрушение одной из главных балок. Перед падением был замерен прогиб балки, который составил 20 мм. Грузовая тележка находилась в середине пролета моста крана. Главная балка разрушилась на две неровные части 16 м и 12 м. Кран до аварии проработал 16 лет. Излом балки произошел вдали от стыкового сварного шва по основному металлу балки. Характер излома хрупкий без пластических деформаций. Микроструктура исследованного металла имела обычную для стали структуру и состояла из перлита и феррита. Вблизи места излома на нетравленых шлифах обнаружено большое количество неметаллических включений, которые по внешнему виду классифицировались как оксиды строчечные и силикаты пластинчатые. В отдельных шлифах были обнаружены местные скопления неме-  [c.56]

Помимо прочности, балки моста должны обладать достаточной жесткостью во избежание значительных вибраций при работе. Для этого необходимо, чтобы удельный прогиб уо> представляющий собой отношение наибольшего прогиба у к длине балки был меньше допустимого, т. е.  [c.190]

Наибольший прогиб балки (в середине моста) с достаточной точностью может быть определен по формуле  [c.190]

Угол бокового наклона шкворня может быть нарушен в результате погнутости балки переднего моста. Причиной изменения угла развала могут быть прогиб балки переднего моста, износ деталей шкворневого соединения, недостаточная затяжка подшипников ступиц передних колес.  [c.44]

Основными дефектами балок передних мостов являются изгиб и скручивание, износ площадок под рессоры, бобышек под шкворень, отверстий под шкворни и клиновые стопоры. Изгиб и скручивание балки моста проверяют на стенде, в приспособлении или с помощью линейки (рис. 87). Линейка имеет две шкалы, позволяющие производить отсчет показаний в градусах и минутах. Для определения прогиба в горизонтальной плоскости пальцы линейки устанавливают в отверстия под шкворни. При установке пальцев линейки в отверстия для  [c.107]

Мост представляет собой прямоугольную металлическую раму, сваренную из балок. Пролет моста перекрывает железнодорожный путь и разгрузочную траншею. На нижних внутренних балках моста уложены рельсы колеи 17,7 м, по этим»рельсам перекатывается ротор к месту выгрузки. Мост опирается на четыре безмоторные двухосные тележки, передвигающиеся по узкоколейному пути. В средней части поперечных балок моста прикреплены дополнительные опоры, упирающиеся в рельс, уложенный на расстоянии 1000 мм от края разгрузочной траншеи. Опоры воспринимают прогиб от массы перекатываемого ротора с полувагоном. Накаты шарнирно примыкают к мосту и предназначены для подачи груженых полувагонов в ротор й уборки из него порожних.  [c. 202]

Существенным дефектом, присущим некоторым мостовым кранам, по данным ВНИИПТмаша, является деформация глав-,ных балок мостовых кранов в вертикальной плоскости, лежащая в пределах 20—40 мм, а иногда достигающая значительных величии, вызывающих самопроизвольное движение тележки к середине моста при отпущенном тормозе. Этот дефект (остаточная деформация) не выявляется при статическом испытании крана грузом. Развитие остаточной деформации происходит следующим образом в начальной стадии в зависимости от времени происходит непрерывное увеличение прогиба балки по определению закону, затем наступает замедление процесса, после чего следует резкое увеличение деформации,  [c.234]

Суммарный прогиб главной балки моста в горизонтальной плоскости от действия сосредоточенных и распределенных инерционных нагрузок Рц и с учетом жесткости соединения главной балки с концевыми балками можно определять по формуле  [c.257]

Установочная высота р (называемая также стрелой прогиба, см. рис. 2.107) определяет разницу в высоте между плоскостью, которой рессора прижимается к балке моста, и центрами обоих наружных ушков. Если рессора, как принято в подвесках легковых автомобилей, проходит ниже оси, то такой поверхностью является верхняя. Если рессора проходит над осью (грузовые автомобили и автобусы), то отсчет идет и от нижней поверхности рессоры. В последнем случае в высоту р стрелы входит высота Я пакета листов. Величина р гарантирует, что рессора, установленная в кузов и нагруженная массой кузова, обеспечивает автомобилю заданную высоту. Проверка установочной высоты осуществляется на пружинных весах, по которым считывается величина усилия при заданной стреле прогиба. В соответствии с этим задается допуск на нагрузку который не должен превышать 5 %. В соответствии с приведенным примером на чертеже должно быть указано  [c.234]


Высота расположения нижней кромки лонжерона над опорной плоскостью автомобиля по середине переднего или заднего мостов определяется радиусом покрышки, высотой сечения рукава заднего моста или балки переднего моста и максимальным прогибом  [c. 115]

Другой крайний случай— материал с вязко-упругими свойствами, которые в обычных условиях нежелательны и при исследовании которых необходимо учитывать временные эффекты,—весьма благоприятный, так как эти свойства способствуют тому, что за определенное время вследствие возникновения пластических деформаций происходит выравнивание напряжений. По-видимому, все материалы обладают некоторыми вязко-упругими ч войствами в дополнение к остальным своим свойствам и демонстрируют это даже при простых напряженных состояниях, что иллюстрируется тем обстоятельством,, что тонкие каменные блоки, используемые taK несущие балки (а согласно некоторым расчетам — даже стальные мосты) за многолетний период дают, как было обнаружено ), прогиб, который можно измерить.  [c.46]

До некоторой степени аналогичную задачу представляет собой балка на упругом основании. Балка лежит на упругом основании, т. е. подвергается действию равномерно распределенной и направленной вверх нагрузки, пропорциональной прогибу. В подобных условиях находятся, например, железнодорожные шпалы. Только в действительности основание не является идеально упругим, значительную роль играет трение. Как пример можно упомянуть мосты, поддерживаемые понтонами.  [c.284]

Задача определения напряжений и прогибов в балке под действием движущееся нагрузки возникает, естественно, при изучении прочности мостов. Проследим последовательно развитие  [c.209]

Формулы (2) и (3) предыдущего параграфа, выведенные в предположении невесомого стержня, очевидно, могут дать удовлетворительные результаты лишь в том случае, если вес балки мал по сравнению с весом катящегося по ней груза. С возрастанием пролета моста его вес имеет преобладающее значение при оценке влияния на прогиб подвижной нагрузки. Уже Дж. Стокс заметил, что движение груза должно вызвать в балке колебания. Для определения этих колебаний им был употреблен приближенный прием, изложенный в дополнении к цитированной выше работе. Прием основан на том предположении, что вес подвижного груза мал по сравнению с весом моста. Полученный Дж. Стоксом для колебания балки результат весьма близок к тому, что дает второй член приближенной формулы (20) 12.  [c.174]

Из таблицы видно, что влияние колебаний балки на величину наибольшего прогиба невелико и тем меньше, чем больше пролет моста. Пользуясь общим решением (15), 12, можно приблизительно оценить влияние массы передвигающегося груза на прогиб в том случае, если вес этого груза мал по сравнению с весом моста. Давление Р, которое производит катящийся груз Р на мост, определяется формулой  [c.175]

Рассмотрение обоих предельных случаев действия подвижной нагрузки на мосты дает основание полагать, что вообще увеличение прогиба и наибольшего изгибающего момента, обусловленное тем обстоятельством, что груз надвигается на балку с некоторой конечной скоростью, невелико и тем меньше, чем больше пролет моста.  [c. 176]

В последние годы в ЦНИПСе (Центральный научно-исследова-тельский институт промышленных сооружений СССР) также были достигнуты большие успехи в решении задачи движущегося груза. Для мостов следует признать интересными и важными случаи, когда по проезжей части перемещается постоянная или периодически меняющаяся сила или груз, масса которого по сравнению с массой моста либо слишком большая, либо, наоборот, столь малая, что ее значением можно пренебречь. В качестве примера рассмотрим движение тяжелого груза по невесомой балке [43]. Если G — вес груза, у — прогиб балки в сечении под нагрузкой, то сила, изгибающая балку,  [c.109]

При зависимой подвеске передних колёс приходится ограничивать её мягкость для того, чтобы избежать частых ударов балки моста в буферы рессор при езде по неровной дороге увеличивать же динамический прогиб подвески нельзя из-за возмомгности ударов балки моста  [c.111]

Уиллису и Стоксу удалось, таким образом, объяснить, почему в портсмутских испытаниях динамический эффект проявился в столь сильно выраженной форме. Они показали также, что в эксплуатационных условиях на мостах он должен быть сравнительно слабым. Таким образом, практически проблема, с которой встретились члены комиссии, была разрешена, хотя полного математического обоснования и не было найдено. С тех пор много инженеров пыталось улучшить состояние наших познаний, касающихся динамического воздействия подвижной нагрузки на прогиб балки ), но на протяжении всего XIX века к решению этой проблемы удалось продвинуться лишь весьма мало.  [c.215]

Эти датчики 2 (рис. 12. 9) наклеены на балку 1, имеющую форму дуги и изготовленную из ленточной бронзы. Одним концом балка 1 укреплена на втулке 4, зажатой в корпусе 3 прибора ТММ-38, другим концом на стержне 6. При вращении гайки 5 стержень 6 получает поступательное движение относительно втулки 4 и увеличивает или уменьшает прогиб балки /, в связи с чем один из датчиков растягивается, другой сокращается. Такое устройство сделано для того, чтобы произвести полную балансировку мосто-  [c. 175]

Схема цриложения сил при определении жесткости литой балки моста автомобиля ЗИЛ представлена на рис. ХИ.9, а. Определение стрел прогиба производилось с помощью семи индикаторов, места расположения которых обозначены цифрами в кружках. Из экспериментальных кривых видно, что при нагрузке, составляющей 2 я 100 кН (10 тс), стрелы прогибов, измерение индикаторами 3, 4, 5 составляют несмотря на жесткость литой балки около 2 мм (рис. ХП.9, б).  [c.306]

Согласно данным геодезической съемки, главная приводная балка моста крана имела прогиб 33 мм и разность уровней в одном сечении до 30 мм. Такой прогиб моста позволял магнитной тележке, не имевшей тормоза, самопроизвольно подкатываться к грейферной тележке, что имело место перед аварией крана. Паспортом крана не допускается одновременное нахождение грейферной и магнитной тележек в пролете моста крана и предусмотрена электрическая взаимоблокировка, которая не действовала-. Незадолго до аварии комиссией комбината проведено обследование крана по методике ВНИИНТмаша, однако наличие усталостных трещин на главной приводной балке моста не было выявлено, хотя только одна из четырех трещин в нижнем горизонтальном листе была закрыта приваренным при ремонтах металлическим листом, а три трещины на вертикальном нижнем листе можно было обнаружить с помощью лупы. Комиссии было известно, что кран проработал 22 года в весьма тяжелом режиме с систематическими перегрузками, недопустимым прогибом балок, с трещинами в металлоконструкциях, однако обследование крана было проведено некачественно.  [c.55]


Характерной особенностью тележек подвижного состава подвесных однорельсовых дорог является возможность устройства шарниров с вертикальной осью вращения каждой колесной пары, в результате чего тележки получают возможность вписываться при движении в кривые малого радиуса. В элементы подвески тележки для дорог тяжелого типа часто вводят узел рессорной подвески, обязательный на больничных дорогах и дорогах для перевозки людей. Тележки при поездной работе вместо простых буферов оборудуют упряжно сцепными приборами с автосцеп ой. Шарнир подвески хребтовой балки (моста) может иметь и горизонтальную ось вращения 27, что облегчает движение тележки при прогибе рельса, и прохождение кривых в вертикальной плоскости. Для дорог с большими радиусами горизонтальных кривых допустимо также устройство тележек с жесткой базой каждой пары колес, где шарнир с вертикальной осью вращения устроен только в местах сопряжения хребтовой балки с перемычками четырехколесных тележек. Тележки с жесткой базой требуют устройства кривых с радиусом не менее 15а (где а — жесткая база тележки). Тележки с жесткой базой в современных конструкциях подвесных дорог с ездой по низу рельса постепенно выходят из употребления. Наиболее распространен подвижной состав с двух- и четырехосными тележками. При транспортировании тяжеловесных или длинномерных грузов употребляются шести- и восьмиосные тележки. Обычно последние применять не следует, так как конструкция их сложней, а масса больше. В тех случаях, когда колесная пара шарнирной тележки выполнена с безребордными колесами для направления движения колес требуется установить четыре горизонтальных ролика на каждую пару колес. Для бы-  [c.113]

Главны.ми показателями при расчете сплошных балок являются допускаемое напряжение иа изгиб и допускае. мый прогиб балки. Расчетные вертикальные нагрузки на балки собстиет1ын вес (ностоятшя нагрузка) и давление колес максимально нагруженной тележки. Расчетный собственный вес главной продольной балки кранового моста складывается из собственного вес. балки, /3 веса механизма передвижения (без ходовых колес) и 1 .еса поперечных креплений и настила (если они имеются).  [c.305]

На рис. 8.24 показаны схемы нагружения главной балки, обычно принимаемые при определении прогибов мостов кранов с четырех-и восьмиколесными тележками. Как видно из рисунка, несмотря на различие в нагрузках на правые и левые ходовые колеса, последние располагаются симметрично относительно середины пролета. Прогибы, как и изгибающие моменты, удобно определять в зависимости от равнодействующей подвижных нагрузок. При четырехколесной тележке, когда Р=Р1+Р2, прогиб балки в середине пролета  [c.257]

В процессе расчета следует убедиться в том, что не превышены допустимые напряжения изгиба Тьдопв. которые может выдержать материал, и в том, что прогиб балки ие превышает определенных пределов. Радиальный шариковый подшипник полуоси (рис. 1.46). являющийся наружной опорой в неразрезных ведущих мостах, может выдерживать в эксплуатации лишь очень небольшие угловые перемещения. В противном случае срок его службы сокращается.  [c.58]

Строители мостов, зданий и сооружений давно установили влияние изгиба на т1р0Ч1Н0сть материала. Если концы двутавровой балки высотой 20 см и длиной 10 м положить концами на опоры, она только от своего веса прогнется на 1 см. А если увеличивать длину балки и расстояние между опорами, то прогиб будет еще больше балка длиной около 50 м не выдержит своего веса и сломается.  [c.219]

Однобалочные мосты (рис. 53, а) конструируют из двутавровых прокатных балок, размер которых (номер по стандарту) выбирают по условиям необлодимой жесткости (допускаемого прогиба) и из условий свободного прохода тележки или тельфера по нижним полкам балки. Горизонтальная жесткость моста до-Рис. 53 стигается установкой раскосов с од-  [c.578]

Дюло действительно стоял у истоков квазистатической упругости. Он сам отмечал ранее в статье, что не мог найти чьих-либо экспериментов в литературе, за исключением двух опытов Обре, выполненных в 1790 г., который сообщил о результатах своих ква-зистатических исследований малых деформаций. Все другие квази-статические испытания, результаты которых имелись в распоряжении Дюло, когда он начинал свою работу, по его утверждению, ставили своей единственной целью определение силы, необходимой для разрушения стержней при осевом ее направлении. Обре, который был Генеральным инспектором мостов и шоссейных дорог ), нагружал свободно опертую по концам балку посередине пролета силой, перпендикулярной к оси балки, и наблюдал пропорциональность между прогибом и нагрузкой. Дюло отметил, что эти результаты согласуются с теорией упругих стержней, ив 1811 г. поставил систему опытов, задачей которых являлось, несомненно.[c.266]

Немедленно же ему представилась возможность применить свои познания и способности в ответственной работе. Готэ, скончавшийся в 1807 г., был занят в последние годы своей жизни подготовкой трактата о мостах и каналах. Этот труд остался незаконченным, и именно Навье пришлось взять на себя окончательную редакционную обработку и издание трех томов этого сочинения. Первый том, содержавший историю строительства мостов, а также описания важнейших новых мостов, вышел из печати в 1809 г,, второй вышел в 1813 г., а последний, посвященный сооружению каналов, появился в 1816 г. Чтобы привести текст этой работы в соответствие с уровнем современного ему состояния знаний, Навье внес в разных местах многочисленные редакционные дополнения и примечания. Они сейчас представляют большой исторический интерес, поскольку отражают развитие механики упругого тела к началу XIX века. Сравнивая эти примечания с позднейшими трудами Навье, мы получаем возможность оценить тот прогресс, который был добыт нашей наукой за время его жизни главным образом благодаря его собственным усилиям. Примечание на стр. 18 второго тома представляет в этом отношении особый интерес в нем излагается полная теория изгиба призматического бруса, причем из нее можно заметить, что для Навье остались тогда неизвестными важный мемуар Парана (см. стр. 60) и работа Кулона. Не придавая, подобно Мариотту и Якову Бернулли, существенного значения вопросу о положении нейтральной линии, Навье считает ее совпадающей с касательной к контуру поперечного сечения с вогнутой стороны. Он принимает также, что формула Мариотта (см. стр. 34) достаточно точна для вычисления прочности балки и занимается исследованием ее прогибов. Исходя из некоторых не вполне приемлемых допущений, он выводит выра-  [c.90]

Для того чтобы определить безопасное значение рабочего напряжения для мостов, Фейрбейрн решил провести испытания таким образом, чтобы деформации, возникающие в мостах при проходе по ним тяжелых железнодорожных поездов, обнаруживались бы как можно раньше. С этой целью была применена двутавровая балка А (рис. 83) длиной 6,6 м, высотой 40 см, склепанная из полосового железа и уголков. Начальный прогиб был произведен грузом Z), приложенным на конце С рычага ВС. Для того чтобы создать цикличность загружения, концу С рычага ВС сообщалось попеременное вертикальное движение от стержня СЕ, прикрепленного к равномерно вращавшемуся эксцентрику. Таким  [c.201]

Стоксу, работавшему вместе с Уиллисом в Кембридже, удалось при этом получить приближенное решение для другого крайнего случая, а именно для случая, когда масса моста учитывается, а массой движущегося катка пренебрегают, причем предполагается, что вдоль балки перемещается постоянная сила. Принимая во внимание лишь основную форму колебаний, Стокс показывает, что величина динамического прогиба зависит от отношения между периодом этой основной формы колебаний балки и тем временем, которое затрачивает подвижная нагрузка для прохождения всего пролета.  [c.214]


По вопросу о висячих мостах Рэнкин ссылается на II. Барлоу (Р. W. Barlow), который, ироделав ряд опытов на моделях, обнаружил, что для придания висячим мостам жесткости достаточны балки, значительно более легкие в сравнении с тем, что считалось до сих пор необходимым . Задаваясь некоторой формой кривой прогиба для фермы жесткости, Рэнкин ) дает приближенное решение задачи, указывая, что поперечное сопротивление балки жесткости должно составлять 4/27 от соответствующего сопротивления простой балки того же пролета, несущей равномерно распределенную нагрузку той же интенсивности . Насколько из-нестно, эти соображения были первым теоретическим исследованием ферм жесткости.  [c.243]

Продолжала интересовать инженеров и проблема поперечных колебаний мостов под подвижными нагрузками. В 1905 г. А. Н. Крылов дал полное решение этой задачи ), пренебрегая массой катящейся нагрузки и приняв, что постоянная сила движется по призматической балке с постоянной скоростью. Был рассмотрен также и случай пульсирующей нагрузки, имитирующий движение по мосту недостаточно уравновешенного паровоза ). Исследование показало, что пульсирующая сила способна возбудить значительные колебания в условиях резонанса. Эта задача повторно была рассмотрена Инглисом ), принявшим во внимание при некоторых упрощающих допущениях также и влияние катящейся массы. В общем виде оценка влияния катящихся масс была выполнена А. Шалленкампом ), который провел и опыты с маломасштабной моделью, чтобы убедиться в соответствии своих теоретических вычислений с экспериментальной кривой прогибов. В Стэнфорд-ском университете Р. G. Эйри, Джордж Форд и Л. G. Якобсен поставили теоретическое и экспериментальное исследование колебаний, производимых в неразрезной двухпролетной балке двин[c.502]

Точное решение задачи о колебаниях балки в том случае, когда массой передвигающегося груза можно пренебречь, дал А. Н. Крылов Решение его, основанное на интегрировании дифференциального уравнения для поперечных колебаний призматического стержня, совпадает с приведенным выше решением (см. (15) 12), построенным на пользовании нормальными координатами. Дополнительный прогиб, обусловленный колебаниями балки, определеляется, как мы видели, величиной a=al/bn. Значения а и соответствующие им периоды Т основных колебаний для мостов различных пролетов приведены в следующей таблице  [c.174]

Если теперь обратиться к другому крайнему случаю, когда вес катящегося груза можно считать малым по сравнению с весом балки, то здесь главную роль играют колебания, возникающие при движении груза =»). Амплитуда этих колебаний определяется величиной отношения п Т (2//г), где Т — период собственных колебаний моста и Ijr — время, нужное для пробега грузом пролета моста. Подсчеты показывают, что п — малое число, убывающее с увеличением пролета. (Для 1= 0 м и У=30 Mj eK можно считать /г=0,07 при /=100 м и F=30 Mj eK /г=0,04.) Динамический прогиб можно приближенно определить по формуле /д=/ст(1+/г).  [c.398]


Допустимый прогиб металлической балки. Прогиб металлической балки предел нормы. Вопросы по прогибу деревянных конструкций


Прогиб металлической балки предел нормы. Вопросы по прогибу деревянных конструкций

21-01-2013: Доктор Лом

1. Такой прогиб является допустимым согласно общепринятых строительных норм и правил и, так сказать, для общего случая. При превышении допустимого прогиба балка не треснет, если она была предварительно рассчитана на прочность, но такой прогиб может мешать нормальной эксплуатации или эстетическому виду конструкции. Но случаи бывают разные, например, для оштукатуриваемых деревянных конструкций прогиб не должен превышать 1/350 пролета. Вы можете использовать для расчетов это значение.

2. Максимальный прогиб балки будет только при максимальной нагрузке, которая складывается из постоянной и временной (длительной и кратковременной). И прогиб балки также складывается из постоянного и временного. Чем больше доля кратковременной нагрузки (для конструкций по деревянному перекрытию эта доля может составлять более 60%, а для железобетонных плит до 30%, тем больше доля временного прогиба и тем больше вероятность, что напольная керамическая плитка будет отслаиваться или трескаться, или появятся трещины на стыках гипсокартона. Однако не забывайте, что это все равно составит не более 1 см на 4 метра (от кратковременной нагрузки), а это, смею Вас уверить, очень небольшой прогиб (в хрущевках железобетонные плиты размером на комнату иногда имеют прогиб до 10 см на 3 метра и никого это сильно не беспокоит и установке раздвижных дверей не мешает, в частности потому, что доля кратковременного прогиба в таких случаях составляет 10-15%). Указанное Вами ограничение по прогибу 5 мм нужно использовать для расчетов на прогиб только от временной нагрузки, какая она у Вас, я даже приблизительно не представляю.

3. Если Вы собираетесь укладывать на пол по деревянным балкам керамическую плитку, то конечно же Вам потребуются балки, обеспечивающие минимально возможный прогиб, т.е. сечение балки нужно подбирать не по прочности, а по прогибу. И кроме того, черновой пол, который скорее всего будет из досок, также должен минимально прогибаться при действии кратковременной нагрузки. И отслаиваться или трескаться керамическая плитка будет скорее от прогиба чернового пола, чем от прогиба балок.

4. Чтобы уменьшить прогиб балки можно уменьшить расстояние между балками (заодно это уменьшит и прогиб чернового пола), использовать металлические или железобетонные балки (а вообще почитайте статью про укладку плитки на пол).

В статье все вышесказанное заключалось в предложении: «подобрать такое сечение балки, прогиб которой устраивает или Вас или СНиП»

28-05-2013: Игорь

Добрый день Доктор Лом,

У меня вопрос по балкам перекрытия первого этажа.

Есть помещение 6м х 3.8м. Балки размером 3,8м х 0.05м х 0,15м. С шагом 0.55 м. Хочу нагрузить такие перекрытия двумя листами ЦСП вперехлест 12мм и 16мм, и на них положить плитку. Выдержал ли такие перекрытия керамический пол и мебель (кухня). Буду благодарен за ответы.

28-05-2013: Доктор Лом

В вашем случае определяющим будет расчет на прогиб, так как плитка очень не любит деформаций перекрытия и может при этом отслаиваться или трескаться. Достаточно подробно эта тема обсуждалась на форуме (ссылка на форум на главной странице сайта). Однако и по несущей способности нужен брус сечением как минимум 10х15 см, но если балки-лаги будут опираться на столбики, то это совсем другой расчет и многое будет зависеть от расстояния между столбиками.

10-09-2013: Артем

Подскажите пожалуйста. Вопрос по полу в срубе. Планирую лаги 200*100, шаг 60 см положить на цоколь. Пролет в комнате 4,7 м.(комната 4,7*8.3). Возможно ли положить лаги без опорных столбов? По таблице расчета получается прогиб 16 мм и запас по прогибу 1,19 раза. Будет ли пружинить или провисать пол? И еще буду делать в цоколе отверстия под лаги (на цоколь не могу ставить потому что рубщики вырезали окна слишком низко). На сколько их нужно углублять. Ну и вообще правильно ли я делаю?

10-09-2013: Доктор Лом

Да, можно положить лаги и без опорных столбов, вот только завести их при готовом срубе будет не просто. Как минимум с одной стороны придется делать сквозное отверстие.

По поводу заглубления со второй стороны отвечу так, чем длиннее будет опорная площадка, тем меньше будет деформация цокольного бруса под лагами. Подробности в статьях «Расчет опорной площадки стены на смятие» и «Расчет опорной площадки балки на смятие»

Определенный вами прогиб 1.6 см посредине лаги — это и есть, условно говоря, провисание пола при максимальной действующей нагрузке. Соответственно при минимальной нагрузке прогиба почти не будет. При ходьбе человека весом в 100 кг по середине комнаты прогиб (то, что вы обозначили как пружинные свойства) будет составлять до 2-3 мм. А если прыгать по полу, то и прогиб будет значительно больше. Устраивает вас такой пружинный прогиб или нет — решайте сами.

10-09-2013: Артем

Спасибо большое за развернутый ответ. А то писал на другом крупном форуме- ответили со второго раза, и то неправильно.

24-12-2013: алексей

Будьте так любезны, какой будет прогиб пола для помещения 3,5 м х 4. Предполагаемый сэндвич — балки 100х100х3900 с шагом 500 мм, с штроблением в стены по 200 мм, поперек доска сороковка, сверху плита фанера, на нее ламинат на ширину 2 метра, оставшиеся 1,5 метра плитка.

25-12-2013: Доктор Лом

Указанный вами сэндвич приведет к частичному перераспределению сосредоточенных нагрузок. При равномерно распределенной нагрузке состав сэндвича на несущую способность и на прогиб балок почти не влияет. Прогиб вы относительно легко можете определить по формуле, приведенной в статье, так как ваши балки будут шарнирно опертыми.

05-06-2014: владимир

подскажите пожалуйста как осознать нагрузку 400 кг/м я хочу построить мансарду над гаражом увеличить рабочее пространство.Деревянные балки показывают большой прогиб 7см 3см а если 4,6/250=1,84 см подшивать буду доской чем грозит увеличение прогиба и как узнать более точную нагрузку от моей мастерской

05-06-2014: Доктор Лом

400 кг/м 2 — это некая условная равномерно распределенная нагрузка, принимаемая для упрощения расчетов. Если в вашей мастерской стеллажи и всякое оборудование будут расположены возле стен, а посредине мастерской ничего громоздкого не будет, то нагрузка на перекрытие может быть меньше. Чтобы определить, насколько меньше, нужно составить с десяток расчетных схем, учитывающих виды нагрузок и время их приложения.

Если потолок будет подшит доской, то большой прогиб не будет иметь решающего значения, главное, чтобы прочности балок хватало.

04-06-2015: Василий

Добрый вечер, Доктор Лом. Деревянная балка перекрытия сарая сечением 10*10 см работает при проете 2м. По расчетам при увеличении пролета до 3 м сечение балки должно быть 13*13 см. Хочу усилить балку 10*10 двумя стальными уголками, прикрепленными по боковым стенкам балки. Какой номер уголка должен быть, чтобы комбинированная балка была эквивалентна балке 13*13 по прогибу?

04-06-2015: Доктор Лом

Вопрос не обычный, поэтому отвечу с цифрами для большей наглядности и таким образом произведу большую часть расчета.

1. Сначала вам следует определить разницу моментов сопротивления для балок сечением 10х10 и 13х13 см. Эта разница покажет, сколько не хватает до требуемого момента сопротивления деревянной балки. (13 3 — 10 3)/6 = 199.5 см 3)

2. Определяете соотношение расчетных сопротивлений металла и древесины (например 2000/130 = 15)

3. Затем делите разницу на соотношение расчетных сопротивлений металла и древесины, т.е. переводите эту разницу в эквивалентную для металлической балки. (199.5/15 = 13.3 см 3)

4. По сортаменту подбираете требуемое сечение (например можно использовать 2 равнополочных уголка сечением 75х5, суммарный момент сопротивления таких уголков составит 7.21х2 = 14.42 см 3)

Определение прогиба производится только на действие постоянных и длительных нагрузок при коэффициенте надежности по нагрузке >по формуле на стр. 142 :

, где

для свободно опертой балки коэффициент равен:

При равномерно распределенной нагрузке;

При двух равных моментах по концам балки от силы обжатия.

Полная кривизна плиты на участках без трещин в растянутой зоне определяется по формулам (155 … 159) п.4.24.

Кривизна от постоянной и длительной нагрузки:

Момент от соответствующей внешней нагрузки относительно оси, нормальной к плоскости действия изгибающего момента и проходящей через центр тяжести приведенного сечения;

Коэффициент, учитывающий влияние длительной ползучести тяжелого бетона при влажности более 40%;

Коэ

starer.ru

Таблица нагрузки на двутавровую балку: расчет нагрузки на прогиб

Двутавр – вид фасонного металлопроката, способный принимать большие нагрузки, по сравнению с уголком и швеллером. В частном строительстве металлопрокат с сечением Н-образного профиля используется только при создании крупногабаритных строений. Для выбора подходящего номера двутавровой балки производят профессиональные расчеты на прочность и прогиб с помощью формул или с использованием онлайн-калькулятора. Исходными данными являются: длина пролета, тип закрепления балки, характер нагрузки, планируемый шаг размещения профильного проката, наличие или отсутствие дополнительных опор, марку стали.

Выбор типа балки, в зависимости от запланированных нагрузок

Производители предлагают металлические двутавры с несколькими типами поперечного сечения, предназначенные для различных эксплуатационных условий. Такая продукция, в зависимости от типа сечения, может применяться в крупногабаритном жилищном строительстве, при возведении зданий промышленного и гражданского назначения, в мостостроении. Для каждого из них в соответствующем стандарте имеется таблица, в которой указаны размерные параметры, масса 1 м, момент и радиус инерции, момент сопротивления. Эти характеристики используются в расчетах на прогиб и прочность.

С уклоном внутренних граней полок 6-12 %

Производство этого металлопроката регламентируется ГОСТом 8239-89. Благодаря скруглению внутренних граней около стенки, обладают высокой прочностью и устойчивостью к прилагаемым усилиям.

С параллельными внутренними гранями полок

Эта продукция выпускается в соответствии с ГОСТом 26020-83, выделяют следующие типы:

  • Б – нормальный. Применяется для эксплуатации под средними нагрузками.
  • Ш – широкополочный. Может использоваться для разрезки по продольной оси для получения таврового 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.
  • К – колонный. 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:

Сбор нагрузок

Перед началом расчета производят сбор сил, действующих на двутавровую балку. В зависимости от продолжительности воздействия,их разделяют на временные и постоянные.

Таблица нагрузок на двутавровые балки
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
ДлительныеПолезныеЗависят от назначения здания
КратковременныеСнеговые, зависят от климатических условий региона
ОсобыеВзрывные, сейсмические. Для балок, работающих в стандартных эксплуатационных условиях, не учитываются. В онлайн-калькуляторах обычно не учитываются

Нагрузки разделяют на нормативные и расчетные. Нормативные устанавливаются строительными нормами и правилами. 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. При строительстве небольших зданий можно воспользоваться онлайн-калькулятором.

Совет! По результатам расчетов онлайн-калькуляторы обычно предлагают два или более вариантов профиля. 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/м2Длина пролета
3 м при шаге, м4 м при шаге, м6 м при шаге, м
1,01,11,21,01,11,21,01,11,2
300101010101212161616
400101010121212202020
500101212121212202020

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.

www.navigator-beton.ru

Расчет двутавра на прогиб и изгиб

Двутавр довольно редко применяется в частном строительстве в силу своей формы. Поэтому используется он лишь тогда, когда невозможно применение других профилей, например, уголка или швеллера. Связано это с тем, что двутавр может воспринимать гораздо большую нагрузку, чем перечисленные профили.

Если Вам нужна именно мощная балка и двутавр рассматривается в качестве одного из основных вариантов, то в подборе профиля данный калькулятор будет не лишним. С его помощью Вы можете рассчитать двутавр не только на изгиб (по несущей способности), но и на прогиб (по деформациям).

Калькулятор устроен таким образом, чтобы Вы одновременно могли рассчитывать сразу несколько видов двутавров. Это позволит Вам за одно действие выбрать наиболее подходящий профиль между следующими двутаврами: колонным (ГОСТ 26020-83), с уклоном полок (ГОСТ 8239-89), дополнительной серии (ГОСТ 26020-83), нормальным (26020-83), широкополочным (ГОСТ 26020-83) и специальной серии (19425-74*).

Расчет двутавра на прогиб и изгиб можно производить для следующих типов балок:

  • Тип 1 — однопролетная балка с приложенной на нее равномерно распределенной нагрузкой, которая шарнирно оперта.
  • Тип 2 — консоль с жесткой заделкой на одном из концов, на которую приложена равномерно распределенная нагрузка.
  • Тип 3 — однопролетная балка с консолью с одной стороны, на которую также приложена равномерно распределенная нагрузка.
  • Тип 4 — однопролетная шарнирно опертая балка с приложенной на нее сосредоточенной силой.
  • Тип 5 — то же самое, что и тип 4 только с двумя сосредоточенными силами.
  • Тип 6 — консоль с жесткой заделкой, на которую приложена сосредоточенная сила.

Примечание: в случае, если Вам необходимо еще рассчитать вес двутавра и затраты на его покупку, на данном сайте есть калькулятор и для этого.

svoydomtoday.ru

Полный расчет балки на прочность и жесткость

Задача

Произвести полный расчет на прочность и проверить жесткость изгибаемой статически определимой двутавровой балки (рис. 1) при следующих данных: F=40кН, q=30 кН/м, a=0,8 м, l=4м, допустимые нормальные и касательные напряжения: [σ]=160 МПа и [τ]=100 МПа, допустимый прогиб балки [f]=l/400

Рис. 1

Решение

Определение опорных реакций

Подробно пример определения опорных реакций для балки рассмотрен здесь

Из Σmв=0

Из ΣmА=0

Построение эпюр Q и М

Примеры построения эпюр поперечных сил Q и изгибающих моментов M для балки

В пролете балки 0 ≤ z2 ≤ l

QII= — RB+ qz2= -52+30∙z2QII(z=0)= -52 кНQII(z=l)= -52+30∙4=68 кН

MII=RB∙z2-qz22/2=52z2-30∙z22/2MII (z=0)= 0MII (z=l)= -32 кНм

На консоли l ≤ z1≤ (l+a)

QI= — RB+ ql — RA=-52+30∙4-108=-40 кН

MI=RB z1-ql(z1-l/2)+RA(z1-l)=52z1-30∙4(z1-4/2)+108(z1-4)MI (z=l)= -32 кНмMI (z=l+a)= 0

По этим данным построены эпюры Q и М.

Подбор сечения двутавровой балки

Так как Мmах = 45 кНм, то

Wx≥Mmax / [σ] = 45∙103 / 160∙106= 0,281 м3= 281 см3.

По сортаменту выбираем двутавр № 24, для которого Wx = 289 см3, Ix= 3460 см4, Smax = 163 см3, h = 24 см, bп = 11,5 см, t = 0,95 см, d = bc = 0,56 см, h0 = h-2t = 22,1 см.

Этот двутавр будет работать при максимальном нормальном напряжении в крайнем волокне опасного сечения.

σmax = Mmax / Wx = 45∙103 / 289∙10-6= 156∙106 Па = 156 МПа

Проверка сечения балки по касательным напряжениям

Так как Qmax = 68 кН, то

Построение эпюр нормальных σ и касательных τ напряжений в неблагоприятном сечении балки:

В отношении главных напряжений неблагоприятным является сечение над левой опорой, в котором:

М = -32 кНм и Q = 68 кН.

Значение напряжений в различных точках по высоте двутавра сведены в таблицу 1

Таблица 1

Результаты расчета в примере

Проверка прочности балки по главным напряжениям

Наиболее опасной точкой в неблагоприятном сечении является точка 3. В этой точке σ1=118 МПа и σ3= -16 МПа. Проверяем прочность в этой точке по третьей гипотезе прочности согласно неравенству σ1 — σ3≤ [σ].

Так как 118 — ( -16) = 134 < 160, то выбранное сечение удовлетворяет условию прочности и по главным напряжениям.

Расчет перемещений сечений (прогибов балки)

Универсальные уравнения МНП для сечения z:

Опорные условия:

1) при z=0: y(z)=0, следовательно, y0=0

2) при z=l: y(z)=0 находим θ0

откуда θ0= -8,48∙10-3 радиан.

Прогиб в пролете при z=l/2=4/2=2 м.

Аналогично определяется прогиб на конце консоли при z = l + a =4+0,8 = 4,8 м.

Проверка жесткости балки

— пролетной части:

yc=0,98 см < 1/400 = 400/400 = 1 см

— консольной части:

yD=0,33 см < 2a/400 = 2∙80/400 = 0,4 см.

Следовательно, принятая двутавровая балка удовлетворяет требуемому условию жесткости.

Другие примеры решения задач >

isopromat.ru

Расчет квадратной трубы на прогиб и изгиб

Замкнутые профили, какими являются квадратные, прямоугольные и круглые трубы, — это вариант для тех, у кого нет возможности использовать деревянные конструкции, но есть желание предать будущему сооружению хорошую эстетичность. Например, каркас козырька, сваренный из квадратных труб, выглядит более эстетично, чем тот же козырек, сваренный из уголков.

На данной странице Вам представлен калькулятор способный подбирать сечение квадратной трубы по прочности и деформациям. Другими словами, с помощью данного калькулятора Вы можете произвести расчет квадратной трубы на прогиб и изгиб по ГОСТ 30245-2003 «Профили стальные гнутые замкнутые сварные квадратные для строительных конструкций».

Рассчитать квадратную трубу можно для следующих расчетных схем:

  • Тип 1 — балка с одним пролетом с приложенной на нее равномерно распределенной нагрузкой.
  • Тип 2 — жестко защемленная консоль с равномерно распределенной нагрузкой.
  • Тип 3 — балка лежащая на двух опорах с выведенной консолью с одной стороны.
  • Тип 4 — однопролетная шарнирно опертая балка с приложенной на нее сосредоточенной нагрузкой.
  • Тип 5 — то же самое, что и тип 4, только с двумя сосредоточенными нагрузками.
  • Тип 6 — консоль с жестким защемлением с приложенной на нее сосредоточенной нагрузкой.

svoydomtoday.ru

Расчет швеллера на прогиб и изгиб

Швеллер — это наверно самый популярный металлопрокат, применяемый в строительстве. Посудите сами, он может использоваться в качестве балок перекрытия, косоуров лестниц, перемычек и многих других строительных конструкциях. Также швеллер довольно часто применяется для усилений конструкций.

Но как известно, нельзя бездумно брать тот или иной металлопрокат. Ведь бывает так, что самое большое его сечение не может выдержать приходящуюся на него нагрузку. Поэтому, если Вы хотите применять в строительстве своего сооружения швеллер, необходимо его сначала рассчитать на прогиб и изгиб. А в этом может помочь данный калькулятор.

Расчет швеллера на прогиб и изгиб (подбор номера швеллера по прогибу и прочности) в калькуляторе производится для следующих расчетных схем:

  • Тип 2 — консольная балка с жесткой заделкой с равномерно распределенной нагрузкой. Пример: козырек, выполненный путем жесткой приварки двух швеллеров к стене с одной стороны и заполнением пространства между ними железобетоном.
  • Тип 3 — шарнирно-опертая балка на двух опорах с консолью с равномерно распределенной нагрузкой. Пример: балки перекрытия, которые выпущены за пределы наружной стены для опирания балконной плиты.
  • Тип 4 — однопролетная шарнирно-опертая балка с одной сосредоточенной силой. Пример: перемычка с опертой на нее балкой перекрытия.
  • Тип 5 — однопролетная шарнирно-опертая балка с двумя сосредоточенными силами. Пример: перемычка, на которую опираются уже две балки перекрытия.
  • Тип 6 — консольная балка с одной сосредоточенной силой. Пример: парад фантазий — тот же козырек, что и в типе 2, только здесь между швеллерами располагается металлический лист, на котором стоит кирпичная стенка.

Также хотелось бы рассказать об особенности данного калькулятора. Она заключается в том, что Вы в режиме онлайн можете одновременно подбирать швеллеры по размеру и по ГОСТам.

Примечание: если Вам еще необходимо рассчитать вес швеллера и затраты на его покупку, то Вам сюда.

svoydomtoday.ru

Расчет балки на изгиб | Блог Александра Воробьева

Опубликовано 28 Апр 2013Рубрика: Механика | 86 комментариев

Расчет балки на изгиб «вручную», по-дедовски, позволяет познать один из важнейших, красивейших, четко математически выверенных алгоритмов науки сопротивление материалов. Использование многочисленных программ типа «ввел исходные данные…

…– получи ответ» позволяет современному инженеру сегодня работать гораздо быстрее, чем его предшественникам сто, пятьдесят и даже двадцать лет назад. Однако при таком современном подходе инженер вынужден полностью доверять авторам программы и со временем перестает «ощущать физический смысл» расчетов. Но авторы программы – это люди, а людям свойственно ошибаться. Если бы это было не так, то не было бы многочисленных патчей, релизов, «заплаток» практически к любому программному обеспечению. Поэтому, мне кажется, любой инженер должен уметь иногда «вручную» проверить результаты расчетов.

Справка (шпаргалка, памятка) для расчётов балок на изгиб представлена ниже на рисунке.2

По прочности на изгиб расчет показал трехкратный запас прочности – турник можно смело делать из имеющегося прутка диаметром тридцать два миллиметра и длиной тысяча двести миллиметров.

Таким образом, вы теперь легко можете произвести расчет балки на изгиб «вручную» и сравнить с результатами, полученными при расчете по любой из многочисленных программ, представленных в Сети.

Прошу УВАЖАЮЩИХ труд автора ПОДПИСАТЬСЯ на анонсы статей.

Другие статьи автора блога

На главную

Статьи с близкой тематикой
Отзывы

al-vo.ru

Полный расчет балки на прочность и жесткость

Пример решения задачи полного расчета на прочность и жесткость стальной двутавровой балки для заданной системы изгибающих нагрузок.

Задача

Произвести полный расчет на прочность и проверить жесткость статически определимой двутавровой двухопорной балки (рис. 1) при следующих данных: F=40кН, q=30 кН/м, a=0,8 м, l=4м, допустимые нормальные и касательные напряжения: [σ]=160 МПа и [τ]=100 МПа, допустимый прогиб балки [f]=l/400

Рис. 1

Другие примеры решений >
Помощь с решением задач >

Решение

Определение опорных реакций

Подробно, пример определения опорных реакций для балки рассмотрен здесь

А также в нашем коротком видеоуроке:

Из Σmв=0

Из ΣmА=0

Построение эпюр Q и М

Подробный пример построения эпюр поперечных сил Q и изгибающих моментов M для балки

Видео про расчет значений Q и M для построения эпюр:

В пролете балки 0 ≤ z2 ≤ l

QII= — RB+ qz2= -52+30∙z2
QII(z=0)= -52 кН
QII(z=l)= -52+30∙4=68 кН

MII=RB∙z2-qz22/2=52z2-30∙z22/2
MII (z=0)= 0
MII (z=l)= -32 кНм

На консоли l ≤ z1≤ (l+a)

QI= — RB+ ql — RA=-52+30∙4-108=-40 кН

MI=RB z1-ql(z1-l/2)+RA(z1-l)=52z1-30∙4(z1-4/2)+108(z1-4)
MI (z=l)= -32 кНм
MI (z=l+a)= 0

По этим данным построены эпюры Q и М.

Короткое видео о том, как надо строить эпюры:

Так как Мmах = 45 кНм, то

Wx≥Mmax / [σ] = 45∙103 / 160∙106= 0,281 м3= 281 см3.

О том, как подбирается сечение балки

По сортаменту выбираем двутавр № 24, для которого Wx = 289 см3, Ix= 3460 см4, Smax = 163 см3, h = 24 см, bп = 11,5 см, t = 0,95 см, d = bc = 0,56 см, h0 = h-2t = 22,1 см.

Этот двутавр будет работать при максимальном нормальном напряжении в крайнем волокне опасного сечения.

σmax = Mmax / Wx = 45∙103 / 289∙10-6= 156∙106 Па = 156 МПа

Проверка сечения балки по касательным напряжениям

Так как Qmax = 68 кН, то

Построение эпюр нормальных σ и касательных τ напряжений в неблагоприятном сечении балки:

Построение эпюры нормальных напряжений

Построение эпюры касательных напряжений

В отношении главных напряжений неблагоприятным является сечение над левой опорой, в котором:

М = -32 кНм и Q = 68 кН.

Значение напряжений в различных точках по высоте двутавра сведены в таблицу 1

Таблица 1

Результаты расчета в примере

Проверка прочности балки по главным напряжениям

Наиболее опасной точкой в неблагоприятном сечении является точка 3. В этой точке σ1=118 МПа и σ3= -16 МПа. Проверяем прочность в этой точке по третьей гипотезе прочности согласно неравенству σ1 — σ3≤ [σ].

Так как 118 — ( -16) = 134 < 160, то выбранное сечение удовлетворяет условию прочности и по главным напряжениям.

Расчет перемещений сечений (прогибов балки)

Универсальные уравнения МНП для сечения z:

Опорные условия:

1) при z=0: y(z)=0, следовательно, y0=0

2) при z=l: y(z)=0 находим θ0

откуда θ0= -8,48∙10-3 радиан.

Прогиб в пролете при z=l/2=4/2=2 м.

Аналогично определяется прогиб на конце консоли при z = l + a =4+0,8 = 4,8 м.

Проверка жесткости балки

— пролетной части:

yc=0,98 см < 1/400 = 400/400 = 1 см

— консольной части:

yD=0,33 см < 2a/400 = 2∙80/400 = 0,4 см.

Следовательно, принятая двутавровая балка удовлетворяет требуемому условию жесткости.

Другие примеры решения задач >

Занятие 5. ПРЕДЕЛЬНОЕ СОСТОЯНИЕ. БАНК ПРЕДЕЛЬНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК

П р и м е р ы 5.6-5.10 (для самостоятельного решения). Определить при внецентренном растяжении предельные продольные силы и изгибающие моменты для стержней с сечениями, представленными на рисунке 5.5.

Рис. 5.5. Поперечное сечение стержней а — кольцевое, б — коробчатое, в — двутавр № 20, г — коробчатое из швеллеров № 24, д — уголковое из уголка 100х10

5.3. Формирование банка предельных нагрузок

Опорной базой в оценке прочности по нагрузке является все сооружение в целом. Ввиду широкого разнообразия сооружений, сечений их элементов, материалов и самих нагрузок составление банка предельных нагрузок — трудоемкая и трудно выполнимая, особенно экспериментальным путем, задача. Этот банк главным образом составляется теоретически по известным банкам предельных напряжений и усилий. Но если такой банк имеется, то оценка прочности и проектирование существенно упрощаются. Важно также то, что оценивается прочность всего сооружения.

П р и м е р 5.11. Составить банк предельных нагрузок для балок пролетом 6 м, выполненных из стальных двутавров по ГОСТу 8239-72, сталь марки Ст3. Нагрузка равномерно распределена по всей длине (рис.5.6). Прогиб балки не должен превышать шести сантиметров (1/100 от пролета).

Р е ш е н и е. Рассмотрим двутавр высотой h с моментом инерции I . Так как сечение по длине стержня не меняется, наиболее опасным будет сечение с максимальным изгибающим моментом. В балке, загруженной по всему пролету распределенной нагрузкой, такой момент будет в середине пролета

Mх при z=l/2 = ql2/ 8

где q — интенсивность нагрузки, l — пролет балки.

Максимальные нормальные напряжения возникают в крайних (верхних и нижних) волокнах сечения и равны

σ z max = Mх h/(2Ix>).

Рис. 5.6. Расчетная схема балки и эпюра изгибающих моментов к ней

Максимальный прогиб будет так же в середине пролета
y = 5 ql4/(384 E Ix),
где E = 200 ГПа — модуль упругости стали.

Предельный прогиб ynp = l /100. Из условия жесткости
y ≤ ynp получим 5 ql4/(384 E Ix) ≤ l /100

откуда предельная нагрузка по условию ограничения прогиба 1/100 пролета составит

qnp ж = 3,84 E Ix,/(5 l3) = 0.768 E I,x/ l3 (5.7)

Условие прочности σ z max≤ Rnp, при подстановке в него напряжения, выраженного через изгибающий момент M, который в свою очередь зависит от нагрузки, преобразуется к виду

ql2 h / (16Ix) ≤ Rnp.

Откуда предельная нагрузка по условию прочности

qnp n ≤ 16RnpIx / (l2 h), (5.8)

где Rnp = 270 МПа (см. табл. 5.1).

Из двух значений нагрузок, получаемых из условий жесткости (5.7) и прочности (5.8), выбирается меньшая.

Для получения численных значений предельной нагрузки преобразуем выражения (5.7) и (5.8), подставив в них известные величины, не зависящие от размеров двутавра. Тогда уравнение (5.7) примет вид (E = 200 ГПа,. l = 6 м), если Ix измеряется в м4

qnp ж = 0.768EIx/l 3 = 0.768 ·2·1011Ix/63 = 0.0711·108Iх, (5.9)

или qnp ж = 0.0711Iх, если Ix измеряется в см4, а уравнение (5.8) — вид
qnp n = 16RnpIx / (l2 h) = 1.2 Iх /h. (5.10)

где Rпр = 27000 кПа , Ix измеряется в см4, h в см

Если в полученные формулы (5.9) и (5.10) подставить момент инерции Iх в см4, а высоту h в см (см. ГОСТ 8239-89, помещенный в табл. 4.2), то нагрузку qпр получим в Н/см, а чтобы перевести ее в привычную размерность кН/м необходимо ее в 10 раз уменьшить. Вычисления предельной нагрузки сведены в таблицу 5.9.

П р и м е р 5.12 (для самостоятельного решения). Построить банк данных по нагрузке (в зависимости от пролета) для черепных брусков кровли из условий прочности и жесткости. Черепные бруски сечением 5х5 см выполнены из сосны второго сорта с расчетным сопротивлением изгибу R = 7 МПа. Допустимый прогиб 1/50 от пролета.

Приведем справочные данные1 для вычислений. Расчетная схема черепного бруска — двухпролетная балка с шарнирными опорами по концам и в середине. На средней опоре такой балки изгибающий момент равен ql2 /8, момент в середине пролета — ql2 /16. Прогиб в середине пролета ql4 /(192EI).

1 Справочник проектировщика. Расчетно – теоретический том, Книга 1. – М.: Стройиздат, 1976

Таблица 5.9 Предельные нагрузки для балки из двутавров по ГОСТу 8239-72 (материал — сталь Ст3)

Номер двутавра Высота h, см Момент инерции Iх см4 qnpж, Н/см Iх / h, см3 qnpn, Н/см Предельная нагрузка qпр, Н/см (кН/м)
10 10 198 14.1 19.8 23.8 14.1 (1.4)
12 12 350 24.9 29.16 35.0 24.9 (2.5)
14 14 572 40.7 40.85 49.0 40.7 (4.1)
16 16 873 62.1 54.56 65.5 62.1 (6.2)
18 18 1290 91.7 71.70 86.0 86.0 (8.6)
20 20 1840 130.8 92.0 110.4 110.4 (11.0)
22 22 2550 181.3 115.9 139.1 139.1 (13.9)
24 24 3460 246.0 144.2 173.0 173.0 (17.3)
27 27 5010 356.3 185.6 222.7 222.7 (22.3)
30 30 7080 503.5 236.0 283.2 283.2 (28.3)
33 33 9840 699.7 298.2 357.8 357.8 (35.8)
36 36 13380 951.5 371.7 446.0 446.0 (44.6)
40 40 19062 1355.5 476.6 571.9 571.9 (57.2)
45 45 27696 1969.5 615.5 738.6 738.6 (73.9)
50 50 39727 2825.0 794.5 953.4 953.4 (95.3)
55 55 55962 3979.5 1017.5 1221.0 1221.0 (122.1)
60 60 76806 5461.8 1280.1 1536.1 1536.1 (153.6)

Сколько это слишком много?

Все, что вам нужно знать об отклонении балки стеллажа для поддонов.

У всего есть предел. Будь то ограничение скорости на шоссе или максимальная нагрузка, которую может выдержать пара балок стеллажа для поддонов, важно знать, сколько это слишком много. Балки стеллажей для поддонов обеспечивают боковую поддержку систем стеллажей и поддерживают грузы поддонов. Затем эти нагрузки передаются на стойки системы. Учитывая, что самое слабое звено в системе стеллажей для поддонов будет контролировать их грузоподъемность, важно понимать пределы прогиба стальной балки каждого компонента.

Рис. 1. Типовая система стеллажей для поддонов, состоящая из балок и стоек

Когда к балкам прилагаются большие нагрузки поддона, балки могут начать прогибаться. Это провисание также называется прогибом, то есть степенью смещения элемента конструкции под действием нагрузки. В целом прогиб балок разрешен, но только до определенного предела.

В конструкции балок стеллажей для поддонов проверяются на прочность и прогиб. Балка, которая является неглубокой относительно ее пролета, часто будет ограничена прогибом.Согласно североамериканским стандартам проектирования стеллажей 1,2 , вертикальный прогиб балок, загружаемых поддонами, не должен превышать длину балки (L), деленную на 180. Для типичной балки длиной 8 футов это будет представлять собой максимальный прогиб примерно 0,5 дюйма. Как показано на рисунке 2, прогиб измеряется как наибольшее расстояние от деформированной нагруженной балки до исходного положения ненагруженной балки (горизонтального). Постоянный прогиб ненагруженной балки указывает на то, что она была перегружена или повреждена и требует замены.

Рисунок 2. Предел отклонения балки

Невозможно определить снижение несущей способности поврежденной балки без проведения разрушающих испытаний, которые полностью нарушили бы цель испытания. По этой причине поврежденные балки необходимо заменить.

Любая нагруженная балка, показывающая видимый прогиб, должна быть проверена на соответствие простому пределу L / 180. Если у вас есть проблемы с пределами прогиба стальной балки на вашем складе, вы можете выбрать более глубокие балки или уменьшить прилагаемую нагрузку на поддон, чтобы убедиться, что прогиб находится в пределах.

Хотя балки стеллажа для поддонов могут выдерживать большие нагрузки, их вместимость не безгранична! Точно так же, как полицейский выдаст вам штраф за превышение допустимого предела — для вашей безопасности и безопасности других участников дороги — когда дело доходит до пределов отклонения стальной балки, важно помнить, насколько это слишком .

Источники

1 — Спецификация ANSI Mh26.1-2012 (RMI) для проектирования, испытаний и использования промышленных стальных стеллажей для хранения, Институт производителей стеллажей, аффилированная торговая ассоциация транспортной индустрии Америки, стр.24.
2 — Стандарт CAN / CSA A344.2-05 для проектирования и изготовления стальных стеллажей для хранения. п. 31.

Прогиб балки — причины, допустимый прогиб и предотвращение

Прогиб бетонной балки допустим до некоторого предела, указанного в наших Правилах. Эти коды определяют допустимую величину отклонения балки. Пределы прогиба зависят от кодов, используемых для проектирования конструкций (ACI, Еврокод и Индийский стандарт)

Существуют различные причины, которые приводят к чрезмерному прогибу бетонной балки и сокращению срока службы конструкции.

Тип отклонения: —

Существует много типов отклонений, но в основном два типа отклонений, наблюдаемых в балках, описываются следующим образом:

Немедленное упругое отклонение: Это происходит из-за временной нагрузки и
упругого поведения конструкции под нагрузкой.Допустимый расчет рассчитывается по формуле: —

  • Длительный пластический прогиб
  • Немедленный упругий прогиб

По данным Американского института бетона: — Пролет / 180

Долговременная эластичность — пластический прогиб : Это происходит из-за пластического поведения бетона, что означает прогиб из-за воздействия температуры, ползучести и усадки


Американским институтом бетона: — Span / 360

Минимальная глубина стержней в соответствии с Кодексом ACI:

минимальная глубина в соответствии с ACI

Причины чрезмерных прогибов балки
  • Материал, использованный в балке
  • Незнание конструкции балки, когда мы выбираем небольшую глубину балки, но в большинстве случаев приводит к чрезмерному прогибу
  • Уменьшение толщины балки
  • Это происходит, когда мы не обеспечиваем армирование в зоне растяжения балка
  • , когда мы избегаем критериев допустимого прогиба
  • Ползучесть и усадка в изгибаемых элементах

Как уменьшить прогиб балки
  • Добавление стержней растяжения — очень эффективный процесс, это уменьшит прогиб
  • Анализ допустимых критериев прогиба может уменьшить вероятность прогиба
  • Всегда используйте балку с двойным усилением (как растягивающую, так и сжатую арматуру
  • Всегда делайте секцию балки глубже в соответствии с стандарт кода
  • , мы должны позаботиться о том, чтобы материал, который мы используем в балках (сталь, бетон), не должен пересекать предел упругости при прогибе, потому что после этого предела он будет постоянно деформироваться и не вернется в исходное положение , следовательно, член может выйти из строя.

Steel King Industries, Inc. Отклонение луча: когда это проблема?

Опубликовано 9 июн, 2020

Таблицы балок производителя обычно основаны на равномерно распределенных нагрузках. И грузоподъемность, и прогиб балки будут изменяться, если нагрузка на балки грузовой полки распределяется неравномерно. Хотя некоторая степень отклонения является нормальным явлением для нагруженной стеллажной системы, как определить, когда величина отклонения указывает на уменьшение грузоподъемности балки?

Полезный совет: Любая балка с видимой деформацией или растрескиванием концевых соединителей или сварных швов балки должна быть разряжена и заменена.При установке убедитесь, что балки полностью вошли в зацепление, а предохранители установлены правильно.

Как определить, не перегружены ли балки

1. Наблюдать за прогибом балки

Максимально допустимый прогиб равен длине балки, деленной на 180. Отклонение больше указанного — это перегруженная балка. Максимальный прогиб находится в средней точке балки для равномерно распределенной нагрузки. *

Некоторые AS / RS или автоматизированные системы обычно определяют более жесткий предел прогиба для нагрузочных балок, например, длину балки, деленную на 240 (или 0.42%). Это требование более жесткого отклонения сводит к минимуму риск контакта автоматики (или нагрузки) с балками во время установки или снятия.

Есть ли постоянный прогиб при разгруженной балке?
Если «да», балка перегружена и ее необходимо заменить.

2. Проверить соединение на раме

Осмотрите область, где балка соединяется с рамой. При наличии любого из следующих условий балку следует заменить.

  • Имеется какая-либо визуальная деформация стойки и / или зажима, указывающая на то, что балка была повреждена в результате удара или перегрузки.
  • В сварных швах есть трещины.
  • Предохранительный зажим не может быть правильно подсоединен и полностью зафиксирован.

Хотя отклонение балки само по себе не влияет на грузоподъемность или безопасность вашей стойки, оно может повлиять на нагрузку стойки и тех, кто взаимодействует с системой. Когда балки отклоняются, нагрузки могут наклоняться друг к другу, увеличивая вероятность контакта.Это может вызвать повреждение продукта или создать опасность во время погрузки и разгрузки.

Для получения дополнительной информации см. Раздел «Нагрузочная балка RMI» в списке часто задаваемых вопросов.

* Согласно блогу по безопасности RMI Отклонение балки поддона: насколько приемлемо? Статья от 30 апреля 2018 года: «Однако этот предел прогиба не соответствует требованиям для обеспечения структурной целостности балки или стойки. Напротив, это необходимо для того, чтобы персонал, взаимодействующий со стеллажом и работающий вокруг него, чувствовал себя в безопасности, когда видит нормальный прогиб балки поддона.В 1960-х годах RMI определила, что расчетная длина, деленная на 180, дает количественную оценку точки, в которой люди считают, что ситуация небезопасна, когда наблюдается отклонение стеллажа для поддонов ».


Использованные источники и дополнительная информация доступна по адресу:
www.mhi.org
www.rmiracksafety.org

ANSI Mh26.1: 2012; Спецификация на проектирование, испытания и использование промышленных стальных стеллажей для хранения
Рекомендации RMI при планировании и использовании промышленных стальных стеллажей для хранения 3-21-2018
Руководство RMI по оценке и ремонту или замене поврежденных стеллажей
RMI Safety Blog Паллетная балка Отклонение: насколько приемлемо? От 30 апреля 2018 г.

Опубликовано в Безопасность объекта | Tagged осмотр стойки, безопасность стойки | Оставить комментарий

Свод правил штата Калифорния, раздел 8, раздел 3111.Напряжения и прогиб в машинах и шкивах и их опорах.

Эта информация предоставляется бесплатно Департаментом производственных отношений. со своего веб-сайта www.dir.ca.gov. Эти правила предназначены для удобство пользователя, и не дается никаких заверений или гарантий, что информация актуален или точен. См. Полный отказ от ответственности на странице https://www.dir.ca.gov/od_pub/disclaimer.html.

Подраздел 6.Правила техники безопасности для лифта
Статья 18. Конструктивные данные, формулы, испытания одобренных устройств и электротехнические предписания.



(а) Допустимые нагрузки и напряжения для балок и перекрытий.

(1) Напряжения не должны превышать 80 процентов разрешенных для статических нагрузок.

(A) Конструкционная сталь согласно Спецификации AISC для проектирования, изготовления и монтажа зданий из конструкционной стали.

(B) Железобетон по ANSI A89.1 Требования строительных норм и правил для железобетона.

(2) Напряжения в подвесных балках, перекрытиях и их опорах должны основываться не менее чем на сумме следующих нагрузок:

(A) Нагрузка на балки и опоры, которая должна включать полный вес машины, шкивов, контроллера, регулятора и любого другого оборудования вместе с той частью пола машинного отделения, если таковая имеется, поддерживаемой на них. .

(B) Удвоенная сумма натяжений всех тросов, проходящих через шкивы или барабаны, поддерживаемые балками с номинальной нагрузкой в ​​кабине.

ПРИМЕЧАНИЕ: Эти напряжения удваиваются, чтобы избежать ударных ускоряющих напряжений и т. Д.

(3) Напряжения в балках, фундаменте и перекрытиях машин и шкивов, не расположенных непосредственно над шахтой подъемника, должны основываться на не менее чем следующих нагрузках:

(A) Фундамент должен выдерживать общий вес машины, шкивов и другого оборудования, а также пола, если таковой имеется.

(B) Шкивные балки и фундаментные болты должны выдерживать удвоенную вертикальную составляющую напряжений всех подъемных канатов, проходящих через шкивы или барабаны на фундаменте или балках, за вычетом веса машины или шкивов.

(C) Шкивные балки и фундаментные болты должны выдерживать удвоенную горизонтальную составляющую, если таковая имеется, из напряжений всех подъемных канатов, проходящих через шкивы или барабаны на фундаменте или балках.

(D) Фундамент должен выдерживать удвоенный крутящий момент, если таковой имеется, создаваемый натяжением всех подъемных канатов, проходящих через шкивы или барабаны на фундаменте или балках.

(4) Если напряжения из-за нагрузок, отличных от лифтовых нагрузок, поддерживаемых балками или полом, превышают таковые из-за лифтовых нагрузок, могут использоваться 100% допустимых напряжений.

(b) Допустимые прогибы. Допустимые прогибы механизмов, шкивов и их непосредственных опор при статической нагрузке не должны превышать 1/1666 пролета.

(c) Болты и заклепки.

(1) Анкерные болты для машин или шкивов, расположенных ниже или сбоку от шахты подъемника, должны соответствовать ASTM A307.

(A) Общее натяжение анкерных болтов не должно превышать 12 000 фунтов на квадратный дюйм сечения нетто.

(B) Общий сдвиг анкерных болтов не должен превышать 8 600 фунтов на квадратный дюйм фактической площади в плоскости сдвига.

ИСКЛЮЧЕНИЕ: Могут использоваться болты, изготовленные из стали, имеющей большую прочность, чем указано в ASTM A307, и максимально допустимые напряжения увеличиваются пропорционально соотношению предельных значений прочности. Относительное удлинение должно соответствовать требованиям соответствующей спецификации ASTM.

(2) Болты или заклепки, используемые для крепления пластин сцепного устройства подвесного подъемного каната, должны соответствовать ASTM A307 и ASTM A502 соответственно.

(A) Если болты или заклепки подвергаются срезающим напряжениям из-за натяжения подъемных канатов, общий сдвиг не должен превышать 8 600 фунтов на квадратный дюйм фактической площади в плоскости сдвига.Напряжения в сварных швах не должны превышать 8000 фунтов на квадратный дюйм в зависимости от площади горловины сварных швов.

ИСКЛЮЧЕНИЕ: Могут использоваться болты, изготовленные из стали, имеющей большую прочность, чем указано в ASTM A307, и максимально допустимые напряжения увеличиваются пропорционально соотношению предельных значений прочности. Относительное удлинение должно соответствовать требованиям соответствующей спецификации ASTM.

(3) Крепления, используемые для крепления оборудования, за исключением кронштейнов рельсов, к опорной конструкции должны быть спроектированы так, чтобы выдерживать сейсмические силы силой 1.0 г. по горизонтали и 0,5 г. одновременно действуют вертикально, когда такие крепления жесткие или когда в креплениях используется резина или аналогичный материал для виброизоляции оборудования. Крепления с использованием пружин для виброизоляции оборудования должны быть спроектированы таким образом, чтобы выдерживать усилия, вдвое превышающие силы жестких креплений.

Напряжения в деталях или конструктивных элементах из стали не должны превышать 88% предела текучести материала, используемого в крепежных изделиях.

(d) Сцепные пластины и опоры сцепных пластин.Суммарные напряжения при растяжении, плюс изгиб в пластинах сцепного устройства и формах пластин сцепного устройства не должны превышать 12 000 фунтов на квадратный дюйм. Опорные балки пластины сцепного устройства должны быть спроектированы так, чтобы выдерживать удвоенную сумму напряжений всех подъемных тросов, прикрепленных к пластинам сцепки.

(д) Литые металлы при растяжении или изгибе. Литые металлы с удлинением менее 20 процентов при длине 2 дюйма, которые подвержены растяжению или изгибу, не должны использоваться для поддержки машин или оборудования с нижней стороны потолочных балок или полов.

ИСТОРИЯ

1. Новый подраздел (c) (3), поданный 9-5-75; начиная с тридцатого дня после этого (Регистр 75, № 36).

2. Поправка к подпункту (а) (1), поданная 6-23-77; начиная с тридцатого дня после этого (Регистр 77, № 26).

3. Подраздел (c) (3), который был подан 9-5-75 (регистр 75, № 36), был одобрен Комиссией по строительным стандартам 3-26-76. Историческая справка напечатана в регистре 78, № 30 по техническим причинам.

4. Редакционные исправления (регистр 95, № 34).

Вернуться к статье 18 Содержание


% PDF-1.3 % 99 0 объект > эндобдж xref 99 88 0000000016 00000 н. 0000002127 00000 н. 0000002221 00000 н. 0000003662 00000 н. 0000003881 00000 н. 0000004476 00000 н. 0000004528 00000 н. 0000004579 00000 п. 0000004816 00000 н. 0000004868 00000 н. 0000004909 00000 н. 0000004961 00000 н. 0000005013 00000 н. 0000005065 00000 н. 0000005400 00000 н. 0000005629 00000 н. 0000006160 00000 п. 0000006726 00000 н. 0000006942 00000 н. 0000007172 00000 н. 0000007224 00000 н. 0000007601 00000 н. 0000008018 00000 н. 0000008232 00000 н. 0000008254 00000 н. 0000008842 00000 н. 0000009390 00000 н. 0000009614 00000 н. 0000009838 00000 н. 0000010795 00000 п. 0000010818 00000 п. 0000011051 00000 п. 0000011196 00000 п. 0000011631 00000 п. 0000011787 00000 п. 0000012188 00000 п. 0000013282 00000 п. 0000013304 00000 п. 0000014167 00000 п. 0000014189 00000 п. 0000014884 00000 п. 0000014906 00000 п. 0000015368 00000 п. 0000015390 00000 н. 0000015847 00000 п. 0000015869 00000 п. 0000016150 00000 п. 0000016644 00000 п. 0000018723 00000 п. 0000019102 00000 п. 0000019623 00000 п. 0000020586 00000 п. 0000021174 00000 п. 0000021196 00000 п. 0000021488 00000 п. 0000022069 00000 п. 0000022892 00000 п. 0000034011 00000 п. 0000041319 00000 п. 0000077213 00000 п. 0000077292 00000 п. 0000085150 00000 п. 0000105161 00000 п. 0000129575 00000 н. 0000132254 00000 н. 0000132482 00000 н. 0000150116 00000 н. 0000150485 00000 н. 0000150692 00000 н. 0000159593 00000 н. 0000159807 00000 н. 0000159927 00000 н. 0000160167 00000 н. 0000186296 00000 н. 0000192416 00000 н. 0000193033 00000 н. 0000193239 00000 н. 0000194005 00000 н. 0000194618 00000 н. 0000194979 00000 н. 0000195308 00000 н. 0000204338 00000 н. 0000205715 00000 н. 0000208736 00000 н. 0000210736 00000 н. 0000216263 00000 н. 0000002373 00000 н. 0000003639 00000 н. трейлер ] >> startxref 0 %% EOF 100 0 объект > эндобдж 101 0 объект `Dz — # _ m_} g) / U (bY% ​​yF | kh {~ 80qx) / P -60 / V 1 / Длина 40 >> эндобдж 185 0 объект > транслировать kRqfq

C = Qu1;} V-

‘(OZwMr _ (> 7GS% re ה r? E> pWR3BOXeq * + PXt [) m_-h, 3S ߊ ef ޵ + ݌ܑ} mX8 $ rIs ~ 4% / ͸] 0k (# ਡ) lm 4vaƂ N: oU q q ~> YZD 炋 PфEF # ΠK (h8 & ҟZB + ~ 4d΋P_z} t

Максимальные прогибы железобетонных балок и перекрытий

🕑 Время считывания: 1 минута

Максимальные отношения расчетного прогиба к пролету L для балок и плит согласно ACI 318: Строительный кодекс:
Типы элементов Учитываемый прогиб Предел отклонения
Плоские крыши, не поддерживающие или не прикрепленные к неструктурным элементам, могут быть повреждены из-за большого прогиба. Немедленный прогиб из-за перегрузки. л / 180 *
Полы, не поддерживающие или не прикрепленные к неструктурным элементам, могут быть повреждены из-за больших прогибов. Немедленный прогиб из-за перегрузки. л / 360.
Конструкция крыши или пола, поддерживающая или прикрепленная к неструктурным элементам, которые могут быть повреждены из-за больших прогибов. Та часть полного прогиба, которая возникает после крепления неструктурных элементов (сумма длительного прогиба из-за всех устойчивых нагрузок и немедленного прогиба из-за любой дополнительной временной нагрузки.*** л / 480 **
Конструкция крыши или пола, поддерживающая или прикрепленная к неструктурным элементам, вряд ли будет повреждена из-за больших прогибов. л / 240 $
* Этот предел не предназначен для защиты от образования луж. Пруду следует проверять путем соответствующих расчетов прогиба, включая добавленные прогибы из-за затопленной воды, и с учетом долгосрочных эффектов всех устойчивых нагрузок, изгиба, конструкции, допусков и надежности средств защиты от повреждений.** этот предел может быть превышен, если будут приняты соответствующие меры для предотвращения повреждений из-за поддерживаемых или прикрепленных элементов. *** длительный прогиб может быть уменьшен на величину прогиба, происходящего до прикрепления неструктурных элементов. $, но не более допуска, предусмотренного для неструктурных элементов. Этот предел может быть превышен, если предусмотрен развал, так что общий прогиб за вычетом развала не превышает ограничение.

Подробнее:

Причины чрезмерных прогибов железобетонных перекрытий

Факторы, влияющие на прогиб железобетонных балок и перекрытий

Как контролировать прогиб железобетонных балок и перекрытий?

Строительные меры и материалы для уменьшения прогиба бетонных балок и плит

(PDF) Минимальное соотношение глубины и пролета балок для контроля максимально допустимого прогиба

Минимальное соотношение глубины и пролета балок The Open Civil Engineering Journal, 2020 , Том 14 403

1.ВВЕДЕНИЕ

Прогиб плит и балок можно контролировать, добавляя

стальных арматурных стержней в зонах растяжения и сжатия

или используя предварительно напряженный бетон. В дополнение к этому, отклонение

зависит от различных факторов, таких как нагрузка

, тип и значение

, свойства материала (E), свойства сечения (I),

тип элемента, то есть тип граничного условия (просто

поддерживаемый, фиксированный или свободный), а также зависящий от времени или длительный прогиб

из-за ползучести и усадки бетона в течение срока службы конструкции

.

Контроль прогиба в различных строительных нормах и стандартах

определяется двумя подходами,

Косвенным методом, предполагая подходящие верхние пределы для [1]

отношения глубины к пролетам, которое является удовлетворительным для многих

случаев пролетов, распределение нагрузки, размер элемента и

свойств.

Прямой метод путем вычисления прогиба для [2]

фактического случая и сравнения результатов с конкретными ограничениями

норм и стандартов.

Как правило, прогиб определяется, когда элемент

нагружается нормальной полной нагрузкой, чтобы гарантировать, что напряжения

в потоке волокна как в стали, так и в бетоне остаются в диапазоне упругости

, т.е. свойства используются для

расчета немедленного прогиба [1 — 7].

Ли и др. [8] сравнили положения различных кодексов и стандартов

о минимальной толщине. Они пришли к выводу, что положения

CSA и ACI имеют ограниченное применение и предложенное уравнение

рекомендуется для расчета минимальной толщины

.Бил и Томасен [9] представили приблизительное соотношение глубины и пролета

для спецификации предварительного проекта

с точки зрения (M / bd2), а не (As / bd), чтобы включить

влияние расчетного напряжения стали. Shehata et al. [10] представили теоретическое исследование

для определения минимального соотношения стали, необходимого для

изгиба, сдвига и кручения для балок с различной прочностью бетона

.

Орвин и Аник [11] определили минимальную толщину

железобетонных плит для сопротивления нежелательной вибрации, а

сравнили результаты с другими исследованиями.Они пришли к выводу, что минимальный предел толщины

Американского института бетона (ACI) составляет

, что неудовлетворительно для вибрации. Трехмерное моделирование методом конечных элементов

было выполнено для изучения естественной вибрации пола,

, и результаты были проверены с помощью модели ANSYS и моделирования Etabs

. Были приняты во внимание несколько параметров, таких как толщина плиты, длина пролета

и соотношение сторон панели пола.

Код ACI [1] обеспечивает минимальную глубину для односторонних

перекрытий и балок, показанных в таблице 1, для

элементов без предварительного напряжения, нормальный вес бетона (γc = 145 фунтов / фут3 или 2320

кг / м3 ) и предел текучести стали (= 60 000 фунтов на кв. дюйм или 414 МПа).

Поправочные коэффициенты используются для легкого бетона с плотностью

в диапазоне 90-115 фунтов / фут3 или 1440-1840 кг / м3 и

* Адресная переписка автору в Техническом инженерном колледже Эрбиля,

Политехнический университет Эрбиля, Эрбиль-Ирак; Моб: 009647504454107; Электронная почта:

аяд[email protected]

предел текучести, отличный от (60000 фунтов на кв. дюйм), как показано ниже:

(1)

(2)

Как правило, прогиб зависит от значения нагрузки и типа

, применяемого к элемент, длина пролета и поперечное сечение балки

, которое представлено моментом инерции (I),

свойств материала, которые представлены модулем упругости

(E) и состоянием опоры обоих концов, это стержень типа

(простой опорный, с фиксированным концом, подпираемый и консольный

).

Islam Khan et al. [12], исследовали железобетонное здание

с помощью трехмерного моделирования методом конечных элементов, чтобы определить минимальную толщину плиты

для предотвращения нежелательной вибрации

. Разработанная модель конечных элементов применялась в предыдущих экспериментах

, которые подтвердили применимость модели

для дальнейшего параметрического исследования. Были изучены разная толщина плиты, длина пролета

и соотношение сторон пола.Дано эмпирическое уравнение

, которое обеспечивает минимальную толщину плиты для короткопролетного железобетонного здания

.

Ho et al. [13], разработали упрощенный метод для обеспечения минимальной пластичности при изгибе

и оценки максимальных значений

коэффициента растянутой стали и глубины нейтральной оси, соответствующих

предлагаемому коэффициенту пластичности при минимальной кривизне для различных марок бетона

и предела текучести стали. . Акмалуддин [14],

представил улучшенную модель эффективного момента инерции

для прогнозирования кратковременного прогиба армированной легкой бетонной балки

.Предлагаемая модель

и

проверена по сравнению с экспериментальными результатами девяти балок; хорошее

согласие получено с экспериментальными результатами, а в некоторых случаях

аналогичная тенденция наблюдалась для положений ACI и SNI

.

Упругое отклонение может быть выражено в следующей форме

[2–7]:

(3)

Таблица 1. Минимальная толщина, ограничение кода ACI [1–7]

Тип опоры Односторонняя плита Балка

С простой опорой L / 20 L / 16

Один конец непрерывный (подпираемый) L / 24 L / 18.5

Двусторонняя непрерывная (фиксированная) L / 28 L / 21

Консоль L / 10 L / 8

Где f — функция типа нагрузки и значения

(распределенная нагрузка или сосредоточенная нагрузка), длина пролета и поддерживать условия

, Таблица 2 показывает максимальный прогиб различных балок типа

и нагрузки [15 — 17].

11,65 0,005 1,09

c



  

20,4 100000

fy



макс.

.

 



Где: Для распределенной нагрузки.

Для сосредоточенной нагрузки.

4

max wL

EI

3

max PL

EI

.

About Author


alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *