Среди всех типов балок двутавровая имеет наибольшую прочность, более того, она устойчива к температурным перепадам. Допустимая нагрузка на двутавр бывает указана на маркировке, как размер. Чем больше число, указанное в его наименовании, тем большую нагрузку может воспринимать балка.

Любой расчет предполагает изначальное знание размеров прокатного или сварного профиля, его длины и ширины. Проясним смысл значения ширины на примере самой популярной балочной опоры – колонны.

Пример расчета

Предположим, что в сечении колонны лежит квадрат со стороной 510 мм, тогда на нее можно будет опереть профиль, для которого ширина не может превышать 460 мм. Это связано с тем, что двутавр придется приваривать к железобетонной подушке, а для сварочных швов понадобится запас, по крайней мере, в 40 мм.

После определения ширины переходят к выбору профиля и расчету нагрузки, воздействующей на профиль. Она представляет собой совокупность воздействий от перекрытия, а также воздействий временного и постоянного характера.

На заметку

Нагрузку, выражающую величину нормативной нагрузки, собирают на длину 1 м профиля.

Но, расчет несущей способности двутавровой балки предполагает учет другого воздействия. Чтобы получить расчетную нагрузку, рассчитанное нормативное воздействие умножается на так называемый коэффициент прочности по нагрузке. Остается к результату прибавить уже подсчитанную массу изделия и найти его момент сопротивления.

Полученных данных достаточно, чтобы из сортамента подобрать профиль, необходимый для изготовления сварного профиля. Как правило, с учетом прогиба конструкции рекомендуется выбирать профиль выше на два порядка.

Важно

Сварная металлическая конструкция должна использовать примерно 70–80% от максимально допустимого прогиба.

Усиление ↑

Если несущая способность двутавра оказывается недостаточной, то возникает необходимость ее усиления. Для различных элементов сварной конструкции этот вопрос решается по-разному.

К примеру, для элементов, воспринимающих нагрузки типа растяжения, сжатия или изгиба, используют такой вариант усиления: увеличивают сечение, иначе говоря, повышают жесткость, скажем, приварив дополнительные детали.

Теоретически – это один из лучших вариантов усиления, однако, при его реализации не всегда удается получить требуемый результат. Дело в том, что элементы в процессе сварочных работ нагреваются, а это несет за собой уменьшение несущей способности.

В какой степени можно ожидать такого понижения зависит от размеров двутавра и режима и направления сварочных работ. Если для продольных швов максимальное понижение оказывается в пределах 15%, то для швов в поперечном направлении оно может достичь и 40%.

Внимание

Поэтому при усилении двутавра под нагрузкой категорически запрещено накладывать швы в направлении, поперечном к элементу.

Расчетно и экспериментально было доказано, что оптимального результата усиления под нагрузкой можно получить при максимальном напряжении в 0,8 R_y, то есть 80% расчетного сопротивления стали, которая была использована для изготовления двутавра.

© 2021 stylekrov.ru

Сварные балки —см. Балки сварные

[c. 845]

Двухопорная сварная балка (см. рисунок) пролетом I = = 10 м, нагруженная равномерно распределенной нагрузкой q = = 128 кН/м, составлена из вертикального листа сечением 1000 X X 10 мм и одной пары горизонтальных листов толщиной 20 мм со ступенчатым изменением их ширины f , Ь. Ьз = 0,25 0,75 1.  [c.137]

Подобрать сечение двутавровой сварной балки (см. схему), лежащей на двух опорах и загруженной четырьмя симметрично  [c.152]

Сварная балка. При расчете сварной балки, так же как и при расчете клепаной, сдвигающее усилие, приходящееся на единицу длины балки, определяется по формуле (7.54). Это усилие передается на два фланговых щва длиной по 1 см. Условие прочности при этом имеет вид  [c.287]

Из условия равнопрочности по нормальным и касательным напряжениям подобрать толщину листов Л и б сварной стальной балки (см. рисунок), считая расчетные сопротивления изгибу и срезу соответственно равными R == 200 МПа, / ср = 120 МПа, расчетную нагрузку Р = 1 МН, / = 1 м. Размеры поперечного сечения даны в сантиметрах.  [c.129]

Сравнить грузоподъемность составной балки из двух двутавров № 60 (см. рисунок к предыдущей задаче) с грузоподъемностью сварной балки, все размеры которой (высота, ширина и толщина полок и стенки) выбраны соответственно равными размерам балки задачи 4.14. Сравнить также веса этих балок.  [c.151]

Каретки подвесных конвейеров, как указывалось выше, выполняются для направляющих из двутавровой балки (см. фиг. 75, а и 79, й, б, г) или из двух уголков (фиг. 75,5 и 79, в). Последние направляющие сложнее в монтаже, но при двухшарнирных или сварных цепях позволяют осуществлять переходы по кривым в вертикальной плоскости с весьма малыми радиусами, так как цепь на кривых может располагаться между уголками (фиг. 83).  [c.1067]

В сварных балках поперечные рёбра жёсткости привариваются прерывистым швом к вертикальной стенке и сплошным— к поясам. В случае полного использования напряжений в поясах рёбра жёсткости прикрепляются к нижнему (растянутому) поясу посредством планки для того, чтобы избежать поперечных швов (см. фиг. 25, г).  [c.925]

На вертикальных стенках главной балки имеются трещины с очагами образования в местах подрезов вертикальных стенок главной балки для обхода верхнего пояса концевой балки. Кроме сверления, разделки и зачистки швов, ставят лист 1 толшиной 14 мм со снятой фаской для обхода сварных швов, соединяющих вертикальные стенки главной балки с верхним поясом концевой и верхним поясом главной балки. Лист приваривают по контуру примыкания к элементам узла (см. рис. 9.14,а). При аналогичных разрушениях ремонт осуществляется путем постановки в узел четырех вертикальных косынок 3 толщиной 12 мм, приваренных к вертикальной стенке главной балки и к верхнему поясу концевой балки (см. рис. 9.14,в).  [c.261]

Сварные балки со стыками (см. работы [60—5, 60— 6] и рис. 10.9) со стыком в одной плоскости и вырезами в стенке (тип А). . . . . со ступенчатым стыком и вырезами  [c.262]

Задача 6-13. Определить из расчета на прочность допускаемую нагрузку для сварной двутавровой балки (рис. 6-23, а), принимая [а] = 1600 кГ/см .  [c.124]

Влияние амортизаторов на колебания конструкции исследовались на сварной тонкостенной балке двутаврового сечения длиной 240 см, высотой 41 см и общей массой порядка 600 кг. Измерялись уровни и формы резонансных колебаний свободной балки и закрепленной на двух, трех и пяти амортизаторах арочного типа. Входная жесткость амортизатора на частотах, меньших 100 Гц, составляет 2-10 кгс/см, поэтому низшие резонансные частоты колебаний балки как твердого тела на жесткостях амортизаторов не превышали 30 Гц.  [c.91]

К циклически нагруженным сварным конструкциям относятся в первую очередь кожухи и компенсаторы воздухонагревателей, доменных печей, резервуары для хранения жидкостей и газов, подкрановые балки, пролетные строения под подвижные нагрузки, трубопроводы больших диаметров, газгольдеры и др. Накопление усталостных повреждений в таких конструкциях происходит, как и в рассмотренных выше (см. гл. 2, 3, 7), в сварных соединениях, являющихся источниками концентрации напряжений  [c.169]

В примерах, рассмотренных в предыдущих параграфах и касавшихся подбора размеров сечений балок, мы имели такие величины требуемых моментов сопротивления двутавров, что всегда могли подобрать прокатный профиль. Наибольший наш прокатный профиль двутавра № 60 имеет момент сопротивления всегда лишь 2560 см На практике, однако, часто встречаются случаи, когда требуется значительно больший профиль. Тогда приходится применять составное сечение балки из листов и уголков, соединенных заклепками, или из листов, соединенных сваркой (сварными швами).  [c.273]

При изготовлении двутавровых балок сварные швы соединения полок со стенкой выполняют автоматической дуговой сваркой под слоем флюса или в среде защитных газов. Наклонным электродом (см. гл. 5) можно накладывать одновременно два шва, но есть опасность образования подрезов. Выполнение шва в лодочку позволяет получать более качественные сварные соединения, однако приходится поворачивать балку после выполнения каждого шва. Для поворота используют двухстоечные, цепные и кольцевые кантователи. Удобно сваривать балки, установив их в горизонтальный вращатель (рис. 193), снабженный грузозахватным устройством 2 с постоянными 3 и откидными 4 винтовыми зажимами. Устройство 2 закреплено на полуосях, установленных в пере- -  [c.381]

Примерно в то же самое время ряд других инженеров обратился к исследованиям усталости при повторных пульсирующих нагрузках. Одновременно с быстрым развитием сети железных дорог кирпичные и каменные мосты стали заменять стальными сварными конструкциями. При этом возникли вопросы о возможности использования стальных мостов на железных дорогах. Были проведены натурные испытания клепаных балок. Некоторые балки длиной 22 фута (670 см) и высотой 16 дюймов (41 см) испытывались на миллионы циклов. К 1900 г. по результатам исследований усталости было опубликовано более 80 статей, в которых сообщалось о разрушениях вследствие усталости не только осей железнодорожных вагонов и мостовых конструкций, но и цепей, коленчатых валов, валов гребных винтов и проволочных канатов  [c.169]

Конструкция прикрепления дополнительного поясного листа значительно влияет на сопротивление усталости сварных балок [20, 249]. Сравнительные испытания сварных балок двутаврового сечения из стали СтЗ с различной конструкцией крепления (рис. 68, а—ж) обрываемого поясного листа (без его скоса и со скосом) проводили [20] по числу циклов до разрушения при напряжении а ,ах = 17 кгс/мм Ra = 0,4—-г-0,5). Наиболее высокую усталостную прочность имели балки без скоса листа со швами, обработанными абразивным кругом (рис. 68, в, г, д), не получившие разрушений при Л/ сопротивление усталости балок. В работе [249] также показано, что предел выносливости сварных балок можно повысить использованием различных форм концов поясных листов и наложением швов (табл. 26).  [c.123]

Балки, пояса которых выполнены из тавров (см. рис. П1.1.6), обладают повышенной сопротивляемостью усталостным разрушениям от местного давления ходовых колес по сравнению с балками, пояса которых выполнены из листов, так как уровень местных напряжений сжатия в стенке у сварного шва при таврах ниже [0.21, 23].  [c.383]

Определить максимально допустимое значение интенсивности нагрузки д, если допускаемое нормальное напряжение в листах балки а]р = а]сж = 1200 кГ/см , допускаемое касательное напряжение в листах т] = 600 кГ/см и в сварном шве —[т] = 500 кГ/см . Значения д должны Сыть определены таким образом, чтобы были соблюдены условия прочности как для листов (по нормальным и касательным напряжениям), так и для сварного шва (по касательным напряжениям).  [c.154]

Нижние торцы опорных ребер должны либо выступать ниже полки балки и быть остроганы, либо должны быть плотно приварены к нижнему поясу балки. Напряжения в этих торцах от опорной реакции в первом случае не должны превышать / см при длине выступающей за полку балки части ребра а 1,5бр и не должны быть более Rem при а 1,5бр. Во втором случае соответствующие сварные швы необходимо рассчитывать на действие опорной реакции.  [c.60]

На практике обычно не проверяют величины главных напряжений для прокатных балок. В случае же составных (клепаных или сварных) балок, у которых более тонкая и высокая стенка, необходимо производить проверку эквивалентного напряжения. Составные балки изготовляют в тех случаях, когда при подборе сечения балки требуемый момент сопротивления, определенный расчетом, выше, чем у наибольшей стандартной прокатной балки Л Ь 706, для которой Wx = 5010 см .  [c.143]

Расстояние в свету между деревянными поперечинами 10—15 AI. Над поперечными балками, где это расстояние больше указанного, устраивают приспособления против провала скатов колес в случае их схода с пути (рис. 18, б, в). Между металлическими поперечинами, размещаемыми с интервалом до 50 см, помещают аналогичные приспособления, например, сварные двутавры, швеллеры.  [c.214]

Рукоять (см. рис. 28, а) также представляет собой сварную металлоконструкцию типа полой балки с приваренными к ней кронштейнами.  [c.47]

Во многих котлах часть поверхностей нагрева и топочные камеры подвешивают к потолочному перекрытию. В этих случаях основные несущие (хребтовые) балки изготавливают сварными из листов значительной толщины, а трубы экранов или газоходов связывают поясами жесткости (см. рис. 59).  [c.147]

Шарнирно-опертая по концам сварная балка пролетом / = 3 м нагружена сосредоточенной силой Р = 250 кН, приложенной посредине пролета. Поперечное сечение балки (см. рисунок) составлено из вертикального листа сечением 40 х 2 см и горизонтального листа сечением 20 х 4 см, соединенных между собой двусторонними прерывистыми сварными швами толш,иной = = 8 мм.  [c.133]

Контролируют сварные соединения (см. рис. 5.19) фасонок узлов опирания копровых шкивов (1Л) подшкивных ферм главной балки укосины (2Д) ребер жесткости главной балки укосины (ЗД) главной балки укосины с ветвями и опорными подкосами (АД). Дефектоскопию осуществляют серийными дефектоскопами с автономным питанием, которые наиболее приемлемы для проведения контроля при этом используют типовые преобразователи, входящие в комплект аппаратуры. ПО  [c.110]

Пояса сварных балок состоят только из листов, Наиболее целесообразна конструкция с одним поясным листом, толщина которого не должна превышать 50 мм для балок из углеродистых и 40 мм — из низколегированных сталей во избежание хрупких разрушен41Й [0.51, 33, 44, 89]. На рис. ГП.1.7, а— приведены соотношения размеров злементов сжатых поясов сварных и кле паных балок из условий их устойчивости (см. табл. П1.1.9). Для одностенчатых балок возможно также применение для поясов прокатных тавров 140], между котьрыми вваривается вертикальный лист. В поясах клепаных балок рекомендуется, чтобы площадь поясных уголков составляла не менее 30 % от площади пояса. Толщину уголков желательно принимать не меньшей, чем толщина стенок. Ширина полок уголков 0,Ш, где h — высота балки, см. Ширина поясных листов назначается с таким расчетом чтобы они перекрывали поясные уголки не менее чем на 10 мм с каждой стороны. Количество поясных листов следует брать возможно меньшим (1—3).  [c.349]

Вертикальный подъем металлического кралового пути на высоту более 100 мм выполняется путем подъема крановых балок вместе с рельсом с применением металлического сварного столика (см. рис. 10.23). В нижней и верхней попках столика перед установкой его в проектное положение просверливаются отверстия для крепления столика при монтаже болтами с крановой балкой и консолью колонны. Ось столика должна быть совмещена с осью крановой балки. При конструировании металлического столика необходимо выполнить поверочные расчеты на прилагаемые на него нагрузки.  [c.333]

Пути монорельсовых дорог, как и внутрицеховые пути, выполняются из прокатных или сварных двутавров (см. выше). Наиболее широко применяется шаг опор до 15 м. При этом оптимальной конструкцией путей будут сварные бистальные двутавровые балки. При значительных (бо-  [c.48]

Многие из рассмотренных в данной. книге усталостных иопыта ний сварных соединений были выпол нены на крупных машинах для испытаний а усталость в Ил-линойском университете (см. рис. 3.2 и 3.3). Эти машины рычажного типа рассчитаны на максимальную нагрузку от 23 г до 91 т. Машины допускают испытания образцов при растягивающей или при сжимающей нагрузке. Частота нагружения I 100—300 цикл/мин. На рис. 3.3 показана одна из испытательных машин, иа-строеиная для испытания сварной балки на изгиб силой, шриложенной посередине пролета. >  [c.28]

Минимальная высота сечения сварной балки из условий жесткости при /// /=1/400 должна быть (см. стр. 91) Amin// f = 1/15, откуда Am/ 900/15 = 60 см. При расчете по эмпирической формуле толщина стенки составит tw — 7+ hmin = 7 + 3-600/1000 = 8,8 мм. Принимаем рекомендуемую толщину стенки 10 мм (четного размера).  [c.96]

Задняя управляемая ось погрузчика представляет собой стальную балку сварной конструкции, установленную в кронштейнах корпуса. Управляемые колеса устанавливаются на двух конических подшипниках, закрепленных неподвижно в поворотной обойме. Поворот обоймы происходит на радиально-упорном подшипнике, установленном в балке заднего моста. Поворотные диски, связанные с обоймами, соединены между собой тягой, передающей усилия от цилиндра гидроусилителя рулевого управления погрузчика. Шарнирное крепление управляемого моста к корпусу позволяет преодолевать неровности дорожного покрытия. Применение гидроусилителя руля улучшает маневренность погрузчика и уменьшает утомляемость водителя. Нагнетание масла в цилиндр гидроусилителя управления производится из гидроаккумулятора через реверсивный золотниковый распределитель. Насос включается периодически посредством реле давления, отрегулированного на давление включения Рек 70 кг см и отключения Ротк = 90 кг см .  [c.33]

Фермы № 1 и 2 состоят каждая из двух сварных балок двутаврового сечения, соединенных друг с другом связями из уголковой стали. Междуферменный шарнир смонтирован на двух кронштейнах, один из которых прикреплен к ферме № 1, а другой к ферме № 2. Фермы опираются на тележки шкворневыми балками 22 (см. рис. 88). На верхних поясах ферм имеются деревянный настил и поручни ограждения. Переход с одной фермы на другую перекрыт металлическим листом — фартуком. Конец фермы у тележки № 3 для устойчивости загружен чугунными отливками.  [c.115]

В ж е. 11 е 3 и о д о р о ж н ы х м о с т а х с е з д о й и о п п з v (рис. 7.61, б) расстояние между г .[авпыми балками значительно увеличивается и возникает необходимость в уст[)о » стве балочной клетки из продольных 2 и поиоречити х / балок. Flo такой схеме в1)[иолняют железнодорожные мосты больших пролетов со сквозными фермами (рис. 7.62), Стержни таких мостов в большинстве случаев имеют сварное коробчатое сечение без внутренних диа([)рагм технология сборки и сварки стержней была рассмотрена ранее (см. рис. 7.25). Сходящиеся в узлах элементы прикрепляют к развитым по высоте специальным фасонкам, как правило, на фрикционных высокопрочных болтах или заклепках.  [c.232]

Поперечное сечение сварной подкрановой балки составлено из двутавра № 60 и приваренных к верхней полке двух равнобоких уголков 100 X 16 (см. рисунок). Определить, какую наибольшую поперечную силу (в вертикальном направлении) можно допустить для данного сечения, если материал балки — сталь марки ВСтЗпс.  [c.132]

Определить наибольшее значение груза Р из условия, чтобы наибольшие нормальные напряжения в балке не превышали 140 МПа, а срезываюш,ие напряжения в сварных точках 80 МПа. Для гнутого профиля центр тяжести находится на расстоянии 7,95 мм (см. рисунок), плош,адь его поперечного сечения F = 6,9 м а момент инерции относительно центральной оси Jх, = 8,6 см .  [c.133]

Расчет на сопротивление усталости сварного соединения стенки подкрановой балки с верхним поясом с учетом местного влияния нагрузок от ходовых колес см. в разд. III, гл. 1. Долговечность подрельсового узла существенно снижается с увеличением горизонтальных нагрузок и смещением рельса относительно оси стенки [13], которое при изготовлении должно быть не более 15 мм (см. СНиП III-18—75), а в процессе эксплуатации не- олее 20 мм [16]. По рекомендации [24] допускается смещение не более 0,75бо (бо — толщина стенки под рельсом). Снижение нагруженности подрельсового узла и повышение его сопротивления усталости обеспечивают усовершенствованные схемы установки рельса  [c.524]

Сварная тоякостенная» балка, поперечное сечение которой изображено на рис. 5.17, Ь, состоит из двух несущих пластин сечением 2,5X25 см и стенки толщиной 1,25 см и высотой 60 см. Если на балку действует суммарная поперечная сила, равная 75 т, то какая часть силы воспринимается каждым угловым сварным швом (кГ на см длины шва) i  [c.201]

Кольцевая рама изготовлена в виде сварной кольцевой балки, к которой симметрично присоединены четыре флюгера. Ходовая рама в виде центральной кольцевой рамы с флюгерами аналогична соответствующей ходовой раме кранов с неповоротной башней (см. рис. И, б). На верхнем торце рамы приварено катьцо, предназначенное для установки на него опорно-поворотного устройства. Для лучшего прилегания к опорно-поворотным устройствам опорное кольцо обрабатывается после приваривания к центральной раме. Как и в кранах с неповоротной башней, флюгера выполняют трапециевидными с уменьшением их высоты в месте опирания на ходовые тележки. Подобную конструкцию имеют рамы кранов КБ-401, КБ-503.  [c.26]

Мостовой кран грузоподъемностью 15 т эксплуатировался в тяжелом режиме пять лет в литейном пехе машиностроительного завода. При подъеме краном груза массой 13 т произошло разрушение главной балки на расстоянии 7 м от ходовых колей кабины. Кран был изготовлен в виде сварных балок двутаврового сечения и вспомогательных ферм. Разрушение началось с нижнего пояса двутавровой балки и распространилось на вертикальную стенку. Излом пояса имел конпентрические усталостные трещины. На кромке пояса, в месте излома, имелась старая трещина глубиной около 10 мм. В металле (сталь Ст 3 кп) нижнего пояса имелось повышенное содержание углерода — 0,24% и меди — 0,43%. Минимальное значение ударной вязкости при температуре — 20 С составляло 5,7 кгс-м/см , а при — 20 С —  [c.54]

Изготовление сварных балок, балок переменного сечения — расчет, поставка и монтаж

Изготовление сварных балок имеет ряд преимуществ перед горячекатаными балками и другими типам оснований. Изделия такого типа можно изготовить в размер, есть возможность снизить вес погонного метра, а также изготовить несимметричные полки разного размера. У нас вы можете приобрести сварные двутавровые балки высокого качества по доступной стоимости.

Технические характеристики сварных балок

Сварные балки отличаются легким весом и несложной конструкцией, но требуют сложных расчетов и внимательности при монтаже.

Максимальная длина балки – 14,5 м, высота – 100 мм, ширина – 1700 мм.

Толщина стенок возможна от 10 до 60 мм.

Возможен ультразвуковой контроль УЗК.

Сварные балки изготавливаются из листового металлопроката различных марок стали, благодаря чему металлоконструкции отличаются высокой прочностью и надежностью. В начале производства каждый лист проходит тщательную проверку и очистку от ржавчины, возможных загрязнений. Резка в размер полок и стенок производится на плазменной резке.

Применение сварных балок

Сварные двутавровые балки активно применяются при строительстве тяжелых конструкций (как наземных, так и подземных): эстакад, колонн, мостов, подкрановых балок. Также могут использоваться на производстве, при создании промышленных зданий и цехов разного назначения.

Производство сварных балок предполагает экономию металла и позволяют равномерно распределять нагрузки по всей площади основания, благодаря чему быстровозводимые здания отличаются высокой степенью устойчивости к большим нагрузкам и механическим повреждениям, а также устойчивостью к перепадам температур, сильному ветру, осадкам.

Производство сварных балок предполагает строгий контроль качества продукции на каждом этапе изготовления.

Благодаря тщательной проверке готовых деталей и покрытию специальным защитным слоем, быстровозводимые металлоконструкции получаются устойчивыми к коррозии и другим типам повреждений.

Мы предлагаем доступные цены и высокое качество.

Сварная балка и балка переменного сечения в строительных металлоконструкциях: что это, производство, преимущества

Что представляют собой подобные металлоконструкции? 

В большинстве случаев при строительстве зданий и сооружений применяется двутавровая балка. Это разновидность металлического элемента, который состоит из перекладины, а также полок равной величины по бокам. Говоря простыми словами, данный формат напоминает форму букву «Н». Данный тип металлоконструкций может выпускаться в качестве прокатного либо сварного, в зависимости от области дальнейшего применения. 

Прокатные модификации производятся на прокатных станках из цельнометаллического профиля. В результате обработки с помощью прокатных агрегатов заготовке придается необходимая форма. Сварная вариация производится посредством сварки трех деталей, о которых уже было сказано выше — перекладины и двух полок. В результате получается цельнометаллическая конструкция. В большинстве случаев для выпуска сварных балок может использоваться металл различных марок, который подбирается в зависимости от необходимых характеристик. 

Процесс производства 

Изготовление сварных и балок переменного сечения — это довольно трудоемкая технология, в процессе реализации которой важно принимать во внимание множество требований. Так, учитываются такие технические параметры как плотность, жесткость, прочность. Плотность выступает основным техническим параметром сварной балки, так как она должна быть максимально высокой. Методика изготовления металлоконструкций довольно простая, в то же время — экономична, поэтому, при производстве рекомендуется отдать предпочтение именно этому варианту, а не прокатной технике. 

Производство металлоконструкций включает в себя указанные стадии: 

На первоначальном этапе осуществляется расчет характеристик объекта: жесткость и прочность. Осуществляется проверка материала, который используется в качестве сырья. 

Подготавливаются элементы двутавра, то есть металл разрезается на полосы. Скорость резки металлического листа составляет примерно 1 м в минуту. 

Осуществляется процедура фрезерования торцов отдельных элементов металлоконструкций. Данный тип операции необходим для того, чтобы каждый из элементов мог быть легко скреплен с другим. В результате получается очень жесткое прочное соединение. 

Следующий этап — это сборка металлоконструкции. Она должна быть высокоточной, каждая из деталей должна располагаться очень строго по отношению к друг другу, кроме того важным фактором является симметрия. Сборка отдельных элементов часто заполняется вручную, особенно, если производство небольшое. Если производство осуществляется в условиях крупного завода, сборка выполняется посредством использования автоматизированного оборудования.  

Осуществление сварочных мероприятий. Существует много вариантов сварки оборудования, в частности, они классифицируются по использованию приемов наложения швов. Наиболее часто используются сварка балки с наклонным электродом, когда оба шва свариваются одновременно, либо метод лодочки. В последнем случае швы свариваются последовательно, они формируются глубоко и качественно, Однако длительность процесса может быть увеличиться. 

Процедура сварки выполняется с помощью специализированного сварочного оборудования, которое помогает сваривать элементы с использованием высокого давления. На сегодняшний день существуют сварочные аппараты, которые полностью автоматизированы, что позволяет отказаться от осуществления процесса вручную. 

На последнем этапе выполняется корректировка конструкции, в частности, корректировка геометрии. Возможно, необходима правка угла наклона. Так, готовые металлоконструкции устанавливаются на специализированные правочные стенды, где проходят систему роликов. 

В каких случаях могут использоваться данные типы балок? 

Сварные балки нашли свое широкое применение в следующих областях: 

— при производстве несущих конструкций, таких как фундамент здания или его каркас; 

— для укрепления перекрытий между этажами; 

— для строительства эстакад, при возведении мостов и путепроводов; 

— для строительства тоннелей; 

— при возведении жилых, коммерческих, складских зданий. 

Таким образом, сварные балки имеют широчайший диапазон использования в современном строительстве. Они могут предать конструкция нужную прочность и жесткость, в этом их основная выгодная сторона. Модификация переменного сечения, в свою очередь, позволяет уменьшить вес несущим конструкциям.

Расчет прочности двутавровой балки на прочность

Расчет расчетной прочности двутавровой балки для расчета нормальное напряжение, напряжение сдвига и напряжение фон Мизеса в критических точках данного сечение двутавра. 4 Расчет напряжений на участке A МПапсикси Нормальное напряжение [σ _{x_A} ] — Напряжение сдвига [τ _{xy_A} ] — Напряжение фон Мизеса при A [σ _{v_A} ] — Расчет напряжений на участке B Нормальное напряжение при B [σ _{x_B} ] — Напряжение сдвига при B [τ _{xy_B} ] — Напряжение фон Мизеса при B [σ _{v_B} ] — Расчет напряжений на участке D Нормальное напряжение при D [σ _{x_D} ] — Напряжение сдвига при D [τ _{xy_D} ] — Напряжение по Мизесу при D [σ _{v_D} ] —

Примечание: используйте точку «. «как десятичный разделитель.

Примечание. Напряжения являются положительными числами, и это величины напряжений в луч. Он не делает различий между растяжением и сжатием конструкции. луч.

Примечание: Эффекты концентраций напряжений не учитываются в расчетах.

Двутавровая балка: Двутавровая балка — разновидность балки. часто используется в фермах в зданиях.Двутавровая балка обычно изготавливается из конструкционные стали, подвергнутые горячей и холодной прокатке или сварке. Верхняя и нижняя пластины двутавровой балки называются полками, а вертикальная пластина, соединяющая полки, называется стенкой.

Нормальное напряжение: Напряжение действует перпендикулярно поверхности (поперечному сечению).

Второй момент области: способность поперечного сечения противостоять изгибу.

Напряжение сдвига: Напряжение, действующее параллельно поверхности (поперечному сечению), имеет режущий характер.

Напряжение: Среднее усилие на единицу площади, которое приводит к деформации материала.

Калькулятор и таблица веса двутавровой балки и двутавровой балки (бесплатно)

Что такое двутавровая балка

Двутавровая балка также называется стальной балкой (универсальной балкой), которая представляет собой длинную стальную полосу с сечение двутавровое.Двутавровая балка делится на обыкновенную двутавровую и световую двутавровую.

Что такое двутавровая балка

Двутавровая балка разработана на основе оптимизации двутавровой стали. Название получено из-за того, что его сечение совпадает с английской буквой H. Это экономичный высокоэффективный профиль с более разумным соотношением прочности к весу и более оптимизированным распределением площади поперечного сечения.

Каждая часть H-образной стали расположена под прямым углом, поэтому она обладает такими преимуществами, как сильное сопротивление изгибу, экономия затрат, простая конструкция и легкий вес во всех направлениях.

Он часто используется в больших зданиях, где требуется большая перехватывающая способность и хорошая стабильность поперечного сечения, например, в высотных зданиях и мастерских. Кроме того, он также широко используется на судах, мостах, подъемно-транспортном оборудовании, кронштейнах, фундаментах оборудования, фундаментных сваях и т. Д.

H-балка по сравнению с двутавровой балкой

Что касается разницы между двутавровой балкой и двутавровой балкой , вы можете обратиться к статье ниже.

Двутавровая балка по сравнению со сталью (14 анализ различий)

Вес двутавровой балки и расчет веса двутавровой балки

В этой статье мы в основном обсуждаем, как рассчитать вес двутавровой и двутавровой балок.

Для удобства расчетов мы создали два калькулятора: калькулятор веса двутавровой балки и калькулятор веса двутавровой балки.

С помощью этих двух калькуляторов вы можете легко рассчитать вес двутавровой балки и двутавровой балки.

Конечно, чтобы узнать больше о расчетах веса различных металлов, вы можете обратиться к следующей статье.

Теоретическая формула расчета веса металла (30 типов металлов)

Кроме того, мы также сделали калькулятор тоннажа листогибочного пресса и калькулятор усилия прессования.Если вам интересно, вы можете воспользоваться им, перейдя по ссылке.

Теперь начните использовать калькулятор для расчета веса профиля.

 
 
 
 
 Если вы устали от использования калькулятора для расчета веса двутавровой и двутавровой балок, вы можете обратиться к следующей таблице веса двутавровой балки и таблице веса двутавровой балки.  Это позволяет быстрее проверять вес двутавровых и двутавровых балок разных размеров. 
 
 
 
 Проверьте это   
 
 Как рассчитать вес стальной двутавровой балки 
 
 Рассмотрите возможность расчета веса стальной двутавровой балки перед перегрузкой конструкции.Стальные двутавровые балки слишком велики и тяжелы для обычных весов, но их вес можно определить математически с помощью нескольких измерений. Вес стальной балки зависит от ее объема и плотности стали. Объем зависит от габаритов балки и определяет, сколько места она занимает. Плотность веса измеряет количество фунтов, которое весит кубический фут вещества. Для стандартной конструкционной стали плотность веса составляет около 490 фунтов на кубический фут. 
 
 Измерение двутавровой балки 
 
 Стальная двутавровая балка состоит из трех сплошных прямоугольных частей, сваренных вместе.Каждый из них необходимо измерить, чтобы определить объем двутавровой балки. 
 
 Сначала измерьте длину стальной двутавровой балки в дюймах. Например, длина может составлять 130 дюймов. 
 
 Во-вторых, измерьте толщину и ширину верхней и нижней частей двутавровой балки в дюймах. Выполните измерение со стороны балки, которая выглядит как «Я». Эти толщина и ширина обычно одинаковы. Например, предположим, что верхняя и нижняя части двутавровой балки могут иметь толщину 2 дюйма и ширину 10 дюймов.
 
 В-третьих, измерьте высоту и толщину центральной части двутавровой балки в дюймах. Выполните измерение со стороны балки, которая выглядит как «Я». Например, толщина может составлять 3 дюйма, а высота — 15 дюймов. 
 
 Расчет объема и веса 
 
 Сначала умножьте толщину на высоту на длину для центральной части двутавровой балки, чтобы получить ее объем в кубических дюймах. Выполнение этого шага, например, использованного выше, дает 3 дюйма на 15 дюймов на 130 дюймов или 5850 кубических дюймов.
 
 Во-вторых, умножьте толщину на ширину на длину для верхней и нижней частей двутавровой балки отдельно, чтобы получить объем каждой в кубических дюймах.  В данном примере этот шаг дает 2 дюйма на 10 дюймов на 130 дюймов, или объем 2600 кубических дюймов для каждой части. 
 
 В-третьих, сложите объем трех частей двутавровой балки, чтобы получить общий объем в кубических дюймах. Продолжая упражнение, вы получите 5850 кубических дюймов плюс 2600 кубических дюймов плюс 2600 кубических дюймов, или 11 050 кубических дюймов.
 
 В-четвертых, преобразуйте объем в кубические футы, разделив его на 1728, поскольку кубический фут равен 1728 кубическим дюймам. Например, этот расчет дает 11 050 кубических дюймов, разделенных на 1728 кубических дюймов на кубический фут, или объем в 6,4 кубических футов. 
 
 Наконец, умножьте плотность стали в фунтах на кубический фут на объем, чтобы получить вес двутавровой балки в фунтах. Завершение упражнения приводит к 490 фунтам на кубический фут, умноженным на 6,4 кубических футов, или весу 3136 фунтов.
 
 Моментостойкие соединения — SteelConstruction.info 
  
 В статье рассматриваются моментные моментные соединения, которые используются при проектировании одноэтажных и многоэтажных зданий, в которых используются сплошные рамы.
 
 
 В статье обсуждаются наиболее часто используемые типы соединений с сопротивлением моменту. Рассмотрено использование стандартных соединений для соединений балка-колонна и балка-балка, и представлен обзор процедур проектирования на основе Еврокода 3.Рассматриваются как болтовые, так и сварные соединения. Также представлены соединения колонн и основания колонн.
 
        
            
 
 
 Типовые болтовые соединения балки с колонной на концевой пластине
 [вверху] Типы моментных соединений 
 Моментостойкие соединения используются в многоэтажных несвязных зданиях и в одноэтажных зданиях с портальным каркасом. Соединения в многоэтажных рамах, скорее всего, будут болтовыми, соединениями концевых пластин на всю глубину или соединениями с удлиненными концевыми пластинами. Там, где требуется более глубокое соединение для обеспечения большего плеча рычага для болтов, может использоваться соединение с отбортовкой. Однако, поскольку это приведет к дополнительному изготовлению, этой ситуации следует по возможности избегать.
 Для конструкций портальной рамы почти всегда используются соединения с сопротивлением натяжному моменту на карнизе и вершине рамы, поскольку в дополнение к увеличению сопротивлений соединения, задняя часть увеличивает сопротивление стропила.
 Наиболее часто используемые соединения с сопротивлением моменту — это болтовые соединения балки с колонной на концевой пластине; они показаны на рисунке ниже.
 Концевая пластина удлиненная с усилением
 
 Вместо болтовых соединений балка с колонной можно использовать сварные соединения. Эти соединения могут обеспечить полную непрерывность момента, но их производство дорого, особенно на месте. Сварные соединения балки с колонной могут быть изготовлены в производственном цехе с помощью болтового стыкового соединения внутри опоры балки в положении с меньшим изгибающим моментом.Сварные соединения также используются при строительстве зданий в сейсмоопасных зонах.
 К другим типам соединений с сопротивлением моменту относятся:
 
 Один аспект, который не рассматривается в этой статье, — это сварные соединения между
полые секции. Однако руководство по проектированию сварных соединений для полых профилей Celsius®355 и Hybox®355 можно получить в Tata Steel.
 [вверху] Совместная классификация 
 Расчет стыков в стальных конструкциях в Великобритании регулируется BS EN 1993-1-8  [1]  и национальным приложением к нему  [2] .
 BS EN 1993-1-8  [1]  требует, чтобы соединения классифицировались по жесткости (как жесткие, полужесткие или номинально штифтовые) или по прочности (как полная прочность, частичная прочность или номинально штифтовые). Классификация жесткости актуальна для упругого анализа рам, классификация прочности — для рам, анализируемых пластически. Стандарт определяет модели соединений как простые, полунепрерывные или непрерывные, в зависимости от жесткости и прочности. Сопротивляющиеся моменту соединения обычно бывают жесткими и имеют полную или частичную прочность, и, таким образом, соединения являются непрерывными или полунепрерывными.
 В большинстве ситуаций проектная идея заключалась в том, чтобы муфты, сопротивляющиеся моменту, были жесткими и моделировались как таковые при анализе рамы. Если бы соединения были фактически полужесткими, поведение соединения необходимо было бы учитывать при анализе рамы, но UK NA  [2]  не одобряет этот подход до тех пор, пока не будет накоплен опыт с численным методом расчета вращательной жесткости. .
 Пункт 5.2.2.1 (2) стандарта BS EN 1993-1-8  [1]  отмечает, что соединение может быть классифицировано на основе экспериментальных данных, опыта предыдущих удовлетворительных характеристик в аналогичных случаях или расчетов, основанных на испытании. свидетельство.
 Национальное приложение Великобритании  [2]  предлагает дополнительные пояснения, а в NA.2.6 комментарии, что соединения разработаны в соответствии с SCI P207  [3] . (версия BS 5950 Зеленой книги по моментным соединениям) могут быть классифицированы в соответствии с рекомендациями в этой публикации.
 SCI P207  [3]  был обновлен с учетом BS EN 1993-1-8  [1]  и переиздан как SCI P398.
 [вверху] Классификация жестких соединений 
 Соединения правильной пропорции, соответствующие рекомендациям по стандартизации, приведенным в SCI P398 и рассчитанные только на прочность, обычно можно считать жесткими для соединений в каркасах одноэтажных порталов.Для многоэтажных несвязанных рам жесткость вращения является основополагающей для определения устойчивости рамы. Поэтому проектировщик должен либо оценить жесткость соединения (в соответствии с BS EN 1993-1-8  [1] ) и учесть это при проектировании рамы и оценке устойчивости рамы, либо, если при расчете рамы предполагались жесткие соединения. , убедитесь, что конструкция подключения соответствует этому предположению. Для соединения с торцевой пластиной можно предположить, что соединение является жестким, если удовлетворяются оба следующих требования:
 Использование относительно толстых торцевых пластин и потенциально усиленного фланца колонны
 Сила сдвига стеновой панели колонны не превышает 80% расчетного сопротивления сдвигу.Если это невозможно, следует использовать более прочную колонну или предусмотреть подходящее усиление.
 
 Если невозможно предположить наличие жесткого соединения, соединение следует считать «полужестким», а гибкость соединений учитывается при оценке устойчивости рамы.
 Моментно-резистивные соединения неизменно дороже в изготовлении, чем простые соединения (только на сдвиг). Хотя стоимость материалов компонентов соединения (пластин, болтов и т. Д.) Может быть незначительной, для моментных соединений обычно требуется больше сварки, чем для других соединений.Сварка — дорогостоящая операция, которая также требует осмотра после завершения сварных швов.
 Местное усиление увеличивает дополнительные расходы: увеличение сопротивления основных элементов всегда следует рассматривать как экономичную альтернативу. Местное усиление часто затрудняет соединение с малой осью, что увеличивает стоимость.
 Закручивания требуют большого количества сварочных работ и поэтому дороги. Когда они используются для увеличения сопротивления элемента, например, в стропилах портальной рамы, их использование оправдано, но бедра могут быть дорогостоящим вариантом, если они предусмотрены только для того, чтобы сделать возможным болтовое соединение.
 [вверху] Стандартные соединения 
 Несмотря на то, что не существует стандартных соединений с моментным сопротивлением, принципы стандартизации остаются важными для структурной эффективности, рентабельности строительства и безопасности. Обычно рекомендуется следующее руководство, по крайней мере, для целей первоначального проектирования:
 Болты M20 или M24 класса прочности 8. 8, с полной резьбой
 Болты с поперечным центром 90 или 100 мм (калибр)
 Болты с шагом 90 мм по вертикали
 Фитинги S275 или S355 (концевые пластины, стыковые пластины и ребра жесткости)
 Торцевые пластины 20 мм с болтами M20; Торцевые пластины 25 мм с болтами M24.
 [вверху] Болтовые соединения балки с колонной 
 Болтовые соединения торцевой пластины между балками и колоннами двутаврового или двутаврового сечения, как показано на рисунке ниже, спроектированы с использованием подхода, описанного в BS EN 1993-1-8  [1] . Болтовые соединения торцевой пластины и соединения вершины, для которых используются аналогичные процедуры проектирования, рассматриваются в разделе, посвященном стыкам.
 
 Типовые болтовые соединения балки с колонной на концевой пластине
 [вверх] Основа конструкции 
 
 Усилия в соединении концевой пластины
 Сопротивление болтового соединения концевой пластины обеспечивается комбинацией сил растяжения в болтах, прилегающих к одному фланцу, и сил сжатия в подшипнике на другом фланце.Если в балке нет осевой силы, общие силы растяжения и сжатия равны и противоположны. Вертикальному сдвигу противодействуют болты в подшипнике и сдвигу; Обычно считается, что силам сопротивляется, в основном, болтами, прилегающими к компрессионному фланцу. Эти силы схематически показаны на рисунке справа.
 В предельном состоянии центр вращения находится на фланце сжатия или рядом с ним, и для простоты конструкции можно предположить, что сопротивление сжатию сосредоточено на уровне центра фланца.
 Самый дальний от сжатого фланца ряд болтов будет иметь тенденцию привлекать наибольшую силу натяжения, и в прошлом практика проектирования предполагала «треугольное» распределение сил пропорционально расстоянию от нижнего фланца. Однако, если фланец колонны или торцевая пластина достаточно гибкие (как определено в NA.2.7 UK NA  [2] ), что достигается пластичность, можно использовать полное сопротивление нижних рядов (это иногда его называют «пластическим распределением усилий в ряду болтов»).
 Распределение усилий в болтах
 Распределение «Пластик»
 [вверх] Метод расчета 
 Полный метод проектирования соединения концевой пластины обязательно представляет собой итеративную процедуру: выбирается конфигурация болтов и, при необходимости, ребра жесткости; оценивается сопротивление этой конфигурации; затем конфигурацию модифицируют для большей устойчивости или большей экономии, в зависимости от ситуации; пересмотренная конфигурация повторно оценивается до тех пор, пока не будет достигнуто удовлетворительное решение.
  Проверка сопротивления сварного соединения концевой пластины за семь этапов 
 ШАГ 1
 Рассчитайте эффективное сопротивление растяжению рядов болтов. Это включает в себя расчет сопротивления болтов, торцевой пластины, полки колонны, стенки балки и стенки колонны. Эффективное сопротивление для любого ряда может быть таким же, как для изолированного ряда, или как части группы рядов, или может быть ограничено «треугольным» распределением от уровня сжатого фланца.
 
 Завершением этого этапа является набор сопротивлений растяжению, одно значение для каждого ряда болтов и сумма всех рядов болтов для получения общего сопротивления зоны растяжения.
 ШАГ 2
 Рассчитайте сопротивления зоны сжатия стенки колонны с учетом силы сдвига в стенке колонны и полки балки.
 ШАГ 3
 Рассчитайте сопротивление сдвигу стенки колонны.
 ШАГ 4
 Если общее сопротивление растяжению превышает сопротивление сжатию (этап 2) или сопротивление сдвигу стенки колонны (этап 3), рассчитайте приведенное эффективное сопротивление растяжению для рядов болтов, если это необходимо для обеспечения равновесия.
 
 Рассчитайте момент сопротивления. Это сумма произведений силы ряда болтов, умноженных на соответствующее плечо рычага, вычисленное от центра сжатия.
 ШАГ 5
 Рассчитайте сопротивление сдвигу рядов болтов. Сопротивление принимается как сумма полного сопротивления сдвигу нижнего ряда (или рядов) болтов (которые, как предполагается, не сопротивляются растяжению) и 28% сопротивления сдвигу болтов в зоне растяжения (предполагая, консервативно, что они полностью используются в напряжении).
 ШАГ 6
 Проверить соответствие всех ребер жесткости конфигурации.
 ШАГ 7
 Проверить соответствие сварных швов в соединении. (Обратите внимание, что размеры сварных швов не имеют решающего значения на предыдущих этапах).
 
 Компоненты, находящиеся на сжатии в прямом подшипнике, нуждаются только в номинальном сварном шве, если не требуется учитывать изменение момента.
 
 Компоненты, подлежащие оценке в рамках процедуры проектирования
 Проверка сопротивления сварного соединения концевой пластины с учетом каждого из компонентов, составляющих соединение, проиллюстрирована на рисунке справа и в прилагаемой таблице ниже.
  Компоненты, подлежащие оценке в рамках процедуры проектирования 
  Зона 
  Ссылка 
  Компонент 
  Процедура 
 Напряжение
 а
 Болт натяжной
 Шаг 1а
 б
 Гибка торцевой пластины
 Шаг 1а
 в
 Изгиб фланца колонны
 Шаг 1а
 г
 Натяжение стенки балки
 Шаг 1b
 e
 Натяжение стенки колонны
 Шаг 1b
 f
 Приварной фланец к концевой пластине
 Шаг 7
 г
 Стенка приварная к торцевой пластине
 Шаг 7
 Горизонтальные ножницы
 ч
 Ножницы для стенок колонны
 Шаг 3
 Сжатие
 j
 Обжимной фланец балки
 Шаг 2
 к
 Балка фланцевая сварная
 Шаг 7
 I
 Перегородка колонны
 Шаг 2
 Вертикальные ножницы
 м
 Стенка приварная к торцевой пластине
 Шаг 7
 n
 Болт ножницы
 Шаг 5
 п.
 Болт опорный (пластинчатый или фланцевый)
 Шаг 5
 Расчеты, соответствующие этапам проектирования, изложенным выше, подробно описаны в SCI P398, Раздел 2.5.
 [наверх] Способы усиления 
 Тщательный выбор элементов во время проектирования часто позволяет избежать необходимости усиления соединения и приведет к созданию более рентабельной конструкции. Однако иногда нет альтернативы усилению одной или нескольких зон соединения. Диапазон используемых ребер жесткости показан на рисунках ниже.
               
 
               
 
 
 Методы усиления
 Тип усиления должен быть выбран таким, чтобы он не конфликтовал с другими компонентами при соединении.Это часто проблема обычных ребер жесткости, когда второстепенные балки соединяются со стенкой колонны.
 Обычно существует несколько способов усиления каждой зоны, и многие из них могут способствовать преодолению недостатков в более чем одной области, как показано в таблице ниже.
  Способы усиления колонн 
  Тип ребра жесткости колонны 
  Дефицит 
  Натяжение полотна 
  Фланец в подшипнике 
  Паутина в сжатом состоянии 
  Паутина на ножнице 
 Горизонтальные ребра жесткости:
 Полная глубина
 Частичная глубина
 •
 •
 •
 •
 •
 •
 Дополнительные пластины стенки
 •
 •
 •
 Диагональные ребра жесткости (N & K)
 •
 •
 •
 Ребра жесткости Морриса
 •
 •
 •
 Опорные пластины фланца
 •
 [вверху] Сварные соединения балки с колонной 
 Целью заводской сварной конструкции является обеспечение того, чтобы соединения главной балки с колонной выполнялись в заводских условиях и могли быть жесткими соединениями полной прочности. Для этого, сохраняя при этом размеры деталей достаточно малыми для транспортировки, к колоннам приваривают короткие отрезки секции балки. Соединение патрубка с остальной частью балки обычно выполняется с помощью болтового соединения крышки. Обратите внимание, что болтовые соединения должны использовать предварительно нагруженные болтовые сборки.
 Типовая схема многоэтажного дома показана на рисунке ниже.
 
 Соединения сварной балки с колонной
 [вверху] Соединения заводские сварные 
 
 Заводской приварной штуцер балки
 Типичное заводское сварное соединение, как показано на рисунке справа, состоит из короткого отрезка балки, приваренного на заводе к фланцам колонны, и конического патрубка, приваренного к внутреннему профилю колонны на другой оси.Заглушки подготавливаются для крепления болтами или приваривания с пластинами крышки, как правило, в местах, где изгибающий момент уменьшился.
 Преимущества этого подхода:
 Эффективные соединения с полной нагрузкой на момент — все сварочные работы с колонной выполняются в контролируемых условиях
 Заготовку можно повернуть, чтобы избежать или свести к минимуму позиционную сварку.
 
 К недостаткам можно отнести:
 Больше соединений и, как следствие, более высокие затраты на изготовление
 Заглушки ‘Column Tree’ затрудняют перемещение и транспортировку компонента
 Стыки балок должны быть закреплены болтами или сварены в воздухе на некотором расстоянии от колонны
 Соединительные пластины и болты фланца могут мешать работе с некоторыми типами полов, например сборными элементами или металлическим настилом.
 [вверх] Практические соображения 
 
 Колонна-манипулятор для приварки заглушек балки к колоннам
 Сплошные угловые сварные швы обычно используются для большинства балок малых и средних размеров с фланцами толщиной до 17 мм. Однако многие подрядчики по производству стальных конструкций предпочитают переходить на стыковые швы с частичным проплавлением с наложенными угловыми швами или стыковые швы с полным проплавлением, а не использовать угловые швы более 12 мм.
 Чтобы обеспечить хороший доступ для сварки во время изготовления, валы колонн могут быть установлены в специальных манипуляторах и повернуты, чтобы облегчить сварку в нижнем положении к каждой заглушке. 
 [вверх] Метод расчета 
 В статически определенных рамах соединение частичной прочности, достаточное для сопротивления расчетному моменту, является удовлетворительным.
Если рама является статически неопределенной, соединения должны обладать достаточной пластичностью, чтобы компенсировать любую неточность расчетного момента, возникающую, например, из-за несовершенства рамы или осадки опор.Для этого сварные швы в соединении должны быть прочными.
  Проверка сопротивления сварного соединения балки с колонной в пять этапов 
 ШАГ 1
 Рассчитайте расчетные усилия в полках балки на растяжение и сжатие. При определении этих сил наличием перемычки можно пренебречь.
 ШАГ 2
 Рассчитайте сопротивления в зоне растяжения и проверьте их соответствие.Если для колонны без жесткости сопротивления недостаточны, определите сопротивление для колонны с усиленной жесткостью и проверьте его адекватность. Обычно требуются ребра жесткости фланца колонны.
 ШАГ 3
 Рассчитайте сопротивления в зоне сжатия и проверьте их соответствие. Если для колонны без жесткости сопротивление неадекватно, определите сопротивление для колонны с усиленной жесткостью и проверьте его адекватность.
 ШАГ 4
 Проверить соответствие панели стенки колонны сдвигу.Если неупрочненная панель недостаточна, она может быть усилена, как в случае соединения с торцевой пластиной.
 ШАГ 5
 Проверить соответствие сварных швов фланцам и стенке.
 
 Компоненты, подлежащие оценке в рамках процедуры проектирования
 Проверка сопротивления соединения сварной балки с колонной с учетом каждого из компонентов, составляющих соединение, проиллюстрирована на рисунке справа и указана в прилагаемой таблице ниже.
  Компоненты, подлежащие оценке в рамках процедуры проектирования 
  Зона 
  Ссылка 
  Компонент 
  Процедура 
 Напряжение
 а
 Фланец балки
 Шаг 2
 б
 Перегородка колонны
 Шаг 2
 Сжатие
 c
 Фланец балки
 Шаг 3
 г
 Перегородка колонны
 Шаг 3
 Горизонтальные ножницы
 e
 Ножницы для стенок колонны
 Шаг 4
 Сварные швы
 f, г
 Фланцевые швы
 Шаг 5
 ч
 Рулонный шов
 Шаг 5
 Расчеты, соответствующие этапам проектирования, изложенным выше, подробно описаны в SCI P398, Раздел 3.4.
 [вверху] Соединители 
 Конструкция стыков балок и колонн между двутавровыми или двутавровыми профилями, на которые действуют изгибающий момент, осевое усилие и поперечное усилие сдвига, включает следующие типы соединений:
 Соединители крышки на болтах
 Соединение концевой пластины на болтах
 Соединения сварные.
 
 Конструкция соединенных болтами соединений колонн, которые подвергаются преобладающим сжимающим силам, описана в статье о простых соединениях и более подробно в SCI P358.
 [вверху] Соединители крышки с болтами 
 [вверху] Детали подключения 
 
 Типовые соединения крышек с болтовым соединением
 На рисунке показаны типичные соединения крышки с болтовым креплением.
 В стыке балок имеется небольшой зазор между двумя концами балки. Для небольших секций балки для полок и стенки может быть достаточно одинарных крышек. Для симметричных поперечных сечений обычно используется симметричное расположение накладок независимо от относительных величин расчетных усилий во фланцах.
 Соединения колонн могут быть опорными или ненесущими. Руководство по проектированию стыков колонн подшипникового типа приведено в SCI P358. Ненесущие стыки колонн могут быть устроены и выполнены как стыки балок.
 [вверх] Основа проекта 
 Стык балки (или стык не несущей колонны) противостоит сопутствующему расчетному моменту, осевому усилию и сдвигу в балке за счет комбинации сил растяжения и сжатия в накладках фланца и сдвиговых, изгибающих и осевых сил в перемычке. тарелки.
 Чтобы получить классификацию жестких соединений, соединения должны быть спроектированы как противоскользящие соединения. Обычно необходимо обеспечить сопротивление скольжению только в SLS (категория B согласно BS EN 1993‑1‑8  [1] , ​​3.4.1), хотя, если требуется жесткое соединение в ULS, необходимо обеспечить сопротивление скольжению в ULS. (Подключение категории C).
 В конструкциях, подвергнутых упругому анализу, стыки болтовых накладок не требуются для обеспечения полной прочности секции балки, а только для обеспечения достаточного сопротивления расчетным моментам и силам в месте стыка.Однако обратите внимание, что когда стыки расположены в элементе вдали от положения бокового ограничения, необходимо учитывать расчетный изгибающий момент вокруг малой оси сечения, представляющий эффекты второго порядка.
 [вверху] Жесткость и непрерывность 
 Соединения должны иметь достаточную непрерывность по обеим осям. Поэтому фланцевые пластины должны быть, по крайней мере, аналогичны по ширине и толщине полкам балки и должны выходить на минимальное расстояние, равное ширине полки или 225 мм, с каждой стороны стыка.Минимальные требования к прочности приведены в BS EN 1993-1-8  [1] , ​​пункт 6.2.7.1 (13) и (14). Разработчикам также следует обратиться к примечанию AD393 SCI Advisory Desk.
 [вверх] Метод расчета 
 Процесс проектирования стыка балок включает выбор размеров закрывающих пластин и конфигурации болтов, которые обеспечат достаточное расчетное сопротивление стыка. Этот процесс состоит из нескольких этапов, которые описаны ниже.
  Процесс проектирования стыка балок, состоящий из пяти этапов 
 ШАГ 1
 Рассчитайте расчетные силы растяжения и сжатия в двух фланцах из-за изгибающего момента и осевой силы (при наличии) в месте стыка.Эти силы можно определить на основе распределения упругих напряжений в сечении балки или, консервативно, игнорируя вклад стенки.
 
 Рассчитайте поперечные силы, осевые силы и изгибающий момент в закрывающих пластинах полотна. Изгибающий момент в накладках — это та часть момента на всем сечении, которая переносится стенкой (независимо от любого консервативного перераспределения на фланцы — см. BS EN 1993-1-8  [1] , ​​6.2.7.1 (16)) плюс момент из-за эксцентриситета группы болтов, сопротивляющейся сдвигу от центральной линии стыка.
 Рассчитайте силы в отдельных болтах
 ШАГ 2
 Определите сопротивления болтов и проверьте их соответствие на фланцах и в стенке.
 ШАГ 3
 Проверьте соответствие натяжного фланца на стыке и крышках.
 ШАГ 4
 Убедитесь, что прижимной фланец соответствует стыку и закрывающим пластинам.
 ШАГ 5
 Убедитесь, что сопротивление непрерывного луча минимально.
 
 Проверяемые компоненты сращивания
 Вышеупомянутые шаги включают определение значений сопротивления 11 отдельных компонентов болтового соединения, как показано на рисунке справа и перечислено в прилагаемой таблице ниже.
  Проверяемые соединительные детали 
  Зона 
  Ссылка 
  Компонент 
  шаг 
 Напряжение
 а
 Крышка (и) фланца
 3
 б
 Болт ножницы
 2
 в
 Болт подшипник
 2
 г
 Фланец
 3
 Сжатие
 e
 Фланец
 4
 f
 Крышка (и) фланца
 4
 г
 Болт ножницы
 2
 ч
 Болт подшипник
 2
 Ножницы
 j
 Заглушка (и) полотна
 1
 к
 Болт ножницы
 1
 л
 Болт подшипник
 1
 Расчеты, соответствующие этапам проектирования, изложенным выше, подробно описаны в разделе 4 SCI P398.2.
 [вверху] Соединения концевой пластины на болтах 
 [вверху] Детали подключения 
 
 Типовые соединения концевой пластины на болтах
 Болтовые соединения концевой пластины в виде стыков или вершинных соединений в портальных рамах фактически представляют собой сторону балки соединений балка-колонна, зеркально отражаясь для образования пары. Эта форма соединения имеет преимущество перед типом крышки в том, что не требуются болты с предварительным натягом (и, как следствие, необходимая подготовка контактных поверхностей).Однако они менее жесткие, чем детали стыковки накладок.
 Соединение «бедра на вершине портала» регулярно используется в каркасах одноэтажного портала и обычно считается «жестким» для целей глобального анализа упругости.
 [вверх] Метод расчета 
 Метод проектирования, по сути, тот, который описан для соединений балка с колонной, без оценки сопротивления колонны. Соответствующие шаги и соответствующие вычисления описаны в SCI P398, Раздел 4.3. 
 [вверху] Моментные соединения между балками 
 [вверху] Детали подключения 
 Соединения балок, проходящих через балку, обычно выполняются с использованием соединений концевых пластин с помощью болтов без предварительного натяжения; типичные детали показаны на рисунке ниже. Болты без предварительного натяга могут использоваться, когда есть только концевые пластины, но когда также используется крышка, следует использовать болты с предварительным натягом, чтобы предотвратить проскальзывание при ULS.
 Типовые соединения балок через стыки балок
 [вверх] Метод расчета 
 Если крышка отсутствует, можно использовать метод расчета стыков концевой пластины.Если используется закрывающая пластина, она должна быть сконструирована так же, как стыковка закрывающей пластины; консервативно можно предположить, что болты концевой пластины несут только вертикальный сдвиг.
 Соединение между пластиной и крышкой опорной балкой, как правило, только номинальной, как и момент передается в кручении к опорной балке, как правило, весьма скромный.
 Соответствующие шаги и соответствующие вычисления описаны в SCI P398, Раздел 4.4.
 [вверху] Сварные соединения 
 [вверху] Детали подключения 
 
 Типовые соединения сварных балок
 Сварные стыки в цехах часто используются для соединения более коротких отрезков, поставляемых с заводов или складов.В этих условиях сварные швы неизменно получают «полную прочность» путем стыковой сварки фланцев и стенки. В перемычке могут быть сформированы небольшие угловые отверстия для облегчения сварки фланца.
 
 Типовые сварные соединения колонн
 Если соединяемые секции не относятся к одной и той же «прокатке» и, следовательно, немного различаются по размеру из-за допусков прокатки, между двумя секциями обычно предусматривается разделительная пластина.При соединении компонентов другого серийного размера этим методом требуется ребро жесткости стенки в большей секции (выровненное с фланцем меньшей секции), или может быть предусмотрена задняя часть, соответствующая глубине большего размера.
 Соединение на месте может быть выполнено с помощью заглушек, приваренных угловым сварным швом, в качестве альтернативы детали, приваренной встык. В заглушках полотна могут быть предусмотрены болты для временного соединения во время монтажа.
 [вверх] Основа проекта 
 Для сварных стыков общими расчетными основами являются:
 Для статически неопределимых рам, независимо от того, спроектированы ли они пластически или упруго, необходимо обеспечить сварные швы полной прочности на фланцах и стенке
 В статически определенных рамах соединения могут быть спроектированы таким образом, чтобы выдерживать расчетный момент, который меньше, чем сопротивление моменту элемента, и в этом случае:
 Фланцевые сварные швы должны быть спроектированы таким образом, чтобы выдерживать силу, равную расчетному моменту, деленному на расстояние между центрами тяжести фланца.
 Сварные швы стенки должны быть спроектированы таким образом, чтобы выдерживать расчетный сдвиг.
 Если имеется осевое усилие, оно должно распределяться между фланцами и сварными швами, рассчитанными на это усилие в дополнение к усилию, создаваемому расчетным моментом.
 
 Требование полной прочности для неопределенного материала необходимо для обеспечения того, чтобы стык был достаточно прочным, чтобы компенсировать любую неточность расчетного момента, возникающую, например, из-за несовершенства рамы, аппроксимации моделирования или осадки опор.
 [вверх] Основания колонн 
 
 Типичная опорная плита колонны без жесткости
 Пример основания колонны, способного передавать момент и осевую силу между стальными элементами и бетонными опорными конструкциями в основании колонн, показан на рисунке слева. Пример показывает столбец базу с неукрепленной опорной плитой. Окоченевшее соединение опорной плиты и основание колонн, отлитое в карманах и другие варианты.Однако жесткие базовые соединения обычно не используются из-за связанных с этим затрат на фундамент.
 [вверх] Основа конструкции 
 Конструктивно соединение основания колонны представляет собой болтовое соединение с торцевой пластиной с некоторыми особенностями:
 Осевые силы более важны, чем обычно в соединениях концевых пластин.
 При сжатии расчетная сила распределяется по площади контакта сталь-бетон, которая определяется прочностью бетона и набивочного раствора или раствора.
 При растяжении сила передается прижимными болтами, закрепленными в бетонном основании.
 
 Как следствие, неупрочненная опорная плита имеет тенденцию быть очень толстой по сравнению с концевыми плитами соединений балка-колонна.
 Чаще всего момент может действовать в любом направлении, и выбираются симметричные детали. Однако могут быть обстоятельства, например некоторые портальные рамы, в которых могут быть уместны асимметричные детали.
 Обычно требуется, чтобы соединение передавало горизонтальный сдвиг за счет трения или посредством болтов.Это не разумно, что горизонтальный сдвиг распределяется равномерно на все болты, проходящих через отверстие в клиренсе опорной плиты, если шайба пластина не приварена над болтами в конечном положении. Если горизонтальный сдвиг является большим, сдвиг заглушки приварены к нижней стороне опорной плиты может быть более подходящими. Во всех случаях затирка основания является критической операцией и требует особого внимания.
 [вверх] Метод расчета 
 Процесс проектирования требует итеративного подхода, в котором выбирают пробный базовый размер пластины и конфигурация болта и сопротивлений в диапазоне от комбинированного осевого усилия и момента затем оценки.Соответствующие шаги и соответствующие вычисления описаны в SCI P398, Раздел 5.5. 
 [вверху] Классификация соединений основания колонны 
 Жесткость базового соединения обычно имеет большее значение для рабочих характеристик рамы, чем другие соединения в конструкции. Большинство незакрепленных опорных пластин существенно жестче, чем типичная деталь концевой пластины. Толщина опорной пластины и предварительного сжатия из колонки способствуют этому.
Однако ни одно базовое соединение не бывает жестче, чем фундамент и, в свою очередь, грунт, на который передается его момент.Многое может зависеть от характеристик этих других компонентов, в том числе от склонности к ползучести при длительной нагрузке.
Базовое соединение нельзя рассматривать как «жесткое», если бетонное основание, к которому оно присоединяется, не является относительно жестким. Часто это становится очевидным при осмотре.
 [вверх] Список литературы 
 ↑  1,0   1,1   1,2   1,3   1,4   1,5   1,6   1,7   1,8  BS EN 1993-1-8: 2005.Еврокод 3: Проектирование металлоконструкций. Дизайн стыков, BSI
 ↑  2,0   2,1   2,2   2,3  NA согласно BS EN 1993-1-8: 2005. Национальное приложение Великобритании к Еврокоду 3: Проектирование стальных конструкций. Дизайн стыков, BSI
 ↑  3,0   3,1  P207 Соединения в стальной конструкции: Моментные соединения, SCI, 1995
 [наверх] Дополнительная литература 
 Руководство конструктора стали, 7-е издание. Редакторы Б. Дэвисон и Г. В. Оуэнс.Институт стальных конструкций 2012, Глава 28
 Архитектурный дизайн из стали — Требилкок П. и Лоусон Р. М., опубликованные Spon, 2004 г.
 [вверху] Ресурсы 
 [вверху] См. Также 
 Размеры
 для стальных двутавровых балок, HSS, швеллеров и уголков [+ Бесплатный калькулятор] 
 Введение 
 Конструкционная сталь
 доступна в различных стандартных размерах. Вы найдете размеры для этих размеров в наших удобных таблицах ниже, сгруппированные по форме конструкции. Кроме того, есть полезная информация о применимых стандартах и ​​других основах.
 Конструкционная сталь
 обычно обозначается ее профилем (например, «двутавровая балка») и размером. Размеры определяются стандартами, которые описаны в разделах для каждой формы ниже.
 Одна из целей конструкционной стали, которая направлена ​​на определение формы, состоит в том, чтобы у нее были высокие вторые моменты площади, которые делают их очень жесткими по отношению к площади их поперечного сечения. Это делает их прочными по сравнению с количеством материала и весом, которые необходимо использовать при их строительстве.
 Стандартные профили из конструкционной стали Уильям Перри из компании Mercury Business Development — https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=5326461…
 Если вы хотите узнать больше о свойствах различных типов стали, используемых в конструкционной стали, ознакомьтесь с нашей удобной статьей о типах металлов.
 Бесплатный калькулятор размеров и веса стали 
 Все данные, которые вы ищете по стандартным размерам стали, доступны ниже в табличной форме, но зачем использовать таблицы, когда доступен бесплатный калькулятор, который содержит всю ту же информацию, а также поможет вам рассчитать вес, объем и стоимость для квотирования работ ?
 Наш калькулятор подачи и скорости G-Wizard имеет все это и многое другое.Воспользовавшись нашей бесплатной 30-дневной пробной версией, вы получите доступ к бесплатному калькулятору размера и веса стали (и многому другому):
 Все стандартные конструктивные формы доступны в бесплатном калькуляторе размеров и веса…
 Все стандартные конструкционные формы доступны в бесплатном калькуляторе размеров и веса, и это касается не только стали — есть большая база данных материалов с более чем тысячей различных материалов на выбор.
 Чтобы получить бесплатную пробную версию и пожизненный доступ к бесплатному калькулятору размера и веса, щелкните ниже:
 Стальной двутавр, размеры 
 Двутавровые балки также известны как двутавровые балки, W-образные балки (для «широкого фланца»), универсальные балки (UB), стальные прокатные балки (RSJ) или двутавровые балки.Двутавровые балки имеют двутавровое или, если повернуть, H-образное поперечное сечение. Горизонтальные элементы буквы «I» называются «фланцами», а вертикальные элементы — «перемычкой». Двутавровые балки являются одной из нескольких стандартных конструкционных форм для стали, и они обычно используются в строительных и гражданских проектах.
 Форма двутавровой балки обеспечивает универсальную прочность при минимальном весе. Перегородка противостоит силам сдвига, а полки противостоят изгибающему моменту, действующему на балку. Таким образом, двутавровые балки очень эффективны для восприятия изгибающих и поперечных нагрузок в плоскости стенки.Слабость формы в том, что она не сопротивляется скручивающим силам и не обладает большой пропускной способностью в поперечном направлении. Если необходимы прочности в этих областях, предпочтительны полые структурные профили (HSS).
 Стальные двутавровые балки
 обычно производятся методом прокатки, изобретенным в 1849 году Альфонсом Хальбу во Франции. Использование двутавровых балок было обычным явлением в середине 20 века. Сегодня также широко распространены сборные двутавровые балки, которые изготавливают путем сварки вместе полок и стенки.
 Стандарты США 
 В США наиболее распространены широкие фланцы (W-образные балки). Эти балки имеют почти параллельные фланцы. Соответствующие стандарты с пределом текучести:
 — ASTM A992: 50 000 — 65 000 фунтов на квадратный дюйм (340-450 МПа)
 — A588: аналогично A572
 — A572: 42 000–60 000 фунтов на квадратный дюйм (290–410 МПа), но наиболее распространенным является 50 000 фунтов на квадратный дюйм (340 МПа).
 — A36: 36000 фунтов на кв. Дюйм (250 МПа)
 A992 обычно заменил старые стандарты A572 и A36.
 Американский институт стальных конструкций (AISC) издает Руководство по стальным конструкциям для проектирования конструкций различной формы. В нем документируются общие подходы, расчет допустимого напряжения (ASD) и расчет факторов нагрузки и сопротивления (LRFD) (начиная с 13-го изд.) Для создания таких конструкций.
 Euronorms 
 — EN 10024: Горячекатаный конический фланец I профиля
 — EN 10034: Конструкционная сталь I и H профилей
 — EN 10162: Профили из холоднокатаной стали
 Другие стандарты 
 — DIN 1025-5
 — ASTM A6, балки американского стандарта
 — БС 4-1
 — ИС 808 — Размеры стальных горячекатаных балок, колонн, швеллеров и уголков
 — AS / NZS 3679.1 — Стандарт Австралии и Новой Зеландии
  Имя 
  Глубина 
  Ширина 
  Толщина стенки 
  Толщина фланца 
  Площадь сечения 
  Вес фунт / фут 
 Вт 27 x 178
 27.8
 14.09
 0,725
 1,19
 52,3
 178
 Вт 27 x 161
 27,6
 14,02
 0,66
 1,08
 47,4
 161
 Вт 27 x 146
 27,4
 14
 0.605
 0,975
 42,9
 146
 Вт 27 x 114
 27.3
 10,07
 0,57
 0,93
 33,5
 114
 Вт 27 x 102
 27,1
 10,02
 0,515
 0,83
 30
 102
 Вт 27 x 94
 26,9
 10
 0,49
 0,745
 27,7
 94
 Вт 27 x 84
 26.7
 9,96
 0,46
 0,64
 24,8
 84
 Вт 24 x 162
 25
 13
 0,705
 1,22
 47,7
 162
 Вт 24 x 146
 24,7
 12,9
 0,65
 1,09
 43
 146
 Вт 24 x 131
 24.5
 12,9
 0.605
 0,96
 38,5
 131
 Вт 24 x 117
 24,3
 12,8
 0,55
 0,85
 34,4
 117
 Вт 24 x 104
 24,1
 12,75
 0,5
 0,75
 30,6
 104
 Вт 24 x 94
 24.1
 9,07
 0,515
 0,875
 27,7
 94
 Вт 24 x 84
 24,1
 9,02
 0,47
 0,77
 24,7
 84
 Вт 24 x 76
 23,9
 9
 0,44
 0,68
 22,4
 76
 Вт 24 x 68
 23.7
 8,97
 0,415
 0,585
 20,1
 68
 Вт 24 x 62
 23,7
 7,04
 0,43
 0,59
 18,2
 62
 Вт 24 x 55
 23,6
 7,01
 0,395
 0,505
 16,2
 55
 Вт 21 x 147
 22.1
 12,51
 0,72
 1,15
 43,2
 147
 Вт 21 x 132
 21,8
 12,44
 0,65
 1.035
 38,8
 132
 Вт 21 x 122
 21,7
 12,39
 0,6
 0,96
 35,9
 122
 Вт 21 x 111
 21.5
 12,34
 0,55
 0,875
 32,7
 111
 Вт 21 x 101
 21,4
 12,29
 0,5
 0,8
 29,8
 101
 Вт 21 x 93
 21,6
 8,42
 0,58
 0,93
 27,3
 93
 Вт 21 x 83
 21.4
 8,36
 0,515
 835
 24,3
 83
 Ш 21 x 73
 21,2
 8,3
 0,455
 0,74
 21,5
 73
 Вт 21 x 68
 21,1
 8,27
 0,43
 0,685
 20
 68
 Вт 21 x 62
 21
 8.24
 0,4
 0,615
 18,3
 62
 Вт 21 x 57
 21,1
 6,56
 0,405
 0,65
 16,7
 57
 Вт 21 x 50
 20,8
 6,53
 0,38
 0,535
 14,7
 50
 Вт 21 x 44
 20.7
 6,5
 0,35
 0,45
 13
 44
 Ш 18 x 119
 19
 11,27
 0,655
 1,06
 35,1
 119
 Вт 18 x 106
 18,7
 11,2
 0,59
 0,94
 31,1
 106
 Ш 18 x 97
 18.6
 11,15
 0,535
 0,87
 28,5
 97
 Вт 18 x 86
 18,4
 11,09
 0,48
 0,77
 25,3
 86
 Вт 18 x 76
 18,2
 11,04
 0,425
 0,68
 22,3
 76
 Ш 18 x 71
 18.5
 7,64
 0,495
 0,81
 20,8
 71
 Вт 18 x 65
 18,4
 7,59
 0,45
 0,75
 19,1
 65
 Вт 18 x 60
 18,2
 7,56
 0,415
 0,695
 17,6
 60
 Вт 18 x 55
 18.1
 7,53
 0,39
 0,63
 16,2
 55
 Вт 18 x 50
 18
 7,5
 0,355
 0,57
 14,7
 50
 Ш 18 x 46
 18,1
 6,06
 0,36
 0.605
 13,5
 46
 Вт 18 x 40
 17.9
 6,02
 0,315
 0,525
 11,8
 40
 Вт 18 x 35
 17,7
 6
 0,3
 0,425
 10,3
 35
 Вт 16 x 100
 16,97
 10,425
 0,585
 0,985
 29,4
 100
 Ш 16 x 89
 16.75
 10,365
 0,525
 0,875
 26,2
 89
 Ш 16 x 77
 16,52
 10,295
 0,455
 0,76
 22,6
 77
 Ш 16 x 67
 16,33
 10,235
 0,395
 0,665
 19,7
 67
 Ш 16 x 57
 16.43
 7,12
 0,43
 0,715
 16,8
 57
 Вт 16 x 50
 16,26
 7,07
 0,38
 0,63
 14,7
 50
 Ш 16 x 45
 16,13
 7.035
 0,345
 0,565
 13,3
 45
 Вт 16 x 40
 16.01
 6,995
 0,305
 0,505
 11,8
 40
 Ш 16 x 36
 15,86
 6,985
 0,295
 0,43
 10,6
 36
 Ш 16 x 31
 15,88
 5,525
 0,275
 0,44
 9,12
 31
 Ш 16 x 26
 15.69
 5,5
 0,25
 0,345
 7,68
 26
 Вт 14 x 132
 14,66
 14,725
 0,645
 1,03
 38,8
 132
 Вт 14 x 120
 14,48
 14,67
 0,59
 0,94
 35,3
 120
 Вт 14 x 109
 14.32
 14.605
 0,525
 0,86
 32
 109
 Вт 14 x 99
 14,16
 14,565
 0,485
 0,78
 29,1
 99
 Вт 14 x 90
 14,02
 14,52
 0,44
 0,71
 26,5
 90
 Вт 14 x 82
 14.31
 10,13
 0,51
 0,855
 24,1
 82
 Вт 14 x 74
 14,17
 10,07
 0,45
 0,785
 21,8
 74
 Вт 14 x 68
 14,04
 10.035
 0,415
 0,72
 20
 68
 Вт 14 x 61
 13.89
 9,995
 0,375
 0,645
 17,9
 61
 Вт 14 x 53
 13,92
 8,06
 0,37
 0,66
 15,6
 53
 Вт 14 x 48
 13,79
 8,03
 0,34
 0,595
 14,1
 48
 Вт 14 x 43
 13.66
 7,995
 0,305
 0,53
 12,6
 43
 Вт 14 x 38
 14,1
 6,77
 0,31
 0,515
 11,2
 38
 Вт 14 x 34
 13,98
 6,745
 0,285
 0,455
 10
 34
 Вт 14 x 30
 13.84
 6,73
 0,27
 0,385
 8,85
 30
 Вт 14 x 26
 13,91
 5,025
 0,255
 0,42
 7,69
 26
 Вт 14 x 22
 13,74
 5
 0,23
 0,335
 6,49
 22
 Вт 12 x 136
 13.41
 12,4
 0,79
 1,25
 39,9
 136
 Вт 12 x 120
 13,12
 12,32
 0,71
 1,105
 35,3
 120
 Вт 12 x 106
 12,89
 12,22
 0,61
 0,99
 31,2
 106
 Вт 12 x 96
 12.71
 12,16
 0,55
 0,9
 28,2
 96
 Вт 12 x 87
 12,53
 12,125
 0,515
 0,81
 25,6
 87
 Вт 12 x 79
 12,38
 12,08
 0,47
 0,735
 23,2
 79
 Вт 12 x 72
 12.25
 12,04
 0,43
 0,67
 21,1
 72
 Вт 12 x 65
 12,12
 12
 0,39
 0.605
 19,1
 65
 Вт 12 x 58
 12,19
 10.01
 0,36
 0,64
 17
 58
 Вт 12 x 53
 12.06
 9,995
 0,345
 0,575
 15,6
 53
 Вт 12 x 50
 12,19
 8,08
 0,37
 0,64
 14,7
 50
 Вт 12 x 45
 12,06
 8,045
 0,335
 0,575
 13,2
 45
 Вт 12 x 40
 11.94
 8,005
 0,295
 0,515
 11,8
 40
 Вт 12 x 35
 12,5
 6,56
 0,3
 0,52
 10,3
 35
 Вт 12 x 30
 12,34
 6,52
 0,26
 0,44
 8,8
 30
 Вт 12 x 26
 12.22
 6,49
 0,23
 0,38
 7,7
 26
 Вт 12 x 22
 12,31
 4,03
 0,26
 0,425
 6,5
 22
 Вт 12 x 19
 12,16
 4,005
 0,235
 0,35
 5,6
 19
 Вт 12 x 16
 11.99
 3,99
 0,22
 0,265
 4,7
 16
 Вт 12 x 14
 11,91
 3,97
 0,2 ​​
 0,225
 4,2
 14
 Вт 10 x 112
 11,36
 10,415
 0,755
 1,25
 32,9
 112
 Вт 10 x 100
 11.1
 10,34
 0,68
 1,112
 29,4
 100
 Вт 10 x 88
 10,84
 10,265
 0.605
 0,99
 25,9
 88
 Вт 10 x 77
 10,6
 10,19
 0,53
 0,87
 22,6
 77
 Вт 10 x 68
 10.4
 10,13
 0,47
 770
 20
 68
 Вт 10 x 60
 10,22
 10,08
 0,42
 0,68
 17,6
 60
 Вт 10 x 54
 10,09
 10,03
 0,37
 0,615
 15,8
 54
 Вт 10 x 49
 9.98
 10
 0,34
 0,56
 14,4
 49
 Вт 10 x 45
 10,1
 8,02
 0,35
 0,62
 13,3
 45
 Вт 10 x 39
 9,92
 7,985
 0,315
 0,53
 11,5
 39
 Вт 10 x 33
 9.73
 7,96
 0,29
 0,435
 9,71
 33
 Вт 10 x 30
 10,47
 5,81
 0,3
 0,51
 8,84
 30
 Вт 10 x 26
 10,33
 5,77
 0,26
 0,44
 7,6
 26
 Вт 10 x 22
 10.17
 5,75
 0,24
 0,36
 6,5
 22
 Вт 10 x 19
 10,24
 4,02
 0,25
 0,395
 5,6
 19
 Вт 10 x 17
 10,11
 4,01
 0,24
 0,33
 5
 17
 Вт 10 x 15
 9.99
 4
 0,23
 0,27
 4,4
 15
 Вт 10 x 12
 9,87
 3,96
 0,19
 0,21
 3,5
 12
 Вт 8 x 67
 9
 8,28
 0,57
 0,935
 19,7
 67
 Вт 8 x 58
 8.75
 8,22
 0,51
 0,81
 17,1
 58
 Вт 8 x 48
 8,5
 8,11
 0,4
 0,685
 14,1
 48
 Вт 8 x 40
 8,25
 8,07
 0,36
 0,56
 11,7
 40
 Вт 8 x 35
 8.12
 8,02
 0,31
 0,495
 10,3
 35
 Вт 8 x 31
 8
 7,995
 0,285
 0,435
 9,1
 31
 Вт 8 x 28
 8,06
 6.535
 0,285
 0,465
 8,3
 28
 Вт 8 x 24
 7.93
 6,495
 0,245
 0,4
 7,1
 24
 Вт 8 x 21
 8,28
 5,27
 0,25
 0,4
 6,2
 21
 Вт 8 x 18
 8,14
 5,25
 0,23
 0,33
 5,3
 18
 Вт 8 x 15
 8.11
 4,015
 0,245
 0,315
 4,4
 15
 Вт 8 x 13
 7,99
 4
 0,23
 0,255
 3,8
 13
 Вт 8 x 10
 7,89
 3,94
 0,17
 0,205
 2,9
 10
 Вт 6 x 25
 6.38
 6,08
 0,32
 0,455
 7,3
 25
 Вт 6 x 20
 6,2
 6,02
 0,26
 0,365
 5,9
 20
 Вт 6 x 16
 6,28
 4,03
 0,26
 0,405
 4,7
 16
 Вт 6 x 15
 5.99
 5,99
 0,23
 0,26
 4,4
 15
 Вт 6 x 12
 6,03
 4
 0,23
 0,28
 3,6
 12
 Вт 6 x 9
 5,9
 3,94
 0,17
 0,215
 2,7
 9
 Вт 5 x 19
 5.15
 5,03
 0,27
 0,43
 5,5
 19
 Вт 5 x 16
 5,01
 5
 0,24
 0,36
 4,7
 16
 Вт 4 x 13
 4,16
 4,06
 0,28
 0,345
 3,8
 13
  Имя 
  Глубина 
  Ширина 
  Толщина стенки 
  Площадь сечения 
  Вес фунт / фут 
 S 24 x 121
 24.5
 8,05
 0,8
 35,6
 121
 S 24 x 106
 24,5
 7,78
 0,62
 31,2
 106
 S 24 x 100
 24
 7,425
 0,745
 29,3
 100
 S 24 x 90
 24
 7.125
 0,625
 26,5
 90
 S 24 x 80
 24
 7
 0,5
 23,5
 80
 S 20 x 96
 20,3
 7,2
 0,8
 28,2
 96
 S 20 x 86
 20,3
 7,06
 0.66
 25,3
 86
 S 20 x 75
 20
 6,385
 0,635
 22
 75
 S 20 x 66
 20
 6,255
 0,505
 19,4
 66
 S 18 x 70
 18
 6,251
 0,711
 20.6
 70
 S 18 x 54,7
 18
 6,001
 0,461
 16,1
 54,7
 S 15 x 50
 15
 5,64
 0,55
 14,7
 50
 S 15 x 42.9
 15
 5,501
 0,411
 12,6
 42.9
 S 12 x 50
 12
 5,477
 0,687
 14,7
 50
 S 12 x 40,8
 12
 5,252
 0,462
 12
 40,8
 S 12 x 35
 12
 5.078
 0,428
 10,3
 35
 S 12 х 31.8
 12
 5
 0,35
 9,35
 31,8
 S 10 x 35
 10
 4,944
 0,594
 10,3
 35
 S 10 x 25,4
 10
 4,661
 0,311
 7,46
 25,4
 S 8 x 23
 8
 4.171
 0,441
 6,77
 23
 S 8 x 18,4
 8
 4,001
 0,271
 5,41
 18,4
 S 7 x 20
 7
 3,86
 0,45
 5,88
 20
 S 7 x 15,3
 7
 3,662
 0.252
 4,5
 15,3
 S 6 x 17,25
 6
 3,565
 0,465
 5,07
 17,25
 S 6 x 12,5
 6
 3,332
 0,232
 3,67
 12,5
 S 5 x 14,75
 5
 3,284
 0,494
 4.34
 14,75
 S 5 х 10
 5
 3,004
 0,214
 2,94
 10
 S 4 x 9,5
 4
 2,796
 0,326
 2,79
 9,5
 S 4 x 7,7
 4
 2,663
 0,193
 2,26
 7.7
 S 3 x 7,5
 3
 2,509
 0,349
 2,21
 7,5
 S 3 x 5,7
 3
 2,33
 0,17
 1,67
 5,7
 Размеры стального канала 
 Структурный канал также известен как C-образная балка.Это тип конструкционной стальной балки, используемой в основном в строительстве и гражданском строительстве. Поперечное сечение канала имеет С-образную форму и состоит из широкой перемычки (при использовании обычно ориентированной вертикально) и двух «фланцев» вверху и внизу перемычки.
 C-образные балки не симметричны (по крайней мере, когда используются вертикально), как двутавровые балки, что означает, что ось изгиба не центрирована по ширине полок. Если мы приложим нагрузку к верхней части полки, балка будет пытаться отклониться от стенки.Это может не быть проблемой для некоторых конструкций, но это приводит к тому, что каналы используются реже, чем двутавровые балки для структурных целей.
 Вместо этого они чаще всего используются там, где большая плоская перегородка будет либо прикреплена к другой плоской поверхности для максимальной площади контакта, либо будет обращена наружу, чтобы скрыть фланцы по эстетическим причинам.
 Применимым стандартом США для стали, используемой в канале, является ASTM A-36, который определяет предел текучести минимум 36 000 фунтов на квадратный дюйм.
  Имя 
  Глубина (дюйм) 
  Ширина (дюйм) 
  Толщина стенки (дюймы) 
  Вес фунты / фут 
 С 15 x 50
 15
 3.716
 0,716
 50
 С 15 x 40
 15
 3,52
 0,52
 40
 C 15 x 33,9
 15
 3,4
 0,4
 33,9
 С 12 x 30
 12
 3,17
 0,51
 30
 C 12 x 25
 12
 3.047
 0,387
 25
 C 12 x 20,7
 12
 2,942
 0,282
 20,7
 С 10 x 30
 10
 3,033
 0,673
 30
 C 10 x 25
 10
 2,886
 0,526
 25
 С 10 х 20
 10
 2.739
 0,379
 20
 C 10 x 15,3
 10
 2,6
 0,24
 15,3
 С 9 x 20
 9
 2,648
 0,448
 20
 С 9 x 15
 9
 2.485
 0,285
 15
 C 9 x 13.4
 9
 2,433
 0,233
 13,4
 C 8 x 18,75
 8
 2,527
 0,487
 18,75
 C 8 x 13,75
 8
 2,343
 0,303
 13,75
 C 8 x 11,5
 8
 2,26
 0,22
 11.5
 C 7 x 14,75
 7
 2,299
 0,419
 14,75
 C 7 x 12,25
 7
 2,194
 0,314
 12,25
 C 7 x 9,8
 7
 2,09
 0,21
 9,8
 C 6 x 13
 6
 2.157
 0,437
 13
 C 6 x 10,5
 6
 2,034
 0,314
 10,5
 C 6 x 8,2
 6
 1,92
 0,2 ​​
 8,2
 C 5 x 9
 5
 1.885
 0,325
 9
 C 5 x 6.7
 5
 1,75
 0,19
 6,7
 C 4 x 7,25
 4
 1,721
 0,321
 7,25
 C 4 x 5,4
 4
 1,584
 0,184
 5,4
 C 3 x 6
 3
 1.596
 0,356
 6
 C 3 x 5
 3
 1.498
 0,258
 5
 C 3 x 4,1
 3
 1,41
 0,17
 4,1
 Размеры стального уголка 
 Уголок из стали
 — еще одна широко доступная форма из конструкционной стали. Уголок обычно имеет L-образное поперечное сечение.
 Размер
 Глубина
 Толщина
 Вес / Ft
 12 х 12
 12
 1 3/8
 105
 12
 1 1/4
 96.4
 12
 1 1/8
 87,2
 12
 1
 77,8
 10 х 10
 10
 1 3/8
 87,1
 10
 1 1/4
 79,9
 10
 1 1/8
 72,3
 10
 1
 64.7
 10
 7/8
 56,9
 10
 3/4
 49,1
 8 x 8
 8
 1 1/8
 56,9
 8
 1
 51
 8
 7/8
 45
 8
 3/4
 38,9
 8
 5/8
 32.7
 8
 9/16
 29,6
 8
 1/2
 26,4
 6 x 6
 6
 1
 37,4
 6
 7/8
 33,1
 6
 3/4
 28,7
 6
 5/8
 24.2
 6
 9/16
 21,9
 6
 1/2
 19,6
 6
 16/7
 17,2
 6
 3/8
 14,9
 6
 5/16
 12,4
 5 x 5
 5
 7/8
 27.2
 5
 3/4
 23,6
 5
 5/8
 20
 5
 1/2
 16,2
 5
 16/7
 14,3
 5
 3/8
 12,3
 5
 5/16
 10,3
 4 х 4
 4
 3/4
 18.5
 4
 5/8
 15,7
 4
 1/2
 12,8
 4
 16/7
 11,3
 4
 3/8
 9,8
 4
 5/16
 8,2
 4
 1/4
 6,6
 3 1/2 x 3 1/2
 3 1/2
 1/2
 11.1
 3 1/2
 16/7
 9,8
 3 1/2
 3/8
 8,5
 3 1/2
 5/16
 7,2
 3 1/2
 1/4
 5,8
 3 x 3
 3
 1/2
 9,4
 3
 16/7
 8.3
 3
 3/8
 7,2
 3
 5/16
 6,1
 3
 1/4
 4,9
 3
 3/16
 3,7
 2 1/2 x 2 1/2
 2 1/2
 1/2
 7,7
 2 1/2
 3/8
 5.9
 2 1/2
 5/16
 5
 2 1/2
 1/4
 4,1
 2 1/2
 3/16
 3,1
 2 х 2
 2
 3/8
 4,7
 2
 5/16
 3,9
 2
 1/4
 3.2
 2
 3/16
 2,4
 2
 1/8
 1,7
 Полый структурный профиль (HSS) Размеры 
 Полые конструкционные профили (HSS) — это один из стандартных профилей конструкционной стали. Секции HSS представляют собой профили с полыми трубчатыми профилями, которые обычно имеют квадратную или прямоугольную форму, хотя также доступны круглые и эллиптические секции. Эти секции также обычно называют стальными трубами или конструкционными трубами, а иногда их ошибочно называют «пустотелой конструкционной сталью».Круглые секции иногда ошибочно называют «стальными трубами», а не трубами, хотя настоящие стальные трубы имеют разные размеры и классифицируются по сравнению с HSS.
 HSS — это термин, используемый в США и других странах, который следует американской строительной и инженерной терминологии. В Великобритании термин HSS не используется. Скорее, основные формы называются CHS (круглое полое сечение), SHS (квадратное полое сечение) и RHS (прямоугольное полое сечение).
 HSS обычно используется в сварных стальных каркасах, элементы которых подвергаются нагрузке в нескольких направлениях.Квадратные и круглые HSS являются очень эффективными формами для многоосной нагрузки из-за их однородной геометрии по двум или более осям поперечного сечения. Обычно HSS изготавливается из низкоуглеродистой стали, такой как A500 класса C или класса B.
  Размер 
  Масса (фунт / фут) 
  Толщина стенки (дюймы) 
 32 x 32 x 5/8
 259.83
 0,625
 32 x 32 x 1/2
 210,72
 0,5
 32 x 32 x 3/8
 159,37
 0,375
 30 x 30 x 5/8
 242,82
 0,625
 30 x 30 x 1/2
 197,11
 0,5
 30 x 30 x 3/8
 149,16
 0,375
 28 x 28 x 5/8
 225,8
 0.625
 28 x 28 x 1/2
 183,5
 0,5
 28 x 28 x 3/8
 138,95
 0,375
 26 x 26 x 5/8
 208,79
 0,625
 26 x 26 x 1/2
 169,89
 0,5
 26 x 26 x 3/8
 128,74
 0,375
 24 x 24 x 5/8
 191,78
 0,625
 24 x 24 x 1/2
 156.28
 0,5
 24 x 24 x 3/8
 118,53
 0,375
 22 x 22 x 5/8
 174,76
 0,625
 22 х 22 х 1/2
 142,67
 0,5
 22 x 22 x 3/8
 108,32
 0,375
 20 x 20 x 5/8
 157,75
 0,625
 20 x 20 x 1/2
 129,06
 0.5
 20 x 20 x 3/8
 98,12
 0,375
 18 x 18 x 5/8
 140,73
 0,625
 18 x 18 x 1/2
 115,45
 0,5
 18 x 18 x 3/8
 87,91
 0,375
 16 x 16 x 5/8
 127,37
 0,581
 16 x 16 x 1/2
 103,3
 0,465
 16 x 16 x 3/8
 78.52
 0,349
 16 x 16 x 5/16
 65,87
 0,291
 14 x 14 x 5/8
 110,36
 0,581
 14 x 14 x 1/2
 89,68
 0,465
 14 x 14 x 3/8
 68,31
 0,349
 14 x 14 x 5/16
 57,36
 0,291
 12 x 12 x 5/8
 93,34
 0.581
 12 x 12 x 1/2
 76,07
 0,465
 12 x 12 x 3/8
 58,1
 0,349
 12 x 12 x 5/16
 48,86
 0,291
 12 x 12 x 1/4
 39,43
 0,233
 10 x 10 x 5/8
 76,33
 0,581
 10 x 10 x 1/2
 62,46
 0,465
 10 x 10 x 3/8
 47.9
 0,349
 10 x 10 x 5/16
 40,35
 0,291
 10 x 10 x 1/4
 32,63
 0,233
 10 x 10 x 3/16
 24,73
 0,174
 9 x 9 x 1/2
 55,66
 0,465
 9 x 9 x 3/8
 42,79
 0,349
 9 x 9 x 5/16
 36,1
 0.291
 9 x 9 x 1/4
 29,23
 0,233
 9 x 9 x 3/16
 22,18
 0,174
 8 x 8 x 5/8
 59,32
 0,581
 8 x 8 x 1/2
 48,85
 0,465
 8 x 8 x 3/8
 37,69
 0,349
 8 x 8 x 5/16
 31,84
 0,291
 8 x 8 x 1/4
 25.82
 0,233
 8 x 8 x 3/16
 19,63
 0,174
 7 x 7 x 5/8
 50,81
 0,581
 7 x 7 x 1/2
 42,05
 0,465
 7 x 7 x 3/8
 32,58
 0,349
 7 x 7 x 5/16
 27,59
 0,291
 7 x 7 x 1/4
 22,42
 0.233
 7 x 7 x 3/16
 17,08
 0,174
 6 x 6 x 5/8
 42,3
 0,581
 6 x 6 x 1/2
 35,24
 0,465
 6 x 6 x 3/8
 27,48
 0,349
 6 x 6 x 5/16
 23,34
 0,291
 6 x 6 x 1/4
 19,02
 0,233
 6 x 6 x 3/16
 14.53
 0,174
 6 x 6 x 1/8
 9,86
 0,116
 5-1 / 2 x 5-1 / 2 x 3/8
 24,93
 0,349
 5-1 / 2 x 5-1 / 2 x 5/16
 21,21
 0,291
 5-1 / 2 x 5-1 / 2 x 1/4
 17,32
 0,233
 5-1 / 2 x 5-1 / 2 x 3/16
 13,25
 0,174
 5-1 / 2 x 5-1 / 2 x 1/8
 9.01
 0,116
 5 x 5 x 1/2
 28,43
 0,465
 5 x 5 x 3/8
 22,37
 0,349
 5 x 5 x 5/16
 19,08
 0,291
 5 x 5 x 1/4
 15,62
 0,233
 5 x 5 x 3/16
 11,97
 0,174
 5 x 5 x 1/8
 8,16
 0,116
 4-1 / 2 x 4-1 / 2 x 1/2
 25.03
 0,465
 4-1 / 2 x 4-1 / 2 x 3/8
 19,82
 0,349
 4-1 / 2 x 4-1 / 2 x 5/16
 16,96
 0,291
 4-1 / 2 x 4-1 / 2 x 1/4
 13,91
 0,233
 4-1 / 2 x 4-1 / 2 x 3/16
 10,7
 0,174
 4-1 / 2 x 4-1 / 2 x 1/8
 7,31
 0,116
 4 х 4 х 1/2
 21.63
 0,465
 4 х 4 х 3/8
 17,27
 0,349
 4 х 4 х 5/16
 14,83
 0,291
 4 х 4 х 1/4
 12,21
 0,233
 4 x 4 x 3/16
 9,42
 0,174
 4 х 4 х 1/8
 6,46
 0,116
 3-1 / 2 x 3-1 / 2 x 3/8
 14,72
 0.349
 3-1 / 2 x 3-1 / 2 x 5/16
 12,7
 0,291
 3-1 / 2 x 3-1 / 2 x 1/4
 10,51
 0,233
 3-1 / 2 x 3-1 / 2 x 3/16
 8,15
 0,174
 3-1 / 2 x 3-1 / 2 x 1/8
 5,61
 0,116
 3 x 3 x 3/8
 12,17
 0,349
 3 x 3 x 5/16
 10,58
 0.291
 3 x 3 x 1/4
 8,81
 0,233
 3 x 3 x 3/16
 6,87
 0,174
 3 x 3 x 1/8
 4,75
 0,116
 2-1 / 2 x 2-1 / 2 x 5/16
 8,45
 0,291
 2-1 / 2 x 2-1 / 2 x 1/4
 7,11
 0,233
 2-1 / 2 x 2-1 / 2 x 3/16
 5,59
 0.174
 2-1 / 2 x 2-1 / 2 x 1/8
 3,9
 0,116
 2-1 / 4 x 2-1 / 4 x 1/4
 6,26
 0,233
 2-1 / 4 x 2-1 / 4 x 3/16
 4,96
 0,174
 2-1 / 4 x 2-1 / 4 x 1/8
 3,48
 0,116
 2 x 2 x 1/4
 5,41
 0,233
 2 x 2 x 3/16
 4,32
 0.174
 2 x 2 x 1/8
 3,05
 0,116
 1-3 / 4 x 1-3 / 4 x 3/16
 3,68
 0,174
 1-5 / 8 x 1-5 / 8 x 3/16
 3,36
 0,174
 1-5 / 8 x 1-5 / 8 x 1/8
 2,42
 0,116
 1-1 / 2 x 1-1 / 2 x 3/16
 3,04
 0,174
 1-1 / 2 x 1-1 / 2 x 1/8
 2,2
 0.116
 1-1 / 4 x 1-1 / 4 x 3/16
 2,4
 0,174
 1-1 / 4 x 1-1 / 4 x 1/8
 1,78
 0,116
 (PDF) Трехмерный анализ разрушения двутавровых балок с угловыми швами 
 Journal of Terraspace Science and Engineering 1 (2009) 89-97
 Трехмерный анализ разрушения двутавровых балок с угловыми швами
 E. Citirik1 , U. Ozkan2, HF Nied3, *
 1 GE Healthcare, Diagnostic Imaging, Florence, SC, 29501, USA
 2 GE Global Research Center, Niskayuna, NY, 12309, USA
 3 Машиностроение и механика, Университет Лихай , Bethlehem, PA 18015-3085, USA
 Abstract
 Дуговая сварка металла в газовой среде (GMAW) является предпочтительной технологией соединения для изготовления крупногабаритных стальных конструкций в критических несущих областях
.Хорошо известно, что сварка приводит к возникновению остаточных напряжений, которые существенно влияют на усталостную прочность и характер разрушения этих конструкций. Хотя остаточные напряжения при сварке обычно играют второстепенную роль в поведении скорости роста усталостных трещин
, эти напряжения очень сильно влияют на то, где возникнет трещина, и, в конечном итоге, на максимальную нагрузочную способность конструкции
. Особый интерес в этой статье представляет эволюция трехмерных усталостных трещин в двутавровых балках с продольными угловыми сварными швами.В
 данное исследование выполнено моделирование методом конечных элементов поперечного растрескивания вблизи продольных угловых швов двутавровых балок из нержавеющей стали для прогнозирования усталостной долговечности. Показано, что полный трехмерный анализ разрушения может быть эффективно выполнен для множественных фронтов трещин
, расположенных вокруг угловых швов в двутавровой балке, с использованием обогащенных элементов вершины трещины. Распространение усталостной трещины моделируется с использованием соотношения скорости роста трещины Par-
 is-Erdogan, которое сопровождается точным расчетом коэффициентов интенсивности напряжений и постепенным изменением геометрии развивающейся трещины во время накопленных циклов усталости.Поскольку исходная форма трещины эффективно определяется остаточным напряженным состоянием de-
, вызванным сваркой, также представлено моделирование процесса сварки с помощью метода конечных элементов. Моделирование сварки
 дает значения переходных температур и остаточных напряжений в плоскости трещины после остывания. При моделировании сварки используется модель двойного эллипсоида
 движущегося источника тепла для моделирования нагрева во время наплавки угловых швов. По мере остывания сварных швов высокие растягивающие напряжения
 вызывают пластическую деформацию участков углового сварного шва, при этом стенка и полки балки подвергаются сжимающим напряжениям.
 Расчет коэффициентов интенсивности напряжений для трещин в плоскости поперечного сечения балки выполняется с использованием обогащенных трехмерных элементов вершины трещины
. Эти специализированные элементы, которые содержат правильные асимптотические смещения и деформации вершины трещины, не требуют создания
 специальной «туннельной сетки» вдоль фронта трещины. Таким образом, автоматическое построение сетки может быть эффективно использовано для вычисления очень точных коэффициентов интенсивности напряжений
 для развивающейся геометрии трещины.Прогнозы поведения роста 3-D трещин выгодно сравнивают
 с экспериментальными наблюдениями поперечного растрескивания в сварных двутавровых балках и демонстрируют полезность усовершенствованных инструментов механики прогнозирования разрушения
 для проектирования надежных сварных конструкций.
 Ключевые слова: двутавр; Нержавеющая сталь; Сварка; Анализ трещин; Факторы интенсивности стресса; Усталость.
 1. Введение
 В несущих конструкциях, которые разрушаются катастрофически, рост усталостной трещины
 часто играет решающую роль, приводя
 к окончательному разрушению.Признано, что механика разрушения
 обеспечивает точный подход для
 определения того, произойдут ли такие отказы и когда они произойдут.
 Однако, чтобы эффективно применять методологию анализа трещин
 для точного прогнозирования отказов
 нагрузок и количества циклов отказа, необходимо заранее знать начальный размер трещины
 (
). и форма), напряженное состояние и соответствующие свойства трещины
, e.g., трещиностойкость и усталостная трещина
 скорость роста поведения. Как правило, свойства излома
 конкретного материала можно измерить в лаборатории
 на мелкомасштабных образцах. Напряженное состояние обычно составляет
, определяемое из анализа напряжений на основе внешних
 нагрузок, действующих на конструкцию. Для консервативных, отказобезопасных конструкций
 подход механики разрушения предполагает, что
 трещина существует в наиболее нагруженных
 * H.Ф. Нид.
 Адрес электронной почты: [email protected]
 область конструкции с начальным размером трещины
 на основе оценок наименьшего размера трещины, которая может быть определена посредством визуального или неразрушающего контроля
 ( NDT) техники. Когда конструкции изготавливаются с использованием сварки
, например, газовой дуговой сваркой (GMAW), последовательное применение механики разрушения
 для надежных прогнозов осложняется двумя факторами: 1) присущими
 остаточными напряжениями. в процессе сварки, и 2)
 создание локальных концентраций напряжений, связанных
 с неполным проплавлением сварного шва и перекрытием окисленного сварного шва
.Как правило, оба этих фактора в сочетании с напряжениями от внешних нагрузок приводят к
 трещинам, возникающим в окрестностях сварных швов,
, в конечном итоге, к разрушению конструкции [1]. Таким образом, с точки зрения механики разрушения
 критически важно анализировать сварные конструкции
 иначе, чем
 несварных конструкций. Для таких конструкций сварные швы
 следует считать местом начального растрескивания для
 в целях консервативного проектирования отказоустойчивости [1].Это
 будет ясно показано для двутавровых балок, изготовленных сваркой —
, т. Е. Где стенки и полки двутавровой балки соединены
 вместе длинными осевыми сварными швами.
% PDF-1.3
%
669 0 объект
>
эндобдж
679 0 объект
> поток
2010-05-09T19: 36: 42Z2010-05-25T12: 33: 50-05: 002010-05-25T12: 33: 50-05: 00 Подключаемый модуль Adobe Acrobat 9.2 Paper Capture / pdfuuid: 566468ec-d657-4091-97c2 -2df71a8c616auuid: b1eb4373-0403-4616-8c0a-15cca388c951  конечный поток
эндобдж
670 0 объект
>
эндобдж
671 0 объект
> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC] / XObject >>> / Tabs / S / Type / Page >>
эндобдж
1 0 объект
> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC] / XObject >>> / Tabs / S / Type / Page >>
эндобдж
7 0 объект
> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageC] / XObject >>> / Tabs / S / Type / Page >>
эндобдж
13 0 объект
> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageC] / XObject >>> / Tabs / S / Type / Page >>
эндобдж
19 0 объект
> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageC] / XObject >>> / Tabs / S / Type / Page >>
эндобдж
25 0 объект
> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC] / XObject >>> / Tabs / S / Type / Page >>
эндобдж
31 0 объект
> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC] / XObject >>> / Tabs / S / Type / Page >>
эндобдж
37 0 объект
> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC] / XObject >>> / Tabs / S / Type / Page >>
эндобдж
43 0 объект
> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC] / XObject >>> / Tabs / S / Type / Page >>
эндобдж
49 0 объект
> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageC] / XObject >>> / Tabs / S / Type / Page >>
эндобдж
55 0 объект
> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC] / XObject >>> / Tabs / S / Type / Page >>
эндобдж
61 0 объект
> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageC] / XObject >>> / Tabs / S / Type / Page >>
эндобдж
67 0 объект
> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageC] / XObject >>> / Tabs / S / Type / Page >>
эндобдж
73 0 объект
> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC] / XObject >>> / Tabs / S / Type / Page >>
эндобдж
79 0 объект
> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageC] / XObject >>> / Tabs / S / Type / Page >>
эндобдж
85 0 объект
> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC] / XObject >>> / Tabs / S / Type / Page >>
эндобдж
91 0 объект
> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC] / XObject >>> / Tabs / S / Type / Page >>
эндобдж
97 0 объект
> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageC] / XObject >>> / Tabs / S / Type / Page >>
эндобдж
103 0 объект
> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageC] / XObject >>> / Tabs / S / Type / Page >>
эндобдж
109 0 объект
> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageC] / XObject >>> / Tabs / S / Type / Page >>
эндобдж
115 0 объект
> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageC] / XObject >>> / Tabs / S / Type / Page >>
эндобдж
121 0 объект
> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageC] / XObject >>> / Tabs / S / Type / Page >>
эндобдж
127 0 объект
> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC] / XObject >>> / Tabs / S / Type / Page >>
эндобдж
133 0 объект
> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageC] / XObject >>> / Tabs / S / Type / Page >>
эндобдж
139 0 объект
> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC] / XObject >>> / Tabs / S / Type / Page >>
эндобдж
145 0 объект
> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC] / XObject >>> / Tabs / S / Type / Page >>
эндобдж
151 0 объект
> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC] / XObject >>> / Tabs / S / Type / Page >>
эндобдж
157 0 объект
> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC] / XObject >>> / Tabs / S / Type / Page >>
эндобдж
163 0 объект
> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC] / XObject >>> / Tabs / S / Type / Page >>
эндобдж
169 0 объект
> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageC] / XObject >>> / Tabs / S / Type / Page >>
эндобдж
175 0 объект
> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageC] / XObject >>> / Tabs / S / Type / Page >>
эндобдж
181 0 объект
> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageC] / XObject >>> / Tabs / S / Type / Page >>
эндобдж
187 0 объект
> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageC] / XObject >>> / Tabs / S / Type / Page >>
эндобдж
193 0 объект
> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageC] / XObject >>> / Tabs / S / Type / Page >>
эндобдж
199 0 объект
> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC] / XObject >>> / Tabs / S / Type / Page >>
эндобдж
205 0 объект
> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageC] / XObject >>> / Tabs / S / Type / Page >>
эндобдж
211 0 объект
> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageC] / XObject >>> / Tabs / S / Type / Page >>
эндобдж
217 0 объект
> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC] / XObject >>> / Tabs / S / Type / Page >>
эндобдж
223 0 объект
> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC] / XObject >>> / Tabs / S / Type / Page >>
эндобдж
229 0 объект
> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC] / XObject >>> / Tabs / S / Type / Page >>
эндобдж
235 0 объект
> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC] / XObject >>> / Tabs / S / Type / Page >>
эндобдж
241 0 объект
> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC] / XObject >>> / Tabs / S / Type / Page >>
эндобдж
247 0 объект
> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC] / XObject >>> / Tabs / S / Type / Page >>
эндобдж
253 0 объект
> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC] / XObject >>> / Tabs / S / Type / Page >>
эндобдж
259 0 объект
> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC] / XObject >>> / Tabs / S / Type / Page >>
эндобдж
265 0 объект
> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC] / XObject >>> / Tabs / S / Type / Page >>
эндобдж
271 0 объект
> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC] / XObject >>> / Tabs / S / Type / Page >>
эндобдж
277 0 объект
> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC] / XObject >>> / Tabs / S / Type / Page >>
эндобдж
283 0 объект
> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC] / XObject >>> / Tabs / S / Type / Page >>
эндобдж
289 0 объект
> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC] / XObject >>> / Tabs / S / Type / Page >>
эндобдж
295 0 объект
> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC] / XObject >>> / Tabs / S / Type / Page >>
эндобдж
301 0 объект
> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC] / XObject >>> / Tabs / S / Type / Page >>
эндобдж
307 0 объект
> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC] / XObject >>> / Tabs / S / Type / Page >>
эндобдж
313 0 объект
> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC] / XObject >>> / Tabs / S / Type / Page >>
эндобдж
319 0 объект
> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC] / XObject >>> / Tabs / S / Type / Page >>
эндобдж
325 0 объект
> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC] / XObject >>> / Tabs / S / Type / Page >>
эндобдж
331 0 объект
> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC] / XObject >>> / Tabs / S / Type / Page >>
эндобдж
337 0 объект
> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC] / XObject >>> / Tabs / S / Type / Page >>
эндобдж
343 0 объект
> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC] / XObject >>> / Tabs / S / Type / Page >>
эндобдж
349 0 объект
> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC] / XObject >>> / Tabs / S / Type / Page >>
эндобдж
355 0 объект
> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC] / XObject >>> / Tabs / S / Type / Page >>
эндобдж
361 0 объект
> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC] / XObject >>> / Tabs / S / Type / Page >>
эндобдж
367 0 объект
> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC] / XObject >>> / Tabs / S / Type / Page >>
эндобдж
373 0 объект
> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageC] / XObject >>> / Tabs / S / Type / Page >>
эндобдж
379 0 объект
> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC] / XObject >>> / Tabs / S / Type / Page >>
эндобдж
385 0 объект
> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC] / XObject >>> / Tabs / S / Type / Page >>
эндобдж
391 0 объект
> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageC] / XObject >>> / Tabs / S / Type / Page >>
эндобдж
397 0 объект
> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageC] / XObject >>> / Tabs / S / Type / Page >>
эндобдж
403 0 объект
> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC] / XObject >>> / Tabs / S / Type / Page >>
эндобдж
409 0 объект
> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC] / XObject >>> / Tabs / S / Type / Page >>
эндобдж
415 0 объект
> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC] / XObject >>> / Tabs / S / Type / Page >>
эндобдж
421 0 объект
> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC] / XObject >>> / Tabs / S / Type / Page >>
эндобдж
427 0 объект
> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC] / XObject >>> / Tabs / S / Type / Page >>
эндобдж
433 0 объект
> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC] / XObject >>> / Tabs / S / Type / Page >>
эндобдж
439 0 объект
> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC] / XObject >>> / Tabs / S / Type / Page >>
эндобдж
445 0 объект
> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC] / XObject >>> / Tabs / S / Type / Page >>
эндобдж
451 0 объект
> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC] / XObject >>> / Tabs / S / Type / Page >>
эндобдж
457 0 объект
> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC] / XObject >>> / Tabs / S / Type / Page >>
эндобдж
463 0 объект
> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC] / XObject >>> / Tabs / S / Type / Page >>
эндобдж
469 0 объект
> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC] / XObject >>> / Tabs / S / Type / Page >>
эндобдж
475 0 объект
> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC] / XObject >>> / Tabs / S / Type / Page >>
эндобдж
481 0 объект
> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC] / XObject >>> / Tabs / S / Type / Page >>
эндобдж
487 0 объект
> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC] / XObject >>> / Tabs / S / Type / Page >>
эндобдж
493 0 объект
> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC] / XObject >>> / Tabs / S / Type / Page >>
эндобдж
499 0 объект
> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageC] / XObject >>> / Tabs / S / Type / Page >>
эндобдж
505 0 объект
> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageC] / XObject >>> / Tabs / S / Type / Page >>
эндобдж
511 0 объект
> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC] / XObject >>> / Tabs / S / Type / Page >>
эндобдж
517 0 объект
> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageC] / XObject >>> / Tabs / S / Type / Page >>
эндобдж
523 0 объект
> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC] / XObject >>> / Tabs / S / Type / Page >>
эндобдж
529 0 объект
> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC] / XObject >>> / Tabs / S / Type / Page >>
эндобдж
535 0 объект
> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageC] / XObject >>> / Tabs / S / Type / Page >>
эндобдж
541 0 объект
> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC] / XObject >>> / Tabs / S / Type / Page >>
эндобдж
547 0 объект
> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC] / XObject >>> / Tabs / S / Type / Page >>
эндобдж
553 0 объект
> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC] / XObject >>> / Tabs / S / Type / Page >>
эндобдж
559 0 объект
> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageC] / XObject >>> / Tabs / S / Type / Page >>
эндобдж
565 0 объект
> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageC] / XObject >>> / Tabs / S / Type / Page >>
эндобдж
571 0 объект
> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageC] / XObject >>> / Tabs / S / Type / Page >>
эндобдж
577 0 объект
> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageC] / XObject >>> / Tabs / S / Type / Page >>
эндобдж
583 0 объект
> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageC] / XObject >>> / Tabs / S / Type / Page >>
эндобдж
589 0 объект
> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageC] / XObject >>> / Tabs / S / Type / Page >>
эндобдж
595 0 объект
> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageC] / XObject >>> / Tabs / S / Type / Page >>
эндобдж
601 0 объект
> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageC] / XObject >>> / Tabs / S / Type / Page >>
эндобдж
607 0 объект
> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageC] / XObject >>> / Tabs / S / Type / Page >>
эндобдж
613 0 объект
> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC] / XObject >>> / Tabs / S / Type / Page >>
эндобдж
619 0 объект
> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageC] / XObject >>> / Tabs / S / Type / Page >>
эндобдж
625 0 объект
> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC] / XObject >>> / Tabs / S / Type / Page >>
эндобдж
631 0 объект
> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC] / XObject >>> / Tabs / S / Type / Page >>
эндобдж
637 0 объект
> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC] / XObject >>> / Tabs / S / Type / Page >>
эндобдж
643 0 объект
> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageC] / XObject >>> / Tabs / S / Type / Page >>
эндобдж
649 0 объект
> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageC] / XObject >>> / Tabs / S / Type / Page >>
эндобдж
655 0 объект
> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageC] / XObject >>> / Tabs / S / Type / Page >>
эндобдж
661 0 объект
> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageC] / XObject >>> / Tabs / S / Type / Page >>
эндобдж
2121 0 объект
> поток
HMO1sD # C513Dlty; Fx% y + b @ h] 9-Eg0 \ ^ \ v; a; _ = h
psŋAl @! Ȣ
`5 {R [xS
= $: ӷ`Z ^?
.