Содержание
В Таблице 164.1 приводятся основные расчетные значения для двутавров стальных горячекатанных согласно ГОСТ 8239-89.
Данный стандарт распространяется на горячекатанные стальные двутавры с уклоном внутренних граней полок.
Таблица 164.1. Двутавры
Примечания:
1. Площадь поперечного сечения и масса 1 м двутавра вычищены по номинальным размерам; плотность стали принята равной 7,85 г/см 3 .
2. Величины радиусов закругления, уклона внутренних граней полок, толщины полок, указанные на рисунке 1 и в таблице 1, приведены для построения калибров и на готовом прокате не контролируются.
3. В таблице использованы следующие обозначения:
I — момент инерции;
W — момент сопротивления;
S — статический момент полусечения;
i — радиус инерции;
О — центр тяжести поперечного сечения.
4. Двутавры от № 24 до № 60 не рекомендуется применять в новых разработках.
Расчетные данные для двутавров с параллельными гранями полок приводятся отдельно.
В таблицах 164.2-6 приводятся основные расчетные значения для швеллеров стальных горячекатанных согласно ГОСТ 8240-97.
По форме и размерам швеллеры изготовляют следующих серий:
У — с уклоном внутренних граней полок;
П — с параллельными гранями полок;
Э — экономичные с параллельными гранями полок;
Л — легкой серии с параллельными гранями полок;
С — специальные.
1. Условные обозначения величин, характеризующих свойства швеллера:
h — высота (швеллера);
b — ширина полки;
s — толщина стенки;
t — толщина полки;
R — радиус внутреннего закругления;
r — радиус закругления полки;
Z0 — расстояние от оси Y-Y до наружной грани стенки;
F — площадь поперечного сечения;
I — момент инерции;
W — момент сопротивления;
i — радиус инерции;
Sz — статический момент полусечения.
2. Поперечное сечение швеллеров серий У, С должно соответствовать приведенному на рисунке 2(1), швеллеров серий П, Э, Л — на рисунке 2(2).
3 Размеры швеллеров, площадь поперечного сечения, масса 1 м и справочные значения для осей должны соответствовать приведенным в таблицах 2-6.
3.1 Площадь поперечного сечения и масса 1 м швеллера вычислены по номинальным размерам, плотность стали принята равной 7,85 г/см 3 .
Рисунок 2(1) — поперечное сечение швеллера с уклоном внутренних граней полок, Рисунок 2(2) — поперечное сечение швеллера с параллельными гранями полок.
Таблица 164.2. Швеллеры с уклоном внутренних граней полок.
Таблица 164.3. Швеллеры с параллельными гранями полок
Таблица 164.4. Экономичные швеллеры с параллельными гранями полок.
Таблица 164.5. Легкие швеллеры с параллельными гранями полок
Таблица 164.6. Специальные швеллеры
Надеюсь, уважаемый читатель, информация, представленная в данной статье, помогла вам хоть немного разобраться в имеющейся у вас проблеме. Также надеюсь на то, что и вы поможете мне выбраться из той непростой ситуации, в которую я попал недавно. Даже и 10 рублей помощи будут для меня сейчас большим подспорьем. Не хочу грузить вас подробностями своих проблем, тем более, что их хватит на целый роман (во всяком случае мне так кажется и я даже начал его писать под рабочим названием "Тройник", на главной странице есть ссылка), но если я не ошибся в своих умозаключениях, то роману быть и вы вполне можете стать одним из его спонсоров, а возможно и героев.
После успешного завершения перевода откроется страница с благодарностью и адресом электронной почты. Если вы хотите задать вопрос, пожалуйста, воспользуйтесь этим адресом. Спасибо. Если страница не открылась, то скорее всего вы осуществили перевод с другого Яндекс-кошелька, но в любом случае волноваться не надо. Главное, при оформлении перевода точно указать свой e-mail и я обязательно с вами свяжусь. К тому же вы всегда можете добавить свой комментарий. Больше подробностей в статье "Записаться на прием к доктору"
Для терминалов номер Яндекс Кошелька 410012390761783
Для Украины — номер гривневой карты (Приватбанк) 5168 7422 0121 5641
Кошелек webmoney: R158114101090
- Расчет конструкций . Расчетные данные
формула расчет двухтаврово балка
Примечание: Возможно ваш вопрос, особенно если он касается расчета конструкций, так и не появится в общем списке или останется без ответа, даже если вы задатите его 20 раз подряд. Почему, достаточно подробно объясняется в статье "Записаться на прием к доктору" (ссылка в шапке сайта).
изучаем сопротивление материалов
Моменты инерции двутавра и профилей
Моменты инерции двутавра
Вычислим момент инерции для двутавра (см. рисунок)
- b – ширина полки по оси x,
- h – высота двутавра по оси y
- tw – толщина центральной стенки
- h1 – расстояние между двумя полками (высота стенки)
Тогда, момент инерции двутавра относительно оси x:
Момент инерции двутавра относительно оси y
Здесь:
AB = Площадь прямоугольника B (или C): [math]A_B=frac<2>h_1[/math]
x = расстояние от центра прямоугольника B(или C) от оси y двутавра: [math]x=frac<4>[/math]
Общая площадь двутавра: $$A=2frac<2>cdot b+h_1cdot t_w = (h-h_1)cdot b + h_1cdot t_w $$
Так как оси x и y являются осями симметрии, то статические моменты Sx и Sy равны нулю.
Программа вычисление геометрических характеристик простого двутавра
Осевые моменты инерции прокатных профилей
Осевые моменты инерции прокатных профилей (двутавра, уголков, швеллеров) выписываются из сортамента проката , в соответствии с номером профиля.
Коэффициенты jb для расчета балок на устойчивость
1*. Для балок двутаврового сечения с двумя осями симметрии для определения коэффициента jb необходимо вычислить коэффициент j1 по формуле
, (174)
где значения y следует принимать по табл. 77 и 78* в зависимости от характера нагрузки и параметра a , который должен вычисляться по формулам:
а) для прокатных двутавров
где lef – расчетная длина балки или консоли, определяемая согласно требованиям п. 5.15;
h – полная высота сечения;
Jt – момент инерции сечения при кручении;
б) для сварных двутавров, составленных из трех листов, а также для двутавровых балок с поясными соединениями на высокопрочных болтах
, (176)
для сварных двутавров:
t – толщина стенки;
bf и t1 – ширина и толщина пояса балки;
h – расстояние между осями поясов;
a – размер, равный ;
для двутавровых балок с поясными соединениями на высокопрочных болтах:
t – сумма толщин стенки и вертикальных поясных уголков;
bf – ширина листов пояса;
t1 – сумма толщин листов пояса и горизонтальной полки поясного уголка;
h – расстояние между осями пакета поясных листов;
a – ширина вертикальной полки поясного уголка за вычетом толщины горизонтальной полки.
Значение коэффициента jb в формуле (34) необходимо принимать:
Коэффициенты y для двутавровых балок с двумя осями симметрии
y = 6,6 + 0,053a – 4,5Ч10– 5a 2
Нижний
y = 3,8 + 0,08a
y = 5,35 + 0,04a – 2,7Ч10– 5a 2
y = 1,6y1
y = 1,6y1
Таблица 78* Коэффициенты y для жестко заделанных консолей двутаврового сечения с двумя осями симметрии
| Вид нагрузки | Нагру-женный пояс | Формулы для y при отсутствии закреплений сжатого пояса и a | |
| 4 Јa Ј 28 | 4 | ||
| Сосредоточенная на конце | Верхний | y = 1,0 +0,16a | y 4,0 +0,05a |
| консоли | Нижний | y = 6,2 + 0,08a | y = 7,0 + 0,05a |
| Равномерно распределенная | Верхний | |
|
| Примечание. При наличии закреплений сжатого пояса в горизонтальной плоскости на конце или по длине консоли коэффициенты y следует определять как для консоли без закреплений, кроме случая сосредоточенной нагрузки, приложенной к верхнему поясу на конце консоли, при котором y = 1,75y1 (значение y1 следует принимать согласно примеч. табл. 77). | |||
2. Для балок двутаврового сечения с одной осью симметрии (рис. 28) для определения коэффициента jb необходимо вычислить коэффициенты j1 и j2 по формулам:
; (177)
, (178)
где h1 – расстояние от центра тяжести сечения до оси более развитого пояса;
h2 – то же, до оси менее развитого пояса;
lef – имеет то же значение, что и в формуле (175);
y – коэффициент, вычисляемый по формуле
. (179)
Коэффициенты D, C и B в формуле (179) следует определять по табл. 79 и 80.
Таблица 79 Коэффициенты D и C
| Вид нагрузки | D | Коэффициент С при сечении | |
| двутавровом n Ј 0,9 | тавровом n = 1 | ||
| Сосредоточенная в середине пролета | 3,265 | 0,330m | 0,0826a |
| Равномерно распределенная | 2,247 | 0,481m | 0,1202a |
| Чистый изгиб | 4,315 | 0,101m | 0,0253a |
| Обозначения, принятые в таблице 79: | |||
,
,
здесь J1 и J2 – моменты инерции соответственно большего и меньшего поясов относительно симметрии сечения;
a – следует определять по формуле (175), в которой момент инерции сечения при кручении
,
где bi и ti – соответственно ширина и толщина листов, образующих сечение; d = 1,25 – для двутаврового сечения с одной осью симметрии; d = 1,20 – для таврового сечения.
Таблица 80 Коэффициент B
| Схема сечения и место приложения нагрузки | Коэффициент В при нагрузке | ||
| сосредоточенной в середине пролета | равномерно распределенной | вызывающе чистый изгиб | |
|
d | m | b |
|
d – 1 | m – 1 | b |
|
1 – d | 1 – m | – b |
|
– d | – m | – b |
| Обозначения, принятые в таблице 80: | |||
d = n + 0,734b ; m = n+ 1,145b ;
,
где b1 – ширина более развитого пояса балки;
n – обозначение то же, что и в таблице 79.
Для двутавровых сечений при 0,9 0,7 и 5 Ј lef /b2Ј 25 значение коэффициента j2 необходимо уменьшить умножением на (1,025– 0,015lef /b2) и принимать при этом не более 0,95.
Значения lef /b2>25 в балках с менее развитым сжатым поясом не допускаются.
Значения коэффициентов jb в формуле (34) необходимо принимать по табл. 81, но не более 1,0.
| Значение | Коэффициенты jb при сжатом поясе | |
| j2 | более развитом | менее развитом |
| j2 ·0,85 | jb = j1 | jb = j2 |
| j2>0,85 | |
jb=0,68+0,21j2 |
3*. Для балок швеллерного сечения коэффициент jb следует определять как для балок симметричного двутаврового сечения; при этом значения a необходимо вычислять по формуле (175), а вычисленные значения j1 умножать на 0,7.
Значения Jx, Jy и Jt в формулах (174) и (175) следует принимать для швеллера.
Таблица 82 Моменты инерции при кручении Jt прокатных двутавров по ГОСТ 8239– 72*
| Номер двутавра | Jt, см 4 |
| 10 | 2,28 |
| 12 | 2,88 |
| 14 | 3,59 |
| 16 | 4,46 |
| 18 | 5,60 |
| 18а | 6,54 |
| 20 | 6,92 |
| 20а | 7,94 |
| 22 | 8,60 |
| 22а | 9,77 |
| 24 | 11,1 |
| 24а | 12,8 |
| 27 | 13,6 |
| 27a | 16,7 |
| 30 | 17,4 |
| 30a | 20,3 |
| 33 | 23,8 |
| 36 | 31,4 |
| 40 | 40,6 |
| 45 | 54,7 |
| 50 | 75,4 |
| 55 | 100 |
| 60 | 135 |
Определение свойств металла
1. При исследовании и испытании металла необходимо определять следующие показатели:
химический состав с выявлением содержания элементов, предусмотренных государственными стандартами или техническими условиями на сталь;
предел текучести, временное сопротивление и относительное удлинение при испытаниях на растяжение (рекомендуется проводить их с построением диаграммы работы стали) по ГОСТ 1497–84*;
ударную вязкость по ГОСТ 9454–78* для температур, соответствующих группе конструкций и климатическому району по таблице 50*, и после механического старения в соответствии с государственными стандартами или техническими условиями на сталь.
Для конструкций 1-й и 2-й групп табл. 50*, выполненных из кипящей стали толщиной свыше 12 мм и эксплуатирующихся при отрицательных температурах, дополнительно следует определять:
распределение сернистых включений способом отпечатка по Бауману по ГОСТ 10243–75*;
микроструктуру с выявлением размера зерна по ГОСТ 5639–82*.
Механические свойства стали допускается определять с применением других методов, обеспечивающих надежность результатов, соответствующую испытаниям на растяжение.
2. Отбор проб для химического анализа и образцов для механических испытаний производят из элементов конструкций отдельно для каждой партии металла.
К партии металла относятся элементы одного вида проката (по номерам профилей, толщинам и маркам стали), входящие в состав однотипных элементов конструкций (пояса ферм, решетка ферм, пояса подкрановых балок и т. п.) одной очереди строительства. Партия металла должна относиться не более чем к 50 однотипным отправочным маркам общей массой не более 60 т. Если отправочные марки представляют собой простые элементы из прокатных профилей (прогоны, балки, связи и т. п.), к партии может быть отнесено до 250 отправочных марок.
Число проб и образцов от каждой партии металла должно быть не меньше чем указано в табл. 85, при отборе проб и образцов необходимо соблюдать требования ГОСТ 7564–73*.
Число проверяемых элементов, проб и образцов
| Вид испытаний | Число элементов, | Число | |
проб и образцов
Испытание на растяжение
Испытание на ударную вязкость
Отпечаток по Бауману
2
** Для каждой проверяемой температуры и для испытаний после механического старения.
Место отбора проб и необходимость усиления мест вырезки образцов определяются организацией, проводящей обследование конструкций.
3*. Предел текучести Ryn или временное сопротивление стали Run по результатам статистической обработки данных испытаний образцов вычисляется по формуле
где – среднее арифметическое значение предела текучести или временного сопротивления испытанных образцов;
– коэффициент, учитывающий объем выборки;
– среднее квадратическое отклонение результатов испытаний;
si– предел текучести или временное сопротивление i-го образца;
n – число испытанных образцов (не менее 10).
При значении S/sn>0,1 использование результатов, полученных по имеющимся данным испытаний образцов не допускается.
Основные буквенные обозначения величин
A – площадь сечения брутто;
Abn– площадь сечения болта нетто;
Ad– площадь сечения раскоса;
Af– площадь сечения полки (пояса);
An– площадь сечения нетто;
Aw– площадь сечения стенки;
Awf– площадь сечения по металлу углового шва;
Awz– площадь сечения по металлу границы сплавления;
E – модуль упругости;
G – модуль сдвига;
Jb– момент инерции сечения ветви;
Jm; Jd– моменты инерции сечений пояса и раскоса фермы;
Js– момент инерции сечения ребра, планки;
Jsl– момент инерции сечения продольного ребра;
Jt– момент инерции кручения балки, рельса;
Jx; Jy– моменты инерции сечения брутто относительно осей соответственно x–x и y–y;
M – момент, изгибающий момент;
Mx; My – моменты относительно осей соответственно х–х и у–у;
N – продольная сила;
Nad – дополнительное усилие;
Nbm– продольная сила от момента в ветви колонны;
Q – поперечная сила, сила сдвига;
Qfic– условная поперечная сила для соединительных элементов;
Qs– условная поперечная сила, приходящая на систему планок, расположенных в одной плоскости;
Rba– расчетное сопротивление растяжению фундаментных болтов;
Rbh– расчетное сопротивление растяжению высокопрочных болтов;
Rbp– расчетное сопротивление смятию болтовых соединений;
Rbs– расчетное сопротивление срезу болтов;
Rbt– расчетное сопротивление болтов растяжению;
Rbun– нормативное сопротивление стали болтов, принимаемое равным временному сопротивлению sв по государственным стандартам и техническим условиям на болты;
Rbv– расчетное сопротивление растяжению U-образных болтов;
Rcd– расчетное сопротивление диаметральному сжатию катков (при свободном касании в конструкциях с ограниченной подвижностью);
Rdh– расчетное сопротивление растяжению высокопрочной проволоки;
Rlp– расчетное сопротивление местному смятию в цилиндрических шарнирах (цапфах) при плотном касании;
Rp– расчетное сопротивление стали смятию торцевой поверхности (при наличии пригонки);
Rs– расчетное сопротивление стали сдвигу;
Rth– расчетное сопротивление растяжению стали в направлении толщины проката;
Ru– расчетное сопротивление стали растяжению, сжатию, изгибу по временному сопротивлению;
Run– временное сопротивление стали разрыву, принимаемое равным миннимальному значению sв по государственным стандартам и техническим условиям;
Rwf– расчетное сопротивление угловых швов срезу (условному) по металлу шва;
Rwu– расчетное сопротивление стыковых сварных соединений сжатию, растяжению, изгибу по временному сопротивлению;
Rwun – нормативное сопротивление металла шва по временному сопротивлению;
Rws– расчетное сопротивление стыковых сварных соединений;
Rwy – расчетное сопротивление стыковых сварных соединений сжатию, растяжению и изгибу по пределу текучести;
Rwz – расчетное сопротивление угловых швов срезу (условному) по металлу границы сплавоения;
Ry– расчетное сопротивление стали растяжению, сжатию, изгибу по пределу текучести;
Ryn– предел текучести стали, принимаемый равным значению предела текучести sт по государственным стандартам и техническим условиям на сталь;
S– статический момент сдвигаемой части сечения брутто относительно нейтральной оси;
Wx; Wy– моменты сопротивления сечения брутто относительно осей соответственно х–х и у–у;
Wxn; Wyn– моменты сопротивления сечения нетто относительно осей соответственно х–х и у–у;
bh– ширина выступающей части ребра, свеса;
с; сх; су– коэффициенты для расчета на прочность с учетом развития пластических деформаций при изгибе относительно осей соответственно х–х, у–у;
е– эксцентриситет силы;
hef– расчетная высота стенки;
i– радиус инерции сечения;
imin– наименьший радиус инерции сечения;
ix; iy– радиусы инерции сечения относительно осей соответственно х–х и у–у;
lc– длина стойки, колонны, распорки;
lef– расчетная, условная длина;
lm– длина панели пояса фермы или колонны;
