Предельный прогиб металлической балки. Что такое предельный прогиб балки

Расчеты деформации балок необходимо выполнять практически для каждой конструкции, чтобы обеспечить ее надежность и прочность. Балки деформируются под воздействием внешних и внутренних факторов, а также природных явлений.

Максимально допустимый прогиб металлической балки

Пределы деформации и смещения, определенные в этих стандартах, известны как fu

Расчеты должны быть основаны на следующих требованиях

a) технические (обеспечение условий для нормальной работы, включая техническое и контрольное оборудование, контрольно-измерительные приборы)

b) структурные (обеспечение целостности конструкции и прилегающих элементов ее соединений и обеспечение определенных уклонов); и

c) нормальный (предотвращение вредного воздействия и дискомфорта, вызванного вибрациями); и

г) эстетико-психологические (обеспечение благоприятного впечатления от внешнего вида сооружения и предотвращение восприятия опасности).

Каждое из вышеперечисленных требований должно быть выполнено путем расчета, независимо от других требований.

Пределы структурной вибрации должны определяться в соответствии с положениями пункта 4 Приложения 6 к Рекомендации. 4 Рекомендуемого приложения 6.

10.2. условия проектирования, при которых должны быть указаны деформации и перемещения и соответствующие нагрузки, а также требования к конструктивным высотам, изложены в пункте 5 Рекомендуемого приложения.

10.3. Предельные деформации элементов крыши и перекрытий, ограниченные с точки зрения технических, конструктивных и физиологических требований, необходимо измерять по кривым осям, соответствующим состоянию элементов при приложении нагрузок, от которых происходят деформации Деформациями, ограниченными с точки зрения эстетических и психологических требований, являются рассчитывается по прямым линиям, соединяющим опоры элементов (см. также пункт 7 в рекомендуемом приложении 6).

10.4. деформация конструкции не ограничивается по эстетическим и психологическим причинам, если она не влияет на внешний вид конструкции (например, мембранные покрытия, наклонные навесы, конструкции с болтающимися или поднятыми нижними ремнями) или если элементы конструкции не видны. Трансформаторы также не ограничиваются вышеуказанными требованиями к крышам и кровельным конструкциям в местах кратковременного использования (например, трансформаторные подстанции, чердаки).

ПРИМЕЧАНИЯ. Для всех типов крыш целостность кровельного слоя, как правило, должна обеспечиваться конструктивными средствами (например, компенсаторами, наклонными элементами крыши), а не путем увеличения жесткости несущих элементов.

10.5. коэффициент грузоподъемности всех рассматриваемых грузов и коэффициент динамичности грузов от вилочных погрузчиков, электротележек, кранов и кранов следует считать равным единице.

Ответственность должна быть возложена в соответствии с обязательным Приложением 7.

10.6. для конструктивных элементов зданий и сооружений, предельные деформации и смещения которых не указаны в настоящем и других нормативных документах, вертикальные и горизонтальные деформации и смещения от постоянных, длительных и кратковременных нагрузок составляют 1/75 проема или консольного проема.

ВЕРТИКАЛЬНЫЕ ПРЕДЕЛЬНЫЕ ПРОГИБЫ ЭЛЕМЕНТОВ КОНСТРУКЦИЙ

10.7. нагрузки, определяющие вертикальную краевую деформацию и деформацию конструктивных элементов, приведены в таблице 19. Требования к зазорам между соседними элементами приведены в пункте 6 рекомендуемого Приложения 6.

Предел вертикального прогиба fu

Нагрузки для определения вертикальной деформации

1. балки подкрановых путей, работающие в воздушных и подъемных транспортных средствах:.

С этажа, включая канатные дороги (лифты)

От кабины до рабочей группы (по ГОСТ 25546-82):.

Двутавровая балка

Обратите внимание, что балка I используется несколько реже из-за своей формы. Однако следует помнить, что такие строительные блоки могут выдерживать гораздо большие нагрузки, чем уголки и швеллеры.

Деформация балки I должна быть рассчитана, если она будет использоваться в качестве прочного строительного блока.

Также обратите внимание, что не все типы балок можно обойти. В каких случаях можно рассчитать деформацию балки I? Всего существует шесть таких случаев, которые соответствуют шести различным типам балок. Эти типы следующие.

• Диафрагменные балки с равномерно распределенной нагрузкой.
• Акробаты с жесткими концами на одном конце и равномерно распределенной нагрузкой.
• Балка с диафрагмой на одном конце с приложенной равномерно распределенной нагрузкой.
• Диафрагменные балки с опорами ясного типа с сосредоточенными силами.
• Шарнирные балки проемов с двумя сосредоточенными силами.
• Акробатика с жесткими окончаниями и концентрацией.

3При ограничении деформации эстетическими и психологическими требованиями, проем L может быть равен расстоянию между внутренними поверхностями несущей стены (или колонны).

Общие сведения

Балки — это конструктивные элементы, стержни, на которые силы действуют перпендикулярно их оси. Все балки, включая деревянные, деформируются под действием этих сил.

Небольшие объезды вполне допустимы. Например, когда мы ходим по деревянному полу, мы часто чувствуем, как он слегка подпрыгивает. Однако если деформация превышает допустимые значения, это может привести к повреждению.

Деформации, отвечающие следующим требованиям, считаются приемлемыми

Для того чтобы узнать, насколько деформируется отдел в конкретном случае, необходимо провести некоторые расчеты на жесткость и выносливость. Следует отметить, что эту работу обычно выполняют инженеры-строители. Однако в частном строительстве, ознакомившись с некоторыми видами, вы можете сделать это самостоятельно.

Допускается незначительная деформация пластин

Следует сказать, что расчет деформации деревянных балок — очень ответственная задача, так как каждая конструкция должна отвечать определенным требованиям по выносливости. Поэтому балки должны обладать определенной устойчивостью и жесткостью, чтобы конструкция могла выдерживать прогнозируемые нагрузки с определенным запасом прочности.

Допустимая нагрузка

Наиболее важным критерием при выборе строительных материалов является мощность деревянной балки перекрытия. Этот параметр указывает на величину нагрузки, которую могут выдержать данные без потерь.

Допустимая нагрузка зависит от положения балки. При использовании в качестве чердачного перекрытия постоянная нагрузка на элементы снижается примерно до 50 кг/м2. При этом рабочая нагрузка составляет 90 кг/м2. Для конструкций, где балка выступает в качестве первого этажа, нагрузка составляет 150-250 кг/м2.

Однако это средние значения, и их нельзя использовать в качестве объективных данных. Каждая конструкция требует специализированных расчетов, учитывающих все параметры нагрузки и другие влияющие факторы.

Расчет

Такие параметры, как прочность и жесткость, взаимосвязаны. Поэтому сначала определяется жесткость детали, а затем на основе рассчитанных данных вычисляется деформация.

Для получения точных значений не требуются сложные инженерные расчеты. Чтобы избежать ошибок, рекомендуется использовать систему, достаточно упрощенную для частного строительства.

Метод расчета состоит из нескольких этапов.

• Составление расчетной схемы и определение геометрических параметров балки.
• Определение максимальных нагрузок, приложенных к компонентам, включая перегородки, воздушные конструкции и т.д.
• Расчет максимальной деформации.

Все эти шаги более подробно рассматриваются ниже.

Диаграмма влияния расстояния между опорами на деформацию.

Расчетная схема

Процесс расчета можно легко выполнить вручную. Все, что вам нужно знать, это форму поперечного сечения и размеры детали.

Вам также необходимо учесть следующие моменты

• Как поддерживается предмет.
• Длина проема, т.е. расстояние между опорами. Например, если сооружен пол, а расстояние между стенами составляет 4 м, то проем «l» будет равен 4 м.

Для перекрытий используется метод расчета, при котором нагрузка распределяется равномерно по сечению. В тех случаях, когда необходимо рассчитать деформации от сосредоточенного воздействия, например, в напольных кухнях, используется схема, учитывающая сосредоточенную и направленную нагрузку F, равную весу конструкции.

Размеры прямоугольных балок

Для определения деформации ‘f’ необходимо знать геометрические свойства, обозначенные буквой ‘j’, например, момент инерции сечения. Момент инерции рассчитывается по следующему уравнению

Внимание! Момент инерции прямоугольной балки зависит от того, как она расположена в пространстве. Если более широкую сторону детали приложить к стене, момент инерции будет меньше, но деформация будет больше. Примером может служить доска, положенная на бок, которая прогибается гораздо меньше, чем доска, положенная ровно.

Определение максимальной нагрузки

Чтобы определить максимальную нагрузку, необходимо сложить все параметры древесины, такие как

• Его вес
• Вес одного квадратного метра пола, и
• Влияние разделительной стены на перекрытие. Этот показатель также измеряется в килограммах на квадратный метр.

Кроме того, необходимо учитывать коэффициент, выраженный буквой «k», равный расстоянию между балками (измеряется в метрах). Например, если расстояние между ними составляет 700 мм, то коэффициент равен 0,7.

Кухни и другие конструкции будут нагружать пол дополнительными нагрузками

Совет: За помощью в расчете конструкции вашего дома вы можете обратиться к специалистам. Однако стоимость их услуг может быть довольно высокой. Поэтому в большинстве случаев вы можете управлять проектом самостоятельно.

Для упрощения расчетов можно получить следующие средние параметры

• Вес плиты составляет 60 кг.
• Номинальная временная нагрузка на пол составляет 250 кг.
• Номинальная нагрузка на разделительную стенку составляет 75 кг.

3При ограничении деформации эстетическими и психологическими требованиями, проем L может быть равен расстоянию между внутренними поверхностями несущей стены (или колонны).

2. поскольку балки (плиты) состоят из материалов с разными упругими свойствами, нейтральная ось балки проходит не через центр веса поперечного сечения, а через смещенный и уменьшенный центр веса. Положение пониженного центра тяжести зависит от причины между модулями упругости бетона и арматуры.

Таблица расчета балок чердачного не эксплуатируемого перекрытия

Расчет нагрузки 200 кг/м2 без нагрузки на деревянный настил из балочной системы

Деревянные перекрытия

Плита. Их сортировка и требования.

Глава 6: Потолки и полы.

Контрольные вопросы.

1.Каковы основные требования к стенам?

2.Типы стен в зависимости от характера и материала работ.

3. предпосылки для монолитного выполнения стен из мелких элементов под нагрузкой. Что такое ссылки?

4. базовая система кладки кирпичных стен.

5.Какую толщину стенок можно уменьшить для экономии материала?

6.Перечислите основные строительные блоки и строительные блоки стены и дайте им определение.

7.Когда следует устанавливать деформационные швы? Каковы их типы?

Потолки и стены являются основными конструктивными элементами здания и делятся на этажи. Потолки могут быть промежуточными этажами, чердаками и подвалами. Потолки должны быть прочными. Это означает, что они могут выдерживать постоянные и временные нагрузки, приложенные к ним.

Важным требованием к эксплуатационным характеристикам полов является их жесткость. Если пол недостаточно жесткий, он будет значительно деформироваться под воздействием нагрузок, вызывая растрескивание. Агитация оценивается по относительной деформации, которая равна причине абсолютной деформации в сторону открытия. Его цена не должна превышать 1/200 для мансардных потолков и 1/250 для промежуточных этажей.

Тепловые требования предъявляются к чердачным перекрытиям и подвалам отапливаемых зданий, а также к полам, разделяющим отапливаемые помещения.

Особое внимание следует уделить конструкции полов в местах их соприкосновения со стенами с нагрузкой, так как это может создать мостики холода в стенах и вызвать дискомфорт при эксплуатации здания.

Пол должен обладать достаточным звукопоглощением. Для этого следует использовать многослойные конструкции пола с различными звукоизоляционными свойствами, поддерживая основную конструкцию пола звукопоглощающими подушками и тщательно герметизируя любые утечки. Пол также должен отвечать требованиям пожарной безопасности, соответствующим классу здания.

В зависимости от назначения помещений к потолкам также могут предъявляться особые требования: гидроизоляция (для потолков в санузлах, душевых, ванных, прачечных), негорючесть (в пожарных зонах), воздухонепроницаемость (при расположении на нижних этажах цехов, котельных и т.д.).

Независимо от расположения пола в здании, его конструктивное решение должно быть экономически и технологически обосновано.

В зависимости от дизайнерского решения полы можно разделить на: балочные, в которых основным несущим элементом являются балки, на которых размещены настилы, накаты и другие элементы перекрытий; перекрытия, состоящие из несущих плит или настилов, опирающихся на вертикальные несущие опоры здания или на балки и обрешетку; безбалочные перекрытия, состоящие из плиты, соединенной с вертикальной опорой несущей крышкой.

В зависимости от материала, из которого изготовлены основные несущие элементы, непосредственно передающие нагрузку на стены и обрешетку, бывают перекрытия из железобетона, деревянные и стальные балки.

Деревянные полы в основном используются в малоэтажных зданиях и в районах, где древесина является местным материалом. Этот тип напольного покрытия легко устанавливается и имеет низкую стоимость. Одним из недостатков деревянных полов является низкая долговечность, обгораемость, возможность гниения и низкая прочность.

ПРИМЕЧАНИЯ. Для всех типов крыш целостность кровельного слоя, как правило, должна обеспечиваться конструктивными средствами (например, компенсаторами, наклонными элементами крыши), а не путем увеличения жесткости несущих элементов.

Расчет на жесткость

• M — максимальный момент на балке крыши,
• Wn,min — момент сопротивления сечения (табличное значение),
• Ry — сопротивление изгибу (расчетное значение),
• γc — индекс условий труда (вкладка индекса).

Этот расчет не требует особых усилий, но для получения более точного значения необходимо следующее:

• рабочий чертеж участка,
• определение характеристик балки, характера поперечного сечения,
• определение максимальной нагрузки, приложенной к балке,
• определить точку максимальной деформации,
• проверьте прочность на максимальный изгибающий момент.

Минимальная высота сварных балок по условиям предельных прогибов.

Минимальная высота балки hmin определяется жесткостью балки — ее предельной деформацией. Минимальная высота балки определяется из формулы деформации. Для нагрузки, равномерно распределенной по длине балки

где rn и gn — временная (при необходимости с учетом динамического коэффициента) и постоянная нормативные нагрузки на 1 м длины балки (без коэффициента перегрузки); l — пролет балки; EJb — жесткость балки на изгиб.

Определение толщины стального настила балки по формуле Телояна и на основе диаграмм в зависимости от нагрузки и предельной деформации.

Процедура выбора сечений составных балок.

1. Задаваясь о , находим по табл. 8.1, , определяем , и. Если расчет ведется по прочности. Найти и принять на основе , стандартный размер металлического сечения для стены.

Расчет на прогиб и его особенности

Это необходимо для всех пластин в случае высоких эксплуатационных нагрузок.

При применении соответствующих факторов применяется следующее:

• Балка, опирающаяся на жесткий и шарнирный кронштейн и испытывающая сосредоточенную нагрузку,
• балка, опирающаяся на жесткую и шарнирную опоры, подвергающаяся распределенной нагрузке; — балка, опирающаяся на жесткую и шарнирную опоры, подвергающаяся распределенной нагрузке,
• консольная нагрузка,
• влияние составной нагрузки.

При определении удержания (путем вычитания относительного смещения узлов балки, минус смещение узлов опоры): ((39,8-9,14) / k) / 30 мм коэффициент надежности) * 100% = ((39, 8-9,14) / 1,1 ) / 30) * 100% = 92,9%.

Пример расчета деформации железобетонной плиты, как балки переменного сечения

Деформация бляшки в результате выбранной схемы конструкции выглядит следующим образом

f = k5ql 4/384eip (321.1)

Тип очень простой и, по-видимому, отличается от классического типа при наличии дополнительных факторов. Коэффициент K учитывает изменение высоты сжатого участка пересечения вдоль балки при приложении изгибающего момента. Если бетон работает с равномерно распределенным зарядом в упругой области, то при приблизительном расчете коэффициент можно получить как K = 0,86. Этот коэффициент позволяет деформировать балку (бляшку) переменного сечения и балку постоянного сечения с постоянной высотой HMIN. Таким образом, существуют только два чужих для вышеуказанных типов — расчетное значение измерения удельной эластичности и инерция уменьшения площади поперечного сечения IP в точке минимизации высоты поперечного сечения. Осталось только точно определить этот момент бездействия и считать меру упругости равной исходной мере.

Для наглядности дальнейшие расчеты производятся для вышеупомянутых бляшек.

Теоретические предпосылки и допущения, принимаемые при определении прогиба ж/б плиты, работающей в области упругих деформаций

Влиянием боковых эффектов на деформацию можно пренебречь, так как отношение высоты к высоте l/h = 560/20 = 28, т.е. отношение больше 10 для длины одной пластины.

2. поскольку балки (плиты) состоят из материалов с разными упругими свойствами, нейтральная ось балки проходит не через центр веса поперечного сечения, а через смещенный и уменьшенный центр веса. Положение пониженного центра тяжести зависит от причины между модулями упругости бетона и арматуры.

3Измерение упругости стали намного больше, чем начальный метр бетона, поэтому при рассмотрении геометрии поперечного сечения плиты как единой секции пересечения необходимо усилить область армирования. Умножается на ES/EB. Для тарелок эта причина составляет AS1 = 20000/245000 = 8 163

Это необходимо для всех пластин в случае высоких эксплуатационных нагрузок.

При применении соответствующих факторов применяется следующее:

• Балка, опирающаяся на жесткий и шарнирный кронштейн и испытывающая сосредоточенную нагрузку,
• балка, опирающаяся на жесткую и шарнирную опоры, подвергающаяся распределенной нагрузке; — балка, опирающаяся на жесткую и шарнирную опоры, подвергающаяся распределенной нагрузке,
• консольная нагрузка,
• влияние составной нагрузки.

Горизонтальное периферийное сближение мостов открытых кранов от горизонтальных и распределительных вертикальных нагрузок одним краном (без включения фундаментов) ограничивается на основании технических требований 20 мм.

Расчет на прогиб и его особенности

Это необходимо для всех пластин в случае высоких эксплуатационных нагрузок.

Читайте также: Дренажные шарошки: назначение, органы эксплуатации, какие материалы лучше использовать для монтажа

При применении соответствующих факторов применяется следующее:

• Балка, опирающаяся на жесткий и шарнирный кронштейн и испытывающая сосредоточенную нагрузку,
• балка, опирающаяся на жесткую и шарнирную опоры, подвергающаяся распределенной нагрузке; — балка, опирающаяся на жесткую и шарнирную опоры, подвергающаяся распределенной нагрузке,
• консольная нагрузка,
• влияние составной нагрузки.

Варианты перекрытия для разных помещений

В зависимости от типа помещения деревянные пластины могут иметь различную конструкцию. Всего существует три варианта.

• Подвальные потолки, характеризующиеся перепадами температур и повышенной влажностью, требуют гидропароизоляции, повышенной теплоизоляции и специальных отражающих листов или мембран.
• Полы между этажами требуют более простой конструкции и звукоизоляции для обеспечения равномерной температуры и постоянной влажности.
• Для чердачных полов, когда они не отапливаются, используются те же наполнители, что и для подвальных полов, но изоляция располагается в порядке, противоположном направлению холода.

Детали конструкции различных пластин описаны ниже.

Произведение расчётов

После определения типа конструкции необходимо сначала рассчитать количество всех балок с учетом требуемых сечений пересечения и расположения. Точные расчеты помогут избежать неприятных сюрпризов во время эксплуатации.

Длина балки рассчитывается в зависимости от размера проема и выбранного способа монтажа. При традиционном методе общая длина включает в себя ширину проема и длину аксессуаров, размещаемых на conti При использовании связок длина балки равна ширине диафрагмы.

Расстояние между балками или ступенями обычно составляет более 60 см и менее 1 м, но может располагаться и чаще. Число рассчитывается путем деления длины проема на выбранное расстояние, обеспечивая при этом, чтобы крайний луч находился на расстоянии не менее 5 см от стены.