Нагрузка на швеллер таблица

Швеллер – вид фасонного металлопроката с поперечным сечением П-образной формы. Широко используется в строительстве в роли балок перекрытия, перемычек, востребован при отделке фасадов для устройства каркаса под облицовочный материал. Для правильного выбора номера швеллера необходимо знать, какую нагрузку он должен будет выдерживать при эксплуатации, способ закрепления, длину пролета, количество изделий, укладываемых вместе, материал изготовления.

Расчетные схемы для подбора номера швеллера

Каждый случай горизонтальной укладки швеллера можно привести к стандартной расчетной схеме. В зависимости от типа закрепления и распределения нагрузки, выделяют следующие виды балок:

• Однопролетная шарнирно-опертая. Нагрузка распределена равномерно. Пример: профильный прокат, применяемый для устройства межэтажных перекрытий.
• Консольная. Имеет один жестко закрепленный конец, нагрузка равномерно распределена. Обычно по такой схеме изготавливается козырек над подъездом из двух швеллеров, пространство между которыми заполнено армированным бетоном.
• Шарнирно-опертая, имеющая две опоры и консоль для укладки балконных плит.
• Однопролетная шарнирно-опертая, на которую оказывают воздействие две сосредоточенные силы. Обычно на нее укладывают две другие балки.
• Однопролетная с двумя опорами, на которую воздействует одна сосредоточенная сила.

Сбор нагрузок, выдерживаемых швеллером

Для нахождения требуемого номера профиля, помимо расчетной схемы, необходимо определить вес, который должен будет выдержать швеллер. В соответствии со СНиПом 2.01.07-85, выделяют следующие типы нагрузок:

• Постоянные. К ним относятся: вес самого швеллера и конструкций, которые на него опираются.
• Временные. Разделяются на длительные (масса временных перегородок, слоя воды) и кратковременные (вес людей, ветровые и снеговые нагрузки).
• Особые. Возникают в нестандартных ситуациях: при взрывах, из-за деформации основания, в связи с сейсмическим воздействием.

После определения всех исходных параметров можно воспользоваться онлайн-калькулятором или произвести самостоятельные расчеты по формулам.

Швеллер имеет характерную п-образной форму с поперечным сечением. У швеллера существует две части — стенки и полки. На поперечном срезе под стенкой подразумевают «перемычки», а под полками — ножки, имеющие форму буквы «П». Данный металлопрокат используется строителями преимущественно при постройке объектов в машиностроительной сфере, так как он не подвержен коррозии и более долговечен.

Особенности металлопроката

Металлический швеллер изготавливают методом горячей пластической деформации заготовки из проката из стали. Он может быть с лежащими в одной плоскости гранями, оцинкованный, гнутой формы, с уклоном граней. Параметры и размеры металлопроката строго нормированы. Изготавливают изделия как для общего, так и для специального назначения при эксплуатации. Наиболее распространенное применение в строительной сфере швеллер получил при:

• Фасадной отделке.
• В качестве опорных колонн.
• Монтаже длинных пролетов.
• В роли балок перекрытия.
• Возведении косоуров лестниц.
• Монтировании быстровозводимых зданий.
• Постройке и укреплении мостов.
• Для каркаса гаражных построек.
• Установке дверных либо и оконных перемычек.

Нагрузки

Очень важно правильно подобрать номер изделия, который указывает на его размер и высоту. Чтобы не ошибиться с подбором нужного швеллера необходимо точно знать о нагрузке, которую сможет выдержать металлопрокат при использовании. Необходимо определить способ, которым будет прикрепляться металлопрокат. Для этого важно знать длину и материал пролета, какое количество изделий будет использоваться для совместного укладывания. Нагрузки делятся на следующие типы:

• Постоянные (вес швеллера и использованных опорных конструкций).
• Временные (перегородки).
• Кратковременные (порывы ветра, нагрузки при снегопаде и влажных осадках).
• Особые (взрывы, сейсмическое воздействие, деформация).

Для применения швеллера необходимо выполнить стандартный расчет. Выделяются несколько разновидность балок, но все зависит от способа закрепления и правильного распределения нагрузки. Для обеспечения надежности и крепости строительских конструкций также обязательно произвести расчет жесткости используемого металлопроката. Прогиб расчета на прочность не должен превышать допустимое значение и нормы. Проведение всех этих расчетов обязательно при проектировании перекрытий для жилых зданий и придомовых построек, офисных зданий.

Важно дополнительно выполнить расчет швеллера на прогиб и изгиб по стандартным схемам нагрузки:

1. Шарнирно-опертой однопролетной. (Металлопрокат используется для межэтажного перекрытия и нагрузка распределяется равномерно).
2. Однопролетной шарнирно-опертой с балкой с двумя сосредоточенными силами. (Перемычка, на которую опираются две балки перекрытия).
3. Консольной балке с жесткой заделкой и одной сосредоточенной силой для распределения равномерной нагрузки.
4. Шарнирно-опертой с двумя опорами и консолем для балконных плит.

Читайте также

Швеллер – вид металлопроката, который отлично себя зарекомендовал в строительстве и машиностроительной отрасли промышленности. Зачастую он применяется для изготовления всевозможных металлоконструкций (крановых мостов, ферм, лестниц, цеховых пролетов и пр.), при монтаже быстровозводимых зданий и сооружений, каркасов гаражей, стеллажей складских помещений, перекрытий, оснований крыш, армирования и усиления прочих конструкций. Основное достоинство – это высокая несущая способность швеллера, которая имеет место благодаря форме его сечения (П-образное), при относительно малой металлоемкости.

Методика расчета размера швеллера, таблица моментов сопротивления швеллера по ГОСТ — смотрите .

Расчет нагрузки на швеллер (расчет на прочность)

П-образный профиль, как горячекатаный, так и гнутый применяется в различных конструкциях и металлоконструкциях, которые чаще всего работают либо на изгиб, либо на изгиб + растяжение/сжатие. Расчет швеллера на прогиб (на прочность) – является обязательным при проектировании изделия, в состав которого входит данный профиль. Он может быть проверочным и проектировочным. Рассмотрим на примере расчет распределенной нагрузки на швеллер, который имеет шарнирное закрепление.

Пусть имеется швеллер 10П, изготовленный из стали 09Г2С. Длина балки составляет 10 метров. Для того, чтобы определить допустимое значение нагрузки на швеллер (допустимые значения), необходимы некоторые справочные данные. Возьмем их из соответствующих ГОСТов и СНиПов.

Предел текучести стали 09Г2С (или нормативное сопротивление) составляет Rун = 345 МПа. Моменты сопротивления швеллера 10П берем из ГОСТ 8240-97, и их значения относительно осей Х и Y составляют: Wx=34,9 см3, Wy=7,37 см3. Максимальный изгибающий момент возникает балке с таким типом закрепления и нагружения посередине, и определяется из выражения: М = W∙Rун.

Произведем расчет допустимого момента для двух случаев расположения швеллера: 1) стенка расположена вертикально; 2) стенка расположена горизонтально. Тогда:

• М1 = 34,9∙345=12040,5 Н∙м
• М2 = 7,37∙345=2542,65 Н∙м

Зная момент, определим допустимые значения распределенной нагрузки на швеллер. Она составит:

q1 = 8∙М1/L2 = 8∙12040,5/102 = 963,24 Н/м или 96,3 кгс/м
q2 = 8∙М2/L2 = 8∙2542,65/102 = 203,4 Н/м или 20,3 кгс/м

Получив значения допустимых распределенных нагрузок на швеллер, можно сделать вывод, что при данных условиях несущая способность швеллера расположенного по вертикали примерно в пять раз больше, чем в случае его расположения по горизонтали.

Момент сопротивления швеллера при проектировании перекрытий

При проектировании перекрытий, несущих металлоконструкций не достаточно одного прочностного расчета нагрузки на швеллер. Чтобы обеспечить надежность проектируемой конструкции, необходимо также произвести расчет на жесткость швеллера. Прогиб в данном случае не должен превышать допустимое значение. Эта проверка профиля является обязательной при проектировании перекрытий для жилых и прочих помещений. Для примера возьмем ту же балку, что и ранее. Распределенная нагрузка, действующая на нее, составляет 50 кгс/м или 500 Н/м. Момент инерции швеллера 10П имеет значение Ix = 175 см4. При проверке балки на жесткость, определяется ее относительный прогиб по формуле:

М – изгибающий момент, Н∙м
L = 1000 см – длина хлыста
E = 2,1∙105 МПа – модуль упругости стали
Ix = 175 см4 – момент инерции сечения швеллера

Момент сопротивления швеллера, изгибающий момент равен: М = q∙L2/8 = 500∙102/8 = 6250 Н∙м.

Тогда относительный прогиб швеллера 10П составит: f/L = 6250∙1000/(10∙2,1∙105∙175) = 0,017 = 1/59

Если сравнивать с допустимыми значениями относительно прогиба согласно СНиПам, то данный швеллер нельзя использовать для межэтажных перекрытий, так как там допустимое значение составляет 1/200. Следовательно, несмотря на обеспечение прочности данной конструкции, необходимо подбирать больший профиль швеллера, и проверять его на жесткость.

Октябрь 23rd, 2014 11:52 ДП |

Швеллер это металлическая конструкция, которая имеет П-образную форму. Обычно их применяют при строительстве зданий и сооружений. Такой металлопрокат используется в качестве балок перекрытий, как различные перемычки, косоуры лестничных маршей и многие другие строительные конструкции. Часто именно швеллер используют как дополнительное усиление для многих элементов.

Швеллеры бывают разного размера и поэтому для каждого вида работ необходимо подбирать специальный металлопрокат. А для этого нужно знать на какую нагрузку его можно рассчитывать. Расчет нагрузки швеллера производится из того какой вид балки, и куда идет нагрузка. Удобней сделать расчет, представляя схему балки.

Виды нагрузок и швеллеров

Вид А. К такому типу относятся балки, где имеются жесткие заделки. Нагрузка обычно поступает равномерно. Это могут быть козырьки над подъездами. Для их изготовления применяют сварку. Делают из двух швеллеров, присоединенных к стене, а пространство заполняется железобетоном.

Вид B. К этому типу относятся однопролетные балки, нагрузка распределяется равномерно. Обычно это балки междуэтажных перекрытий.

Вид C. Это шарнирно-опертые балки. Они имеют две опоры с консолью, нагрузка между ними распределяется равномерно. Это балки перекрытий, обычно они выпущены за пределы наружных стен. Это необходимо для создания опоры балконных плит.

Вид D. Это однопролетные шарнирно-опертые балки, на которых две сосредоточенные силы. Это обычно перемычки, на которые опираются пара балок перекрытий.

Вид.E Это однопролетные шарнирно-опертые балки, где сосредоточена одна сила. Обычно это перемычки, на которую опираются балки перекрытия.

Вид F. Это консольные балки, где сосредоточена одна сила. Это может быть козырек над подъездом или входом в дом. Только в данном случае между швеллерами укладываются металлические листы, а них же сверху ставится стенка из кирпича.

Схемы будут выглядеть так: Вид A Вид D Вид B Вид E Вид C Вид F

Строительство трудно себе представить без применения швеллера. Он очень популярен при строении дома, может использоваться в качестве балок перекрытия, перемычек и других видов строительства. Швеллер является распространенным металлопрокатом из всех других доступных.

Важно помнить, что в строительстве следует четко все просчитать и поэтому бездумно покупать и устанавливать швеллер не нужно. Для этого мы и рассмотрим как рассчитать швеллер, для того чтобы избежать непредвиденных ситуаций. Сам расчет производится в специальном калькуляторе по типам и по номеру.
Рассмотрим каждый такой тип, а также приведем пример и узнаем, что он означает:

Тип 1 является балка однопролетная шарнирно-опертая с устойчивой распределенной нагрузкой. Примером первого типа будет балка с перекрытием между этажами.
Тип 2 является балка консольная с жесткой заделкой и распределенной равномерно нагрузкой. Примером второго типа это козырек, который был выполнен с помощью сварки двух швеллеров с одной стороны к стене и был заполнен пространством ввиде железобетона.
Тип 3 является балка шарнирно-опертая, которая держится с консолью на двух опорах с устойчивой распределенной нагрузкой. Примером третьего типа будет балка, которая перекрывает балконную плиту наружной стеной.
Тип 4 является балка однопролетная шарнирно-опертая, сосредоточенная одной силой. Примером четвертого типа будет перемычка, на которую опирается всего лишь одна балка перекрытия.
Тип 5 является балка шарнирно-опертая, сосредоточенная двумя силами. Примером пятого типа будет перемычка, на которую могут опираться около двух балок перекрытия.
Тип 6 является балка консольная, сосредоточенная одной силой. Примером шестого типа будет козырек или еще называется парад фантазий, работает по принципу второго типа, только кирпичная стенка находится там, где швеллеры, между которыми располагается металлический лист.

Калькулятор расчета швеллера

Калькулятор очень удобен тем, что вы в режиме онлайн можете производить расчеты швеллера. Подбирать необходимые вам размеры и устанавливать количество швеллеров, которые будут соответствовать определенным стандартам и ГОСТам.

А также сможете узнать массу швеллера, его длину, у вас получатся в результате с левой стороны исходные данные, а справа калькулятор покажет результат по прогибу. По графику вы четко увидите по осям расположение швеллера и какова будет нагрузка выдержки по этим осям, что является наглядным примером дальнейшей работы.

В исходные данные расчетного калькулятора входит:
— длина пролета обозначает L
— нормативная нагрузка измеряется в кг/м
— Fmax
— количество швеллеров минимум один
— расположение по осям (Х или У)
— расчетное сопротивление R
— размер швеллера (с уклоном полок, с параллельными гранями, экономичные, специальные, легкой серии).
Результат расчета изгиба швеллера в калькулятор:
с параллельными гранями:
— Wтреб и Fmax
— расчет по прогибу (Fбалки и запас)
С уклонном полок:
— расчет по прочности (Fбалки и запас)
И также само просчитываются и другие виды балок.

Выводы по работе со швеллером

Можно сделать выводы, что применение швеллера в строительстве набирает обороты и современные технологии позволяют в режиме онлайн прорабатывать всевозможные варианты строительства.

Такой калькулятор вы с легкостью найдете в интернете, предлагается множество различных вариантов и видов калькуляторов. Следует выбирать тот калькулятор, который на ваш взгляд будет самым точным с достоверными результатами.

Размеры швеллеров
Параметры металлопроката указываются в цифрах. Допустим, индекс 5 означает, что высота швеллера составляет 50мм. При этом стандартные размеры балок не должны превышать значения 4м — 12м. Маркировка указывается стандартной. Обозначение швеллеров идет на специальных бирках.

Расчет несущей способности швеллера.
Чтобы подыскать металлопрокат, который бы подходил для конкретного случая, вам необходимо провести необходимые расчеты. В основе всех вычислений лежат два показателя: расстояние от одной стены до другой и будущая нагрузка на всю конструкцию.

Прочность металлической балки определяется следующими параметрами:

• форма поперечного сечения;

• длина изделия;

• площадь поперечного сечения;

• метода закрепления швеллера.

Допустимая нагрузка на швеллер, как правило, указана на маркировке изделия, в виде размера. Чем больше данное число в наименовании металлопроката, тем большую нагрузку он готов выдержать. Вычисление нагрузки, воздействующей на профиль, представляет собой совокупность воздействий постоянного и переменного характера, а также воздействий от перекрытия. Данный показатель обычно выражают в килограммах на один погонный метр профиля, считая величиной нормативной нагрузки.
Но когда речь заходит о расчете несущей способности стального швеллера, то нормативное воздействие необходимо умножить на коэффициент прочности по нагрузке. А уже к полученному показателю прибавляется вес изделия и вычисляется момент сопротивления. Этих данных становится достаточно для того, чтобы из имеющего сортамента выбрать необходимый профиль для ваших строительных работ.

Подбор швеллера по нагрузке.
Расчеты на жесткость и прочность балки проводятся для определения размеров поперечного сечения металлопроката. И для таких целей необходимы следующие данные:

2. Общая длина швеллера, расстояние между нагрузками;
• Тип, положение и количество опор;
• Расчетная схема нагружения;
• Величина R (расчетного сопротивления) допустимых напряжений материала из которого выпущена балка.

Выбор стальных прокатных профилей по условию прочности делается в следующей последовательности:

2. Будущая конструкция переводится в расчетную схему, в которой указывается текущая нагрузка на балку. При этом те элементы, которые не оказывают влияния на общую схему нагружения, обычно не принимаются в расчет.
• Для получения схемы расчетов строятся эпюры (М) распределения внутренних изгибающих моментов;
• Далее определяется показатель максимального изгибающего момента Mmax и указывается опасное сечение балки;
• Вычисляется момент сопротивления сечения (Wmin), который обеспечивает необходимую прочность конструкции по следующей формуле:
  Wmin>=Mmax/R, где
  R — это величина расчетного сопротивления металла, из которого изготовлена балка.
• Заглядываете в сортамент прокатной стали и для нужного сечения швеллера вы выбираете требуемый номер профиля, значение Wx которого больше нашего расчетного показателя Wmin.
  Если швеллер выпускается из двух и более профилей, то Wmin всего изделия увеличивается на соответствующее число раз.

Расчет нагрузки на швеллер.

• Нужный момент сопротивления балки (Wmin);

• Показатель максимального прогиба для изделия, который перекрывает пролет требуемой длины;

• углы поворота;

• величину поперечных сил, напряжений и изгибающих моментов, которые возникают в изделии от воздействия нагрузок;

• построение эпюр прогибов;

• проверка и подбор сечения стального металлопроката;

Расчёт выполнен: 09.12.2015 22:54:10

Исходные данные:
Длина балки: 4.4m

Условия закрепления:
— слева: шарнирная опора
— справа: шарнирная опора

Нагрузки на балку:
— сосредоточенные силы F[m], kg (1 шт)
F = 300
— крутящие моменты M[m], kg·m (1 шт)
M = 300
— распределённые нагрузки Q[m], kg/m (2 шт)
Q = 0: 300
Q = 12.3: 12.3

Опорные реакции:
R = -465.24 kg
R = -548.88 kg

Результаты расчёта балки:

Точки пересечения эпюр с 0, m
Эпюра U: (2.108)
Эпюра Q: (2.2)
Эпюра M: (0)

Максимумы / минимумы эпюр, привязки в m
Mmax = 872.77 kg·m
Mmin = 0 kg·m
Qmax = 465.24 kg
Qmin = -548.88 kg
Umax = 50.88 град-2
Umin = -53.03 град-2
Pmax = 0.00 m-3
Pmin = -12.82 m-3
Nmin = 0.00 МПа
Nmax = 121.58 МПа
Kmin = -9.11 МПа
Kmax = 7.72 МПа
Smin = 13.38 МПа
Smax = 121.83 МПа

Сортамент: Швеллеpы с паpаллельными гpанями полок по ГОСТ 8240-89
Элемент: Темы следующих статей:

«>