Содержание
- 1 Разновидности и особенности перекрытий между этажами
- 2 Как сделать межэтажное перекрытие в доме? | блог Проекты коттеджей
- 3 Как правильно выбрать швеллер для перекрытий, расчеты на изгиб
- 4 Швеллер для перекрытия между этажами
- 5 Установка швеллера — как правильно установить на конструкциях?
- 6 Швеллер — использование и нагрузка
Разновидности и особенности перекрытий между этажами
Если Вы хотите построить себе небольшой коттедж или двухэтажный дом, то Вам придется столкнуться с проблемой выбора междуэтажного перекрытия. Прочитав эту статью, Вы узнаете о том, какие они бывают, а также о преимуществах, недостатках и особенностях каждого вида перекрытий.
Межэтажные перекрытия – это крайне важная часть дома, они должны не только выдерживать существенные нагрузки, но и отличаться достаточной шумоизоляцией. Согласитесь, неприятно, когда на первом этаже будет слышен каждый шаг, который делается на втором этаже. Также междуэтажные перекрытия добавляют крепости всей конструкции и забирают на себя часть нагрузок на деформацию.
Все перекрытия делятся на межэтажные, чердачные, подвальные и цокольные.
Каким требованиям должны отвечать перекрытия между этажами?
Основные требования:
- Высокая прочность конструкции, то есть обладание несущей способностью. Этот параметр должен быть рассчитан еще во время проектирования.
- Значительная жесткость перекрытия. Прогибы и сподвижки, даже минимальные, могут привести к разрушению всего дома. Допустимая величина прогиба для межэтажных перекрытий не должна превышать 1 к 250, а для чердачных – 1/200.
- Перекрытие должно быть максимально легким, тонким. Оно не должно создавать чрезмерной нагрузки на стены.
- Междуэтажное перекрытие должно стать барьером для огня, то есть обладать высокой огнестойкостью. Эта характеристика регулируется нормами противопожарной безопасности.
- Высокие теплоизоляционные свойства. Не всегда перекрытия разделяют жилые комнаты, но могут отгораживать помещения, где существует значительная разница температуры.
- Хорошая звукоизоляция. Этот параметр крайне важный, и нужно не забывать, что в этом параметре нуждаются не только стены здания, но и междуэтажные перекрытия.
Все требования являются обязательными, и подходят для любого вида перекрытий. Иногда к межэтажным перекрытиям предъявляют дополнительные требования, например, водонепроницаемость, или газонепроницаемость, или особый внешний вид.
Виды междуэтажных перекрытий
По конструкции перекрытия делятся на:
- балочные – они состоят из несущих балок и заполнителя;
- безбалочные – изготавливаются из однородных элементов, например, панелей или плит;
Балочные перекрытия
Последние могут быть:
- из деревянных балок;
- с металлическими балками;
- с железобетонными балками.
В этом виде перекрытий основой являются балки, размещаемые равноудалено друг от друга. После установки балок, между ними закладываются элементы заполнения, которые играют роль ограждения.
Межэтажные перекрытия, изготовленные из деревянных балок
Этот вид перекрытий наиболее распространен в частном домостроении, в частности, при сооружении деревянных, каркасных и даже кирпичных зданий.
Применение:
- деревянные балки используются в качестве междуэтажного перекрытия, если ширина пролета не более пяти метров;
- в качестве чердачного перекрытия, если чердак не является жилым и пролет составляет менее шести метров.
Большинство балок изготавливается из сосны или лиственницы. На их верхней части выполняется настил, который может применяться в качестве чернового пола.
Достоинства перекрытий из деревянных балок:
- быстрота монтажа – для возведения такой конструкции не нужно специальных приспособлений;
- малый вес – такое перекрытие не создаст существенной нагрузки на стены дома;
- экологичность – дерево не несет в себе каких-либо вредных веществ.
Недостатки:
- слабая сопротивляемость огню – даже при хорошей обработке, дерево все равно загорится;
- существует шанс загнивания балок или поражения их короедом;
- такое перекрытие не сможет выдержать значительные нагрузки.
Перекрытия балочного типа состоят из балок, пола, наката и утеплителя.
Междуэтажные перекрытия, выполненные по металлическим балкам
Если их сравнивать с предыдущим типом, то они более надежные, долговечные и существенно тоньше деревянных. Правда, перекрытия этого вида строят не так часто. В качестве заполнителя используются легкобетонные вставки, деревянные накаты или щиты, либо же плиты из железобетона.
В качестве несущего элемента этого перекрытия используют двутавр, прокатный профиль, уголок или швеллер.
Преимущества перекрытий по металлическим балкам:
- есть возможность перекрыть большой пролет (от 6 метров);
- металлические балки не горят, не гниют, никакой жук им не страшен;
- они очень долговечны.
Отрицательные стороны:
- от влаги металл ржавеет;
- металлические балки имеют низкие показатели звуко- и теплоизоляции;
- огромный вес такого перекрытия – один квадратный метр может весить более 400 килограммов.
Чтобы металлические балки «звенели» не так сильно, их концы можно обернуть войлоком.
Перекрытия между этажами из железобетонных балок
Такие перекрытия возводят в том случае, если пролет составляет от 3 до 8 метров. Руками их не поднять, поэтому обязательно нужно использовать кран. Вес одной балки может достигать 400 килограммов.
Достоинства перекрытий этого вида:
- можно перекрывать большие расстояния по сравнению с деревянными;
- они имеют более высокие параметры тепло- и шумоизоляции, чем перекрытия по металлическим балкам.
Недостатки:
- огромный вес и невозможность установки вручную, только с применением спецтехники.
Безбалочные междуэтажные перекрытия
Такие перекрытия лишены так называемого каркаса и создаются с помощью однородных элементов. Последние укладываются вплотную один к другому. В качестве элементов применяются плиты или панели. Они представляют собой монолитную плиту, которая является одновременно несущей и ограждающей конструкцией.
Виды безбалочных перекрытий:
- сборные;
- монолитные;
- сборно-монолитные.
Перекрытия сборного типа
Этот вид перекрытий наибольшую популярность приобрел при возведении кирпичных сооружений. Для строительства перекрытия этого типа применяют два вида панелей:
- сплошные – изготавливаются из легких бетонов;
- многопустотные – в них проделываются отверстия, которые выступают как «ребра жесткости».
Положительные качества сборных перекрытий:
- они более долговечны, чем деревянные, а также не подвержены гниению, коррозии, не боятся различных бактерий;
- отличная прочность – они способны выдерживать значительную нагрузку, вплоть до 200 кг/м2.
Отрицательные стороны:
- так как они имеют значительный вес, при их монтаже не обойтись без спецтехники;
- плиты изготавливаются обычно только со стандартными размерами, поэтому могут не подойти.
Построить перекрытие такого типа – довольно дорогое удовольствие, но вы заплатите за качество и долговечность.
Железобетонное монолитное перекрытие
В отличие от предыдущего типа, они могут быть любой формы и размеров. Монолитное междуэтажное перекрытие – это цельная плита, имеющая толщину от 8 до 12 сантиметров, изготовленная из бетона М200. Вес одного квадратного метра такой конструкции может достигать 500 килограммов.
Преимущества монолитных перекрытий:
- высокое качество поверхности;
- не нужно проводить дополнительные погрузочно-разгрузочные работы;
- нет необходимости заделывать швы;
- возможность заказать такое перекрытие, какое вы только можете нафантазировать.
Недостатки:
- обязательное нужно устанавливать деревянную опалубку;
- очень тяжелые, поэтому возрастает нагрузка на стены;
- довольно высокая цена.
Сборно-монолитные перекрытия между этажей
Этот тип относится к современным разработкам. В нем межбалочное пространство заполняют пустотелыми блоками, а потом всю конструкцию заливают бетоном.
К положительным сторонам сборно-монолитных перекрытий относятся:
- меньший вес, чем у железобетонных, поэтому можно обойтись без спецтехники;
- хорошие теплоизолирующие характеристики;
- возможность создания перекрытий сложной формы.
Отрицательные моменты:
- нецелесообразность применения в малоэтажном строительстве, так как процесс возведения такой конструкции довольно трудоемкий.
Итог
Выбор перекрытия наибольшим образом зависит от размеров пролетов и материала, из которого строится дом.
Для легких деревянных и каркасных строений подойдут деревянные балочные перекрытия, а для тяжелых кирпичных лучше использовать перекрытия из металлических балок или железобетонные.
В любом случае на этом не стоит экономить и во время проектирования лучше посоветоваться со специалистом по поводу выбора перекрытия.
: Звукоизоляция перекрытий на примере деревянного дома
Разметка различных типов фундамента под дом
Обо всех особенностях и применении монтажной пены
Источник: http://www.klgd-stroy.ru/stroy/mezhetazhnye-perekrytiya.html
Как сделать межэтажное перекрытие в доме? | блог Проекты коттеджей
Приступая к строительству дома, рачительный хозяин планирует на века и стремится получить максимум возможного даже от небольшого участка земли. Поэтому большинство проектов включает в себя подвалы, мансарды, чердаки, два или даже три жилых этажа, а значит, и перекрытия между ними. Поговорим о том, как правильно выбрать перекрытие для своего дома.
Устройство прочных, малошумных и желательно недорогих перекрытий — очень важная задача. Ведь эти конструкции не только разделяют дом на этажи, принимая на себя все нагрузки — мебель, технику, оборудование и жильцов, но и выступают элементами жесткости, обеспечивают устойчивость строения.
Выбор перекрытий зависит от их предназначения и степени нагрузки в будущем, а также от материала, из которого построен дом. Не стоит, например, разделять этажи в доме из цельного бруса при помощи бетонных плит, равно как класть деревянные балки между гаражом и подвалом.
Чтобы не допустить ошибок, выбирайте перекрытия, соответствующие основным требованиям по прочности (то есть способности конструкции выдерживать собственный вес и всю массу конструкционных элементов здания, техники, мебели и жильцов), жесткости или устойчивости к прогибу, которая зависит от ширины межэтажного элемента, а также по звуко- и теплоизоляции, огнестойкости, с оптимальным сочетанием веса и толщины.
Для удовлетворения всех этих требований рынок предлагает многообразие конструктивных решений. Во-первых, перекрытия бывают деревянные, монолитные и железобетонные, а также делятся на подвальные, цокольные, межэтажные и чердачные.
Между небом и землей
Если в доме есть подвал, то самую большую нагрузку несет перекрытие между подвалом и жилым этажом. На него давит вес внутренних и несущих стен со всеми приходящимися на них нагрузками.
На первом этаже, как правило, устанавливают самые тяжелые предметы интерьера: камины, крупную бытовую технику и массивную мебель. К тому же подвальное перекрытие обеспечивает жесткость конструкции дома в целом.
Собственный вес этого перекрытия обычно не играет особой роли, так как нагрузку от него воспринимает фундамент.
Если подвал неотапливаемый, то для этого перекрытия потребуется надежная тепло- и пароизоляция. В помещениях с повышенной влажностью предусматривается гидроизоляция.
Если подвала нет, то в доме устанавливается цокольное перекрытие, отделяющее жилой этаж от фундамента. У него также отсутствует ограничение к собственному весу.
А вот для межэтажных перекрытий вес имеет большое значение. Необходимо выбирать конструкцию, в которой наилучшим образом сочетаются вес самих перекрытий и несущая способность стен.
Возможно, потребуется установка дополнительных несущих стен или опор под перекрытием для сокращения длины пролета или снижение нагрузки. Особые требования предъявляются к звуко- и гидроизоляции.
Аналогичный подход и к мансардным перекрытиям.
Чердачные перекрытия отделяют жилой этаж от чердака, и основным требованием для них становится теплозащита в комплекте с гидроизоляцией.
Конструктивные решения
Перекрытия также разделяются по способу конструкции: безбалочные, балочные, кессонные, арочные и шатровые. Три последних варианта используются в частном домостроении весьма редко из-за дороговизны и сложности конструкции, поэтому остановимся на самых типичных проектах.
Безбалочные перекрытия бывают: сборные, монолитные и комбинированные.
Сборные безбалочные перекрытия монтируют из пустотных железобетонных панелей. Они обладают высокой прочностью, огнестойкостью, удобны в монтаже и имеют множество типоразмеров с ограничением по длине в девять метров. Однако монтаж таких перекрытий ведется только с помощью спецтехники, что вызывает трудности.
Для создания безбалочных монолитных перекрытий не требуются ни заказ деталей с завода, ни спецтранспорт, ни аренда сложной техники. Все работы проводятся путем заливки бетона в опалубку или по профнастилу.
Это позволяет применять технологию для замены устаревших деревянных конструкций. Однако бетон в процессе строительства требует полного высыхания, поэтому сроки работы увеличиваются. Такие перекрытия обычно используют в качестве цокольного или подвального строительного элемента.
По форме они делятся на ребристые, балочные, плитные и с вкладышами.
Безбалочные сборно-монолитные перекрытия объединяют технические и технологические достоинства двух видов. Их получают путем заливки бетонного слоя в пустотелые блоки, уложенные между балками перекрытия.
Причем балки могут быть любыми.
Среди очевидных плюсов данного типа: монтаж без участия спецтехники, сокращение затрат почти в два раза, высокая скорость проведения работ и возможность создания сложных архитектурных конфигураций.
Балочные перекрытия разделяются в зависимости от используемых материалов. Так, деревянные балочные перекрытия – самое распространенное решение для загородного строительства. Их легче всего создавать собственными руками. Плюсы конструкции — доступность материалов, хорошие звуко- и теплоизоляционные характеристики и невысокая стоимость.
Балочные металлические перекрытия также широко используются для загородного жилья, но чаще для цокольного или подвального разделения.
Эти конструкции более надежны, долговечны, имеют меньшие габариты при одинаковых параметрах несущих нагрузок по сравнению с деревянными аналогами, однако уступают им в теплоизоляции, а кроме того подвержены коррозии.
В качестве балок используют швеллеры, или двутавры, которые укладывают с шагом 0,5–1,5 м, а сверху монтируются нестандартные железобетонные плиты, обычно отличающиеся мелким типоразмером.
Балочные железобетонные перекрытия обладают большим весом, что вынуждает нанимать спецтехнику для проведения работ. Кроме того, возрастает нагрузка на фундамент, и это необходимо учитывать при создании проекта. И наконец, железобетон страдает низкими показателями звуко- и теплоизоляции, плохо обрабатывается и трудоемок при монтаже.
Текст Натальи Бурковской
Источник: https://catalog-plans.ru/article/encyclopedia-of-construction/mezhjetazhnye-perekrytija
Как правильно выбрать швеллер для перекрытий, расчеты на изгиб
При строительстве жилых зданий и прочих сооружений каждый сталкивается с необходимостью правильного расчета и монтажа перекрытия.
Перекрытие представляет собой горизонтальную конструкцию, находящуюся внутри здания, которая делит его на смежные помещения по вертикали (этажи, чердак и т.п.).
Кроме того, данная конструкция является несущей, так как она воспринимает все нагрузки, приходящие от мебели, людей, оборудования и самого перекрытия и передает их либо на стены, либо на колонны (зависит от типа сооружения).
Виды перекрытий
По назначению перекрытия можно разделить на:
- цокольные — отделяют первый этаж здания от цокольного этажа или подвала
- межэтажные — направлены на разделение между собой этажей здания
- чердачные. Первые . Из названия второго вида следует, что они . Последние отделяют чердачное помещение от жилого здания.
В зависимости от конструктивных особенностей перекрытия их можно разделить на плиточные и балочные:
- Плиточные перекрытия чаще всего монтируют в крупногабаритных каменных домах с использованием железобетонных плит.
- Балочные перекрытия используются при строительстве малоэтажных жилых домов. Для их монтажа могут применяться металлические или деревянные балки.
Швеллер для перекрытий
Рассмотрим более подробно конструкции из швеллера для перекрытия в качестве несущей основы. Именно они воспринимают всю нагрузку, приходящуюся на полы второго этажа. Если для монтажа перекрытия используется П-образный прокат, то необходимо учесть следующие моменты:
- швеллер необходимо укладывать вертикально, так как момент сопротивления сечения в это направлении в несколько раз превышает значение момента в противоположном
- схема укладки следующая – от середины перекрытия профиль должен быть развернут в противоположном направлении, так как центр тяжести швеллера не принадлежит его стенке
Такая схема укладки необходима для компенсации тангенциальных напряжений. Следует помнить, что швеллеры для перекрытия подвержены изгибным напряжениям.
Расчет на изгиб швеллера для перекрытий
Как рассчитать и выбрать размер швеллера — на странице «Моменты сопротивления швеллера по ГОСТ»
Произведем расчет швеллера для перекрытия исходя из следующих условий. Имеется помещение, размером 6х8 м. Шаг хлыстов швеллера перекрытия составляет р = 2 м.
Логично предположить, что швеллер следует укладывать вдоль короткой стены, что позволит снизить максимальный изгибающий момент, действующий на него.
Нормативная нагрузка на один квадратный метр составит 540 кг/м2, а расчетная – 624 кг/м2 (согласно СНиП, учитывая коэффициенты надежности для каждой составляющей нагрузки). Пусть швеллер перекрытия с каждой стороны опирается на стену длиной 150 мм. Тогда рабочая длина швеллера будет составлять:
- L = l+2/3∙lоп∙2 = 6+2/3∙0,15∙2 = 6,2 м
Нагрузка на один погонный метр швеллера составит (нормативная и расчетная соответственно):
- qн = 540∙р = 540∙2 = 1080 кг/м = 10,8 кН
- qр = 540∙р = 624∙2 = 1248 кг/м = 12,48 кН
Максимальный момент в сечении швеллера будет равен (для нормативной и расчетной нагрузки):
- Мн = qн∙L2/8 = 10,8∙6,22/8 = 51,9 кН∙м
- Мр = qр∙L2/8 = 12,48∙6,22/8 = 60 кН∙м
Определим необходимый момент сопротивления сечения по выражению:
- Wтр = Мр/(γ∙Ry)∙1000, где
Ry = 240 МПа – сопротивление стали С245, расчетное γ = 1 – коэффициент условий работы
Тогда Wтр = 60/(1∙240)∙1000 = 250 см3
Источник: https://apex-metal.ru/articles/shveller_perekrytiya_izgib/
Швеллер для перекрытия между этажами
При строительстве жилого дома, гаража, летних домиков на дачном участке, прочих зданий и сооружений каждый сталкивается с необходимостью правильного расчета и монтажа перекрытия.
Перекрытие представляет собой горизонтальную конструкцию, находящуюся внутри здания, которая делит его на смежные помещения по вертикали (этажи, чердак и т.п.).
Кроме того, данная конструкция является несущей, потому как она воспринимает все нагрузки, приходящие от мебели, людей, оборудования и самого перекрытия и передает их либо на стены, либо на колонны (зависит от типа сооружения).
Виды перекрытий и швеллер для перекрытия от APEX metal
По назначению перекрытия можно разделить на: цокольные, межэтажные и чердачные. Первые отделяют первый этаж здания от цокольного этажа или подвала. Из названия второго вида следует, что они направлены на разделение между собой этажей здания. Последние отделяют чердачное помещение от жилого здания.
В зависимости от конструктивных особенностей перекрытия их можно разделить на плитные и балочные. Плиточные перекрытия чаще всего монтируют в крупногабаритных каменных домах с использованием железобетонных плит. Балочные перекрытия чаще всего используются при строительстве малоэтажных жилых домов. Для их монтажа могут применяться металлические или деревянные балки, и материал наполнитель.
Рассмотрим более подробно конструкции из швеллера для перекрытия в качестве несущей основы. Именно они воспринимают всю нагрузку, приходящуюся на полы второго этажа. Если для монтажа перекрытия используется П-образный прокат, то необходимо учесть следующие моменты:
- во-первых, его необходимо укладывать вертикально, так как момент сопротивления сечения в это направлении в несколько раз превышает значение момента в противоположном;
- во-вторых, схема их укладки следующая – от середины перекрытия профиль должен быть развернут в противоположном направлении, так как центр тяжести швеллера не принадлежит его стенке.
Следовательно, такая схема укладки необходима для компенсации тангенциальных напряжений. Следует помнить, что швеллеры для перекрытия подвержены изгибным напряжениям.
Расчет на изгиб швеллера от APEX metal, используемого для перекрытий
Как рассчитать и выбрать размер швеллера — на странице «Моменты сопротивления швеллера по ГОСТ»
Произведем расчет швеллера для перекрытия исходя из следующих условий. Имеется помещение, размером 6х8 м. Шаг хлыстов швеллера перекрытия составляет р = 2 м.
Логично предположить, что швеллер следует укладывать вдоль короткой стены, что позволит снизить максимальный изгибающий момент, действующий на него.
Нормативная нагрузка на один квадратный метр составит 540 кг/м2, а расчетная – 624 кг/м2 (согласно СНиП, учитывая коэффициенты надежности для каждой составляющей нагрузки). Пусть швеллер перекрытия с каждой стороны опирается на стену длиной 150 мм. Тогда рабочая длина швеллера будет составлять:
- L = l+2/3∙lоп∙2 = 6+2/3∙0,15∙2 = 6,2 м
Нагрузка на один погонный метр швеллера составит (нормативная и расчетная соответственно):
- qн = 540∙р = 540∙2 = 1080 кг/м = 10,8 кН
- qр = 540∙р = 624∙2 = 1248 кг/м = 12,48 кН
Максимальный момент в сечении швеллера будет равен (для нормативной и расчетной нагрузки):
- Мн = qн∙L2/8 = 10,8∙6,22/8 = 51,9 кН∙м
- Мр = qр∙L2/8 = 12,48∙6,22/8 = 60 кН∙м
Определим необходимый момент сопротивления сечения по выражению:
- Wтр = Мр/(γ∙Ry)∙1000, где
Ry = 240 МПа – сопротивление стали С245, расчетное
γ = 1 – коэффициент условий работы
Тогда Wтр = 60/(1∙240)∙1000 = 250 см3
Расчет на изгиб швеллера – подбор сечения и проверка на жесткость
По справочнику (ГОСТ) подбираем профиль швеллера, который имеет момент сопротивления больше расчетного. В данном случае подходит швеллер 27П, Wx = 310 см3, Ix = 4180 см4. Далее необходимо осуществить проверку на прочность и жесткость на изгиб швеллера (прогиб хлыста).
Проверка на прочность:
- σ = Мр/(γ∙Wx)∙1000 = 60∙1000/(1∙310) = 193 Мпа< Ry = 240 МПа, что подтверждает условие прочности
Проверка на жесткость, изгиб швеллера где относительный прогиб f/L должен быть менее 1/150 и определяется по выражению:
- f/L = Мн∙L/(10∙Е∙Ix) = 60∙103∙620/(10∙2,1∙105∙4180) = 1/236
Источник: https://radiomoon.ru/shveller-dlja-perekrytija-mezhdu-jetazhami/
Установка швеллера — как правильно установить на конструкциях?
Швеллер – вид фасонного проката, часто используемый для монтажа перекрытий. Перекрытие – нагружаемая конструкция, находящаяся внутри здания и разделяющая его на несколько уровней: этажи, мансарды, чердаки. Оно воспринимает нагрузки от элементов самого перекрытия, оборудования, мебели, людей с последующей их передачей на стены или колонны, что зависит от архитектуры здания.
Перекрытия бывают плитными и балочными. Второй вариант часто используется в малоэтажном частном строительстве, функцию балки может выполнять стальной швеллер.
Как правильно установить швеллер при устройстве перекрытия?
П-образный профиль применяется для создания цокольных, межэтажных и чердачных перекрытий. При установке швеллера учитывают следующие моменты:
- швеллер устанавливают на полку, то есть поперечное сечение имеет вид буквы «С», а не «П». Это связано с тем, что момент сопротивления сечения в этом случае выше, чем при монтаже проката буквой «П»;
- правильная установка швеллера в конструкциях подразумевает расположение букв «С» от середины перекрытия в противоположные стороны, так как центр тяжести этого профильного изделия располагается вне сечения его стенки. Положение центра тяжести зависит от модификации швеллера. Такая схема монтажа компенсирует касательные напряжения.
Способы закрепления швеллера при устройстве перекрытий
- Межэтажная балка перекрытия – шарнирно-опертая, испытывает равномерно-распределенную нагрузку.
- Козырек из двух швеллеров с железобетонным заполнителем – консольные балки с жесткой заделкой, нагружаются равномерно-распределенно.
- Балка перекрытия, выпущенная за пределы стены, – шарнирно-опертая с равномерной нагрузкой.
- Перемычка, предназначенная для опирания одной или двух балок перекрытия, – шарнирно-опертая с одной или двумя сосредоточенными нагрузками.
- Козырек из двух профилей со стальным листом между ними и с установленной стеной – консольные балки с сосредоточенной нагрузкой.
От правильного выбора номера швеллера, шага между балками и способа закрепления во многом зависит надежность строительной конструкции.
Источник: https://TreydMetall.ru/info/ustanovka-shvellera-kak-pravilno-ustanovit
Швеллер — использование и нагрузка
Швеллер — это один из видов фасонного стального проката. В поперечном сечении он имеет форму буквы «П».
Такая форма обеспечивает швеллеру такие показатели жесткости, которые делают возможным его употребление в самых разных отраслях — от тяжелого машиностроения до строительства дачных домиков.
Швеллеры применяются в автомобиле- и вагоностроении, из них делают различные опоры и ограждения, ими укрепляют входные ворота и оконные проемы.
Номера, литеры и ГОСТы
По способу производства швеллер бывает гнутый и горячекатаный профиль. Различить их легко даже не специалисту — горячекатанный швеллер имеет четко выраженное ребро, а гнутого швеллера оно будет несколько закругленным. Прочие особенности различных видов швеллера определяются уже по их маркировке.
В частности, литеры А,Б и В в отношении партий горячекатанных швеллеров будут обозначать, что прокатка производилась с высокой (А), повышенной (Б) или обычной точностью (В).
Номер швеллера обозначает высоту его сечения, выраженную в сантиметрах.
Ширина профиля соответствует ширине полки и может колебаться в промежутке от 32 до 115 мм. Маркировка швеллера, например 10П, отражает его высоту и тип профиля. Высота сечения швеллера — это вообще главный параметр в его маркировке. Номер швеллера — это его высота с сантиметрах, а соседствующие с ним буквы обозначают, что сечение швеллера может быть:
1) с уклоном граней (серии У и С), где У — это уклон, а С или Сб — специальные серии. 2) с параллельными гранями (серии П, Э и Л), где Э означает экономичную серию, а Л — легкую. Литеры С (например — 18С, 20С и т.д.
), можно встретить в изделиях, предназначенных для автомобильной промышленности или для строительства железнодорожных вагонов (ГОСТ 5267.1-90). Встречаются еще иногда и экзотические виды швеллеров.
Например, ГОСТ 21026-75 определяют параметры швеллеров с отогнутой полкой (их используют при производстве вагонеток для шахт и рудников).
Самые востребованные размеры швеллеров
Наибольшей популярностью у потребителей пользуются швеллеры с номерами от 8 до 20 Их геометрические параметры в категориях П (то есть с параллельными гранями) и сериях У (с уклоном внутренних граней) совпадают, разница наблюдается только в радиусах закругления и углах наклона полок.
Швеллер 8 применяется в основном для укрепления конструкций внутри зданий бытового и производственного назначения. При его производстве используются полуспокойные (3ПС) и спокойные (3СП) углеродистые стали, для которой характерна отличная свариваемость.
Швеллер 10 широко используется в машиностроении, станкостроении и в других областях промышленности. Он также успешно используется при возведении мостов, стен и несущих опор при строительстве корпусов производственных зданий.
Швеллер 12 очень схож со швеллером «восьмеркой», но имеет более высокие прочностные характеристики и несущую способность, что позволяет снижать металлоемкость конструкций, возводимых с его участием.
Швеллер 14 — один из наиболее востребованных типов швеллеров. используется в строительных конструкциях для жесткого армирования несущих деталей, придавая им металлоконструкции особую прочность и жесткость. Швеллер 14 бывает обычной точности и повышенной.
Швеллер 20 выступает как несущий элемент при усилении мостов, при армировании перекрытий (в том числе и сложном) многоэтажных домов, в кровельных прогонах.
Благодаря высоким эксплуатационным качествам, «двадцатка» часто применяется в конструкциях с высокими нагрузками — как динамическими, так и статическими.
Встречаются и нестандартные применения швеллеров. Перфорированный (то есть «дырчатый») швеллер позволяет, к примеру, монтировать металлические конструкции без проведения сварочных работ, что значительно сокращает время монтажа.
Для перфорации лучше всего подходят швеллеры с большой высотой полок и широким расстоянием между ними.
Такие изделия обозначаются буквами ШП — «Швеллер Перфорированный» и чаще всего применяются при строительстве временных конструкций (например — строительных лесов) или складских стеллажей.
Для создания таких сооружений лучше подходят швеллеры с малыми номерами, поскольку вес стеллажа (а значит и швеллера, из которого он собран) не должен быть слишком большим.
При внутренней отделке помещений швеллеры используются в качестве «охранного» каркаса при прокладке проводов электросетей высокого напряжения.
Иногда швеллеры используют еще в качестве направляющего грузоподъемного устройства, в том числе, как пандусы для колясок и тележек.
В общем, применение швеллеров может быть разнообразным, но все-таки главное их назначение — это укрепление конструкций и способность выдерживать длительные нагрузки.
Сколько может весить швеллер
Номер швеллера | Масса 1 метра в кг | Метров в тонне |
5 | 4,84 | 206,6 |
6,5 | 5,9 | 169,5 |
8 | 7,05 | 141,8 |
10 | 8,59 | 116,4 |
12 | 10,4 | 96,2 |
14 | 12,3 | 81,3 |
16 | 14,2 | 70,4 |
18 | 16,3 | 61,3 |
20 | 18,4 | 54,3 |
22 | 21 | 47,6 |
24 | 24 | 41,7 |
30 | 31,8 | 31,4 |
Условные обозначения в маркировке швеллера — как в них разобраться?
А поскольку главное назначение швеллера состоит в том, чтобы выдерживать нагрузки, то из его маркировки прежде всего требуется узнать параметры, которые позволят эту нагрузку рассчитать, а именно — состав стали, ее прочность, качество прокатки и так далее.
https://www.youtube.com/watch?v=uxnNg1vN0SY
Что же можно узнать из маркировки?
К примеру, перед нами упаковка горячекатанных швеллеров, на которой написано: 30П-В ГОСТ 8240-97/Ст3сп4-1 ГОСТ 535-88
Это значит, что перед нами швеллер 30П — то есть с параллельными гранями и высотой сечения 30 см. Буква В указывает на обычную точности прокатки В, выполненный из стали Ст3, четвертой категории, первой группы.
Тот же швеллер, но только из стали 09Г2С повышенной точности прокатки получит обозначение 30П-Б ГОСТ 8240-97/345 ГОСТ 19281-89, в котором 345 будет означать прочность стали, соответствующую сорту 09Г2С.
А вот в маркировке А 300х80х6 Б ГОСТ 8278-83/2-Ст3сп ГОСТ 11474-76 буква А будет обозначать высокую точность профилирования стальной заготовки (штрипсы) из второй категории стали Ст3сп, из которой изготовлен гнутый равнополочный швеллер размерами 300х80х6 (где 300 мм — высота сечения изделия, 80 мм — ширина полок, а 6 мм — толщина полок и стенок)
Виды нагрузок и швеллеров
Вид А. «Козырек над подъездом». 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. «Межэтажные перекрытия»Жестко закрепленные однопролетные балки, нагрузка на которые распределена равномерно. Обычно это балки перекрытий между этажами.
Вид C. «Шарнирная балконная опора». Балки имеют две опоры с консолью, нагрузка между ними распределяется равномерно, но они выпущены за пределы наружных стен. Это необходимо для создания опоры балконных плит.
Вид D. «Под две перемычки». Это однопролетные шарнирно-опертые балки, на которых действуют две сосредоточенные силы. Обычно это перемычки, на которые опирается другая пара балок-перекрытий.
Вид E. «Под одну перемычку». Это однопролетные шарнирно-опертые балки, где сосредоточена одна сила. Обычно это перемычки, на которые опирается одна балки другого перекрытия.
После того как будет уточнено к какому виду относится данный швеллер и куда будет идти основная нагрузка подбирается формула расчета.
Прикидочный способ расчета нагрузки на швеллер
Чтобы произвести расчет надо сделать следующее:
-Сперва определить полную нагрузку, которая будет действовать на балку – и умножить ее на нормативный коэффициент надежности по нагрузкам.
-Полученный результат умножить на шаг балок (в данном случае это касается швеллеров).
Далее необходимо сделать расчет максимально изгибающегося момента.
Все данные для швеллера берутся по ГОСТу.
Формула такова: изгибающий момент Мmax будет равен расчетной нагрузке умноженной на длину швеллера в квадрате. Единица измерения — килоНютоны на метр. ( 1 кНм = 102 кгсм)
Затем перейти к вычислению нужного момента сопротивления балки.
Формула такова: момент сопротивления Wтр будет равен Мmax, который умножен на коэффициенты условий работы и поделен на 1,12 (это коэффициент для учета пластически деформаций).
Таким образом получим требуемое сечение. Но при этом нужно помнить, что номер швеллера должен быть больше требуемого момента сечения.
по теме:
Источник: https://stvybor.ru/staty/183-shveller-ispolzovanie-i-nagruzka/