Výpočet kovových konstrukcí potřebných pro výstavbu průmyslových staveb nebo jiných rozsáhlých staveb je velmi složitý a zahrnuje zohlednění mnoha faktorů. Před odpovědí na otázku, jaké zatížení I-nosník snese, musí inženýr nebo architekt vzít v úvahu zejména vlastní hmotnost konstrukčního prvku, způsob jeho upevnění a délku volných rozpětí.
Co může dát správné posouzení zatížení a výběr vhodného značení I-paprskem?
Hlavní věc, kterou dává správné posouzení zatížení konstrukcí I nosníků a výběr vhodné třídy válcované oceli, je ekonomická efektivnost výstavby. Náklady budou optimální, budou splněny všechny bezpečnostní požadavky a kritéria pevnosti podlahy. Můžete získat další výhody:
- výrazně zvětšit velikost volných rozpětí;
- snížit hmotnost nosných konstrukcí, toto číslo může dosáhnout 35% při přechodu ze čtvercového profilu na I-nosník;
- zvýšit ziskovost získáním plánovaných konečných charakteristik realizovaného projektu jako celku.
Aby se zvýšila mez zatížení, které I-nosník vydrží, používají se pomocné prostředky a metody. Může to být například vytvoření dalších výztuh nebo zpevnění stávajících. Poslední způsob se používá pro dlouhé I-nosníkové konstrukce pouze v podélném směru.
Druhy zátěží
Každý I-nosník v konstrukci je vystaven následujícímu zatížení: • vlastní hmotnost; • ohybový moment; • smyková síla.
Správná volba čísla pronájmu určí, zda I-nosník vydrží plánované zatížení podlahy a zda jej lze efektivně použít v konkrétní kovové konstrukci.
Jak vybrat nejvhodnější typ pronájmu?
Každý I-beam je označen svým vlastním číslem, které může okamžitě poskytnout informaci o vlastní hmotnosti produktu. Tyto informace můžete najít v průmyslových adresářích a GOST 8239-89. Například:
- I-nosník s číslem 10 má hmotnost 9,46 kg na běžný metr, zatímco tuna válcovaných výrobků je 105,71 m nosníku;
- obdobné ukazatele pro válcovaný materiál č. 20 jsou 21 kg na metr a 47,62 m na tunu.
Údaje vlastní tíhy se používají při výpočtu technik upevnění konců nosníků a pro správný návrh nosných konstrukcí. Výpočet úrovně zatížení na každém z I-nosníků je poměrně komplikovaný, takže stavitelé a architekti často používají průměrné hodnoty, například:
- pro šestimetrová rozpětí a zatížení podlahy 300 kg na m.p. můžete použít profil 16, umístění nosníků v krocích po 1 m;
- pokud použijete profil 300 se zatížením 10 v krocích po metru, rozpětí by se mělo snížit na 4 metry;
- pro profil 20, umístěný s krokem 1.1 m v rozpětí 6 m, je povoleno zatížení podlahy 500 kgm/p.
Obecně platí, že údaje uvedené v mnoha zdrojích jsou dostatečné pro určení požadovaného čísla profilu. V praxi je však často nutné přesně určit zatížení, které I-nosník musí vydržet.
Jak si správně vybrat?
Chcete-li přesně vybrat číslo I-paprsku podle požadovaného zatížení, musíte:
- Přepočítejte tlak na 1 lineární metr nosníku s přihlédnutím k požadovanému zatížení podlahy a její vlastní hmotnosti.
- Podle požadavků GOST 8239-89 zvyšte získanou hodnotu o bezpečnostní rozpětí (doporučený koeficient).
- Pomocí tabulky GOST 8239-89 určete moment odporu pomocí dříve získaného zatížení.
Poté se stačí podívat na referenční tabulku GOST 8239-89 a určit číslo I-paprsku. Odborníci doporučují zvolit pronájem o 2 čísla vyšší, než je vypočítaný, aby bylo možné zvětšit rozteč trámů na 1.1 metru.
Pro výpočet průřezu dřevěného nosníku je nutné shromáždit zatížení působící na nosník. Podle doby působení se zátěže dělí na trvalé a dočasné.
Mezi trvalé zatížení patří:
- vlastní hmotnost dřevěného trámu;
- vlastní váha podlahy, podkroví atd.;
Mezi dočasné zatížení patří:
- dlouhodobé zatížení (užitečné zatížení v závislosti na účelu budovy);
- krátkodobé zatížení (zatížení sněhem v závislosti na geografické poloze budovy);
- zvláštní zatížení (seismické, výbušné atd. V této kalkulačce není zohledněno);
Zatížení na nosníku se dělí na dva typy: návrhové a standardní. Návrhová zatížení se používají k výpočtu pevnosti a stability nosníku (1 mezní stav). Normativní zatížení jsou stanovena normami a používají se k výpočtu průhybu nosníku (mezní stav 2). Návrhová zatížení se určí vynásobením standardního zatížení koeficientem spolehlivosti. V rámci tohoto kalkulátoru se návrhové zatížení aplikuje při stanovení průhybu nosníku k okraji.
Náklad lze vyzvednout na našich webových stránkách.
Poté, co jste shromáždili povrchové zatížení podlahy, měřené v kg/m2, musíte vypočítat, jakou část tohoto povrchového zatížení nosník zabere. K tomu je potřeba plošné zatížení vynásobit roztečí nosníků (tzv. zátěžový pás).
Například: Vypočítali jsme, že celkové zatížení bylo Qpovrch = 400 kg/m2 a krok nosníků byl 0,6 m. Potom bude rozložené zatížení na dřevěném trámu: Qrozložené = 400 kg/m2 * 0,6 m = 240 kg/m. Toto zatížení se zadá do kalkulátoru
2. Volba konečného vychýlení
V závislosti na účelu nosníku a jeho rozpětí nastavíme vertikální maximální průhyb podle tabulky 19 z SNiP 2.01.07-85* (Zatížení a rázy), kapitola 2.a. Význam svislého vychýlení je následující: například průhyb l/250 znamená, že pro nosník o délce 4 m je maximální svislý průhyb plný = 4 m / 250 = 0,016 m = 16 mm v bodě maximálního průhybu paprsek. U nosníku na dvou podporách zatížených rovnoměrně nebo se soustředěným zatížením uprostřed nosníku bude maximální průhyb uprostřed rozpětí. U konzolového nosníku je maximální průhyb na volném konci nosníku.
3. Určení šířky požadovaného úseku nosníku.
V závislosti na konstrukčních požadavcích nastavíme šířku průřezu nosníku. Výpočet dřevěného trámu vychází z toho, že je nutné zvolit požadovanou výšku htr průřezu dřevěného trámu, který vydrží dané zatížení a nepřekročí daný maximální průhyb.
Algoritmus výpočtu dřevěného nosníku použitý v této kalkulačce
1. Konstrukce diagramů
Na základě daného zatížení a rozpětí se vynese graf momentů a příčné síly. Diagram smykových sil je informativní (pro zjištění, jaké zatížení tlačí na podpěry nosníku) a ve výpočtu se nepoužívá. Diagram závisí na schématu zatížení nosníku, typu podpory nosníku. Pozemek je postaven podle pravidel stavební mechaniky. Pro nejčastěji používaná schémata zatížení a podpory jsou připraveny tabulky s odvozenými vzorci pro diagramy a průhyby.
2. Výpočet pevnosti a průhybu
Po sestrojení diagramů se provede výpočet na pevnost (1. mezní stav) a průhyb (2. mezní stav). Pro výběr trámu na základě pevnosti je nutné najít požadovaný moment setrvačnosti Wtr a htr a z tabulky doporučeného sortimentu vybrat vhodný průřez o výšce rovné htr dřevěného trámu po šířce trámu. oddíl b) a ve Wtr. Je třeba poznamenat, že kalkulátor vybírá přesně podle Wtr, hledání htr se provádí pro přehlednost, aby bylo vidět, jaká má být výška řezu. Pro výběr dřevěného nosníku na základě průhybu najděte požadovaný moment setrvačnosti Itr, který se získá ze vzorce pro zjištění maximálního průhybu. A také z tabulky sortimentu řeziva se vybere vhodná sekce.
3. Výběr dřevěného trámu z tabulky sortimentu řeziva dle GOST 244454-80
Ze dvou výsledků výběru (mezní stav 1 a 2) se vybere řez s větší výškou řezu.