Ваша область
?Облегченные профили проката
Рассматривая историю развития формы профилей двутавровой балки можно заметить, что при ее усовершенствовании стремились обеспечить способность изделия выдерживать достаточно большие нагрузки при минимально возможном собственном весе единицы длины балки.
Такое направление приводило к необходимости уменьшать толщину стенки балки, так как при изгибе наиболее эффективно работают крайние волокна изгибаемой балки.
Разработка и внедрение наиболее рациональных сортаментов профилей общего назначения балок и швеллеров представляло сложную комплексную проблему, при решении которой должны были быть учтены прогрессивные требования потребителей этих профилей и технологические возможности прокатного производства, а также условия экономичности.
Критерии рациональности профилей: балка двутавровая, швеллер
.jpg)
Двутавры и швеллеры находят широкое применение в строительных стальных конструкциях промышленных и гражданских зданий, различных промышленных сооружений, а также в других отраслях промышленности, в частности в машиностроении и вагоностроении.
При разработке новых профилей или усовершенствовании существующих обычно исходят из условия их применения, преобладающих видов нагрузок и силового воздействия при их службе.
.jpg)
Данные виды проката обычно применяют для элементов работающих на изгиб относительно оси X. Поэтому эффективность их служебных свойств и экономичность - рассматривается прежде всего исходя из условий работы на изгиб.
Сравнивая эффективность различных стандартов балок, определяют и сопоставляют несущую способность сечения профиля, который для двутавровой балки или швеллера при работе на изгиб зависит от двух основных показателей:
- момента сопротивления (W) - это показатель прочности сечения профиля при поперечном изгибе,
- и площади поперечного сечения (F) - показатель расхода материала.
Сами по себе эти показатели в отдельности не пригодных для количественной оценки рациональности формы профиля, так как они не дают возможности определить точную степень выгодности размещения материалов в сечениях, но при их помощи можно найти удельные показатели и рассчитать выгодность применения каких-либо сравниваемых сортаментов профилей.
Основные параметры двутавровых и швеллерных прокатов
Возможность повышение удельных моментов сопротивления, а следовательно, и эффективности использования материала в двутаврах и швеллерах зависит от соотношения размеров элементов профилей, для чего удобно пользоваться понятием удельного размера.
Для двутавровых балок и швеллеров существует 3 параметра удельного размера:
- Удельная nолщина стенки mc=d/h;
- Удельная толщина полки mп=t/b;
- Удельная площадь стенки α= Fc/F.
где d и h- толщина и высота стенки;
t и b - толщина и ширина полки;
Fc и F -площадь стенки и полная площадь сечения.
Данные параметры характеризуют местную устойчивость стенки/полки/распределение материала в профиле между стенкой и полками.
Удельная Толщина стенки mc оказывает наиболее существенное влияние на рациональность сечения изгибаемого двутавра и швеллера. Чем меньше его значение и ближе к теоретически допустимой величине, тем рациональнее профиль.
Допустимой по условиям местной устойчивости при изгибе минимальной величины mc не усиленной ребрами жесткости, из стали Ст.3 является теор. величина mc=1/85 (по данным СНиП mc=1/70).
По условиям коррозии допустимая минимальная mc для профиля высотой от 100 до 240мм составляет около 3мм, для более высоких профилей - согласно условиям устойчивости.
Допустимая минимальная mп=t/b=1/30.
Максимальная экономия металла обеспечивается при теоретически допускаемых минимальных значениях mc mп и оптимальном значении α.
Основной задачей разработки облегченных балок и швеллеров взамен обычных профилей является обеспечение существенной экономии металла. Экономия может быть получена, как за счет улучшения формы профиля, так и более рационального построения сортаментных рядов.
Опубликовано: 05.08.2016
Поделиться:
