Двутавр на перекрытие: Как сделать деревянные двутавровые балки перекрытия своими руками

Содержание

Как сделать деревянные двутавровые балки перекрытия своими руками

Просмотров 1.5k. Обновлено

Такие опорные элементы широко применяются в строительной сфере, особенно при обустройстве различных перекрытий. В продаже имеется несколько вариантов двутавровых балок, в производстве которых используется «чистая» древесина и материалы на ее основе. Средняя цена – 230 руб/п.м. – довольно приемлемая для большинства индивидуальных застройщиков.

Но есть ряд вопросов, которые наводят на мысль – а не проще ли изготовить деревянный двутавр своими руками? Во-первых, не возникнет проблемы с его транспортировкой, во-вторых, с подгонкой по месту установки. Ведь придется довольствоваться лишь тем, что предлагает рынок.

Как организовать самостоятельное «производство» деревянных двутавровых балок, что учесть – тема предлагаемой статьи.

Объяснять читателю отдельные нюансы изготовления балок двутавровых бессмысленно. Например, как сделать своими руками пазы для установки стоек. У каждого хозяина свой инструмент (цепная пила, фрезы или иное) и методика.

Но несколько замечаний общего плана лишними не будут:

  • Даже для перекрытий один и тот же двутавр использовать не стоит. Необходимо сделать точный расчет нагрузок. Деревянные балки имеют небольшой вес, но вот какой они сами способны выдержать? Поэтому если сборка и ведется своими руками, то определение оптимальных параметров двутавровой опоры лучше доверить профессионалу.
  • Перед началом «конструирования» все образцы из древесины следует высушить. Еще неизвестно, где и при каких условиях материал хранился до того, как был куплен. Несоблюдение этой рекомендации может привести к тому, что смонтированная двутавровая балка через некоторое время деформируется.

Выбор материала

Понятие древесина – общее. Что именно целесообразно использовать при изготовлении своими руками двутавровых балок?

Брус

Практика показывает, что лучше, если он будет клееный (о его характеристиках и преимуществах читайте здесь). Такие заготовки менее всего подвержены деформации. Если почитать различные описания готовой продукции, то практически все производители уверяют потенциального покупателя, что их строй/материал (наряду с другими достоинствами) не впитывает жидкости, следовательно, не разбухает и не гниет. Хотя даже далекий от этой сферы человек прекрасно понимает, что как ни обрабатывай древесину, полностью исключить влагопоглощение невозможно.

Немаловажен и вопрос о породе. Автор не собирается заниматься агитацией, а предлагает лишь вспомнить, как строили наши предки. Наиболее проблемная часть любого сруба – нижний венец. Его нужно было максимально оградить от воздействия влаги. Поэтому для него всегда брали лиственницу. Это дерево, в отличие от других хвойных пород, содержит не просто смолу, а особую. Она придает материалу уникальные свойства. Например, при намокании древесина становится только прочнее. Ну а что именно использовать – на усмотрение домашнего мастера.

Практика малоэтажного строительства показывает, что наиболее используемые типоразмеры двутавровых балок следующие:

Остается добавить, что минимально допустимое сечение бруса (мм) – 35 х 25. И это лишь для опалубки. Если использовать такой двутавр в качестве перекрытия, то заготовки придется монтировать как можно плотнее, а это – повышенный расход древесины. Следовательно, брус необходимо брать большего сечения.

Стойка

Основных вариантов два – из многослойной фанеры или ОСВ. Хотя в продаже встречаются двутавровые балки и других исполнений, для изготовления своими силами лучше ориентироваться на эти материалы. Предпочтительнее ОСВ, так как они обеспечат большую прочность и долговечность конструкции благодаря особому структурному составу и технологии производства.

Клей

Как правило, на это мало кто обращает внимание. Хотя все клеи отличаются друг от друга, в том числе, и токсичностью. Вот это и следует учесть. При выборе средства нужно ознакомиться с его составом, особенно если предполагается монтаж перекрытий из двутавровых балок в жилом строении. Рекомендация простая – чем меньше «химии», тем лучше.

Особенности изготовления двутавровой деревянной балки

  1. После подготовки брусьев в них делаются выпилы для последующей установки стойки.
    Она должна располагаться строго вертикально, поэтому особое внимание – точности разметки (ведется от продольной оси заготовок).
  2. Каждая плита перед использованием тщательно осматривается. Малейший дефект (а он скажется на несущей способности двутавровой балки) – причина для отбраковки. Кромки отобранных плит немного скашиваются, чтобы образцы лучше входили в пазы.
  3. Выпилы в брусьях промазываются клеящим составом; в нижний вставляется стойка, после чего накладывается верхний и прижимается.
  4. Сборка оставляется в таком положении до полного просыхания клея. Это время указывается в инструкции по применению состава.

Качественную стыковку всех элементов двутавровой балки можно обеспечить отрезками швеллера аналогичной длины. Они накладываются на бруски и стягиваются импровизированными хомутами (веревка, ремни с карабинами и тому подобное), до полного отвердевания клея. И только после этого деревянную балку-двутавр  можно использовать для обустройства перекрытия.

Процесс изготовления опор из древесины, как и выбор материалов, особых сложностей не представляет. Работа, выполненная своими руками, экономит и время, и деньги. Но это оправдано лишь в том случае, если расчеты нагрузок проведены на профессиональном уровне. Если нет полной уверенности, что это получится сделать самостоятельно, рисковать не стоит. Перекрытие – ответственная часть любой конструкции, и никакая экономия не может служить оправданием нарушению проектных параметров.

деревянные двутавровые и железобетонные виды.Технические требования к металлическим и бетонным балкам, их монтаж

Строительство домов обычно ассоциируется со стенами, потолком и крышей, с фундаментом. Но все эти и прочие составные части не смогут нормально функционировать без балок перекрытия, поэтому им следует уделить повышенное внимание даже в частном строительстве.

Что это?

Знание устройства балки перекрытия и ее целевого назначения очень важно. Без учета подобных моментов совершенно невозможно построить дом выше одного этажа. Необходимость балок перекрытий нельзя ставить под сомнение. Общеизвестно, что на потолки вешают люстры и крепят декоративные конструкции, а по полу верхних этажей ходят люди, не говоря уже о нагрузке, создаваемой мебелью и бытовой техникой, а также другим имуществом.

Это все не может быть удержано строительными конструкциями, если не будет балок перекрытия. Они играют роль своеобразного особо прочного скелета, связывающего разные по высоте ярусы. Вплоть до конца XIX века единственным вариантом организации такого скелета были деревянные и металлические конструкции.

Сейчас для этой цели широко используется железобетон.

Выкладка балок при строительстве должна производиться со скрупулезной тщательностью даже в том случае, если сооружают частный дом или дачу. Ничтожные с виду перекосы могут привести к обрушению всех конструкций. Разумеется, необходимы и точные расчеты. Давно уже никто не полагается всерьез на глазомер и интуицию строителей.

Достоинства и недостатки

Однако технологии не стоят на месте. Рано или поздно возникает вопрос, нельзя ли обойтись без балок, упростить строительство. В результате технического поиска были созданы так называемые безбалочные перекрытия. Самый частый вариант подобной конструкции – выложенные последовательно однотипные плиты и панели либо плита монолитного исполнения.

Они отличаются:

  • высокой крепостью;
  • стойкостью к огню;
  • изначальной заводской готовностью;
  • повышенной технологичностью.

Но не стоит полагать, что по этим показателям балки сильно уступают безбалочным конструкциям – при грамотной работе разница невелика. Более того, безбалочные плиты весьма трудно и дорого перевозить, загружать и разгружать. Потребитель оказывается привязанным к их стандартным габаритам при подборе величины пролета. Но есть и плюс: монолитная бетонная поверхность, залитая непосредственно на объекте, обычно отличается лучшим качеством.

Виды

Для частного строительства особого смысла нет отказываться от балок перекрытия. Другое дело, какими конкретно они будут. Широкое распространение получили железобетонные конструкции. Они позволяют эффективно распределить нагрузки, создаваемые полом верхнего этажа на несущие элементы. Железобетон весьма крепок и устойчив. Но эти достоинства сильно омрачаются большой массой и сложностью монтажных работ. В большинстве случаев не получится обойтись без специальной техники, а она существенно удорожает возведение любой постройки.

По этой причине балки из железобетона применяют в основном там, где нагрузки заведомо окажутся очень высокими:

  • в транспортных объектах;
  • в многоквартирных домах;
  • в крупной промышленности;
  • в офисных зданиях;
  • в спортивных сооружениях.

У железобетонных балок может различаться сечение (общая величина и форма). В зависимости от метода изготовления выделяются следующие изделия:

  • сборный железобетон, изготавливаемый на заводе;
  • балки, подготавливаемые на самой строительной площадке;
  • сборно-монолитные изделия (объединяют два прежних формата).

Деревянные двутавровые балки считаются легкой и весьма прочной конструкцией. Такое изделие считается инновационным, но только в нашей стране, ведь за границей подобные конструкции вполне привычны. Важнейшим достоинством деревянного двутавра является простота изготовления – сделать его можно даже дома без применения сложных инструментов.

Внешний вид не совсем привычен для строителей, так как перегородки очень тонкие.

Однако инженеры смогли, используя законы физики, повысить прочность изделий до максимума. Сверху балка работает на изгиб, а снизу принимает растяжение. Специалисты особое внимание уделяют строгости геометрии двутавровых элементов. Благодаря этому последующий монтаж напольного покрытия или потолочных конструкций многократно упрощается. Дополнительно сокращаются общие расходы на строительство.

Довольно широкое распространение получили металлические балки перекрытий. Причина проста: металл доступен и отличается большой крепостью. В основном для изготовления конструкции используется качественная сталь. Важно знать, что в очень массивных домах, где нагрузка довольно велика, из стали формируют двутавр. Он позволяет максимально однородно распределить нагрузку.

Внимание следует уделить так называемым номерам балок, которые обозначают размер. Например, номер 10 можно использовать только как направляющий, а вот 16 – это уже полноценная опора. Наряду со сталью широкое распространение получил и алюминий. Он весьма устойчив к вредным химическим воздействиям, однако хуже, чем сталь, переносит механические воздействия.

По этой причине индустриальные постройки в основном подразумевают использование стальных балок. Частное же домостроение чаще всего ведется с помощью алюминиевых конструкций. Дело не только в легкости материала, но и в отсутствии необходимости делать специальную антикоррозийную обработку. Если ни металлические, ни бетонные балки не устраивают владельца по какой-либо причине, то стоит присмотреться к клееным конструкциям. Это проверенная временем разновидность балочных элементов.

В основном цельносклеенный блок выполняется из ели, кедра, сосны или лиственницы. Последний вариант является самым прочным и наиболее устойчивым к внешним воздействиям. Однако он весит намного больше, чем его аналоги. Склеивание древесины оказывается куда привлекательнее использования монолитного массива. Прежде чем начать склеивать, любой дефектный участок удаляется, поэтому конструкция оказывается прочнее и стабильнее.

К тому же клееные балки соответствуют требованиям высокотехнологичного строительства, так как изделия обрабатываются на высокоточных механизмах. Исключается деформация и растрескивание в процессе транспортировки и хранения. Мало того, качественный клееный блок сохранит свои габариты в течение штатного периода использования. Огнестойкость клееной древесины заметно больше, чем у массивных элементов.

Декоративные свойства у нее довольно велики. Внимания заслуживает, впрочем, и применение сборно-монолитного перекрытия. В большинстве случаев у них есть частые ребра. Обычно для изготовления перекрытий применяют легкие балки из железобетона.

Их образует каркас из стальной арматуры. Это пространственное изделие опирается на железобетонную прямоугольную балку. Также используются блоки, содержащие пустоту, куда заливается монолитный бетон. Пустотный блок выполняется из следующих вариантов:

  • специальной керамики;
  • газосиликата;
  • полистиролбетона;
  • чистого бетона.

Преимуществом сборно-монолитных решений является отличная звукоизоляция и теплозащита. Проложенные внутри каналы позволяют без особых трудностей расположить любые коммуникации. Еще одним достоинством описываемого решения является то, что оно может использоваться в самостоятельном строительстве. Часторебристые сборно-монолитные перекрытия:

  • легче пустотных плит;
  • позволяют отказаться от использования стяжки под пол;
  • позволяют не использовать кран;
  • помогут накрыть сложные помещения с эркерами, выступами;
  • применимы в наиболее труднодоступных участках;
  • оказываются дешевле пустотного и монолитного железобетона;
  • переносят нагрузку до 1 тыс. кг на 1 кв. м.;
  • позволяют создавать мощные несущие перемычки.

Тавровые балки из стальных горячекатаных сплавов в плане напоминают букву «Т». Важно знать, что недостатком этих конструкций является малая прочность. Их применяют преимущественно в легких сооружениях, например, таких как лестница, подвал, теплица, гаражи. Даже в обычном жилом доме тавровая балка не пригодна для формирования несущих перекрытий. По этой причине на практике гораздо лучше применять OSB.

Такое сокращение обозначает деревянный двутавр. Ориентированная стружечная плита отлично подойдет и для каркасных, и для блочных, и для деревянных домов. Также она используется и в кирпичных постройках. Важно знать, что OSB окажется оптимальным выбором, если длина стропил превышает 5 м. Поставленная на нее крыша будет стабильно использоваться много лет, а общая стоимость конструкции приятно порадует владельца.

Наибольшая длина пролета достигает 12 м. Современные технологические решения позволяют гарантировать соблюдение проектной геометрии. Работа с балками OSB возможна в любой сезон. Внутри можно проложить различные инженерные коммуникации. Судя по оценкам специалистов, монтировать подобные изделия в 5 или даже 10 раз менее трудоемко, чем железобетонный монолит.

Для межэтажных пролетов более 6 м применяются только двутавровые балки из бруса категории LVL, при этом стыковка брусков с помощью клея не производится. Отпадает потребность проводить «мокрые» работы. Лучшее сырье – хвойные породы. Что касается балок из газобетона, то они считаются весьма экономичным и относительно удобным в работе решением.

Газобетон надежен и прочен, отлично переносит колебания температуры. Гарантируется перенос всех принимаемых нагрузок на фундамент и несущие стены. Судя по отзывам, газобетонные элементы помогают предотвратить сильные шумы, повышают они и качество теплоизоляции. А вот деревянные межэтажные перекрытия в газобетонном доме использовать вряд ли разумно по нескольким причинам:

  • наибольшая длина пролета между несущими стенами – максимум 6 м;
  • придется использовать антисептики и антипирены;
  • лимитировано расстояние, разделяющее смежные балки.

В числе инновационных конструкций заслуживают внимания композитные балки перекрытия. Они создаются на основе стеклопластика, из которого в последнее время производится множество разнородных продуктов. Область применения стеклопластиковых балок примерно та же, что и у металлических аналогов, при этом общая масса в 4 или 5 раз ниже.

Такие изделия делают многие российские компании. Пригодны они и для чердачного помещения.

Сдвоенные с проставками балки используются в двухэтажных жилых домах из керамзитобетонных блоков. Обычно для этого применяются спаренные доски величиной 1,5х0,5 м. Чтобы исключить скрипы, доски пробиваются гвоздями либо затягиваются саморезами. Шаг балок при этом должен быть 0,6 м при условии применения обычных утеплителей. Металлодеревянные балки считаются универсальным решением.

Гармонично объединяется крепость металла и относительная легкость дерева. Подобная конструкция обеспечивает быстрое и не слишком затратное строительство. Экономятся ресурсы, а вместе с тем и деньги. Исключается появление отходов. Контурные балки можно применять в самых разных случаях, но это решение уже потребует особо тщательных расчетов.

Технические требования

Для балки очень важен такой показатель, как максимальная длина без опор. Простейший способ определить его – воспользоваться онлайн-калькулятором. Во внимание принимаются:

  • размеры пролетов;
  • способы закрепления конструкций;
  • величина нагрузки согласно проекту.

Важно знать, что для определения шага и сечения балок используются специальные таблицы. При подборе несущих участков учитывается их толщина: в деревянном доме она составляет от 0,1 до 0,2 м. Определяя длину балок, кроме расстояния, разделяющего стены, добавляются 0,2-0,25 м на двустороннее опирание. Простая деревянная балка в длину может составлять до 6 м. При изготовлении из клееного дерева этот показатель вырастает до 9 м.

Подбор перекрытий для каркасного дома куда сложнее, чем для деревянного жилища. Дело в том, что ошибки могут оказаться намного серьезнее. Строители, не имеющие опыта или работающие непрофессионально, могут совершить немало промахов. Необходимую информацию можно почерпнуть из СП 31-105-2002. Независимо от массы давящей нагрузки, категорически нельзя использовать сырую древесину, так как иначе можно столкнуться с трещинами. Дерево придется обязательно обеззараживать и обрабатывать смесями, препятствующими возгоранию.

Балки должны крепиться на верхние обвязки несущих стен или на прогоны. Нельзя уменьшать сечение элементов, запиливая вырез, чтобы стыковать изделия с обрезкой. Стальные опоры балок должны по высоте совпадать с самими балками. И металлические, и бетонные балки:

  • не должны иметь ржавых и жирных пятен;
  • соответствуют требованиям ГОСТ по отклонениям от плоскостности, прямолинейности;
  • соответствуют эталонам отделки;
  • содержат материал с определенной прочностью на сжатие.

Расчет

Ниже представлен простой пример расчета деревянных балок. Плотность хвойной древесины для обычных помещений должна составлять 500 кг. Во влажной комнате и в открытых уличных постройках этот показатель равен 600 кг. Устойчивость к продольной нагрузке составляет 10 тыс. мегапаскалей, а к поперечной – примерно в 50 раз меньше.

Расчетная нагрузка определяется путем умножения нормативного показателя на коэффициенты надежности.

Проверка прочности балки производится по максимальному изгибающему моменту. Для этого нужно разделить напряжение на рассчитанный момент сопротивления. Должно получиться не менее 13 МПа. Для отбора сечения ориентируются на необходимый момент сопротивления. Важно знать, что, например, в случае деревянного дома, не говоря уже о более сложных конструкциях, лучше поручить все вычисления профессионалам.

Монтаж

Плиты кладут обычно на металлические балки поверх цементного слоя. Металлические или бетонные балки длиной 5-7,5 м требуют армирования стальной проволокой 0,02 м диаметром. Она кладется в середине пролета. Если сам пролет имеет длину 7,6-9 м, то армирование проводится через каждые 2,5-3 м. Чем шире пролет, тем выше должны быть стальные балки. Деревянные конструкции используются по 1 шт. на 1 кв. м.

Для металлических сооружений этот показатель составляет 1 шт. на 2 кв. м. Чтобы упростить фиксацию опалубки, применяются телескопические стойки. При использовании деревянной опалубки необходимо исключать отсутствие щелей. Монтаж плитного перекрытия на балки из металла гораздо проще, чем на бетонное или кирпичное основание.

Стоит отказаться от металлической балки, если конструкция должна опираться на невысокую кирпичную стену, так как это слишком дорого. Кроме того, можно спровоцировать растрескивание стены. В большинстве случаев перегородки опираются на несущие каркасы. Сборные железобетонные плиты преимущественно монтируются на металлический двутавр.

О том, как правильно установить деревянную балку перекрытия, смотрите в следующем видео.

Таблица нагрузки на двутавровую балку: расчет нагрузки на прогиб

Двутавр – вид фасонного металлопроката, способный принимать большие нагрузки, по сравнению с уголком и швеллером. В частном строительстве металлопрокат с сечением Н-образного профиля используется только при создании крупногабаритных строений. Для выбора подходящего номера двутавровой балки производят профессиональные расчеты на прочность и прогиб с помощью формул или с использованием онлайн-калькулятора. Исходными данными являются: длина пролета, тип закрепления балки, характер нагрузки, планируемый шаг размещения профильного проката, наличие или отсутствие дополнительных опор, марку стали.

Выбор типа балки, в зависимости от запланированных нагрузок

Производители предлагают металлические двутавры с несколькими типами поперечного сечения, предназначенные для различных эксплуатационных условий. Такая продукция, в зависимости от типа сечения, может применяться в крупногабаритном жилищном строительстве, при возведении зданий промышленного и гражданского назначения, в мостостроении. Для каждого из них в соответствующем стандарте имеется таблица, в которой указаны размерные параметры, масса 1 м, момент и радиус инерции, момент сопротивления. Эти характеристики используются в расчетах на прогиб и прочность.

С уклоном внутренних граней полок 6-12 %

Производство этого металлопроката регламентируется ГОСТом 8239-89. Благодаря скруглению внутренних граней около стенки, обладают высокой прочностью и устойчивостью к прилагаемым усилиям.

С параллельными внутренними гранями полок

Эта продукция выпускается в соответствии с ГОСТом 26020-83, выделяют следующие типы:

  • Б – нормальный. Применяется для эксплуатации под средними нагрузками.
  • Ш – широкополочный. Может использоваться для разрезки по продольной оси для получения таврового профиля. Тавр укладывается на один пролет. Целый двутавровый профиль – на один или несколько пролетов. Эти металлоизделия очень массивны. Плюсом их использования является возможность использования в качестве самостоятельного элемента без применения усиливающих деталей.
  • К – колонный. Это наиболее массивные профили. Имеют широкие, утолщенные полки и стенки. Применяются при устройстве большепролетных конструкций.

Типовые схемы расположения двутавра

Один из исходных параметров, учитываемых в расчетах, – схема закрепления балки и вид прилагаемой нагрузки. Большинство вариантов сводится к основным схемам:

Сбор нагрузок

Перед началом расчета производят сбор сил, действующих на двутавровую балку. В зависимости от продолжительности воздействия,их разделяют на временные и постоянные.

Таблица нагрузок на двутавровые балки

Постоянные Собственная масса балки и перекрытия. В упрощенном варианте вес межэтажного перекрытия без цементной стяжки с учетом массы балки принимают равным 350 кг/м2, с цементной стяжкой – 500 кг/м2
Длительные Полезные Зависят от назначения здания
Кратковременные Снеговые, зависят от климатических условий региона
Особые Взрывные, сейсмические. Для балок, работающих в стандартных эксплуатационных условиях, не учитываются. В онлайн-калькуляторах обычно не учитываются

Нагрузки разделяют на нормативные и расчетные. Нормативные устанавливаются строительными нормами и правилами. Расчетные равны нормативной величине, умноженной на коэффициент надежности. При усилии менее 200 кг/м2 коэффициент обычно принимают равным 1,3, при более 200 кг/м2 – 1,2. Шаг между балками принимают равным 1 м. В некоторых случаях, если это допустимо в конкретных эксплуатационных условиях, в целях экономии материалов его принимают равным 1,1 или 1,2 м.

При расчетах принимают во внимание марку стали. Для использования в условиях высоких нагрузок и при минусовых температурах востребованы двутавровые балки, изготовленные из низколегированных сталей.

Способы выбора оптимального размера сечения профиля

Наиболее точным вариантом подбора номера и типа двутаврового профиля является проведение профессиональных расчетов. Именно этот способ применяется при проектировании ответственных крупногабаритных объектов. При строительстве небольших зданий можно воспользоваться онлайн-калькулятором.

Совет! По результатам расчетов онлайн-калькуляторы обычно предлагают два или более вариантов профиля. Для обеспечения надежности строения рекомендуется отдавать предпочтение профилю с большим номером.

Для примерного определения размера профиля можно воспользоваться таблицей соответствия номера двутавровой балки максимально допустимой нагрузке:

Общая нагрузка, кг/м2 Длина пролета
3 м при шаге, м 4 м при шаге, м 6 м при шаге, м
1,0 1,1 1,2 1,0 1,1 1,2 1,0 1,1 1,2
300 10 10 10 10 12 12 16 16 16
400 10 10 10 12 12 12 20 20 20
500 10 12 12 12 12 12 20 20 20

Из этой таблицы видно, что для двутавровой балки номер 10 максимальная длина пролета составляет 4 м при шаге 1,2 м, нагрузка – 400 кг/м2, для номера 16 длина пролета может достигать 6 м, нагрузка, которую он может выдержать, – 300 кг/м2, для профиля 20 – 6 м и нагрузка 400 кг/м2.

Прогиб балки

, Расс Эллиот

Благодарности : Существует ряд стандартных работ, касающихся принципов отклонения балки. Особенно хорошее изложение, на котором основаны приведенные здесь уравнения, содержится в Механика материалов (четвертое издание SI) Дж.М. Гира и С.П. Тимошенко, Стэнли Торнса, ISBN 0 7487 3998 X. Следует сделать ссылку на эта работа для вывода уравнений.

Введение

Прогиб рессорной балки зависит от ее длины, формы поперечного сечения, материала, места приложения отклоняющей силы и того, как балка поддерживается.

Уравнения, приведенные здесь, относятся к однородным, линейно-упругим материалам, в которых вращение балки невелико.

В следующих примерах рассматриваются только нагрузки, действующие в одной точке или отдельных точках - точка приложения силы F на диаграммах предназначена для обозначения рожкового блока модели локомотива (или буксы транспортного средства), способного двигаться вертикально в hornguide, и действуя против силы пружины, закрепленной на балке или переносимого локомотива или транспортного средства ЭВМ. Доля общего веса, действующего на каждую ось локомотива или транспортного средства, будет зависеть от положения его центра тяжести по отношению к оси (или точек крепления уравновешивающих балок шасси, если они используются).

Приложение к модели локомотивных рожковых блоков

Как видно из уравнений, толщина материала ( h или d ) очень важна, и, следовательно, увеличивающиеся размеры в диапазоне доступных гитарных струн делают их очень привлекательными для использования в качестве пружинные балки.Также существует значительная разница в прогибе балки для данной силы, в зависимости от того, как она поддерживается и фиксируется, и от того, поддерживается ли она только с одного конца или с обоих концов.

Предполагается, что конструкция должна быть основана на заданном прогибе рогового блока, а затем определить, какая длина, толщина и стиль балки наиболее подходят для конкретной силы, которая должна поддерживаться каждой осью.

Для локомотивов, вес которых составляет от 4 до 6 граммов на тонну прототипа, массы, поддерживаемые каждым отдельным роговым блоком локомотива, вероятно, будут находиться в диапазоне от 30 до 60 граммов (что соответствует нагрузке прототипа от 14 до 20 тонн на тонну). ось).

Выбор значения отклонения

Для разумного мелкого пути в масштабе 4 мм рекомендуемое значение прогиба рогового блока, δ , при конечной нагрузке локомотива составляет 0,5 мм.

Приведенная выше рекомендация, как известно, является чрезмерно упрощенным и, возможно, неправильным предположением о том, каким должно быть расчетное значение прогиба, и вызвала серьезные споры. Приветствуется любой опыт применения этой рекомендации к реальной практике моделирования шасси - цель этой статьи - начало обсуждения, а не его заключение.Щелкните здесь для первоначального изучения вопросов по этому вопросу.

Момент инерции, I

Момент инерции прямоугольного сечения

I = bh 3 ∕ 12

, где h - размер в плоскости изгиба, то есть по оси, по которой действует изгибающий момент


Момент инерции круглого сечения

I = π r 4 ∕ 4 = π d 4 ∕ 64

, где r и d - радиус и диаметр соответственно

Все приведенные ниже уравнения содержат I , момент инерции балки, который является константой, определяемой формой и толщиной поперечного сечения балки. Момент инерции не зависит от длины или материала балки. Здесь рассматриваются только прямоугольные и круглые цельные сечения.

Пояснения к схемам прогиба и обозначениям

На схемах показаны два типа опор: фиксированная и простая. На неподвижной опоре балка удерживается жестко, а угловой прогиб в точке крепления равен нулю. На простой опоре балка может скользить по опоре и вращаться в соответствии с силой, приложенной к балке.

L = длина балки
a = промежуточная длина балки
δ = прогиб балки
F = сила (т. Е. Доля веса локомотива, которому оказывает сопротивление букса)
E = модуль Юнга
I = момент инерции балки

Уравнения и диаграммы прогиба

Примечание к схемам и уравнениям .Приведенные здесь диаграммы были перевернуты по сравнению с их обычным описанием в учебниках, чтобы отразить их применение для моделей локомотивов и букс транспортных средств. Однако, хотя уравнения для отклонения были сохранены в соответствии с их учебником, нормальное соглашение о знаках (+ или -, чтобы указать отклонения по вертикальной оси y от базовой линии балки) было проигнорировано, поскольку мы здесь обеспокоены только с абсолютной величиной прогиба балки.

Концевая нагрузка на консольную балку с одиночной фиксированной опорой

δ = FL 3 ∕ 3 EI

Это уравнение также следует использовать для отклонения уравнительной балки, вращающейся вокруг фиксированной оси и опирающейся на два рупорных блока по обе стороны от оси поворота.

Двойные нагрузки на балку с двумя простыми опорами
(примеры применения этой конфигурации)

Это может быть применено для двух роговых блоков, прижимающихся к одной балке. Прогиб на расстоянии a от соседней опоры составляет:

δ = Fa 2 (3 L - 4 a ) ∕ 6 EI

Свисающая нагрузка на балку, ограниченная двумя простыми опорами

δ = Fa 2 ( L + a ) ∕ 3 EI

Промежуточная / центральная нагрузка на балку с одной фиксированной и одной простой опорой

Прогиб на длине a от неподвижной опоры составляет:

δ = Fa 3 ( L - a ) 2 (4 L - a ) ∕ 12 EIL 3

Для нагрузки в центре балки, подставив в приведенное выше уравнение a = L the 2 , прогиб составит:

δ = 3. 5 FL 3 ∕ 384 EI

Центральная нагрузка на балку с двумя неподвижными опорами

δ = FL 3 ∕ 192 EI

При нагрузке в центре отклонение на расстоянии a от фиксированной опоры
(где a меньше чем или равно L ∕ 2 ) составляет:

δ = Fa 2 (3 L - 4 a ) ∕ 48 EI

Промежуточная нагрузка на балку с двумя неподвижными опорами

Прогиб на расстоянии a от неподвижной опоры составляет:

δ = 2 Fa 3 ( L - a ) 2 ∕ 3 EI (2 а + L ) 2

Значения модуля Юнга, E

Бериллий медный 124 ГПа 1
Латунь, твердость 70/30 117. 2 ГПа
Латунь неуточненная от 96 до 110 ГПа
Нейзильбер 132,5 ГПа (127 ГПа 1 )
Бронза фосфористая, 5%, твердая 131,8 ГПа
Фосфорно-бронзовая (92% Cu / 8% Sn или CuSn8) 111 ГПа 1
Сталь мягкая или инструментальная 212 ГПа
Сталь мягкая, низкоуглеродистая 210 ГПа
Сталь мягкая (закаленная) 201.4 ГПа
Сталь нержавеющая 215,2 ГПа (190 ГПа 1 )
Сталь инструментальная (закаленная) 203,2 ГПа

Следует отметить, что это теоретические значения.

Типичное значение для стальной гитарной струны можно принять как 205 ГПа.

Значения, указанные для фосфористой бронзы, различаются: кажется, что они будут зависеть от того, является ли материал «пружинным» или «экстрапружинным» типом фосфористой бронзы 92% Cu / 8% Sn. обычно используется в переключателях с защелкой.

1 Шигли, Отдел машиностроения, 1980, McGraw Hill

Примечания к агрегатам и размерам

1 Па = 1 Н · м -2 = 10 -6 Н · мм -2 = 10 -6 кг · м · с -2 · мм -2 = 1 г · мм -1 · с -2

Чтобы получить силу F в приведенных выше уравнениях, массу нужно умножить на гравитационную постоянную г (9.81 м · с -2 , или, что нам удобнее, 9810 мм · с -2 )

Размеры модуля Юнга E составляют ML -1 T -2
Размеры силы F составляют L 2 ML -1 T -2 = MLT -2
Размеры момента инерции I составляют L 4

© Расс Эллиотт

, впервые опубликовано 19 апреля 2000 г .;
небольшая редакционная правка, август 2001 г . ;
уравнение для промежуточной нагрузки на балку с двумя фиксированными опорами исправлено и уравнение прогиба для промежуточной / центральной нагрузки на балку с одной фиксированной и одной простой опорой повторно выражено, январь 2005 г .; Диаграмма
для свисающей нагрузки на балку, ограниченную двумя простыми опорами, пересмотрена 8 октября 2009 г .;
Уравнение промежуточной нагрузки на балку с двумя неподвижными опорами исправлено, 30 декабря 2010 г.

Стандартный двутавр и S-образный профиль

Стандартные двутавровые и S-образные балки

Стандартная двутавровая балка названа в честь их отличительной формы, похожей на заглавную букву «I».Горизонтальные части называются фланцами, а вертикальные части называются перемычкой. Эта форма очень удобна для переноски тяжелых грузов без изгиба.

Двутавровые балки - это конструкционные опорные материалы, которые в основном используются для строительства. Способные выдерживать чрезмерное давление, двутавровые балки обеспечивают структурную целостность и стабильность.

Толщина двутавровой балки определяет, для каких работ она лучше всего подходит. Важно учитывать прилагаемую силу, переносимый вес, а также растяжение и сжатие.Меньшие размеры обычно используются для работ, где величина давления и веса будут минимальными, в то время как большие и толстые стальные двутавровые балки используются для поддержки конструкций, которые несут больший вес.

В Texas Iron & Metal мы предлагаем широкий выбор стандартных двутавровых балок, а также более легкие младшие балки, от 4,4 фунта на фут вплоть до стандартных двутавровых балок до 121 фунта на фут. Мы также предлагаем двутавровые балки с различной толщиной стенки и полки от 0,114 ″ до 1,060 ″.

Если у вас есть вопросы, сотрудники нашей команды будут рады вам помочь. Мы гордимся тем, что являемся вашим союзником в производстве двутавровых балок Prime и Less-Than-Prime © всех размеров и толщины. Наши знающие и опытные продавцы всегда готовы помочь. Позвоните нам сегодня по телефону 713.672.7595.

(A) Размер Wgt. За фут. (B) Web Thk. (C) Ширина фланца (D) Фланец Толщ.
Ю 3 х 5,70 0,170 2,330 0,260
х 7,50 0.349 2,509 0,260
Ю 4 х 7,70 0,193 2,663 0,293
х 9. 50 0,326 2,796 0,293
Ю 5 х 10,00 0,214 3,004 0,326
х 14.75 0,494 3,284 0,326
Ю 6 х 12,50 0,232 3,332 0,359
х 17. 25 0,465 3,565 0,359
Ю 7 х 15.30 0,252 3,662 0,392
х 20.00 0,392 3,860 0,450
Ю 8 х 18,40 0,271 4,001 0,425
х 23. 00 0,441 4,171 0,425
Ю 10 х 25,40 0,311 4.661 0,491
х 35.00 0,594 4,944 0,491
Ю 12 х 31,80 0,350 5. 000 0,544
х 35.00 0,428 5,078 0,544
х 40,80 0,460 5,252 0,659
х 50.00 0,687 5,477 0,659
Ю 15 х 42,90 0,411 5,501 0,622
х 50. 00 0,550 5,640 0,622
Ю 18 х 54,70 0,461 6,001 0,691
х 70.00 0,711 6,251 0,691
Ю 20 х 66,00 0,505 6,255 0,795
х 75. 00 0,635 6,385 0,795
х 86,00 0,660 7.060 0,920
х 96.00 0,800 7.200 0,920
Ю 24 х 80,00 0,500 7. 000 0,870
х 90.00 0,625 7,125 0,870
х 100,00 0,745 7,245 0,870
х 106.00 0,620 7,870 1.090
х 121,00 0,800 8,050 1. 090

М-образная балка · JR.или световой луч

(A) Размер Wgt. За фут. (B) Web Thk. (C) Ширина фланца (D) Фланец Толщ.
м 6 х 4,40 0,114 1,844 0.171
м 8 х 6,50 0,135 2,281 0,189
м 10 х 9,00 0. 157 2,690 0,206
м 12 х 11,80 0,177 3,065 0,225

Лучшая связь для телефона - Выгодные предложения на луч для телефона от Global Beam для продавцов телефонов

Отличные новости !!! Вы попали в нужное место для луча для телефона.К настоящему времени вы уже знаете, что что бы вы ни искали, вы обязательно найдете это на AliExpress. У нас буквально тысячи отличных продуктов во всех товарных категориях. Ищете ли вы товары высокого класса или дешевые и недорогие оптовые закупки, мы гарантируем, что он есть на AliExpress.

Вы найдете официальные магазины торговых марок наряду с небольшими независимыми продавцами со скидками, каждый из которых предлагает быструю доставку и надежные, а также удобные и безопасные способы оплаты, независимо от того, сколько вы решите потратить.

AliExpress никогда не уступит по выбору, качеству и цене. Каждый день вы будете находить новые онлайн-предложения, скидки в магазинах и возможность сэкономить еще больше, собирая купоны. Но вам, возможно, придется действовать быстро, поскольку этот луч для телефона станет одним из самых популярных бестселлеров в кратчайшие сроки. Подумайте, как вам будут завидовать друзья, когда вы скажете им, что у вас есть луч для телефона на AliExpress.Благодаря самым низким ценам в Интернете, дешевым тарифам на доставку и возможности получения на месте вы можете еще больше сэкономить.

Если вы все еще не уверены в луче для телефона и думаете о выборе аналогичного товара, AliExpress - отличное место для сравнения цен и продавцов. Мы поможем вам разобраться, стоит ли доплачивать за высококачественную версию или вы получаете столь же выгодную сделку, приобретая более дешевую вещь.И, если вы просто хотите побаловать себя и потратиться на самую дорогую версию, AliExpress всегда позаботится о том, чтобы вы могли получить лучшую цену за свои деньги, даже сообщая вам, когда вам будет лучше дождаться начала рекламной акции. и ожидаемая экономия.AliExpress гордится тем, что у вас всегда есть осознанный выбор при покупке в одном из сотен магазинов и продавцов на нашей платформе. Реальные покупатели оценивают качество обслуживания, цену и качество каждого магазина и продавца.Кроме того, вы можете узнать рейтинги магазина или отдельных продавцов, а также сравнить цены, доставку и скидки на один и тот же продукт, прочитав комментарии и отзывы, оставленные пользователями. Каждая покупка имеет звездный рейтинг и часто имеет комментарии, оставленные предыдущими клиентами, описывающими их опыт транзакций, поэтому вы можете покупать с уверенностью каждый раз. Короче говоря, вам не нужно верить нам на слово - просто слушайте миллионы наших довольных клиентов.

А если вы новичок на AliExpress, мы откроем вам секрет.Непосредственно перед тем, как вы нажмете «купить сейчас» в процессе транзакции, найдите время, чтобы проверить купоны - и вы сэкономите еще больше. Вы можете найти купоны магазина, купоны AliExpress или собирать купоны каждый день, играя в игры в приложении AliExpress. Вместе с бесплатной доставкой, которую предлагают большинство продавцов на нашем сайте, вы сможете приобрести луч для телефона по самой выгодной цене.

У нас всегда есть новейшие технологии, новейшие тенденции и самые обсуждаемые лейблы. На AliExpress отличное качество, цена и сервис всегда в стандартной комплектации. Начните самый лучший шоппинг прямо здесь.

Набор тестовых вопросов для оптоволоконной связи

1) Что из перечисленного ниже не является типичной функцией передатчика в волоконно-оптической системе связи? а. Кодировка для защиты от ошибок
b. Расшифровка входных данных
c. Преобразование электрического сигнала в оптическое
d. Перекодирование в соответствии со стандартом вывода

2) Что из перечисленного обеспечивает оптический приемник для регенерации сигнала данных с минимальной ошибкой? а. Фотодиод
б. Цепи обработки сигналов
c. Линейная схема
d. Ничего из вышеперечисленного

3) Для синусоидальной волны частота представлена ​​циклами на ______ . а. Второй
б. Минуты
c. Час
д. Ничего из вышеперечисленного

4) Какие свойства потока PCM определяют точность исходного аналогового сигнала? а. Частота дискретизации
б. Битовая глубина
c. И a, и b
d. Ничего из вышеперечисленного

5) В одномодовых волокнах, как доля энергии, проходящей через связанную моду, проявляется в оболочке? а. В виде серповидной волны
б. В виде луковицы
c. Как мимолетная волна
d. Все вышеперечисленное

6) Какое типичное значение показателя преломления этилового спирта? а. 1
б. 1,36
с. 2.6
г. 3,4

7) Если свет проходит в определенной среде и отражается от оптически более плотной среды с высоким показателем преломления, то это считается _______ а. Внешнее отражение
б. Внутреннее отражение
c. И a, и b
d. Ничего из вышеперечисленного

8) В оптическом волокне понятие числовой апертуры применимо для описания способности __________ а. Световая коллекция
б. Рассеяние света
c. Легкая дисперсия
г. Поляризация света

9) Что из перечисленного поддерживает / не поддерживает процесс образования сажи? а. ОВПО
б. MCVD
c. PCVD
г. Все вышеперечисленное

10) Какой тип фотонно-кристаллического волокна демонстрирует / их сходство с периодической кристаллической решеткой в ​​полупроводнике? а. Индекс направляющего волокна
b. Фотонное запрещенное волокно
c. И a, и b
d. Ничего из вышеперечисленного

11) Какой тип оптоволоконного кабеля имеет / имеют свою / их сердцевину размером от 480 до 980 мкм и изготовленную из полиметилметакрилата (ПММА)? а. Стекловолоконный оптоволоконный кабель
b. Пластиковый оптоволоконный кабель
c. Оптоволоконный кабель из кварцевого стекла с пластмассовой оболочкой
d. Все вышеперечисленное

12) В многоволоконной кабельной системе какая форма внешней оболочки состоит из полиолефиновых соединений и считается безгалогенной? а. ОФНР
б. ОФНП
с. ЛСЖ
г. Все вышеперечисленное

13) Какие из следующих причин при проектировании системы ВОК являются / ответственны за внешнее поглощение? а. Атомные дефекты в составе стекла
б. Примесные атомы в стекломатериале
c. Основные составляющие атомы волокнистого материала
d. Все вышеперечисленное

14) Что из следующего представляет собой меру (-ы) для минимизации неоднородностей для уменьшения рассеяния Ми? а. Контроль экструзии
б. Увеличение относительной разницы Р.И.
c. Устранение дефектов в процессе производства стекла
d. Все вышеперечисленное

15) В эффекте Керра индуцированное изменение индекса пропорционально _________ . а. квадрат электрического поля
б. куб электрического поля
c. кубический корень из электрического поля
d. 1/4 степени электрического поля

16) Что из перечисленного считается неупругим рассеянием фотона? а. Эффект Керра
б. Эффект Рамана
c. Эффект Холла
г. Эффект Миллера

17) Какие виды несоосности способствуют уменьшению области перекрытия в волокне? а. Угловой
б. Продольный
c. Боковой
г. Все вышеперечисленное

18) Каков правильный порядок последовательных шагов для электродуговой сварки?

A. Запрессовка концов волокон для плавления
B. Применение тепла для сглаживания торцевых поверхностей
C. Выравнивание краев обломков волокон

а. А, Б, В
б. B, A, C
c. С, Б, А
г. C, A, B

19) Какой метод сращивания включает совмещение и фиксацию краев сломанного волокна с помощью устройств позиционирования и оптического цемента? а. Fusion
б. Механический
c. И a, и b
d. Ничего из вышеперечисленного

20) Каково значение средних вносимых потерь для многомодового волокна с градиентным показателем преломления при использовании метода сращивания Springroove? а. 0,01
б. 0,03
с. 0,05
г. 0,09

21) В оптоволоконной линии передача мощности от одного волокна к другому и от волокна к детектору должна происходить с эффективностью связи _________. а. максимум
б. конюшня
c. минимум
d. непредсказуемо

22) При спонтанном излучении источник света в возбужденном состоянии претерпевает переход в состояние с _______ а. Высшая энергия
б. Умеренная энергия
c. Низкая энергия
d. Все вышеперечисленное

23) Какой из перечисленных ниже процессов является ключевым для формирования лазерного луча, когда он подвергается усилению? а. Спонтанное излучение
b. Вынужденная эмиссия
c. И a, и b
d. Ничего из вышеперечисленного

24) При соединении светодиодов с оптоволокном, от какого фактора / с зависит размер источника и угол освещения, генерируемый в полупроводнике? а. Геометрия матрицы
б. Показатель преломления полупроводника
c. Среда инкапсуляции
d. Все вышеперечисленное

25) Что из перечисленного приводит к удалению интерфейса линзы светодиода для достижения высокой эффективности связи? а. Сферическая линза
б. Цилиндрическая линза
c. Светодиод со встроенной линзой
d. Все вышеперечисленное

26) Каким будет значение генерируемого фототока для фотодиода с чувствительностью 0,50 A / Вт и оптической мощностью около 12 мкВт? а. 3 мкА
б. 6 мкА
c. 9 мкА
г. 12 мкА

27) Какой компонент оптического приемника является фильтром линейного формирования частоты, используемым для компенсации искажения сигнала и межсимвольных помех (ISI)? а. Фотоприемник
б. Усилитель
c. Эквалайзер
г. Ничего из вышеперечисленного

28) Какие коды используются в цифровых приемниках для обозначения дискретизированных аналоговых сигналов после их квантования на дискретные уровни? а. Двоичный
б. Десятичное
c. ASCII
г. Превышение-3

29) Какая функция глазковой диаграммы помогает при измерении аддитивного шума в сигнале? а. Отверстие глаза (высота от пика до пика)
b. Перерегулирование / недорезание глаза
c. Ширина глазка
d. Ничего из вышеперечисленного

30) Какой метод определяет ограничение дисперсии оптического канала? а. Бюджет мощности канала
b. Бюджет времени нарастания
c. И a, и b
d. Ничего из вышеперечисленного

31) Какое явление вызывает динамическое расширение ширины линии при прямой модуляции тока инжекции? а. Модальный шум
б. Режим-разделение шума
c. Чириканье частоты
d. Шум отражения

32) Спекл-структура генерируется из-за интерференции узлов от когерентного источника, особенно когда время когерентности источника равно _________ времени интермодальной дисперсии в волокне. а. Менее
б. Больше
c. Равно
d. Ничего из вышеперечисленного

33) Что из перечисленного определяется / определяется характеристиками волокна? а. Целостность и производительность волокна для желаемой скорости передачи
b. Практика установки
c. Внедрение услуги
d. Все вышеперечисленное

34) На основе испытаний, проведенных для определения характеристик волокна, в которых, среди следующих, измеряется общий свет, отраженный обратно в передатчик, вызванный волокном, а также такими компонентами, как пары соединителей и механические соединения? а. ОРЛ
б. OTDR
c. ЛТС
г. PMD

35) При локализации повреждения волокна уравнение длины (l) для разницы во времени (t) выражается как L = ct / 2n 1 . Какой фактор в этом уравнении означает, что свет проходит определенное расстояние от источника до точки разрыва, а затем еще одно расстояние на обратном пути? а. л
б. с
с. т
г. 2

Основные сведения о стальных балках - двутавровая балка и двутавровая балка с широкими полками

Стальная двутавровая балка - это высокопрочные, длиннопролетные деревянные балки, которые широко используются в строительных и инженерных проектах. Вообще говоря, двутавровые балки содержат S-образную балку, универсальную балку, двутавровую балку или широкополочную балку. Однако эти секции балки различаются по размерам, прочности и применению.

Двутавровая балка состоит из горизонтального элемента - полки и вертикального элемента - стенки. Полоса выдерживает силы сдвига, в то время как фланцы выдерживают большую часть изгибающего момента. Благодаря своей способности выдерживать как изгибающие, так и поперечные нагрузки, он наиболее часто используется для стальных зданий, мостов и гражданских объектов.

Балка стальная с W-образным и S-образным сечением

Балка стальная горячекатаная

По профилю стальные балки можно разделить на двутавровую S-образную балку и двутавровую балку с широкими полками.Чем отличается S-образная балка сечением от широкополочной двутавровой балки? Во-первых, стальная балка с широкими полками имеет параллельные полки, в то время как S-образная двутавровая балка имеет конические полки, которые имеют наклон на внутренней поверхности. Во-вторых, для широкой полки балки ширина стенки и полки почти равна, в то время как для S-образной балки полка намного уже, чем стенка. В-третьих, из-за вышеупомянутых различий их механические свойства и области применения сильно различаются.

Размеры стальной двутавровой балки:

Согласно европейским стандартам, размеры стальных двутавровых балок содержат IPN и IPE. Найдите следующие профили и детали в конкретных стальных двутавровых балках.

Балка ИПН с коническим фланцем

Балки IPE с параллельными полками

Стальные двутавровые балки :

  • Опорные балки для строительства, сооружений и инженерии.
  • Швеллеры опорные стальные, уголки стальные.
  • Платформы для рабочих мест.
  • Заводские магазины, склады.
  • Каркас кузова тележки.

Размеры двутавровой балки с широким фланцем :

  • Облегченная версия - HEA согласно DIN 1025-3.
  • Обычная версия - HEB согласно DIN 1025-2.
  • Heavy Version - HEM согласно DIN 1025-4.

Применение двутавровых балок с широкими полками :

  • Строительные опорные балки для заводских цехов, металлоконструкций.
  • Заводские платформы.
  • Мосты.
  • Рамы для кузова грузовика.
  • Машинный.