Расчет нагрузки на уголок металлический

Обновлено: 08.07.2024

На нашем сайте представлен калькулятор для определения изгиба балок из труб. Логика расчета изгиба позволяет получить максимально точные значения. Перед расчетом изгиба настоятельно рекомендуем вам ознакомиться с инструкциями к онлайн калькуляторам для определения изгиба.

Онлайн калькулятор

Предназначение калькулятора для определения изгиба

Для создания каркасов различных строений самое большое распространение получила древесина. Из нее, как из пластилина, можно сотворить конструкцию любой сложности. Однако далеко не последнее место занимает и такой конструкционный материал как различные металлические профили. Их выгодно отличает такое свойство как пластичность, долговечность и прочность. Не последнее место среди таких материалов занимают профильные и круглые трубы. Попытайтесь представить себе навес для автомобиля из профильной трубы с покрытием из поликарбоната и такое же строение из уголка.

Похоже, двух мнений быть не может. А любая балка в конструкции должна быть просчитана. Это необходимо по двум причинам:

Получить объект с достаточным запасом прочности под воздействием собственного веса, а также ветровых и снеговых нагрузок.
Подобрать минимально допустимый для строения профиль с целью минимизировать расходы на материалы.

Для достижения этой цели необходимо воспользоваться нашим онлайн калькулятором и рассчитать балку из трубы на изгиб. Это в случае, если деталь закреплена с одной стороны (консольная). Если же закреплены оба конца, понадобится рассчитать балку на прогиб.

При этом необходимо учитывать следующие обстоятельства:

Размеры и сечение: (профильная или круглая). Для балки из профильной прямоугольной трубы расчет производится с учетом направления воздействия. При расчете балок из квадратной трубы этот фактор одинаков для любого направления воздействия.
Прочностные характеристики материала с учетом толщины стенок и марки материала. Это особенно актуально при использовании балок из круглой трубы, расчет которой в значительной степени зависит от указанных характеристик ввиду многообразия применяемых материалов.

Виды вероятных нагрузок

Как можно классифицировать нагрузки на балку? В соответствии с СП 20.13330.2011 «Нагрузки и воздействия» моменты нагружения конструкции можно распределить по следующим признакам:

постоянные – давление и вес которых не изменяются с течением времени, это такие, как собственный вес конструкции,
временные длительные, учитывающие вес дополнительных конструкций сооружения, включая оборудование, мебель и прочее,
кратковременные поперечные, зависящие от внешних условий эксплуатации – нагрузки от ветра, снега или дождя, для определения которых производится собственный расчет, зависящий от района расположения объекта. Такие нагружения в экстремальных условиях создают условия, при которых возможно прогибание балки.
особые условия воздействия, к которым можно отнести воздействие от удара автомобиля во время парковки, в результате которого опора может прогибаться,
сейсмические – для местностей с определенной сейсмической активностью.

Прочностью перекрытия определяется уровень безопасности проживания на загородном участке или в деревенском доме.

Степень нагружения конструкций можно подбирать по таблицам, при этом учитываются:

величина момента инерции, обозначенная в стандартах,
длина пролета,
величина нагрузки,
модуль Юнга (справочные данные).

В таблицах приводятся готовые данные, рассчитанные по специальной формуле например для круглых, квадратных и прямоугольных профилей. Все прочностные расчеты несущих конструкций по определению сложны в исполнении и требуют специальной инженерной подготовки в области сопротивления материалов. Поэтому лучше воспользоваться специальным онлайн-калькулятором. Чтобы рассчитать нагрузки достаточно ввести исходные данные в таблицу и на выходе можно получить точный результат быстро и без особых затруднений.

Балочная ферма, подсчет которой произведен таким образом, будет надежной конструкцией на долгое время. При правильном расчете предельная жесткость перекрытия гарантирована.

Расчет балок из труб на изгиб
Расчет балок из труб на изгиб На нашем сайте представлен калькулятор для определения изгиба балок из труб. Логика расчета изгиба позволяет получить максимально точные значения. Перед расчетом

Расчет уголка на прогиб и изгиб

Данный онлайн-калькулятор предназначен для того, чтобы Вы могли легко и быстро подобрать размеры уголка в зависимости от приходящейся на него нагрузки. Особенность его в том, что на одной странице возможно сравнение равнополочных (ГОСТ 8509-93) и неравнополочных (ГОСТ 8510-86) уголков. Последние, в свою очередь, можно подбирать в зависимости от расположения его в пространстве, т.е. в зависимости от того, как он будет ориентирован относительно нагрузки.

Расчет уголков производится на изгиб и прогиб (по прочности и по деформациям) для следующих расчетных схем:

Тип 1 – однопролетная шарнирно-опертая балка с равномерно распределенной нагрузкой. Пример: перемычка из уголка, которая несет плиты перекрытия и небольшую высоту кладки. (Подробнее о расчете перемычек из уголка см. этот калькулятор).

Тип 2 – консольная балка с жесткой заделкой с равномерно распределенной нагрузкой. Пример: железобетонный козырек, выполненный с применением уголка, который жестко (с применением ребер жесткости, ограничивающих любые повороты) приварен к железобетонной стене.

Тип 3 – однопролетная шарнирно-опертая балка с консолью с равномерно распределенной нагрузкой. Пример: тот же козырек, что и в предыдущей схеме, только здесь уголок с одной стороны заводится в стену, а с другой опирается на раскос (на рисунке синий).

Тип 4 – однопролетная шарнирно-опертая балка с одной сосредоточенной силой. Пример: перемычка, на которую опирается одна балка перекрытия.

Тип 5 – однопролетная шарнирно-опертая балка с двумя сосредоточенными силами. Пример: перемычка, на которую опираются две сосредоточенные силы.

Тип 6 – консольная балка с одной сосредоточенной силой. Пример: козырек дома с кирпичной стенкой на нем, построенного в африканской республике (где никогда не выпадает снег) по фантазии африканского архитектора. Уголки этого козырька жестко заделаны в стену, так как описано во второй схеме.

Примечание: рассчитываемый уголок на рисунках с примерами окрашен в красный цвет.

Расчет уголка на прогиб и изгиб
С помощью данного калькулятора Вы можете не только легко рассчитать уголок на прогиб и изгиб, но и подобрать оптимальный из равнополочного и неравнополочного уголков.

Способы расчета металлического уголка, таблица весов, особенности продукции

Стальной уголок – наиболее востребованный вид фасонного проката. По способу производства он разделяется на горячекатаный и гнутый. Исходные материалы: углеродистые стали обыкновенного качества Ст3 пс/сп (для рядового применения), качественные, низколегированные 09Г2С, 17Г1С, 10ХСНД, 15 ХСНД (для изделий, используемых при повышенных нагрузках, в сложных температурных условиях, при контакте с агрессивными средами).

Характеристики горячекатаного металлического уголка

Равнополочный горячекатаный стальной уголок производят в соответствии с ГОСТом 8509-93 из квадрата, являющегося исходной заготовкой. Наиболее массово используется угловой профиль обычной точности «В», для ответственных конструкций – продукция высокой точности «А». Размеры полки, согласно стандарту, – от 20 до 250 мм.

Сортамент неравнополочных уголков определяется ГОСТом 8510-86. Наименьшие размеры полок – 16 и 25 мм, максимальные – 125 и 200 мм. Эта продукция применяется при создании конструкций сложной формы, например, арок.

Горячекатаную продукцию поставляют партиями, размер которых обычно не превышает 70 тонн. Каждая партия имеет сертификат соответствия требованиям нормативной документации.

Расчет количества стального равнополочного уголка

При определении массы партии проката углового профиля необходимо знать массу погонного метра, которую вы можете определить по таблице, и общий метраж.

Таблица весов равнополочного стального горячекатаного уголка наиболее распространенных размеров

Способы расчета металлического уголка, таблица весов, особенности продукции
В статье описываются способы расчета металлического уголка, его характеристики. Приводится таблица весов.

Калькулятор балок – расчет для разнотипных конструкций

Балки в доме относятся обычно к стропильной системе или перекрытию, и, чтобы получить надежную конструкцию, эксплуатация которой может осуществляться без каких-либо опасений, необходимо использовать калькулятор балок.

На чем строится калькулятор балок

Когда стены уже подведены под второй этаж или под крышу, необходимо сделать перекрытие, во втором случае плавно переходящее в стропильные ноги. При этом материалы нужно подобрать так, чтобы и нагрузка на кирпичные либо бревенчатые стены не превышала допустимую, и прочность конструкции была на должном уровне. Следовательно, если вы собираетесь использовать древесину, нужно правильно подобрать балки из нее, сделать расчеты для выяснения нужной толщины и достаточной длины.

Калькулятор балок

Проседанию или частичному разрушению перекрытия могут послужить разные причины, например, слишком большой шаг между лагами, прогиб поперечин, слишком малая площадь их сечения или дефекты в структуре. Чтобы исключить возможные эксцессы, следует выяснить предполагаемую нагрузку на перекрытие, будь оно цокольное или межэтажное, после чего используем калькулятор балок, учитывая их собственную массу. Последняя может меняться в бетонных перемычках, вес которых зависит от плотности армирования, для дерева и металла при определенной геометрии масса постоянна. Исключением бывает отсыревшая древесина, которую не используют в строительных работах без предварительной сушки.

На балочные системы в перекрытиях и стропильных конструкциях оказывают нагрузку силы, действующие на изгиб сечения, на кручение, на прогиб по длине. Для стропил также нужно предусмотреть снеговую и ветровую нагрузку, которые также создают определенные усилия, прилагаемые к балкам. Также нужно точно определить необходимый шаг между перемычками, поскольку слишком большое количество поперечин приведет к лишней массе перекрытия (или кровли), а слишком малое, как было сказано выше, ослабит конструкцию.

Как рассчитать нагрузку на балку перекрытия

Расстояние между стенами называется пролетом, и в помещении их насчитывается два, причем один пролет обязательно будет меньше другого, если форма комнаты не квадратная. Перемычки межэтажного или чердачного перекрытия следует укладывать по более короткому пролету, оптимальная длина которого – от 3 до 4 метров. При большем расстоянии могут потребоваться балки нестандартных размеров, что приведет к некоторой зыбкости настила. Оптимальным выходом в этом случае будет использование металлических поперечин.

Что касается сечения деревянного бруса, есть определенный стандарт, требующий, чтобы стороны балки соотносились как 7:5, то есть высота делится на 7 частей, и 5 из них должны составить ширину профиля. В этом случае деформация сечения исключается, если же отклониться от вышеуказанных показателей, то при ширине, превышающей высоту, получится прогиб, либо, при обратном несоответствии – загиб в сторону. Чтобы подобное не получилось из-за чрезмерной длины бруса, нужно знать, как рассчитать нагрузку на балку. В частности, допустимый прогиб вычисляется из соотношения к длине перемычки, как 1:200, то есть должен составлять 2 сантиметра на 4 метра.

Чтобы брус не провисал под тяжестью лагов и настила, а также предметов интерьера, можно выточить его снизу на несколько сантиметров, придав форму арки, в этом случае его высота должна иметь соответствующий запас.

Теперь обратимся к формулам. Тот же прогиб, о котором говорилось ранее, рассчитывается так: f_нор = L/200, где L – длина пролета, а 200 – допустимое расстояние в сантиметрах на каждую единицу проседания бруса. Для железобетонной балки, распределенная нагрузка q на которую обычно приравнивается 400 кг/м 2 , расчет предельного изгибающего момента выполняется по формуле М_max = (q · L 2 )/8. При этом количество арматуры и ее вес определяется по следующей таблице:

Площади поперечных сечений и масса арматурных стержней

Калькулятор балок – расчет для разнотипных конструкций
Безопасность в доме – это не только видеонаблюдение, но и прочные стены с перекрытиями, а значит, во время строительства не лишне использовать калькулятор балок

Выдержит ли нагрузку металлический уголок 75?

Помоги, дайте совет.? Хочу сварить рамку под гаражные ворота. В верху рамки решил поставить 75 уголок для прочности. Длина уголков внутреннего и наружного рамки 3м. На рамку должна быть нагрузка 4 ряда кирпича вверх, ширина лицевой стенки будет в кирпич. Выдержат ли уголки ворот без прогиба или все таки надо дополнительное усиление поставить? Какие советы можете дать?

Это типа перемычка будет?Два уголка параллельно ставьте.

Да. Рамку собираюсь сделать из 63 уголка, а вот верх 75. Вот и думаю выдержит ли 75 уголок, без прогиба?

Прогиб будет.Сделайте независимую перемычку из 75-го уголка,расположив параллельно и сварив между собою полосой.
Всегда полезно иметь ввиду,что когда-то придется ворота поменять.

если я правильно понял, то не надо их сваривать и делать из них (типа квадратную трубу 75 уголка) , а просто через ряд кирпича просто положить еще раз 75 уголок? параллельно рамки.

Artadvokat написал :
а просто через ряд кирпича просто положить еще раз 75 уголок? параллельно рамки.

не совсем так.Необходимо,что бы они работали вместе,распределяя нагрузку.

Artadvokat написал :
На рамку должна быть нагрузка 4 ряда кирпича вверх, ширина лицевой стенки будет в кирпич. Выдержат ли уголки ворот без прогиба

Для парных уголков 75х7 при указанных условиях нагружения прогиб верхней перемычки составит около 4 мм. (При весе пог. метра кладки = 85 кГ).

Не знаю, у меня в гараже уже семь лет такой уголок лежит и пока прогиба не заметил, правда стена там по выше будет рядов 10 в кирпич

alex_niv Прогиб 4 мм подсчитан на “сырую” кладку, когда уголок можно временно подпереть, чтобы вообще не провисал. Дальше – прикидывать, сколько нужно рядов, чтобы кладка была самонесущей. (При соответствующем армировании кладки, и сцеплении её с уголками есно). Кмк, если четыре ряда (

300 мм в высоту при одинарном кирпиче), то свой вес в пролёте 3 метра она не удержит, даже если не будет никакой дополнительной нагрузки сверху. Надо ещё думать, как сцепить подушку раствора с уголками на манер арматуры. Хорошо, если поверх кладки тоже есть балка и можно связать её с уголками вертикальными стержнями или полосой.
Делал бы себе – скорее всего отлил бы перемычку по уголкам с наружной отделкой в 1/2 кирпича.

Malevich А по поводу армирования можно по подробней – скаже если просечку кинуть пару раз на всю длину стены – это как то поможет.
И как это все можно просчитать.
У меня в старом гараже – такая конструкция:
гараж – 4м в ширину, ворота из 75 уголка 2.5 м
Одни ряд над воротами лежит полностью потом нахинает убегать треугольником (фронтон кажется называется)
Общем ряда 4 кладки лежит за пределами углока а остальные 10 рядом получается практически висят на нем, вот уже 7 лет продержался ни че не прогнулось.
Я конечно спорить не буду, может и слабоватая конструкция, но пока вроде ни че не провисло.
Я почему интересуюсь, мне скоро предстоит опять городить такую-же конструкцию, вот и задумался как ее по прочнее сделать.

alex_niv написал :
И как это все можно просчитать.

По расчёту армокаменных конструкций – я пас. Извините.
Чисто по дилетантски могу порассуждать: как и в бетоне, арматура нижнего пояса (уголок в данном случае) должна воспринимать растягивающие усилия, потому что кладке это не под силу, а кирпич верхних рядов – сжимающие. Тогда, чтобы передать усилие на арматуру, раствор должен иметь должное с ней сцепление, причем солидное, гладкая поверхность тут не пройдёт. Просто просечку кинуть – бесполезно, так как она (или раствор в котором она находится) будет скользить по уголкам. Значит, надо обеспечить непосредственное армирование уголка в растворе. Как? Приварить должным образом тонкую просечку вряд ли удастся. Сетку – тоже сомнительно. Имхо, можно прихватить шаговым швом по длине уголка, к нижней его полке, рифлёный пруток, скажем. Ф14. 16 мм. А ещё лучше – два потоньше и уже на них делать подушку кладки.
Другие варианты: просто пожечь электродом поверхность: где наплавить, где погрызть, но это нудное дело и чревато поводкой уголка. Поперечные прутки между двумя уголками – годится, но нужно их часто ставить, что опять чревато поводкой. (Если сможете – вполне). Так что, наверное, лучше всего будет по длине и не обязательно сплошной – сгодится из отдельных отрезков. А между ними и сеточку бросить можно.
Что же касается треугольного фронтона, то у него больше несущая способность: в зоне максимального момента (середина пролёта) как раз наибольшее сечение, что при должном армировании кладки обеспечивает прочность.
Но мою ымху Вы уже слышали: низкую перемычку я бы залил: по высоте уголка на всю толщину стены, а дальше – до самого верха, только с отступом на облицовку в 1/2 кирпича. Как опереть на стены и замаскировать концы перемычки, можно придумать.

Выдержит ли нагрузку металлический уголок 75?
Помоги, дайте совет.? Хочу сварить рамку под гаражные ворота. В верху рамки решил поставить 75 уголок для прочности. Длина уголков внутреннего и наружного рамки 3м. На рамку… – фото- Форум Mastergrad

Расчет металлической перемычки

Какой дом не обходится без перемычек? Правильно - никакой! Поэтому если Вы собираетесь строить дом, то Вам может пригодится данный калькулятор. Ведь благодаря ему Вы можете легко произвести расчет любой металлической перемычки (из уголков, швеллера двутавра, трубы и т.д.), которая в будущем будет удерживать конструкции, находящиеся над дверными и оконными проемами.

Если же Вас интересуют монолитные железобетонные перемычки или перемычки, выполненные непосредственно из уголков, то Вам нужно воспользоваться другими калькуляторами.

Подробнее о калькуляторе. Он способен рассчитать требуемый момент сопротивления (W_треб) и требуемый момент инерции ( J_треб), по которым Вы уже подбираете профиль под перемычку.

Для удобства калькулятор имеет 4 режима, в которые заведены наиболее распространенные условия эксплуатации перемычек (типы нагрузок):

Тип 1 - перемычка несущей стены с опирающимися на нее плитами перекрытия.

Тип 2 - перемычка несущей стены с опирающейся на нее балкой перекрытия.

Тип 3 - перемычка несущей стены, на которую помимо элементов стены опираются еще и две балки перекрытия.

Тип 4 - перемычка самонесущей стены или перегородки.

Помощь в расчете

Нет желания и времени разбираться в калькуляторе и сборе нагрузок. И в то же время хочется быть уверенным на 100% в результате. Буду рад помочь.

Стоимость расчета балок и других строительных конструкций:

от 2 000 руб. - без предоставления подробного письменного отчета;
от 3 000 руб. - с отчетом.

А также, если проект не предполагается, но есть масса вопросов по выбору материалов, конструкциям и архитектуре. Обращайтесь, помогу.

Контакт для связи, e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

С уважением, Игорь.

Калькулятор

Инструкция к калькулятору

Перед тем, как приступить к расчету внимательно ознакомьтесь с инструкцией во избежания ошибок.

Исходные данные

Тип 1

Длина пролета (L) - расстояние между краями опор над проемом, который перекрывает металлическая перемычка.

Ширина кладки (В) - данная величина зависит от того, какой вариант ваш (см. рисунок):

Вариант 1 - перемычка воспринимает нагрузку от всей толщины стены.

Вариант 2 - перемычка воспринимает нагрузку от части стены, например, только от облицовочного кирпича.

Материал кладки - здесь Вы выбираете материал, из которого сделана стена. В случае же, если его не нашлось или Вы используете материал с другой плотностью (так как такие материалы, как пенобетон, керамзитобетон, газосиликат в расчете заведены с максимальными плотностями, т.е. самые тяжелые), то можно выбрать плотность материалов из предложенных.

с. пуст. - силикатный пустотелый.

с. полн. - силикатный полнотелый.

к. пуст. - керамический пустотелый.

к. полн. - керамический полнотелый.

керам. бетон - керамзитобетон.

Высота кладки (Н) - здесь нужно быть особенно внимательным. Итак, существует 2 случая (см. рисунок):

Случай 1 - когда расстояние между проемами по высоте больше, чем пол пролета, т.е. H>L/2, или над проемом никаких проемов больше нет. В этом случае графа "Н" остается пустой или там ставится цифра 0.

Случай 2 - расстояние между проемами меньше, чем пол пролета, H

Расчетное сопротивление R_y - обычно для расчетов используется 210 МПа. Но если Вы уверены, что Вам поставят профиль из стали именно той марки, которой нужно, то данная величина ставится по схеме:

марка стали С255 - R_y = 250 МПа.

марка стали С345 - R_y = 340 МПа.

Нагрузка от плит перекрытия (q₂) - нагрузка, которая передается от вышележащих плит перекрытия на перемычку (через кладку или непосредственно на нее).

Тип 2

Дальше будет рассказываться только о новых переменных.

Нагрузка от балки перекрытия (Q) - нагрузка, возникающая на опоре балки перекрытия и которая передается на перемычку.

Тип 3

Расстояния (А и С) - расстояния от края опор до место приложения нагрузок от балок.

Результат

F_max - максимально допустимый прогиб для перемычек по СНиП 2.01.07-85* (СП 20.13330.2011). "Нагрузки и воздействия".

W_треб и J_треб - требуемые момент сопротивления и момент инерция для профиля, который будет использоваться в качестве металлической перемычки. Подбираются по сортаментам так, чтобы значения W и J профиля были больше, чем W_треб и J_треб. Также при подборе профиля следует учитывать его ориентацию в пространстве.

Пример подбора профиля для металлической перемычки.

В качестве перемычки будет использоваться неравнополочный уголок по ГОСТ 8510-86. Получаемые значения по расчету W_треб = 0,61 см 3 , J_треб =1,90 см 4 . И так как мы подбираем профиль по прогибу, то ориентируемся на J_треб. Ближайшее большее значение по направлению Х у уголка L32х20х4 с J_x = 1,93 см 4 , по направлению Y - L40x30x4 с J_y = 2,01 см 4 .

Тип 1 - однопролетная шарнирно-опертая балка с равномерно распределенной нагрузкой. Пример: перемычка из уголка, которая несет плиты перекрытия и небольшую высоту кладки. (Подробнее о расчете перемычек из уголка см. этот калькулятор).

Тип 2 - консольная балка с жесткой заделкой с равномерно распределенной нагрузкой. Пример: железобетонный козырек, выполненный с применением уголка, который жестко (с применением ребер жесткости, ограничивающих любые повороты) приварен к железобетонной стене.

Тип 3 - однопролетная шарнирно-опертая балка с консолью с равномерно распределенной нагрузкой. Пример: тот же козырек, что и в предыдущей схеме, только здесь уголок с одной стороны заводится в стену, а с другой опирается на раскос (на рисунке синий).

Тип 4 - однопролетная шарнирно-опертая балка с одной сосредоточенной силой. Пример: перемычка, на которую опирается одна балка перекрытия.

Тип 5 - однопролетная шарнирно-опертая балка с двумя сосредоточенными силами. Пример: перемычка, на которую опираются две сосредоточенные силы.

Тип 6 - консольная балка с одной сосредоточенной силой. Пример: козырек дома с кирпичной стенкой на нем, построенного в африканской республике (где никогда не выпадает снег) по фантазии африканского архитектора. Уголки этого козырька жестко заделаны в стену, так как описано во второй схеме.

Обращаю ваше внимание, что в нецелых числах необходимо ставить точку, а не запятую, то есть, например, 5.7 м, а не 5,7. Также, если что-то не понятно, задавайте свои вопросы через форму комментариев, расположенную в самом низу.

Длина пролета (L) - расстояние между двумя опорами или от жесткой заделки до края консоли.

Расстояния (А и В) - расстояния от опор до места приложения сил. В случае с 3-ей схемой - расстояние от опоры до края консоли.

Нормативная и расчетная нагрузки - нагрузки, которые действуют на уголок, выраженные в кг/м или кг.

F_max - максимально допустимый прогиб для балки, применяемый в той или иной конструкции. Можно найти в таблице Е.1 приложения Е СНиПа 2.01.07-85* (СП 20.13330.2011) "Нагрузки и воздействия". Данный показатель для наиболее часто встречающегося случая представлен в таблице 1.

Количество уголков - если Вы собираетесь в качестве балки использовать два спаренных уголка, то нужно выбирать "два", в противном случае "один".

Расчетное сопротивление (R_y) - подбирается в зависимости от марки стали. Но чаще всего проектировщики принимают Ry = 210 МПа. Остальные см. таблицу 2.

Размеры уголка - выбирается предполагаемый размер равнополочного и (или) неравнополочного уголка.

Расположение - выбирается для неравнополочного уголка в зависимости от того, как он будет работать.

По Х - если нагрузка будет приходиться на короткую полку.

По Y - если нагрузка будет приходиться на длинную полку.

W_треб - требуемый момент сопротивления.

F_max - максимальный прогиб, превышая который балка не проходит при расчете по деформациям.

Расчет по прочности:

W_треб - момент сопротивления выбранного уголка.

Запас - если значение отрицательное, то балка не проходит по прочности с перегрузом, указанным в графе. Если значение положительное - балка проходит с запасов, который выражен в процентах в графе.

Расчет по прогибу:

F_балки - прогиб выбранной балки.

Запас - если значение отрицательное, то балка по деформациям не проходит, т.е. F_балки > F_треб, если положительное - в графе указан запас в процентах.

Расчет балки на прочность онлайн калькулятор

Балка длиной L загружена равномерно распределенной нагрузкой q либо сосредоточенной силой P, которые необходимо будет задать (как собрать нагрузки на балку можно получить тут Сбор нагрузок (калькулятор).
Все геометрические размеры сечения можно задать самому, поэтому в калькуляторе реализован огромный выбор самых различных балок: труба, швеллер, профильная труба, двутавр, уголок, пластина и др.
Расчет проходит по нормальным и касательным напряжениям, которые возникают из-за поперечной силы.
Касательные напряжения получаем по формуле Журавского и производим проверку с использованием главных напряжений по 3-ей теории прочности.
В онлайн расчет входят такие материалы, как сталь нескольких классов (С235, С245, С255, С345) и дерево трех сортов.

Для расчета вам необходимо:
1. Выбрать форму поперечного сечения (труба, швеллер, профильная труба, двутавр, уголок, пластина и др.)
2. Выбрать материал (сталь, дерево)
3. Выбрать необходимую расчетную схему
4. Выбрать вид нагрузки (распределенная по длине балки либо сосредоточенная)
5. Указать геометрические размеры, указанные на картинках
6. Задать нагрузку (нагрузку можно рассчитать онлайн здесь)

Прочность по нормальным напряжениям: Прочность по касательным напряжениям: Прочность по 3-ей теории прочности: Устойчивость стенки: Устойчивость полки:

Также есть возможность выбора расчетной схемы: шарнир-шарнир, заделка-шарнир, заделка-заделка, свободный конец балки.
Коэффициенты поправки расчетного сопротивления дерева на изгиб приняты следующие:
Mдл = 0.66 - совместное действие постоянной и кратковременной снеговой нагрузок
Mв = 0.9 - нормальные условия эксплуатации дерева (влажность менее 12%)
Mт = 0.8 - эксплуатация дерева при температуре 50 градусов
Mсс = 0.9 - срок эксплуатации конструкции 75 лет

Последние изменения
1. Добавлена возможность расчета балки при сосредоточенной нагрузке
- Добавлена проверка устойчивости стенки и полки двутавра, швеллера, уголка, профильной трубы
- Исправлено расчетное сопротивление дерева на изгиб согласно СП 64.13330.2017 "Деревянные конструкции"
- Исправлены расчетные сопротивления стали
- Исправлено допустимое эквивалентное напряжение при действии нормальных и касательных напряжений
- Добавлена возможность поворота швеллера

Если данный калькулятор оказался Вам полезен – не забывайте делиться им с друзьями и коллегами ссылкой в соц.сети, а также посмотреть другие строительные калькуляторы онлайн, они простые, но здорово облегчают жизнь строителям и тем, кто решил сам строить свой дом с нуля.

Пример расчета уголка, швеллера и двутавра на прогиб и изгиб. Расчет нагрузки на уголок

Пример расчета уголка, швеллера и двутавра на прогиб и изгиб

На данной странице представлен пример расчета швеллера. Что касается расчетов уголка и двутавра, то они производится аналогичным образом. Другими словами, данный пример является полезным для следующих калькуляторов:

В примере будут описаны несколько действий, которые должны выполняться последовательно.

Район строительства — Нижний Новгород.

Расчетная схема — Тип 1.

Необходимо подобрать швеллер, который будет воспринимать нагрузку от снега.

Действие 1. Внесение исходных данных.

Расчетная нагрузка = 240 кг/м2 — так как город Н.Новгород находится в IV снеговом районе (в соответствии с табл. 10.1 и картой 1 СП 20.13330.2011 «Нагрузки и воздействия» [1]).

Fmax = 1/200 — так как пролет балки равен 5 м (пункт 2 табл. E1 [1]).

Расположение — по оси Х (швеллер воспринимает нагрузку вертикально).

Расчетное сопротивление Ry=210 МПа — берется как наихудший вариант для стали.

Действие 2. Выбор предполагающих номеров профилей.

Предположим, что мы рассматриваем два вида профилей: с параллельными гранями и с уклоном полок. Поэтому для первоначального расчета выбираются швеллеры размером 8П И 8У.

После произведенного расчета видно, что в графе «Запас» в том и другом случае стоят отрицательные значения. Это означает, что выбранные швеллеры не способны воспринимать приложенную на них нагрузку. Следовательно, необходимо выбирать профили большего размера.

Действие 3. Корректирующий расчет.

При увеличении профилей до 10П и 10У ситуация аналогичная. Но после того, как профили были увеличены до 12П и 12У в графах «Запас» появились положительные значения. Следовательно, в качестве балки перекрытия можно принять тот или иной профиль (имеется в виду 12П или 12У).

Расчет отгибов при действии поперечных сил.

Расчет наклонных сечений при комбинированном поперечном армировании (отгибы и хомуты). При армировании балок каркасами отогнутые стержни (отгибы) применяют сравнительно редко. Условие прочности элемента при комбинированном поперечном армировании было дано выше (формула 4.37):

Таким образом, отгибы воспринимают избыток поперечной силы Q. Расчет по поперечной силе следует производить для наклонных сечений, проходящих через следующие точки: 1 — грань опоры, 2 — начало расположенных в растянутой зоне отгибов; 3 точка изменения шага хомутов (рис. 4.8). В соответствии с этим величина Q в формуле (4.49) равна, для первой от опоры плоскости отгибов — поперечной силе Q у грани опоры; для второй от опоры плоскости отгибов — значению поперечной силы Q у нижней точки первой плоскости отгибов и т.д.

Конструктивные требования при армировании изгибаемых элементов отгибами и хомутами заключаются в следующем. Отгибы стержней осуществляют по дуге радиуса не менее 10 d, а на концах отогнутых стержней следует устраивать прямые участки, принимаемые не менее 20 d в растянутой и 10 d в сжатой зоне. Начало отгиба в растянутой зоне должно отстоять от нормального сечения, в котором отгибаемый стержень используется по расчету, не менее чем на 0,5 h0, а конец отгиба должен быть расположен не ближе того нормального сечения, в котором отгиб не требуется по расчету. Все приведенные выше формулы справедливы для расчета как прямоугольных, так и тавровых сечений.

Перед тем, как приступать к расчету, необходимо выбрать тип поперечного армирования (отгибы, наклонные пучки, преднапряженные хомуты, хомуты без преднапряжения), назначить диаметры арматуры, состав наклонных пучков и размещение поперечной арматуры. В простейших случаях необходимая интенсивность поперечного армирования может быть получена по расчету (см. формулы 17.10 и 17.11). В сложных случаях приходится задаваться поперечным армированием на основании предшествующего опыта, уточняя его по результатам расчета.

После конструирования поперечной арматуры делают расчет на прочность по наклонным сечениям

При нагрузках, близких к предельным, в элементах появляются наклонные трещины в бетоне, вызываемые главными растягивающими напряжениями. При повышении нагрузок может произойти разрушение элемента по сечениям, совпадающим с этими трещинами. Достаточная гарантия против разрушения обеспечивается расчетом элемента на прочность по наклонным сечениям.

В расчетной модели рассматриваемого вида разрушения элемента предполагается, что вся растянутая зона бетона пересечена наклонной трещиной. Вся арматура, пересекающая трещину, работает при напряжениях, равных расчетным сопротивлениям, что соответствует предположению, что в ней появилась текучесть. Учитывают силу сопротивления сжатой зоны бетона срезу Qб.

Отбросив отсеченную часть балки, можно составить уравнения статики. При этом сумма проекций внешних сил на ось, нормальную к оси балки, численно равна поперечной силе в поперечном сечении, совпадающем со сжатой зоной, а момент внешних сил относительно центра сжатой зоны численно равен изгибающему моменту в том же поперечном сечении. При расчете определяют независимо друг от друга предельные величины поперечной силы и изгибающего момента. Усилия в наклонных и вертикальных элементах арматуры входят в оба уравнения; условно расчет ведут раздельно для поперечной силы и изгибающего момента, но к расчетным сопротивлениям наклонной и поперечной арматуры вводят понижающие коэффициенты условий работы.

Все вышеперечисленные условности и допущения обоснованы обширными экспериментальными исследованиями.

Предельную поперечную силу определяют (рис. 17.12) по формуле

где Ra, Rн, Rax, Rн.х – расчетные сопротивления металла соответственно для наклонных стержней ненапрягаемой арматуры, элементов напрягаемой арматуры, ненапрягаемых и преднапряжениых хомутов, ∑Fa0sin αi, ∑Fн0sin αi – суммы произведений площадей наклонных ненапрягаемых и напряженных элементов арматуры на синусы углов наклона их к горизонту; ∑Faх, ∑Fн.х – суммы площадей ненапрягаемых и напряженных хомутов, пересеченных трещинами; m, mн – коэффициенты условий работы; m = 0,8; mн = 0,8 для стержневой и mн = 0,7 для проволочной арматуры; Qб – сопротивление срезу сжатой зоны бетона;

но не более 0,3Q, где Rp – расчетное сопротивление бетона растяжению; b – наименьшая толщина элемента, пересеченная трещиной (для тавровых сечений – толщина стенки); h0 – рабочая высота сечения; c – длина горизонтальной проекции трещины.

Рис. 17.12 – Схема к расчету на прочность наклонного сечения по поперечной силе

Формула (17.7) получена из условия равенства нулю проекций на вертикальную ось всех сил, приложенных к левой части элемента. Первый член отражает сопротивление наклонных ненапрягаемых стержней (например, отгибов); второй член – то же, для напрягаемых наклонных элементов арматуры; третий и четвертый члены – сопротивление ненапрягаемых и преднапряженных хомутов; пятый член – сопротивление срезу сжатой зоны бетона. Формула приведена в общем виде; в реальной конструкции некоторые виды арматуры и соответственно некоторые члены уравнения могут отсутствовать, в частности на рисунке нет отгибов ненапрягаемой арматуры (Fа0 = 0).

Условие прочности наклонного сечения по поперечной силе

Здесь Q – расчетная поперечная сила, определяемая для поперечного сечения, совпадающего с концом наклонной трещины в сжатой зоне.

Расчёт на обрыв.

Отрыв возникает, когда нагрузка приложена к нижней грани элемента или в пределах высоты его сечения. Например, отрыв части бетона балки может вызвать нагрузка от оборудования, подвешенного к ней через отверстия в стенке; отрыв бетона в главной балке монолитного ребристого перекрытия могут вызвать опорные реакции второстепенных балок. Механизм отрыва очень похож на механизм продавливания – разрушение бетона тоже происходит от среза и тоже под углом 450.

Однако в расчете на отрыв сопротивление бетона срезу по поверхности отрыва учитывают косвенно, корректируя величину отрывающей силы F. Ее сравнивают с несущей способностью дополнительной поперечной арматуры, устанавливаемой в обязательном порядке по длине зоны отрыва a (рис. 74). Тогда условие прочности имеет вид: F(1– hs/h0) ≤ SRswAsw, где SRswAsw – сумма поперечных усилий, воспринимаемых хомутами (поперечными стержнями) по длине зоны a. Разумеется, хомуты должны быть надежно заанкерены по обе стороны от поверхности отрыва.

Расчет стального уголка | Характеристики гнутого металлического уголка

Расчет количества стального равнополочного уголка

Размер полки, мм	Толщина стенки, мм	Масса 1 м, кг	Размер полки, мм	Толщина стенки, мм	Масса 1 м, кг	Размер полки, мм	Толщина стенки, мм	Масса 1 м, кг
20	3	0,89	35	4	2,1	50	4	3,05
20	4	1,15	35	5	2,58		5	3,77
25	3	1,12	40	3	1,85		6	4,47
25	4	1,46		4	2,42	63	4	3,9
30	3	1,36		5	2,98		5	4,81
30	4	1,78	45	3	2,08		6	5,72
32	3	1,46		4	2,73	70	5	5,38
32	4	1,91		5	3,37		6	6,39
35	3	1,6	50	3	2,32		7	7,39

Характеристики гнутого стального уголка

Эту продукцию получают на профилегибочных станках из горяче- или холоднокатаного листового проката. Процесс проходит без нагрева. В холодногнутой продукции сохраняются остаточные напряжения, ухудшающие рабочие свойства. Для устранения остаточных явлений применяют отпуск – нагрев до определенной температуры с последующим медленным охлаждением. Визуальное отличие двух видов продукции: горячекатаный уголок имеет четкий прямой внешний угол, для гнутого характерен скругленный угол.

Размеры металлического равнополочного гнутого уголка определяются ГОСТом 19771-93, неравнополочного – ГОСТом 19772-93. Эта продукция имеет меньшую прочность, по сравнению с горячекатаной. Применяется в мебельном производстве, в качестве ребер жесткости, вспомогательных элементов при креплении конструкций, для изготовления деталей машин и механизмов.

Расчет квадратной трубы на прогиб и изгиб

Замкнутые профили, какими являются квадратные, прямоугольные и круглые трубы, — это вариант для тех, у кого нет возможности использовать деревянные конструкции, но есть желание предать будущему сооружению хорошую эстетичность. Например, каркас козырька, сваренный из квадратных труб, выглядит более эстетично, чем тот же козырек, сваренный из уголков.

На данной странице Вам представлен калькулятор способный подбирать сечение квадратной трубы по прочности и деформациям. Другими словами, с помощью данного калькулятора Вы можете произвести расчет квадратной трубы на прогиб и изгиб по ГОСТ 30245-2003 «Профили стальные гнутые замкнутые сварные квадратные для строительных конструкций».

Читайте также: