Para tamu yang terhormat, seperti yang dijanjikan dalam artikel tentang perhitungan balok kayu untuk defleksi (tautan ke artikel), pada materi ini kita akan fokus pada perhitungan balok logam baja untuk suatu bentang: saluran dan balok I.
Dalam artikel ini, penghitungan dan pemilihan produk dilakukan sepenuhnya sesuai dengan disiplin akademis tentang mekanika padat (bagian: ketahanan bahan).
Saya menganggap perlu untuk memperingatkan bahwa artikel tersebut sepenuhnya teknis, jadi jangan memarahi saya, saya tahu bahwa banyak pembaca Zen tidak menyukai ini :)))
Dalam artikel sebelumnya tentang balok kayu - saya menerima banyak kritik di komentar bahwa, kata mereka, abad ke-21 di halaman penuh dengan kalkulator online dan tabel siap pakai di Internet.
Tentu saja, Anda dapat mempercayai kalkulator online, tetapi percayalah, setelah menghabiskan 30-40 menit dan mempelajarinya sendiri, Anda dapat periksa kembali setiap kalkulator dan tidur lebih nyenyak, karena semua perhitungan dilakukan secara mandiri dan hasilnya di muka! Adapun tabel, salah satu tabel yang diambil dari Internet tidak diketahui asalnya, dan ada kemungkinan besar untuk mengambil data yang tidak akurat ...
Jadi, di bawah ini adalah contoh produk baja canai panas sesuai dengan GOST yang relevan, yang menurutnya, tergantung pada perhitungan akhir, kami akan memilih balok yang sesuai dan bagian (bentuk):
Misalnya, dalam perhitungan, panjang pabrik produk baja diambil - 6 m, dan jarak balok juga dipilih - 0,6 m (karenanya, parameter ini akan berbeda untuk masing-masing tergantung pada situasinya).
Memiliki gambar, proyek, atau sketsa dimensi ruangan di atas kertas, Anda perlu memutuskan perkiraan panjangnya. Jarak yang jelas (Lsv) adalah panjang bentang yang akan dicakup. Mengetahui panjang ini dan dukungan minimum balok di dinding Lop = 120 mm., kami mendapatkan panjang balok (dalam contoh kami L = 6 m.).
Untuk perhitungan selanjutnya, Anda perlu mengetahui jarak antara pusat-pusat panjang acuan (Lo) adalah kuantitas utama yang terlibat dalam penghitungan (lihat gambar di atas).
Pertama-tama, sebelum perhitungan itu sendiri, Anda perlu memutuskan fungsi ruangan. Untuk ruang tempat tinggal - Menurut standar, beban waktu dari orang tinggal 1,5 kPa atau 150 kg / m2. (P1).
Menurut aturan perhitungan, kami menetapkan margin aman 20%, oleh karena itu, selanjutnya kami menggunakan koefisien K1 = 1.2
Setelah menentukan fungsi ruangan dan beban sementara, kita perlu menghitung sendiri berat satu meter persegi lantai dalam perakitan (seluruh pai), dan yaitu: berat balok, lantai, langit-langit, insulasi suara, dll. Sebagai contoh, untuk perhitungan kami mengambil berat sendiri - 150 kg / sq.m., Jadi P2 = 150 kg / sq.m. Tetapi, menurut aturan, sudah perlu untuk sengaja melebih-lebihkan keandalan masing-masing sebesar 30% K2 = 1,3.
Kami menentukan parameter utama untuk perhitungan
Pembayaran
Jadi, kami mempertimbangkan momen resistensi yang diperlukan W = M / (Yc * Ry),
W = 9,72 / (0,9 * 240) = 45 cc.
Setelah menerima momen penolakan, kami kembali ke tabel karakteristik produk (ilustrasi di awal). Dalam tabel ini, GOST telah menentukan nilai momen untuk berbagai bagian, berdasarkan mana kami memilih balok, membulatkan W ke atas:
Untuk torsi 45 cm3 diperoleh balok I No. 12 dengan nilai W = 58,4 atau saluran No. 12, dimana W = 50,6. Untuk contoh kami, kami memilih balok-I dan kemudian memeriksa defleksi.
Penting untuk membuat reservasi bahwa jika Anda tidak puas dengan balok I, ada balok sayap lebar atau balok I, yang, pada ketinggian yang sama, akan memiliki karakteristik yang lebih tinggi. Jadi, karena daya dukung yang lebih baik, Anda dapat mengurangi ketebalan seluruh pelat:
Setelah pemilihan balok baja dibuat, kami menuliskan semua karakteristik produk yang dipilih dari pelat pada baris yang sesuai:
- Momen statis: S = 33,7 cm3;
- Momen inersia: Saya = 350 cm4;
- Ketebalan dinding: d = 4,8 mm.
Kami memeriksa defleksi. Dalam kasus kelonggaran besar di tengah struktur, kita perlu mengambil balok-I di sebelah No. 12.
Verifikasi:
Dalam perhitungan, kita membutuhkan karakteristik kekakuan utama material - ini adalah modulus elastis, untuk baja sama dengan:
E = 206.000 MPa.
Kami menentukan defleksi sesuai dengan rumus sopromat standar:
Jadi, defleksi yang dihitung di tengah adalah 3,89 cm.
Ini harus dibandingkan dengan parameter estetika dan psikologis menurut SNiP (Tabel E.1)
Mengapa estetika dan psikologis? Faktanya adalah bahwa, meskipun strukturnya dapat diandalkan, kendur balok akan "memberi tekanan pada jiwa", dan oleh karena itu SNiP memberikan defleksi yang diizinkan.
Setuju bahwa kita tidak ingin melihat sekilas langit-langit melengkung di rumah dan tampaknya akan retak dan jatuh di kepala kita.
Menurut tabel, kami memiliki defleksi vertikal untuk balok: L / xxx. Untuk membandingkan nilai yang diperoleh dengan karakteristik ini, perlu menghitung parameter dari nilai maksimum yang diizinkan:
Saat menghitung, sebagai contoh - kami mengambil balok dengan panjang pabrik - 6 m, jadi kami mencari garis L = 6m:
Berdasarkan perhitungan dan dari tabel yang disajikan, kami membandingkan parameter defleksi: L / 151> L / 200. Karena defleksi lebih kuat dari standar, maka balok baja yang dipilih tidak memenuhi syarat.
Dengan kata lain, balok-I No. 12 akan melorot dengan bentang 5,8 m - 3,9 cm, yang menurut SNiP tidak dapat diterima. Kami tidak punya pilihan selain memilih I-beam berikutnya pada daftar dan memeriksa lagi.
Dengan I-beam # 14, defleksinya adalah 2,4 cm. dan parameter nilai maksimum yang diizinkan adalah Lo / f = 5,88 / 2,38 = 247.
L / 247
Silakan gunakan itu!
___________________________________
Topik berikut yang direncanakan untuk saluran tersebut: perbandingan biaya saat menggunakan baja dan balok kayu, serta serangkaian bahan tentang opsi perangkat lantai monolitik di sepanjang saluran (balok I) dan pengaturan beton dalam beberapa bagian (meraih).
Jika topik ini menarik, berlanggananlah saluran saya!
Perhitungan balok kayu
Mengetahui trigonometri, Anda tidak bisa berlari di atap dengan pita pengukur
Bagaimana cara menentukan ketinggian suatu benda di kejauhan?