Как усилить швеллер на прогиб

Как усилить швеллер на прогиб-изгиб и на скручивание

При строительстве ответственных объектов и конструкций применяют швеллера, которые обладают высокой прочностью и способны выдерживать существенные нагрузки, а также возникающие сдвиговые и осевые напряжения без потери несущих свойств. Однако могут наступать такие ситуации, когда здание было возведено с ошибками в расчётах предполагаемых нагрузок или они были изменены в ходе эксплуатации в результате чего был достигнут предел его прочности.

Это означает, что дальнейшая эксплуатация конструкции невозможна, так как велика вероятность создания аварийной ситуации. Поэтому единственным выходом из сложившейся ситуации без изменений условий нагружения будет выполнение усиления конструкции.

Усиление швеллера на прогиб и изгиб

Одним из самых простых способов усиления швеллера является установка подпоры. Она позволит существенно разгрузить несущую балку без внесения существенных изменений в готовую конструкцию. Способ соединения должен в полной мере соответствовать типу нагружения: в случае постоянного действия поперечной силы можно выполнять любые соединения деталей способных обеспечить высокую надёжность и прочность, а вот при динамических – стоит использовать клёпаные и болтовые соединения.

В некоторых ситуациях установка подпорки невозможна из-за особенностей эксплуатации объекта. Следовательно, придётся увеличивать поперечное сечение путём приваривания стальных накладок или уголков в продольном направлении либо приварить еще один швеллер таким образом, чтобы получилась симметричная конструкция. Благодаря этому основная нагрузка сместится с точки возможного разрыва металла и распределится равномерно по площади балки новой формы.

Ещё одним способом усиления швеллера считается перераспределение нагрузки между всей конструкцией при помощи конструктивных изменений каркаса или его элементов. Это позволит снизить возникшие изгибающие напряжения и обеспечить необходимый запас прочности. Однако при этом не стоит забывать о проведении новых расчётов объекта, так как проблема может стать более серьёзной.

Усиление швеллера на кручение

Чтобы усилить швеллер на скручивание следует обеспечить установку симметричной конструкции методом сварки. Считается, что сварные швы в углах балки способны её ослабить, так как при нагреве металла она может продеформироваться, а накладной металл, особенно при локальной установке, принять на себя нагрузку. Поэтому нужно использовать специальные методы двухсторонней сварки.

Стандартным методом усиления считается приваривание второго швеллера параллельно установленному, чтобы получить в итоге двутавр или коробку. Оба варианта являются примерно одинаковыми по эффективности, но их реализация возможна только при полном доступе ко всей поверхности стального каркаса, в противном случае придётся разрушать часть отделки, а также устанавливать временные страховочные опоры.

Вторым способом увеличения устойчивости к кручению является выполнение бетонирования. При этом повысится продольная нагрузка на балку из-за общего веса, но улучшится жёсткость.

Заключение

Усиление швеллера при различных напряжениях и нагрузках требует особого подхода, изучающего их характер. Только так можно подобрать наиболее подходящий способ, который бы обеспечил высокую прочность конструкции. В каждом случае потребуется обязательное проведение расчётов, чтобы внесённые изменения не оказались ошибочными.

Как усилить швеллер в металлоконструкциях

Цены на швеллер и фасонный профиль

По большей части швеллер (в особенности горячекатаный) применяется в машиностроении и строительстве для изготовления конструкций различного назначения, которые воспринимают значительные нагрузки. Он может использоваться для монтажа перекрытий, балконов, лестниц, каркасов зданий и сооружений, кранов мостовых, козловых, цеховых пролетов, этажей, колонн и пр. В основном эти металлоконструкции являются несущими и ответственными. Поэтому важной задачей является правильный подбор П-образного профиля при проектировании, а также при необходимости осуществление мероприятий по его усилению.

Что определяет прочность швеллера

Наиболее часто швеллер используется в конструкциях в качестве элемента, работающего на растяжение/сжатие, изгиб или при приложении обоих типов нагрузки. Как правильно подобрать профиль (необходимое сечение) и материал швеллера в этих случаях, на этот вопрос мы ответим ниже.

Читать еще:  Как согнуть швеллер по радиусу

При проектировании любой металлоконструкции, обязательным является расчет на прочность. Для стержня, работающего на растяжение/сжатие, данные вычисления осуществляются по выражению:

для балки, которая нагружена изгибающим моментом, расчет на прочность ведется по следующей формуле:

σ – напряжения, возникающие в балке/стержне
N – продольная сила, вызывающая растяжение/сжатие стержня
M – изгибающий момент в сечении балки
F – площадь сечения стержня
W – момент сопротивления балки
[σт], Ry – предел текучести/сопротивление стали

Зная нагрузку, действующие на стержень/балку, можно рассчитать минимально допустимые значения площади или момента сопротивления, и по таблицам швеллеров, подобрать необходимый профиль, обеспечивающий условие прочности.

Следовательно, прочность швеллера, работающего на растяжение/сжатие, определяет марка стали, из которой он изготовлен и площадь сечения; а работающего на изгиб – материал и момент сопротивления.

Кроме того, довольно часто расчета на прочность не достаточно для обеспечения надежности конструкции. Необходимо также проверить ее жесткость. Для балок, подверженных изгибу необходимо определить относительный прогиб, который не должен превышать допустимого значения. Здесь определяющими величинами для стальных балок является ее длина и момент инерции сечения. Зная нагрузки, материал и допустимы относительный прогиб, также можно рассчитать минимально допустимый момент инерции, и по ГОСТу подобрать необходимый швеллер.

Основные способы усиления швеллера

Можно встретить различные ситуации, когда необходимо провести мероприятия по усилению той или иной конструкции, выполненной из швеллера или другого вида проката. Существует множество различных способов, которые можно применить для усиления швеллера. Среди них можно выделить несколько типовых ситуаций.

1. На этапе проектирования можно подобрать швеллер большего размера; изготовленный из более прочной марки стали. Если же размеры балки по высоте строго или частично ограничены, то можно использовать швеллер усиленный (серия С горячекатаных швеллеров, которая при совпадающих номерах профиля, обладает большими значениями площади и моментов сопротивления/инерции), составное сечение балки/стержня, которое можно выполнить из двух швеллеров, либо швеллер+полоса/уголок и т.д.

2. В случае, если необходимо усилить уже существующую конструкцию, то можно провести следующие мероприятия. 1) Увеличение сечения швеллера, которое можно осуществить приваркой полосы, уголка, швеллера либо к полкам, либо к стенкам, и этим самым, либо изменить площадь и сопротивление сечения, либо снизить нагрузку, воспринимаемую одним швеллером. 2) Организацией дополнительных распорок, связей ребер, диафрагм с целью увеличения местной или общей устойчивости швеллера и конструкции. 3) Монтаж дополнительных элементов, которые изменяют схему конструкции (шпренгельные элементы, подкосы и т.д.). 4) Бетонирование конструкции – позволяет повысить жесткость и несущую способность колонн и стоек из швеллера и прочего проката.

3. В случае, если элемент конструкции находится в предаварийном состоянии, то усиливать его не стоит, а следует произвести замену.

Как усилить швеллер на прогиб

Mars&Mars
Рейтинг: 13 / -6

Starky
Рейтинг: 359 / -84

Mars&Mars
Рейтинг: 13 / -6

quote: Originally posted by Starky:
6 метров для дерева много. А шаг балок какой?

1.8 метра. В общем, 2 балки на помещение 6 на 6 метра. “Тапками не кидать”, знаю что мало. Но на момент возведения первого этажа (2009 год) знаний было мало.
Ставить дополнительные балки – не вариант. Конструкция потолка/пола этого не позволяет.

Starky
Рейтинг: 359 / -84

Zhurik
Рейтинг: 21 / -2

–>

Mars&Mars
Рейтинг: 13 / -6

quote: Originally posted by Starky:
Для такого шага и нагрузки 300кг/м2 калькулятор показывает перегруз в 1.17 раза. Видел такое решение – с двух сторон балки шпильками прикручивается длинные металлические листы (во всю длинну балки). Но, конкретно сказать, какой толщины этот лист должен быть я не смогу сказать – ищи конструктора.

Спасибо, это как раз то что нужно. Будем думать с отцом в выходные.

пЫонер
Рейтинг: 4 / -2

andy1504
Рейтинг: 15 / -11

Mars&Mars
Рейтинг: 13 / -6

quote: Originally posted by andy1504:
опорные колонны не прокатят? имхо отверстия под шпильки для крепления боковых накладок еще ослабят балку и в итоге все будет держаться именно на накладках.

Папа любит на велике кататься по залу Утрирую, конечно.))) Но где-то есть видео его езды))))
Сейчас колонна (брус 60*150мм) подпирает треснувшую балку и прямо по центру помещения. Выглядит не очень.

пЫонер
Рейтинг: 4 / -2

Mars&Mars
Рейтинг: 13 / -6

quote: Originally posted by пЫонер:
ТС фото бедствия есть?

нет. Если получится в выходные, то сделаю.

пЫонер
Рейтинг: 4 / -2

quote: Originally posted by andy1504:

отверстия под шпильки для крепления боковых накладок еще ослабят балку и в итоге все будет держаться именно на накладках

немного не так.
эти накладки подводим к перекрытию так, чтоб оно фактически на них опиралось (подпорами, домкратом или т.п.) после стягиваем шпильками с сущ.балкой (накладки в сумме создадут балку сечением 100(150)х300мм + размер самой балки) но по стыку со стеной, как говорил, надо смотреть по месту. есс есть возможность опереть их на стену – вообще зергут.

Mars&Mars
Рейтинг: 13 / -6

Кружочком отметил где появился излом.

morskoff
Рейтинг: 23 / -38

Mars&Mars
Рейтинг: 13 / -6

quote: Originally posted by morskoff:
Если ети две балки держат второй этаж (с мебелью да на велике). Эти усиливать дер. накладками + как минимум еще 2 врезать

Из мебели на втором этаже кровать двухспалка, угловой шкаф, письменный стол и пару стульев. На велике по первому этажу катаемся
Конструкция потолка не позволят добавить балки.

Orsiss
Рейтинг: 14 / -10

vWv
Рейтинг: 209 / -171

quote: Из мебели на втором этаже кровать двухспалка, угловой шкаф, письменный стол и пару стульев.

quote: Конструкция потолка не позволят добавить балки.

по бокам балок пустить швеллера (на 200?) и горизонтально прошить меж собой болтами каждые полметра, крепить по нижнему краю к балке (где максимум растягивающих усилий), в стены заводить не обязательно, но имхо либо проверить балку на срез, либо через косынки и анкеры передать нагрузку на стены.

по окончании зашить балки подвесным потолком.

минусы: дорого, утяжеляется потолок
плюсы: не уменьшает высоту потолков

как вариант швеллер под балкой крепить вертикальными болтами. минус – потеря высоты потолка. но так надежнее.

Усиление проёма швеллером | Инструкция

При создании, расширении проемов различного характера – оконных, дверных, важно их качественное укрепление. Установка швеллера – самый популярный способ укрепления таких конструкций. Он широко используется для несущих сооружений из железобетона, кирпича. Как только стальной каркас устанавливается, вся нагрузка, которая до этого принималась удаленными частями перегородок, переходит на швеллер.

Подобное усиление положительно сказывается на строении: оно защищено от разрушения, образования трещин. Высота граней швеллера равна от 5 до 40 мм – это выражается цифрой на маркировке. Отличительной характеристикой изделия является п-образный формат. Металлоизделия имеют сопротивление на изгиб, сжатие, выдерживает значительные нагрузки строительных элементов. Они придают любой металлоконструкции дополнительную устойчивость, надежность. Изделия изготавливаются на производстве при ГОСТе 8240-89 .

Как укрепляют проемы швеллерами?

Для создания металлического каркаса необходимы точные результаты замеров и аккуратно сделанный проём. Если эти условия выполнены успешно, то крепление швеллера происходит быстро, легко, комфортно – нет пыли, грязи, лишнего шума. Еще один бонус – межкомнатные перегородки остаются сохраненными. Приведем краткий пример работ по оформлению проема металлопрофилем:

перед вырезанием проема специалистами устанавливаются страховочные стойки, которые на период монтажу укрепят конструкцию и примут на себя нагрузку от нее;

проводится разметка границ будущего проема;

далее – демонтаж элементов стены;

после этого проем укрепляется стальной балкой.

Швеллерный элемент монтируется из стоек, расположенных вертикально. Они обрамляют края свободного пространства. К стенкам привариваются полосы из металла горизонтальным форматом. Конструкция крепится к перегородке при помощи болтов, анкеров. В некоторых случаях – химическими анкерами, которые представляют собой капсулы с клеем. Они вкладываются в просверленные отверстия.

Дальше ставятся анкерные болты, которые разбивают клеевую смесь, вызывая химическую реакцию. Введенная смесь твердеет, после чего анкеры закручиваются гайками. Такое соединение имеет высокие качества надежности, оно долговечно, отсутствует потребность в дальнейших ремонтных работах. Индивидуально для каждого проекта рассчитывается расстояние между крепежами. Расчеты производятся инженерами на основании технического заключения. Каждый этап работ подробно описывается в проектной документации.

Как организовывается проем в кирпичной стене?

Перед запуском работ происходит монтаж горизонтальной перемычки, состоящей из двух швеллеров. Это необходимо, чтобы кирпичная кладка оставалась в целостности. Штробление стены происходит над местом сконструированным проемов с обеих сторон. В получившиеся ниши вставляются П-образные металлопрофили.

Способы вставки:

  1. Один из не самых лучших способов вмонтировать швеллер в стену – использование изделие с уклонными полками с нахлёстом проёма. Из-за образованного пустого пространства швеллер с течением времени начинает соскальзывать и конструкция теряет прочность. Как правило, такое решение используют не профессионалы или же в случаях, когда нет других материалов укрепить стену.
  2. Более изощрённый способ монтирования швеллера У в поверхность – заподлицо. В этом случае конструкция прочно держится и не теряет своих качеств в процессе эксплуатации. Из-за силы трения и давления вероятность потери соединения приближена к нулю. Минус данной конструкции в том, что её очень сложно создать – для этого потребуются специальные инструменты и точный замер.
  3. Один из самых распространённых методов усиления проёма – использование изделия с параллельными полками и монтаж внахлёст. Популярность такого способа обусловлена минимальными трудозатратами – стена не нуждается в ювелирной резке. Помимо этого, такое соединение имеет достаточную прочность, чтобы предотвратить осыпание и трещины в проёме.
  4. Наконец, самый крепкий и качественный из всех возможных вариантов монтажа – использование швеллера П с монтажом заподлицо. Данный способ эстетичен, его результаты впоследствии легко обрабатываются отделкой. Минус – дороговизна, так как нужно будет воспользоваться алмазной пилой.

Свободные пространства, получившиеся между металлом и кирпичом, затираются цементно-песчаным раствором.

Где купить швеллерный металлопрокат?

Металлопродукцию любыми партиями отгружает база «Сталь-Инвест». Мы поставляет стальные балки, уголки, другую продукцию клиентам со всей России. Позвоните по телефону, указанному на сайте и вы получите всю интересующую вас информацию от специалистов.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector