Изгиб швеллера на ребро
Цены на стальной швеллер
- гнутый ст. 09Г2С
- оцинкованный 10, 12, 14, 16
- (У) ГОСТ 8240 ст. 3
- оцинкованный 20, 22, 24, 30, 40
- гнутый ст.3сп/пс
- (П) ГОСТ 8240-97 ст. 09Г2С
Швеллер в наличии на складе в Москве
Швеллер является продукцией прокатного производства, которая имеет U-образное поперечное сечение. В зависимости от технологии производства, швеллеры бывают горячекатаные и гнутые.
Размеры и форма г/к швеллеров общего назначения регламентируются стандартом ГОСТ 8240-97. Ширина проката согласно указанному нормативному документу может быть от 32 до 115 мм, а высота 50 - 400 мм.
В обозначении номера профиля зашифрована высота швеллера в сантиметрах (цифра) и серия или тип профиля (буква).
Размеры гнутого швеллера регламентируются стандартом ГОСТ 8278-83. В соответствии этому документу высота профиля может принимать значение от 25 до 410 мм, толщина швеллера – от 2 до 8 мм, и ширина может быть 26 - 160 мм.
В APEX METAL вы сможете приобрести швеллер наиболее востребованных размеров из стали марок Ст3 и 09Г2С:
- серии П с параллельными гранями - типоразмеры профиля 5П - 30П;
- серии У с уклоном граней - типоразмеры профиля 6,5У - 30У;
- гнутый швеллер с размерами от 50х40х3 до 250х125х6.
Значения высоты и ширины полки, ширины и толщины стенки по ГОСТ 8240-97 смотрите на странице - Как правильно расшифровать условное обозначение швеллера.
Методика расчета швеллера на изгиб
Наиболее часто швеллер используют в качестве элемента, который работает на изгиб. Следовательно, ни один расчет данного профиля не обходится без определения его прочности под воздействием изгибных нагрузок. На сегодняшний день создано множество программных продуктов и калькуляторов расчета швеллера, которые позволяют произвести массовые, прочностные и проверочные расчеты.
Покажем, как самостоятельно всего за 3 шага найти момент сопротивления и подобрать соответствующий размер швеллера с учетом действующих нагрузок.
1. Сначала необходимо определить максимальное значение момента в профиле швеллера, который вычисляется по формуле:
- М = 9,81 х q х l²/ 8 / 1000, где
q – значение распределенной нагрузки l – длина швеллера.
2. Зная изгибающий момент, определяем необходимое значение момента сопротивления сечения швеллера, чтобы обеспечить его прочность:
- Wн = M х 1000 / Ry, где
Ry – расчетное значение сопротивления материала по пределу текучести (согласно СНиП 2-23-81).
| Наименование стали | Марка стали по ГОСТ | Ry, МПа, с толщиной проката |
|---|---|---|
| С245 | Ст3пс5, Стсп5 | 240 МПа (2 - 20 мм), 230 МПа (20 - 30 мм) |
| С275 | Ст3пс | 240 МПа (2 - 20 мм) |
| С345 | 12Г2С, 09Г2С | 335 МПа (2 - 10 мм), 315 МПа (10 - 20 мм), 300 МПа (20 - 40 мм) |
3. Сравниваем полученное расчетное значение момента сопротивления швеллера и теоретические значения в таблицах ГОСТ, выбираем требуемый размер проката.
| Номер швеллера серии У | Момент сопротивления | Номер швеллера серии П | Момент сопротивления | Размер швеллера по ГОСТ 8278 | Момент сопротивления |
|---|---|---|---|---|---|
| 5У | 9,1 | 5П | 9,1 | 50х40х3 | 5,62 |
| 6,5У | 15 | 6,5П | 15 | 60х32х2,5 | 5,1 |
| 8У | 22,4 | 8П | 22,5 | 60х32х3 | 5,85 |
| 10У | 34,8 | 10П | 34,9 | 80х32х4 | 10,71 |
| 12У | 50,6 | 12П | 50,8 | 80х50х4 | 15,92 |
| 14У | 70,2 | 14П | 70,4 | 80х60х4 | 18,81 |
| 16У | 93,4 | 16П | 93,8 | 100х50х3 | 17,18 |
| 18У | 121 | 18П | 121 | 100х50х4 | 21,57 |
| 20У | 152 | 20П | 153 | 100х50х5 | 25,56 |
| 22У | 192 | 22П | 193 | 120х50х3 | 21,98 |
| 24У | 242 | 24П | 243 | 120х60х4 | 32,25 |
| 27У | 308 | 27П | 310 | 120х60х5 | 38,6 |
| 30У | 387 | 30П | 389 | 140х60х5 | 47,8 |
| 40У | 761 | 40П | 763 | 140х60х6 | 55,08 |
| - | - | - | - | 160х50х4 | 41,76 |
| - | - | - | - | 160х60х4 | 48,84 |
| - | - | - | - | 160х60х5 | 58,38 |
| - | - | - | - | 160х80х4 | 60,01 |
| - | - | - | - | 160х80х5 | 72,69 |
| - | | - | - | 180х70х6 | 79,15 |
| - | - | - | - | 180х80х5 | 85,22 |
| - | - | - | - | 200х80х4 | 80,94 |
| - | - | - | - | 200х80х6 | 114,84 |
| - | - | - | - | 200х100х6 | 137,43 |
| - | - | - | - | 250х125х6 | 221,64 |
Выбор размера швеллера на примере
Пусть имеется швеллер, длина которой составляет 6 метров и он имеет шарнирное закрепление. На него действует распределенная нагрузка, величина которой составляет 250 кг/м. Расчет ведется в следующей последовательности:
- Максимальное значение момента в профиле швеллера М = 9,81 х 250 х 6²/ 8 / 1000 = 11,04 кН∙м.
- Необходимое значение момента сопротивления сечения швеллера, Wн = 11,04 х 1000 / 240 = 46,0 см3 (согласно СНиП 2-23-81 для стали С245 Ry = 240 МПа).
- Подбираем по таблице ГОСТ размер швеллера с моментом сопротивления не ниже вычисленного значения 46,0 см3.
Это будет швеллер 12П (У) ГОСТ 8240-97 - значение момента сопротивления 50,8 см3 или швеллер гнутый 140х60х5 ГОСТ 8278-83 - значение момента сопротивления 47,8 см3.
Вес швеллера 12П длиной 6 метров = 64,20 кг, швеллера 140х60х5, той же длины – 58,62 кг.
- швеллер 12П – 2856 руб
- швеллер 140х60х5 – 2684 руб
Можно заметить, что из условий расчета швеллера на прочность, работающего на изгиб, немного более экономичным решением будет использование гнутого швеллера в сравнении с горячекатаным.
Прайс-лист на балку ГОСТ 19425 серии М, ГОСТ 8239, СТО АСЧМ 20-93, ГОСТ 26020 (Б-нормальную, Ш-широкополочную, К-колонную) для перекрытий.
Цены на уголок равнополочный сталь 3 сп/пс и 09Г2С, оцинкованный, неравнополочный ст. 3 для гражданского и промышленного строительства.
Номера, литеры и ГОСТы
По способу производства швеллер бывает гнутый и горячекатаный профиль. Различить их легко даже не специалисту - горячекатанный швеллер имеет четко выраженное ребро, а гнутого швеллера оно будет несколько закругленным. Прочие особенности различных видов швеллера определяются уже по их маркировке.
В частности, литеры А,Б и В в отношении партий горячекатанных швеллеров будут обозначать, что прокатка производилась с высокой (А), повышенной (Б) или обычной точностью (В).
Номер швеллера обозначает высоту его сечения, выраженную в сантиметрах.
Ширина профиля соответствует ширине полки и может колебаться в промежутке от 32 до 115 мм. Маркировка швеллера, например 10П, отражает его высоту и тип профиля. Высота сечения швеллера - это вообще главный параметр в его маркировке. Номер швеллера - это его высота с сантиметрах, а соседствующие с ним буквы обозначают, что сечение швеллера может быть:
1) с уклоном граней (серии У и С), где У - это уклон, а С или Сб - специальные серии. 2) с параллельными гранями (серии П, Э и Л), где Э означает экономичную серию, а Л - легкую. Литеры С (например - 18С, 20С и т.д.), можно встретить в изделиях, предназначенных для автомобильной 
промышленности или для строительства железнодорожных вагонов (ГОСТ 5267.1-90). Встречаются еще иногда и экзотические виды швеллеров. Например, ГОСТ 21026-75 определяют параметры швеллеров с отогнутой полкой (их используют при производстве вагонеток для шахт и рудников).
Самые востребованные размеры швеллеров
Наибольшей популярностью у потребителей пользуются швеллеры с номерами от 8 до 20 Их геометрические параметры в категориях П (то есть с параллельными гранями) и сериях У (с уклоном внутренних граней) совпадают, разница наблюдается только в радиусах закругления и углах наклона полок.
Применяется в основном для укрепления конструкций внутри зданий бытового и производственного назначения. При его производстве используются полуспокойные (3ПС) и спокойные (3СП) углеродистые стали, для которой характерна отличная свариваемость.
Широко используется в машиностроении, станкостроении и в других областях промышленности. Он также успешно используется при возведении мостов, стен и несущих опор при строительстве корпусов производственных зданий.
Один из наиболее востребованных типов швеллеров. используется в строительных конструкциях для жесткого армирования несущих деталей, придавая им металлоконструкции особую прочность и жесткость. Швеллер 14 бывает обычной точности и повышенной.
Швеллер 20 выступает как несущий элемент при усилении мостов, при армировании перекрытий (в том числе и сложном) многоэтажных домов, в кровельных прогонах.
Для создания таких сооружений лучше подходят швеллеры с малыми номерами, поскольку вес стеллажа (а значит и швеллера, из которого он собран) не должен быть слишком большим.
Иногда швеллеры используют еще в качестве направляющего грузоподъемного устройства, в том числе, как пандусы для колясок и тележек.
В общем, применение швеллеров может быть разнообразным, но все-таки главное их назначение - это укрепление конструкций и способность выдерживать длительные нагрузки.
Сколько может весить швеллер
| Номер швеллера | Масса 1 метра в кг | Метров в тонне |
| 5 | 4,84 | 206,6 |
| 6,5 | 5,9 | 169,5 |
| 8 | 7,05 | 141,8 |
| 10 | 8,59 | 116,4 |
| 12 | 10,4 | 96,2 |
| 14 | 12,3 | 81,3 |
| 16 | 14,2 | 70,4 |
| 18 | 16,3 | 61,3 |
| 20 | 18,4 | 54,3 |
| 22 | 21 | 47,6 |
| 24 | 24 | 41,7 |
| 30 | 31,8 | 31,4 |
Условные обозначения в маркировке швеллера - как в них разобраться?
А поскольку главное назначение швеллера состоит в том, чтобы выдерживать нагрузки, то из его маркировки прежде всего требуется узнать параметры, которые позволят эту нагрузку рассчитать, а именно - состав стали, ее прочность, качество прокатки и так далее.
Что же можно узнать из маркировки?
К примеру, перед нами упаковка горячекатанных швеллеров, на которой написано: 30П-В ГОСТ 8240-97/Ст3сп4-1 ГОСТ 535-88
Это значит, что перед нами швеллер 30П - то есть с параллельными гранями и высотой сечения 30 см. Буква В указывает на обычную точности прокатки В, выполненный из стали Ст3, четвертой категории, первой группы.
Тот же швеллер, но только из стали 09Г2С повышенной точности прокатки получит обозначение 30П-Б ГОСТ 8240-97/345 ГОСТ 19281-89 , в котором 345 будет означать прочность стали, соответствующую сорту 09Г2С.
А вот в маркировке А 300х80х6 Б ГОСТ 8278-83/2-Ст3сп ГОСТ 11474-76 буква А будет обозначать высокую точность профилирования стальной заготовки (штрипсы) из второй категории стали Ст3сп, из которой изготовлен гнутый равнополочный швеллер размерами 300х80х6 (где 300 мм. - высота сечения изделия, 80 мм. - ширина полок, а 6 мм. - толщина полок и стенок)
Виды нагрузок и швеллеров
После того как будет уточнено к какому виду относится данный швеллер и куда будет идти основная нагрузка подбирается формула расчета.
Прикидочный способ расчета нагрузки на швеллер
Чтобы произвести расчет надо сделать следующее:
Сперва определить полную нагрузку, которая будет действовать на балку – и умножить ее на нормативный коэффициент надежности по нагрузкам.
Полученный результат умножить на шаг балок (в данном случае это касается швеллеров).
Все данные для швеллера берутся по ГОСТу.
Формула такова: изгибающий момент Мmax будет равен расчетной нагрузке умноженной на длину швеллера в квадрате. Единица измерения - килоНютоны на метр. (1 кНм = 102 кгсм)
Затем перейти к вычислению нужного момента сопротивления балки.
Формула такова: момент сопротивления Wтр будет равен Мmax, который умножен на коэффициенты условий работы и поделен на 1,12 (это коэффициент для учета пластически деформаций).
Таким образом получим требуемое сечение. Но при этом нужно помнить, что номер швеллера должен быть больше требуемого момента сечения.
Размеры швеллеров
Параметры металлопроката указываются в цифрах. Допустим, индекс 5 означает, что высота швеллера составляет 50мм. При этом стандартные размеры балок не должны превышать значения 4м - 12м. Маркировка указывается стандартной. Обозначение швеллеров идет на специальных бирках.
Расчет несущей способности швеллера.
Чтобы подыскать металлопрокат, который бы подходил для конкретного случая, вам необходимо провести необходимые расчеты. В основе всех вычислений лежат два показателя: расстояние от одной стены до другой и будущая нагрузка на всю конструкцию.
Прочность металлической балки определяется следующими параметрами:
- форма поперечного сечения;
- длина изделия;
- площадь поперечного сечения;
- метода закрепления швеллера.
Но когда речь заходит о расчете несущей способности стального швеллера, то нормативное воздействие необходимо умножить на коэффициент прочности по нагрузке. А уже к полученному показателю прибавляется вес изделия и вычисляется момент сопротивления. Этих данных становится достаточно для того, чтобы из имеющего сортамента выбрать необходимый профиль для ваших строительных работ.
Подбор швеллера по нагрузке.
Расчеты на жесткость и прочность балки проводятся для определения размеров поперечного сечения металлопроката. И для таких целей необходимы следующие данные:
- Общая длина швеллера, расстояние между нагрузками;
- Тип, положение и количество опор;
- Расчетная схема нагружения;
- Величина R (расчетного сопротивления) допустимых напряжений материала из которого выпущена балка.
Выбор стальных прокатных профилей по условию прочности делается в следующей последовательности:
- Будущая конструкция переводится в расчетную схему, в которой указывается текущая нагрузка на балку. При этом те элементы, которые не оказывают влияния на общую схему нагружения, обычно не принимаются в расчет.
- Для получения схемы расчетов строятся эпюры (М) распределения внутренних изгибающих моментов;
- Далее определяется показатель максимального изгибающего момента Mmax и указывается опасное сечение балки;
- Вычисляется момент сопротивления сечения (Wmin), который обеспечивает необходимую прочность конструкции по следующей формуле:
Wmin>=Mmax/R, где
R - это величина расчетного сопротивления металла, из которого изготовлена балка.
- Заглядываете в сортамент прокатной стали и для нужного сечения швеллера вы выбираете требуемый номер профиля, значение Wx которого больше нашего расчетного показателя Wmin.
Если швеллер выпускается из двух и более профилей, то Wmin всего изделия увеличивается на соответствующее число раз.
- Нужный момент сопротивления балки (Wmin);
- Показатель максимального прогиба для изделия, который перекрывает пролет требуемой длины;
- углы поворота;
- величину поперечных сил, напряжений и изгибающих моментов, которые возникают в изделии от воздействия нагрузок;
- построение эпюр прогибов;
- проверка и подбор сечения стального металлопроката;
Расчёт выполнен: 09.12.2015 22:54:10
Исходные данные:
Длина балки: 4.4m
Условия закрепления:
- слева: шарнирная опора
- справа: шарнирная опора
Нагрузки на балку:
- сосредоточенные силы F[m], kg (1 шт)
F = 300
- крутящие моменты M[m], kg·m (1 шт)
M = 300
- распределённые нагрузки Q[m], kg/m (2 шт)
Q = 0: 300
Q = 12.3: 12.3
Опорные реакции:
R = -465.24 kg
R = -548.88 kg
Результаты расчёта балки:
Точки пересечения эпюр с 0, m
Эпюра U: (2.108)
Эпюра Q: (2.2)
Эпюра M: (0)
Максимумы / минимумы эпюр, привязки в m
Mmax = 872.77 kg·m
Mmin = 0 kg·m
Qmax = 465.24 kg
Qmin = -548.88 kg
Umax = 50.88 град-2
Umin = -53.03 град-2
Pmax = 0.00 m-3
Pmin = -12.82 m-3
Nmin = 0.00 МПа
Nmax = 121.58 МПа
Kmin = -9.11 МПа
Kmax = 7.72 МПа
Smin = 13.38 МПа
Smax = 121.83 МПа
Сортамент: Швеллеpы с паpаллельными гpанями полок по ГОСТ 8240-89
Элемент: , где
М – изгибающий момент, Н∙м
L = 1000 см – длина хлыста
E = 2,1∙105 МПа – модуль упругости стали
Ix = 175 см4 – момент инерции сечения швеллера
Момент сопротивления швеллера, изгибающий момент равен: М = q∙L2/8 = 500∙102/8 = 6250 Н∙м.
Тогда относительный прогиб швеллера 10П составит: f/L = 6250∙1000/(10∙2,1∙105∙175) = 0,017 = 1/59
Если сравнивать с допустимыми значениями относительно прогиба согласно СНиПам, то данный швеллер нельзя использовать для межэтажных перекрытий, так как там допустимое значение составляет 1/200. Следовательно, несмотря на обеспечение прочности данной конструкции, необходимо подбирать больший профиль швеллера, и проверять его на жесткость.
Чтобы согнуть двутавровую балку, понадобится особое оборудование. Швеллер же можно согнуть и вручную. Мы расскажем о всех способах гибки проката далее..
Швеллер и двутавр относятся к стандартным профилям и используются в ряде сфер, где к жесткости конструкций из них предъявляются повышенные требования. Прочным заготовкам с П- или Н-образным сечением сложнее придать криволинейность. Чтобы согнуть швеллер или двутавровую балку, понадобится особое оборудование. Далее — о конкретных способах придания профилям нестандартной формы.
Особенности изгиба швеллера
Швеллер симметричен лишь по условной горизонтали. Этим осложняется его изгиб, выполняемый в трех направлениях:
- по полкам;
- по стенке (полками наружу или внутрь).
Если гнуть металлический швеллер по полкам при помощи специального оборудования, риск деформации последних исключается. Во втором случае возможен их перекос из-за повышенного давления рабочего элемента оборудования.
Различают три типа изгиба П-образного швеллера:
- плавный (заготовка превращается в криволинейное изделие с одним или несколькими радиусами);
- местный (на выходе получается деталь с парой прямых концов, соединенных под одним заданным углом).
В домашних условиях согнуть плавно швеллер практически невозможно — для этого требуются профилегибочные станки, весьма громоздкие и дорогие. Местным способом гибки пользуются многие любители, которым для определенных целей понадобился гнутый профиль. Тем более, для этого достаточно пары инструментов, которые у настоящего умельца всегда под рукой.
Способы гибки швеллера
Есть следующие способы плавного сгибания профиля:
- Ручной. Понадобится бензорез или ацетиленовая горелка и шаблон из листа металла, на котором рисуют радиус предполагаемого изгиба. К листу привариваются ограничители. Один конец фиксируется тисками. Участок профиля нагревают и загибают вплотную к ограничителям. Последние также допускается приварить с выпуклой стороны, чтобы деформируемая заготовка лучше держала форму.
- Станочный. Агрегаты, задача которых — гнуть габаритный швеллер, называются профилегибами. Они подходят и для других видов профилей. Операция по приданию заготовке выпуклости/вогнутости именуется вальцеванием. Металл проходит через большие ролики, закрепленные на определенном расстоянии, и деформируется. Достоинства метода — возможность обойтись без нагрева заготовки, быстрота работы, универсальность (существуют станки для самых крупных швеллеров), точность загиба. Недостатки — внушительные размеры оборудования и высокая стоимость. Профилегибы используют лишь на предприятиях, выпускающих металлопрокат или подобную продукцию.
Гибка швеллера в домашних условиях
Последовательность работы такова:
- на полках швеллера наносятся разметочные линии в соответствии с требуемым углом наклона (изгиба) профиля;
- с обеих сторон болгаркой вырезается треугольный кусок металла; важно, чтобы резка выполнялась точно, симметрично, иначе заготовку не получится согнуть;
- профиль загибается под выбранным углом в месте выреза;
- для возвращения прочности стык заваривается;
- сварной шов обрабатывается шлифовальным диском.
Этот метод — единственно верный, который позволит гнуть металлический швеллер без использования дорогого оборудования.
Особенности гибки двутавровой балки
- изгиб плашмя (например, для рельсов);
- изгиб на ребро (для несущих конструкций).
Наименьший радиус изгиба зависит от размеров профиля и устанавливается заводом-изготовителем станков. Процесс выполняется по аналогии со швеллером с любыми видами балок (колонными либо широкополочными).
Чтобы заготовка не получилась кривой, необходим тщательный контроль за каждым этапом работы со стороны оператора агрегата. Хоть современные машины не требуют участия человека в операциях, они не смогут повлиять на жесткость конструкции, если исходные параметры будут выставлены неверно. Поэтому работа на станке выполняется плавно, желательно, неторопливыми подходами. Если требуется получить минимальный радиус для конкретного двутавра, лучше разбить процесс гибки на несколько стадий.
Приведенные выше советы помогут начинающим специалистам гнуть металлический швеллер или двутавр. Во многих городах страны есть предприятия, готовые выполнить описанные работы на профилегибочных станках. Обратиться к ним намного выгоднее, чем покупать оборудование на свои деньги. Согнуть швеллер же в домашних условиях не составит труда, если под рукой имеется нужный инструмент. Если вам известны иные способы плавного или местного изгиба профилей, поделитесь своими навыками в комментариях к статье.
. гнутого профиля в машиностроении и строительстве.
В этой небольшой статье мы рассмотрим вкратце технологический процесс изготовления гнутого швеллера и выполним расчет в Excel некоторых важных, на мой взгляд, технологических размеров.
Технология изготовления гнутого швеллера показана на четырех рисунках, представленных ниже.
1. Установим заготовку, прижав ее к рабочей поверхности упора №1.
2. Нажмем на педаль листогиба – выполним первый сгиб.
3. Переустановим заготовку-полуфабрикат, прижав ее к рабочей поверхности упора №2.
4. Нажмем на педаль листогиба – выполним второй сгиб – швеллер готов!
Для выполнения вышеперечисленных операций необходимо выполнить расчет в Excel нескольких технологических размеров.
Исходные данные: нам нужен гнутый из листа толщиной S равнополочный швеллер с внутренними радиусами изгиба R , с высотой H и с шириной полок B .
Алгоритм действий:
1. Определим размеры заготовки — рассчитаем длину развертки профиля — L .
2. Определим расстояние от края заготовки до оси линии сгиба — a .
3. Вычислим координаты установки упора №1 – U1 .
4. Вычислим координаты установки упора №2 – U2 .
5. Для определения технологической возможности изготовления гнутого швеллера с заданными размерами рассчитаем размер от края свободной полки швеллера до оси матрицы – c и проверим – не упирается ли швеллер в конце хода пуансона в его боковую поверхность.
При отсутствии на вашем компьютере программы MS Excel можно выполнить расчет в программе Calc из бесплатного пакета Open Office.
Исходные данные — в ячейках со светло-бирюзовой заливкой, результаты расчетов — в ячейках со светло-желтой заливкой.
Заполняем ячейки исходными данными:
1. Высоту швеллера H в миллиметрах заносим
в ячейку D3 : 200
2. Ширину полок швеллера В в миллиметрах пишем
в ячейку D4 : 80
3. Толщину стенки и полок S в миллиметрах пишем
в ячейку D5 : 4
4. Внутренний радиус сгибов R в миллиметрах записываем
в ячейку D6 : 6
Последующий расчет Excel выполнит на основе этих данных и выдаст пять необходимых технологических размеров.
Расчет в Excel выполняем по формулам:
5. Длину развертки сечения швеллера L в миллиметрах считаем
в ячейке D8 : =2*(D4-D5-D6)+D3-2*(D5+D6)+ПИ()*(D5/LN (1+D5/ D6)) =344,600
L =2*( B — R — S )+ H -2*( R + S )+3.14*( S /ln (1+ S / R ))
6. Расстояние до линии сгиба от края заготовки a в миллиметрах считаем
в ячейке D9 : =D4-D6-D5+ПИ()/4*(D5/LN (1+D5/D6)) =76.150
a = B — R — S +3.14/4*( S /ln (1+ S / R ))
7. Расстояние для установки упора №1 от оси матрицы U1 в миллиметрах рассчитываем
в ячейке D10 : =D8-D9 =268.450
U1 = L - a
8. Расстояние для установки упора №2 от оси матрицы U2 в миллиметрах рассчитываем
в ячейке D11 : =D3-D5-D6+ПИ()/4*(D5/LN (1+D5/D6)) =196,150
U2 = H — S - R +3.14/4*( S /ln (1+ S / R ))
9. Расстояние от края свободной полки швеллера до оси матрицы с в миллиметрах считаем
в ячейке D12 : =(D3-D4-D5)*(2^0,5)/2 =82.024
c =( H — B — S )*(2^0.5)/2
Боковая поверхность пуансона не должна отстоять от оси матрицы на расстоянии больше, чем c . Иначе в процессе гибки швеллер упрется в пуансон! В нашем примере это не грозит произойти, так как значение с весьма велико – 82,024 мм! Вряд ли пуансон будет зачем-либо изготовлен общей толщиной порядка 160 мм (два размера с )!
Жду ваших комментариев!
Ссылка на скачивание файла: izgotovlenie-gnutogo-shvellera (xls 31,5KB).
Номера, литеры и ГОСТы
По способу производства швеллер бывает гнутый и горячекатаный профиль. Различить их легко даже не специалисту — горячекатанный швеллер имеет четко выраженное ребро, а гнутого швеллера оно будет несколько закругленным. Прочие особенности различных видов швеллера определяются уже по их маркировке.
В частности, литеры А,Б и В в отношении партий горячекатанных швеллеров будут обозначать, что прокатка производилась с высокой (А), повышенной (Б) или обычной точностью (В).
Номер швеллера обозначает высоту его сечения, выраженную в сантиметрах.
Ширина профиля соответствует ширине полки и может колебаться в промежутке от 32 до 115 мм. Маркировка швеллера, например 10П, отражает его высоту и тип профиля. Высота сечения швеллера — это вообще главный параметр в его маркировке. Номер швеллера — это его высота с сантиметрах, а соседствующие с ним буквы обозначают, что сечение швеллера может быть:
1) с уклоном граней (серии У и С), где У — это уклон, а С или Сб — специальные серии. 2) с параллельными гранями (серии П, Э и Л), где Э означает экономичную серию, а Л - легкую. Литеры С (например - 18С, 20С и т.д.), можно встретить в изделиях, предназначенных для автомобильной 
промышленности или для строительства железнодорожных вагонов (ГОСТ 5267.1-90). Встречаются еще иногда и экзотические виды швеллеров. Например, ГОСТ 21026-75 определяют параметры швеллеров с отогнутой полкой (их используют при производстве вагонеток для шахт и рудников).
Самые востребованные размеры швеллеров
Наибольшей популярностью у потребителей пользуются швеллеры с номерами от 8 до 20 Их геометрические параметры в категориях П (то есть с параллельными гранями) и сериях У (с уклоном внутренних граней) совпадают, разница наблюдается только в радиусах закругления и углах наклона полок.
Швеллер 8 применяется в основном для укрепления конструкций внутри зданий бытового и производственного назначения. При его производстве используются полуспокойные (3ПС) и спокойные (3СП) углеродистые стали, для которой характерна отличная свариваемость.
Швеллер 10 широко используется в машиностроении, станкостроении и в других областях промышленности. Он также успешно используется при возведении мостов, стен и несущих опор при строительстве корпусов производственных зданий.
Швеллер 14 - один из наиболее востребованных типов швеллеров. используется в строительных конструкциях для жесткого армирования несущих деталей, придавая им металлоконструкции особую прочность и жесткость. Швеллер 14 бывает обычной точности и повышенной.
Швеллер 20 выступает как несущий элемент при усилении мостов, при армировании перекрытий (в том числе и сложном) многоэтажных домов, в кровельных прогонах.
Для создания таких сооружений лучше подходят швеллеры с малыми номерами, поскольку вес стеллажа (а значит и швеллера, из которого он собран) не должен быть слишком большим.
Иногда швеллеры используют еще в качестве направляющего грузоподъемного устройства, в том числе, как пандусы для колясок и тележек.
В общем, применение швеллеров может быть разнообразным, но все-таки главное их назначение — это укрепление конструкций и способность выдерживать длительные нагрузки.
Сколько может весить швеллер
| Номер швеллера | Масса 1 метра в кг | Метров в тонне |
| 5 | 4,84 | 206,6 |
| 6,5 | 5,9 | 169,5 |
| 8 | 7,05 | 141,8 |
| 10 | 8,59 | 116,4 |
| 12 | 10,4 | 96,2 |
| 14 | 12,3 | 81,3 |
| 16 | 14,2 | 70,4 |
| 18 | 16,3 | 61,3 |
| 20 | 18,4 | 54,3 |
| 22 | 21 | 47,6 |
| 24 | 24 | 41,7 |
| 30 | 31,8 | 31,4 |
Условные обозначения в маркировке швеллера — как в них разобраться?
А поскольку главное назначение швеллера состоит в том, чтобы выдерживать нагрузки, то из его маркировки прежде всего требуется узнать параметры, которые позволят эту нагрузку рассчитать, а именно — состав стали, ее прочность, качество прокатки и так далее.
Что же можно узнать из маркировки?
К примеру, перед нами упаковка горячекатанных швеллеров, на которой написано: 30П-В ГОСТ 8240-97/Ст3сп4-1 ГОСТ 535-88
Это значит, что перед нами швеллер 30П — то есть с параллельными гранями и высотой сечения 30 см. Буква В указывает на обычную точности прокатки В, выполненный из стали Ст3, четвертой категории, первой группы.
Тот же швеллер, но только из стали 09Г2С повышенной точности прокатки получит обозначение 30П-Б ГОСТ 8240-97/345 ГОСТ 19281-89, в котором 345 будет означать прочность стали, соответствующую сорту 09Г2С.
А вот в маркировке А 300х80х6 Б ГОСТ 8278-83/2-Ст3сп ГОСТ 11474-76 буква А будет обозначать высокую точность профилирования стальной заготовки (штрипсы) из второй категории стали Ст3сп, из которой изготовлен гнутый равнополочный швеллер размерами 300х80х6 (где 300 мм - высота сечения изделия, 80 мм - ширина полок, а 6 мм - толщина полок и стенок)
Виды нагрузок и швеллеров
После того как будет уточнено к какому виду относится данный швеллер и куда будет идти основная нагрузка подбирается формула расчета.
Прикидочный способ расчета нагрузки на швеллер
Чтобы произвести расчет надо сделать следующее:
-Сперва определить полную нагрузку, которая будет действовать на балку – и умножить ее на нормативный коэффициент надежности по нагрузкам.
-Полученный результат умножить на шаг балок (в данном случае это касается швеллеров).
Далее необходимо сделать расчет максимально изгибающегося момента.
Все данные для швеллера берутся по ГОСТу.
Формула такова: изгибающий момент Мmax будет равен расчетной нагрузке умноженной на длину швеллера в квадрате. Единица измерения — килоНютоны на метр. ( 1 кНм = 102 кгсм)
Затем перейти к вычислению нужного момента сопротивления балки.
Формула такова: момент сопротивления Wтр будет равен Мmax, который умножен на коэффициенты условий работы и поделен на 1,12 (это коэффициент для учета пластически деформаций).
Таким образом получим требуемое сечение. Но при этом нужно помнить, что номер швеллера должен быть больше требуемого момента сечения.
Видео по теме:
Читайте также: