Раздел 4. Калибровка фланцевых профилей
Тема 4.1 калибровка двутавровых балок Профиль и его характеристика
Двутавровые балки являются широко распространенным строительным профилем и наиболее рациональным профилем для элементов, работающих на изгиб, поскольку он имеет по сравнению с другими профилями наибольший удельный момент сопротивления. Двутавровые профили (рисунок 61) состоят из стенки (шейки) и двух полок (или четырех фланцев). Основной характеристикой профиля является номер, указывающий высоту балки в сантиметрах.
Рисунок 61 - Двутавровые профили:
а – с уклоном внутренних граней полок;
б – с параллельными гранями полок
h - высота балки; b - ширина полки; d - толщина стенки; t - средняя толщина полки; R - радиус внутреннего закругления; r - радиус закругления полки.
К
важным характеристикам балки относятся:
ее высота h
и ширина полки b,
площадь поперечного сечения F,
масса 1 м длины, моменты сопротивления
Wx
и Wу
,
радиусы инерций
и
,
толщина стенки d
и отношение d/h,
характеризующее устойчивость профиля.
Характеристики двутавровых балок могут быть определены по ГОСТ 8239-72. С увеличением высоты (номера) балки отношение b/h и d/h уменьшается, а отношение Fc/F (площади стенки к площади всего профиля) увеличиваются.
В зависимости от геометрических параметров выпускаются несколько типов балок двутавровых, которым соответствуют определенные области применения.
Балки двутавровые обыкновенные (ГОСТ 8239-89), так же как и швеллеры, имеют уклон внутренних граней полок и обозначаются номером, соответствующим их высоте в сантиметрах. В сортамент входят профили от №10 до №70. Чем тоньше стенка, тем выгоднее сечение двутавровой балки при работе ее на изгиб. Обыкновенные балки двутавровые применяют в элементах, изгибаемых в плоскости стенки, а также в ветвях решетчатых колонн и различных опор.
Балки двутавровые широкополочные (СТО АСЧМ 20-93) имеют параллельные грани полок. Широкополочные двутавровые балки прокатывают трех типов: нормальные балки двутавровые (Б), широкополочные балки двутавровые (Ш), колонные балки двутавровые (К). Высота балочных профилей (Б) и (Ш) достигает 1000 мм при отношении ширины полок к высоте от b/h=0,75 (при малых высотах) до b/h=0,3 (при больших высотах). Колонные профили (К) имеют отношение ширины полок к высоте, близкое к единице. Благодаря большей ширине полок широкополочные двутавры имеют большую жесткость и могут применяться в конструкциях без дополнительных закреплений.
Конструктивные преимущества (параллельность граней полок и мощность сечений) позволяют применять широкополочные двутавровые балки в виде самостоятельного элемента (балки, колонны, стержни тяжелых ферм), не требующего почти никакой обработки, что снижает трудоемкость изготовления конструкций в 2...3 раза. Из широкополочных двутавровых балок путем разрезки полки в продольном направлении получают тавровые профили, удобные для применения в решетчатых конструкциях. По мере расширения производства широкополочных двутавровых балок применение обыкновенных двутавровых балок сокращается. Использование автоматической сварки позволяет изготовить тонкостенные двутавровые балки из листового проката с более выгодным распределением материала по сечению. Сварные двутавровые балки имеют свой сортамент. Для путей подвесных кранов и тельферов применяют специальные двутавровые балки 24М, 30М, 36М, 45М. Для предотвращения отгиба полок под воздействием значительных сосредоточенных давлений от катков крана толщину полок двутавровых балок с индексом М делают больше, чем у обычных.