Металлическое перекрытие между этажами швеллером

Швеллер — это один из видов фасонного стального проката. В поперечном сечении он имеет форму буквы «П». Такая форма обеспечивает швеллеру такие показатели жесткости, которые делают возможным его употребление в самых разных отраслях — от тяжелого машиностроения до строительства дачных домиков. Швеллеры применяются в автомобиле- и вагоностроении, из них делают различные опоры и ограждения, ими укрепляют входные ворота и оконные проемы.

Расчет металлической балки перекрытия

Бывают случаи, когда деревянные балки для междуэтажных или чердачных перекрытий использовать экономически не выгодно. Например, когда пролет слишком большой и поэтому для его перекрытия требуются деревянные балки большого сечения. Или когда у Вас есть хороший знакомый, который торгует не пиломатериалом, а металлопрокатом.

В любом случае не лишним будет знать во сколько может обойтись перекрытие, если использовать металлические балки, а не деревянные. И в этом Вам поможет данный калькулятор. С его помощью можно рассчитать требуемые момент сопротивления и момент инерции, которые для подбора металлических балок для перекрытия по сортаментам из условия прочности и прогиба.

Рассчитывается балка перекрытия на изгиб как однопролетная шарнирно-опертая балка.

Формула расчета веса швеллера

Расчет производится по формуле: M = ρ *L*s (2*b+h-2*t);

  • где ρ – плотность материала;
  • b – ширина полки;
  • t – средняя толщина полки;
  • s – толщина стенки;
  • h – высота балки.

Теоретическая масса швеллера ГОСТ 8240-97

Наименование Размеры швеллера, мм Масса погонного метра, кг Метров в тонне
  h a s t    
Швеллер 5Э 50 32 4,2 7
Швеллер 5У 50 32 4,4 7
Швеллер 5П 50 32 4,4 7
Швеллер 65 36 4,2 7,2
Швеллер 65 36 4,4 7,2
Швеллер 65 36 4,4 7,2
Швеллер 8Э 80 40 4,2 7,4
Швеллер 8У 80 40 4,5 7,4
Швеллер 8П 80 40 4,5 7,4
Швеллер 8С 80 45 5,5 9
Швеллер 10Э 100 46 4,2 7,6
Швеллер 10У 100 46 4,5 7,6
Швеллер 10П 100 46 4,5 7,6
Швеллер 12Л 120 30 3 4,8 199.2
Швеллер 12Э 120 52 4,5 7,8
Швеллер 12У 120 52 4,8 7,8
Швеллер 12П 120 52 4,8 7,8
Швеллер 14Л 140 32 3,2 5,6
Швеллер 14Э 140 58 4,6 8,1 82.3
Швеллер 14У 140 58 4,9 8,1 81.3
Швеллер 14П 140 58 4,9 8,1 81.3
Швеллер 14С 140 58 6 9,5
Швеллер 14Са 140 60 8 9,5
Швеллер 16Л 160 35 3,4 5,3
Швеллер 16С 160 63 6,5 10
Швеллер 16Э 160 64 4,7 8,4
Швеллер 16У 160 64 5 8,4
Швеллер 16П 160 64 5 8,4
Швеллер 16Са 160 65 8,5 10
Швеллер 16аУ 160 68 5 9
Швеллер 16аП 160 68 5 9
Швеллер 18Л 180 40 3,6 5,6
Швеллер 18С 180 68 7 10,5 49.5
Швеллер 18Э 180 70 4,8 8,7
Швеллер 18У 180 70 5,1 8,7
Швеллер 18П 180 70 5,1 8,7
Швеллер 18Са 180 70 9 10,5
Швеллер 18аУ 180 74 5,1 9,3
Швеллер 18аП 180 74 5,1 9,3
Швеллер 18Сб 180 100 8 10,5
Швеллер 20Л 200 45 3,8 6
Швеллер 20С 200 73 7 11
Швеллер 20Са 200 75 9 11 38.8
Швеллер 20Э 200 76 4,9 9
Швеллер 20У 200 76 5,2 9
Швеллер 20П 200 76 5,2 9
Швеллер 20Сб 200 100 8 11
Швеллер 22Л 220 50 4 6,4
Швеллер 22Э 220 82 5,1 9,5
Швеллер 22У 220 82 5,4 9,5
Швеллер 22П 220 82 5,4 9,5
Швеллер 24Л 240 55 4,2 6,8
Швеллер 24С 240 85 9,5 14
Швеллер 24Э 240 90 5,3 10
Швеллер 24У 240 90 5,6 10
Швеллер 24П 240 90 5,6 10
Швеллер 26С 260 65 10 16
Швеллер 26Са 260 90 10 15
Швеллер 27Л 270 60 4,5 7,3
Швеллер 27Э 270 95 5,8 10,5
Швеллер 27У 270 95 6 10,5 36.1
Швеллер 27П 270 95 6 10,5 36.1
Швеллер 30Л 300 65 4,8 7,8
Швеллер 30С 300 85 7,5 13,5
Швеллер 30Са 300 87 9,5 13,5
Швеллер 30Сб 300 89 11,5 13,5 22.8
Швеллер 30Э 300 100 6,3 11 31.9
Швеллер 30У 300 100 6,5 11
Швеллер 30П 300 100 6,5 11
Швеллер 33Э 330 105 6,9 11,7
Швеллер 33У 330 105 7 11,7 27.4
Швеллер 33П 330 105 7 11,7 27.4
Швеллер 36Э 360 110 7,4 12,6
Швеллер 36У 360 110 7,5 12,6
Швеллер 36П 360 110 7,5 12,6
Швеллер 40Э 400 115 7,9 13,5
Швеллер 40У 400 115 8 13,5 20.7
Швеллер 40П 400 115 8 13,5 20.7
Читайте также:  Складирование плит перекрытия на стройплощадке

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 ). 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.

Очень схож со швеллером «восьмеркой», но имеет более высокие прочностные характеристики и несущую способность, что позволяет снижать металлоемкость конструкций, возводимых с его участием.

Читайте также:  Правила установки перемычек над окнами

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.

Благодаря высоким эксплуатационным качествам, «двадцатка» часто применяется в конструкциях с высокими нагрузками — как динамическими, так и статическими.

Встречаются и нестандартные применения швеллеров. Перфорированный (то есть «дырчатый») швеллер позволяет, к примеру, монтировать металлические конструкции без проведения сварочных работ, что значительно сокращает время монтажа. Для перфорации лучше всего подходят швеллеры с большой высотой полок и широким расстоянием между ними. Такие изделия обозначаются буквами ШП — «Швеллер Перфорированный» и чаще всего применяются при строительстве временных конструкций (например — строительных лесов) или складских стеллажей.

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.

При внутренней отделке помещений швеллеры используются в качестве «охранного» каркаса при прокладке проводов электросетей высокого напряжения.

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.

Основные характеристики двутавровой балки

Двутавр выпускается с наклонными гранями полок в соответствии с ГОСТом 8239-89, сортамент продукции с параллельными гранями соответствует таблицам ГОСТа 26020 или СТО АСЧМ 20-93. Изделия отличаются высокой жесткостью и прочностью, на величину которой, помимо размеров сечения, влияют:

Основные характеристики двутавровой балки
  • марка стали, из которой производится металлопродукция, для эксплуатации при высоких нагрузках и в сложных температурных условиях используют низколегированные стали типа 09ГС;
  • длина пролета – чем больше эта величина, тем ниже несущая способность двутавровой балки;
  • способ закрепления балки, направление и характер нагрузки.

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 равнополочный швеллер размерами 300х80х6 (где 300 мм — высота сечения изделия, 80 мм — ширина полок, а 6 мм — толщина полок и стенок)

Термины и определения

В настоящем СТО применены следующие термины и определения:

3.1 стандарт организации; СТО: Стандарт, утвержденный и применяемый организацией для разработки проектной или иной документации на реконструкцию и строительство.

3.2 сталежелезобетонные перекрытия: Перекрытия со стальными балками и монолитной железобетонной плитой по ним;

3.3 стальной профилированный настил: Соединенные между собой стальные гофрированные листы из оцинкованной стали, выполняющие функции несъемной опалубки и внешней рабочей арматуры монолитной плиты;

3.4 комбинированная балка: Стальная балка, работающая совместно с монолитной железобетонной плитой, за счет анкерных упоров, установленных по верхнему поясу балки;

3.5 анкерный упор: Стальной холодноформованный уголок фирмы «Хилти», закрепленный к стальной балке с помощью дюбелей;

3.6 стад-болт: Анкер в виде калиброванного стального стержня или арматуры периодического профиля, приваренных одним концом к верхнему поясу балки;

3.7 полное соединение в комбинированной балке: Соединение монолитной плиты и балки, в котором расчетное сдвигающее усилие воспринимается полностью необходимым количеством анкеров;

3.8 неполное соединение в комбинированной балке: Соединение монолитной плиты и балки, в котором установленное количество анкеров не обеспечивает восприятие расчетного сдвигающего усилия;

3.9 дюбель: Стальной гвоздь для пристрелки профилированного настила и анкерных упоров к балке по технологии «Хилти»;

самонарезающий винт: Самосверлящий стальной винт для крепления профилированного настила к балке на стадии монтажа.

Виды перекрытий

По назначению перекрытия можно разделить на:

  • цокольные — отделяют первый этаж здания от цокольного этажа или подвала
  • межэтажные — направлены на разделение между собой этажей здания
  • чердачные. Первые . Из названия второго вида следует, что они . Последние отделяют чердачное помещение от жилого здания.

В зависимости от конструктивных особенностей перекрытия их можно разделить на плиточные и балочные:

  • Плиточные перекрытия чаще всего монтируют в крупногабаритных каменных домах с использованием железобетонных плит.
  • Балочные перекрытия используются при строительстве малоэтажных жилых домов. Для их монтажа могут применяться металлические или деревянные балки.

Достоинства деревянной двутавровой балки перекрытия:

  • Долговечность;
  • Идеальная заявленная геометрия;
  • Использование только сухого материала камерной сушки;
  • Возможность монтажа длинных пролетов (максимальная длина составляет 12 м);
  • Высокая точность и стабильность геометрии;
  • Возможность круглогодичного использования в строительстве;
  • Возможность внутренней прокладки инженерных коммуникаций;
  • Удобный монтаж (в 5-10 раз быстрее чем для ж/б монолита, пустотной плиты и доски), с минимальными затратами труда и без необходимости подачи спецтехники.
Достоинства деревянной двутавровой балки перекрытия:

При пролетах больше 6 метров мы используем двутавровые балки с брусом LVL, только цельная конструкция, без стыкования брусков клеевым способом.

Достоинства деревянной двутавровой балки перекрытия:

Балки перекрытия (двутавровые) не растрескиваются и не деформируются со временем. Наши изделия – отличная альтернатива тяжелым и сложным в работе металлическим и железобетонным покрытиям, монтаж которых связан с необходимостью выполнения «мокрых» работ, дополнительного привлечения арматурщиков, бетонщиков и т.д.

Достоинства деревянной двутавровой балки перекрытия:

Установка швеллера — как правильно установить на конструкциях?

Швеллер – вид фасонного проката, часто используемый для монтажа перекрытий. Перекрытие – нагружаемая конструкция, находящаяся внутри здания и разделяющая его на несколько уровней: этажи, мансарды, чердаки. Оно воспринимает нагрузки от элементов самого перекрытия, оборудования, мебели, людей с последующей их передачей на стены или колонны, что зависит от архитектуры здания.

Перекрытия бывают плитными и балочными. Второй вариант часто используется в малоэтажном частном строительстве, функцию балки может выполнять стальной швеллер.

Как правильно установить швеллер при устройстве перекрытия?

П-образный профиль применяется для создания цокольных, межэтажных и чердачных перекрытий. При установке швеллера учитывают следующие моменты:

Установка швеллера — как правильно установить на конструкциях?
  • швеллер устанавливают на полку, то есть поперечное сечение имеет вид буквы «С», а не «П». Это связано с тем, что момент сопротивления сечения в этом случае выше, чем при монтаже проката буквой «П»;
  • правильная установка швеллера в конструкциях подразумевает расположение букв «С» от середины перекрытия в противоположные стороны, так как центр тяжести этого профильного изделия располагается вне сечения его стенки. Положение центра тяжести зависит от модификации швеллера. Такая схема монтажа компенсирует касательные напряжения.

Способы закрепления швеллера при устройстве перекрытий

  • Межэтажная балка перекрытия – шарнирно-опертая, испытывает равномерно-распределенную нагрузку.
  • Козырек из двух швеллеров с железобетонным заполнителем – консольные балки с жесткой заделкой, нагружаются равномерно-распределенно.
  • Балка перекрытия, выпущенная за пределы стены, – шарнирно-опертая с равномерной нагрузкой.
  • Перемычка, предназначенная для опирания одной или двух балок перекрытия, – шарнирно-опертая с одной или двумя сосредоточенными нагрузками.
  • Козырек из двух профилей со стальным листом между ними и с установленной стеной – консольные балки с сосредоточенной нагрузкой.

От правильного выбора номера швеллера, шага между балками и способа закрепления во многом зависит надежность строительной конструкции.