Caractéristiques des poutres en I et utilisation de différents types de chevauchement. Poutre en acier et son importance dans la construction Avantages et inconvénients de l'utilisation d'un profilé en H

Pas un seul objet de construction, quelle que soit sa destination, ne peut se passer de l'utilisation de poutres de plancher. Sa fonction en tant qu'ouvrage d'art est de réussir à redistribuer les charges verticales et horizontales lors de ses propres travaux de flexion.

Les poutres en I sont un type d'acier de construction fabriqué à partir d'acier de haute qualité. L'acier peut être soit faiblement allié, soit en acier au carbone. Ce type de produits longs se présente sous la forme d'une barre orientée horizontalement ou obliquement. Ou, parlant langage clair, la structure de poutre en I en acier est laminée certaine forme en acier profilé de conception spéciale. La forme est déterminée par ses caractéristiques de conception. Le plus souvent, cela ressemble à la lettre "H". Cette forme améliore la résistance des éléments structuraux et donne une rigidité supplémentaire. Où les poutres en I sont-elles utilisées ?

Poutre en I : application

Une poutre métallique en I en acier est mieux connue comme élément de plafond à ossature bâtiments industriels avec de grandes portées. Ils sont également utilisés dans la construction de ponts et autres chemins aériens, colonnes et autres dans tous les endroits où il y a des charges accrues et auxquelles il faut résister. Ils perçoivent la charge de l'impact transversal vertical, qui se reflète simultanément sur les murs, les colonnes et les autres supports.

Un analogue en bois d'une poutre en I en acier est utilisé dans la construction de logements à ossature. Il convient de noter que récemment, il a souvent été utilisé dans la conception de bâtiments en tant qu'élément de conception.

Leur calcul correct fournit une plus grande efficacité de consommation de métal que cet indicateur pour une conception laminée à chaud conventionnelle. Lors de l'installation d'une poutre en I, la masse des structures de support est réduite, ce qui réduit les coûts de construction. Les poutres en I sont également utilisées dans l'ingénierie lourde lors de la création d'équipements lourds.

Leur faible poids combiné à une rigidité extrêmement élevée les rend option idéaleà utiliser comme base pour les bâtiments fortement chargés.

Intéressant

Notez que les poutres en I sont beaucoup plus rigides que les profils carrés et les coins.

Types de poutres en I

Dans les conceptions de poutres en I, les bords intérieurs des étagères peuvent être inclinés ou parallèles. , qui a une poutre en I, les caractéristiques, les dimensions sont principalement déterminées par la distance entre les faces externes parallèles (P) ou inclinées (U).

Tailles standard et GOST :

La poutre en I GOST 26020 83 se caractérise par des bords parallèles des étagères. Cette norme comprend des poutres en I d'une hauteur de 10 à 100 cm et d'une largeur d'étagère de 5,5 à 40 cm.Selon ce dernier paramètre, elles sont classées en: étagère étroite (U), normale (B), étagère moyenne (D), étagères larges (W) et colonnes (TO). Les poutres en I à colonnes diffèrent presque par la même hauteur de profil et la même largeur d'étagère.

Les poutres en I, caractérisées par des faces inclinées, sont classées en :

ordinaire (GOST 8239 89) - les restrictions sur la pente des faces intérieures sont d'environ 6 à 12%;

spécial (GOST 19425 74) - M: voies aériennes avec un angle d'inclinaison ne dépassant pas 12% et C: pour les puits de mine renforcés avec un angle d'inclinaison jusqu'à 16%.

Un produit fabriqué conformément à GOST est entièrement conforme aux paramètres du dessin, c'est-à-dire qu'il a une section donnée, des dimensions d'étagère (hauteur, largeur et épaisseur) et plus encore.

Marquage : comment déchiffrer

Commençons par deux chiffres au début du marquage. Ils marquent la hauteur en centimètres d'un groupe particulier de profils. Les indices suivants sont alphabétiques, ils indiquent le type de profil en fonction de la largeur des étagères, par exemple, U, K, etc. Si les profils du groupe diffèrent par les dimensions des murs et des étagères, alors la taille de le profil de la série est indiqué dans le marquage. Par exemple, marquer une poutre en I avec des bords parallèles peut ressembler à : 25B, 100Sh, 35K, 24DB1.

Installation

La poutre en I métallique est fabriquée par étapes. Tout d'abord, le métal est découpé en bandes aux dimensions requises. Pour améliorer la pénétration, les bords sont coupés sur une machine spéciale. Les bandes préparées sont montées sur un laminoir d'assemblage. Ils sont placés sur le convoyeur d'entrée, serrés, positionnés et fixés. Finir l'assemblage travaux de soudure sur une machine spéciale. Il est soudé avec deux ensembles de têtes de soudage à l'arc submergé. Une poutre en I se compose essentiellement de trois éléments. Les coutures de taille sont soudées avec des machines à souder automatiques et les raidisseurs sont soudés plus souvent manuellement, dans des cas extrêmes - de manière semi-automatique. Les structures soudées sont assemblées de différentes manières: à l'aide de pinces et de punaises ou dans un gabarit spécial.

poutre en I métallique : processus de production

La poutre en I finie est nettoyée de la rouille, de la graisse, de la saleté et des autres dépôts à l'aide d'une grenailleuse. Après cela, la qualité de son revêtement de peinture et de vernis est sensiblement améliorée.

Lors de la construction d'une structure, les coutures des ceintures sont parfois soudées à l'aide d'une technologie manuelle. Ensuite, la séquence d'assemblage change complètement. Tout d'abord, un mur vertical est monté sur la ceinture dans la partie inférieure de la structure, suivi de raidisseurs. Ils sont capturés et la ceinture est montée dans la partie supérieure. Structure assemblée serré avec des pinces et procéder au soudage.

sur la photo est une poutre métallique I-beam

L'étape la plus critique de l'installation est l'assemblage des poutres en I. Les coutures des courroies dans les deux sens à partir du joint ne sont pas soudées sur une longueur une fois et demie supérieure à la largeur de la courroie. Le joint des poutres en I est soudé dans l'ordre suivant : aux joints du mur vertical, deux courroies sont soudées, d'abord celle qui travaille en traction, puis la seconde qui travaille en compression. Le joint est complété en soudant les coutures sur les courroies dans les zones restées non soudées.

Pour souder les joints de terrain, il est nécessaire d'utiliser des électrodes de la plus haute qualité.

Une construction soudée présente de nombreux avantages par rapport à une construction laminée et, tout d'abord, ce sont ses caractéristiques de résistance plus élevées avec une masse inférieure d'environ un tiers à celle laminée.

I-beam metal : montage en vidéo

Matériaux pour l'article.

Malgré la réduction des coûts dans l'industrie de la construction, les consommateurs gagnent encore un revenu assez décent pour les entreprises produisant des matériaux de construction. Beaucoup de gens achètent maintenant les bons matériaux Pour autoconstruction, il en va de même pour les poutres métalliques, le métal est l'une des bases les plus durables et les plus abordables pour la fondation et la charpente d'un bâtiment.

Que sont les poutres et de quoi sont-elles faites

Le faisceau est élément important dans la conception, il est placé pour augmenter la stabilité et renforcer la structure. Les poutres métalliques sont le plus souvent en acier, leur action est dirigée vers la flexion. Si la structure est trop massive, la poutre est constituée d'une poutre en I, elle ressemble à deux lettres connectées T. Avec cette section, la charge sur le matériau est répartie uniformément et la résistance augmente.
Les poutres ne sont pas seulement constituées de connexions métalliques, il y en a aussi en bois, ils sont utilisés dans des constructions plus simples, ils ne peuvent pas être fabriqués avec différents types de sections, il s'agit donc d'une poutre ordinaire de différentes longueurs et largeurs.

Types et propriétés

Les poutres se distinguent par leur taille, elles se voient attribuer des numéros grâce auxquels vous pouvez sélectionner individuellement les caractéristiques souhaitées pour la construction:

Taille "10" - la plus petite selon les normes, est utilisée comme plafond, renforce les éléments mobiles dans les bâtiments. Il peut être installé comme structure de guidage pour les ascenseurs, à condition qu'ils soient de petite taille.
"12" - le faisceau sera légèrement plus grand et, par conséquent, pourra supporter plus de pression. Le plus souvent utilisé comme base de cadres, installé dans des mécanismes et des machines.
Le numéro "14" est plus massif et aide à créer des sols plus chargés, il est sujet à une installation dans des structures en béton armé, telles qu'elles sont souvent installées dans la construction industrielle.
La poutre "16" se distingue par sa solidité et peut déjà constituer un support à part entière; elle est installée non seulement pour assurer la stabilité des gran-poutres, mais également pour le déplacement des transports en magasin le long des voies ferrées.
Le faisceau "18" peut être utilisé spécifiquement dans la construction de bâtiments, créant un support fiable. Si vous avez besoin de soutenir de grands mécanismes ou d'assurer la stabilité de vastes zones.
Le nombre "20" est déjà inclus dans le nombre de grandes poutres, il peut servir de base à des colonnes ou à des cadres pour l'ingénierie.
"25" - n'est plus aussi souvent utilisé dans la construction de maisons, mais ce sera un moment fiable pour tous les mécanismes de levage, même les grandes grues.
Le numéro "30" est également utilisé comme base pour le levage, mais contrairement au "25", il est plus large et plus long, ce qui offre une plus grande résistance sous de lourdes charges.

Les sols en aluminium et en acier, leurs avantages et leurs inconvénients.

Souvent utilisé dans la construction aluminium, plus précisément ses alliages, il assez résistant aux influences environnementales, mais ne sait pas être aussi stable sous une charge de poids. Comparés à l'acier, ils sont plus légers et plus fins, mais le plus souvent, ils doivent être épaissis pour plus de résistance. Dans la construction de structures, les deux matériaux peuvent être utilisés, en fonction du volume de construction, car production industrielle est un ouvrage plus volumineux avec de fortes fortifications, mais de petits bâtiments peuvent être assemblés en aluminium, il est économique et facile à utiliser.

Il existe une caractéristique importante - métal lorsqu'il est exposé hautes températures fond, fond littéralement, créant une masse homogène qui ne peut pas être restaurée, tandis que l'aluminium, lorsqu'il est chauffé, ne se transforme pas en une flaque d'eau fondue, mais, au contraire, lorsque la température diminue, il retrouve sa forme normale. Bien sûr, pas dans toutes les productions environnement a une température de 80 degrés, il n'y aura donc pas de détérioration avec un chauffage normal. Du côté des désignations chimiques, le fer a des composés plus nobles et l'aluminium n'a pas été reconnu par les chimistes.

Il existe une chose telle que le module d'élasticité, il est responsable de la résistance du matériau à la régénération après une forte pression, c'est-à-dire que si l'action de la poutre est dirigée vers la flexion, elle ne doit pas se plier, donc plus le pression, plus le module d'élasticité doit être élevé. Les alliages d'aluminium ont un module élastique de 70.000 MPa, soit trois fois moins que le même indicateur pour le fer. C'est sur cette base qu'un plan d'implantation des poutres est construit, leur capacité portante est calculée.

Formes, épaisseur et hauteur

La différence de forme et de taille est déterminée en fonction du nombre de poutres fabriquées, elles peuvent être soit petites et étroites avec une forme solide, soit des poutres en I massives, qui sont facilement reconnues comme support pour les grandes grues de travail. Fabrication individuelle vous permet de commander la base de structures mobiles avec des indicateurs et des formes spécifiques. La chose la plus importante est que la hauteur doit toujours être augmentée de 1,5 fois, cela rétrécira et d'autres travaux de construction.

Usage

Le but principal des sols métalliques - ingénieur industriel, il est différent des exigences spéciales civiles. Le plus souvent, les développeurs de ces bâtiments ont déjà un plan prêt à l'emploi, il n'y aura donc aucun problème à esquisser le projet, mais pour une telle industrie, le matériau doit avoir toutes les certifications, car les structures seront utilisées pour des rassemblements de masse de des personnes ou de grandes usines dont la résistance est testée par des agences gouvernementales.

Dans le même temps, les structures métalliques complexes sont abordables pour les très gros clients, leur prix est assez élevé et l'aluminium est le plus souvent utilisé dans le génie civil, bien qu'il ne soit pas si solide, mais il n'est pas nécessaire de dépenser de l'argent pour des anti- traitement contre la corrosion, et le matériau peut supporter la charge standard d'un bâtiment résidentiel.

Une poutre en I (une poutre en I) est un type de rouleau métallique de haute qualité, caractérisé par une capacité portante élevée. Il a une section en forme de H reconnaissable, qui prédétermine Caractéristiques des produits. L'un des matériaux les plus demandés dans divers domaines industriels.

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Objet et portée

Les poutres en I sont utilisées comme éléments porteurs dans la construction de structures métalliques et dans la construction de grands panneaux. L'utilisation de produits laminés de ce type permet de simplifier les solutions de conception sans perdre la capacité portante des structures. Le plus souvent, les poutres en I sont utilisées pour résoudre les problèmes techniques suivants :

Il est permis d'utiliser des poutres de ce type dans la construction de toutes les structures soumises à des exigences accrues en matière de capacité portante. Il est recommandé de placer une poutre en I dans le corps d'une structure en béton, avec montage ouvert traitement anti-corrosion nécessaire.

Avantages du produit

La forme spécifique de la section a fourni une excellente capacité portante de cet élément structurel. Par rapport aux profilés rectangulaires standard, la poutre en I a une résistance 7 fois supérieure et une rigidité plus de 30 fois supérieure. Par leurs propres moyens caractéristiques de conception une poutre en I est proche d'un canal, mais ce dernier est principalement utilisé dans la construction de structures plus légères, il ne pourra pas fonctionner efficacement sous une charge importante.

L'utilisation massive des poutres en I est déterminée par les avantages suivants.

Haute résistance aux déformations de flexion et de torsion.
Capacité portante accrue.
Poids réduit par rapport à d'autres types de métal laminé aux caractéristiques techniques similaires.

Caractéristiques de fabrication

En pratique, deux méthodes principales de fabrication des poutres en I sont utilisées.

Technologie de laminage à chaud qui permet la production de produits à l'échelle industrielle.
Production de poutres en I à l'aide de lignes technologiques de soudage. Les poutres soudées ont une géométrie plus précise, mais sont inférieures aux poutres laminées à chaud dans certains paramètres techniques.

Production de ce type de support éléments structurels est réalisée avec des aciers faiblement alliés à haute teneur en carbone, ce qui détermine le traitement anticorrosion obligatoire pour une installation à ciel ouvert.

Conformément à GOST 27772-88, qui réglemente la production d'acier profilé laminé à chaud, l'acier des nuances suivantes doit être utilisé pour la fabrication de poutres en I: C 235, 245, 255, 275, 285, 345, 345K, 375.

Classes existantes et GOST correspondants

Toutes les variétés de poutres en I produites par la méthode de laminage peuvent être divisées en trois classes principales, dont les exigences sont déterminées par les normes en vigueur.

Les produits soudés sont fabriqués sur la base Caractéristiques fabricant TU U 01412851.001-95. Les fabricants individuels utilisent leurs propres spécifications pour la production de l'un ou l'autre type de poutre en I.

Selon les caractéristiques de la section, les catégories de produits suivantes sont distinguées :

Poutres avec largeur d'aile normale (B).
Poutres en I avec étagères de largeur accrue (W).
Poutres en I du poteau (K).
Poutres en I monorail (M).
Poutres d'une série spéciale pour en particulier conditions difficiles(AVEC).

Les fabricants expédient des lots avec une longueur multiple, multiple mesurée et non mesurée de poutres en I. Tailles standards impliquent la fabrication de produits d'une longueur de 4 à 13 mètres, la production de poutres allant au-delà des paramètres spécifiés peut être organisée en accord directement avec le fabricant.

Caractéristiques du calcul des besoins

Lors de la détermination du montant nécessaire pour divers modèles matériau, le choix du mode de transport, il est nécessaire de connaître le rapport des dimensions et du poids des poutres en I. La nécessité de transférer une valeur à une autre apparaît également dans l'élaboration de la documentation du projet.

Vous pouvez résoudre ce problème en utilisant calculatrices en ligne, et en cas d'absence, il est recommandé d'utiliser les tableaux spécifiques indiqués dans les documents réglementaires.

Ainsi, pour les poutres en I en acier laminées à chaud, le rapport est indiqué dans le tableau suivant.

Et pour déterminer la surface totale des poutres en I du même GOST, nous vous recommandons d'utiliser le tableau suivant.

Ces données de référence simplifieront grandement le calcul et l'élaboration de la documentation du projet.

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Aucun bâtiment moderne est tout simplement impensable sans l'utilisation de poutres métalliques. Ces produits sont utilisés dans la construction de bâtiments, la construction de ponts, de voies aériennes et bien plus encore.

L'utilisation de poutres dans la construction

Les métaux accompagnent l'homme tout au long de l'histoire de la civilisation. Les premiers bâtiments primitifs en fer ont été découverts lors des fouilles d'une colonie datant du 5e millénaire av. Cependant, seule la technologie du puddlage de fer, créée au XVIIIe siècle, dans laquelle la fonte était transformée en fer doux à faible teneur en carbone, a permis aux produits métalliques de trouver une utilisation vraiment répandue dans la construction.

Le pudding a été rapidement remplacé par des méthodes plus avancées pour la production d'acier moulé :

Bessemer;
à foyer ouvert;
tomasovsky.

Avec eux, la production laminée de profilés d'angle, de té, de poutre en I a atteint nouveau niveau. Et dans les années 30 du 19ème siècle structures métalliques soudées (poutres et fermes) ont été largement utilisés dans la construction.

Utilisation de poutres métalliques peut réduire considérablement le fardeau structures portantes, ainsi que sur les fondations du bâtiment. Ils sont indispensables pour créer des plafonds, dans la construction de ponts, d'entrepôts, de hangars et d'autres installations.

Types de poutres

Les poutres métalliques sont en acier au carbone ou faiblement allié. Dans la construction, on utilise principalement deux types de poutres en acier :

En forme de T (de la fin semblable à la lettre "T");
I-beams (ressemblant à la lettre "H").

Poutres en H, selon le type de section, sont divisés en laminés et soudés. Ces derniers ont un gros potentiel :

avec la sélection optimale de la section composite, le poids de la structure est réduit jusqu'à 30 % ;
offrent la possibilité de combiner différents types acier pour les murs et les étagères de la poutre;
minimiser les déchets de matériaux en fabriquant la poutre de la longueur requise.

Il existe une autre gradation des faisceaux : selon l'emplacement des faces. Les poutres avec des faces de semelles parallèles comprennent les poutres à large étagère, normales et à poteaux. Les poutres avec une pente des faces intérieures sont divisées en: poutres en I ordinaires, monorail et construction spéciale.

poutres en I capables de supporter des charges plus importantes, ils sont donc utilisés pour créer les composants structurels les plus importants. Ils sont donc plus chers, mais ils permettent de réduire la consommation. matériaux de construction, accélérer travaux d'installation et améliorer la fiabilité des installations en construction.

Innovations dans la construction de structures en acier

(ou sin-beams) est un type nouveau et prometteur de structures métalliques légères soudées. Dans leur fabrication, une tôle profilée noire laminée à froid est utilisée, soudée à deux étagères en acier laminé à chaud.

Le profilage mural permet :

obtenir une grande rigidité et résistance à la déformation de cette structure sans son renfort supplémentaire ;
obtenir un effet économique impressionnant - pour créer une poutre sinueuse, il faut 40% de métal en moins que pour fabriquer une poutre en I laminée à chaud de résistance égale;
lors du déchargement et de l'installation de poutres ondulées, l'utilisation de dispositifs spéciaux supplémentaires (traverses de levage, etc.) n'est pas nécessaire, car le mur ondulé fonctionne beaucoup mieux pour la rotation et la flexion;

L'utilisation de poutres ondulées dans la construction de structures préfabriquées, il permet d'augmenter considérablement la longueur des portées non supportées.

Poutres TYPES DE POUTRES ET LEURS SCHÉMAS STATIQUES Les poutres métalliques sont des éléments de flexion et sont principalement utilisées pour couvrir des portées de bâtiments industriels et civils à plusieurs étages de 6 à 18 m, ainsi que des bâtiments industriels à un étage sous la forme de poutres de grue pour le transport aérien voies et moins souvent poutres de toit porteuses avec des portées de 18 à 24 m Les plus rationnelles à utiliser sont les poutres roulantes en I et en profilé de canal en raison de la simplicité de leur fabrication. Avec une puissance insuffisante des poutres roulantes, les poutres composites soudées sont largement utilisées ...

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Conférence 9m. poutres

TYPES DE POUTRES ET LEURS SCHÉMAS STATIQUES

Les poutres métalliques sont des éléments pliables et sont principalement utilisées pour couvrir des portées de bâtiments industriels et civils à plusieurs étages 618 m, ainsi que des bâtiments industriels à un étage sous forme de poutres de grue, de voies de transport aériennes et, moins souvent, de toit porteur poutres avec des portées de 1824 m.

Les plus rationnelles d'utilisation sont les poutres roulantes de profilé en I et de profilé en U en raison de la simplicité de leur fabrication. Avec une puissance insuffisante des poutres roulantes, les poutres composites soudées d'une section en I sont largement utilisées, et pour les structures soumises à des charges dynamiques et vibratoires, des poutres composites sur des boulons à haute résistance et des poutres rivetées (Fig. 1 9 ré, é ). Pour des portées jusqu'à 6 m, au lieu de poutres en acier laminé et en aluminium extrudé, il est conseillé d'utiliser des poutres en acier constituées de profilés pliés de type canal ou caisson. Les poutres composites soudées peuvent être à paroi pleine ou avec un mur avec des trous ronds, ovales ou polygonaux, qui sont utilisés pour la pose de services publics et à d'autres fins (Fig. 2 9a, b). Dans les intervalles entre les trous, des raidisseurs transversaux sont disposés pour assurer la stabilité du mur.

Récemment, des poutres à paroi perforée ont été utilisées dans la construction (Fig. 2 9, c, d). Les poutres perforées sont obtenues en découpant un profilé en I laminé à chaud avec une ligne brisée dans le sens longitudinal. Ensuite, les deux parties sont déplacées jusqu'à ce que les arêtes soient jointes bout à bout, après quoi elles sont soudées. En fonction de la longueur et de la hauteur du profilé, ainsi que de la forme de la ligne brisée, il est possible d'obtenir différentes ouvertures et différentes hauteurs de la poutre perforée. Le profil le plus optimal peut être avec une augmentation de la hauteur jusqu'à 1,5 N

Les poutres perforées ont la même masse que les profilés laminés. Dans le même temps, leur capacité portante et leur rigidité sont bien supérieures à celles du profil d'origine et, par conséquent, il peut être utilisé avec une plus grande portée et une plus grande charge. Il est préférable d'utiliser de telles poutres pour de grandes portées et de faibles charges. Dans ce cas, l'influence des efforts transversaux sur les contraintes dans la paroi verticale est insignifiante. La conception des poutres perforées vous permet d'économiser jusqu'à 2030% d'acier. Cependant, compte tenu du coût de fabrication plus élevé, leur utilisation doit être économiquement justifiée.

Avec une augmentation de la portée ou une augmentation de la charge de calcul sur la poutre, il est rationnel d'utiliser des poutres en acier précontraintes (Fig. 2 9, e) dans lequel le câble précontraint est situé dans les zones de tension maximale.

En termes statiques, les poutres peuvent être à une travée divisée, à deux travées et à plusieurs travées continues. Ils peuvent être console et non console (Fig. 3 - 9). Les poutres fendues à une travée sont les plus largement utilisées dans la construction car elles sont les plus faciles à installer et à utiliser. En termes d'intensité de travail de fabrication, les poutres continues sont inférieures aux premières, cependant, en termes de consommation de matériau et de rigidité, elles sont plus efficaces, ce qui détermine leur utilisation généralisée dans les cadres à plusieurs étages, tandis qu'une attention particulière est accordée à la prise en compte tenir compte des effets de la température et du tassement des appuis, car les poutres continues sont très sensibles à ces influences.

Les dimensions générales de la poutre sont sa portée de conception. l e f et hauteur de section h (Fig. 4 - 9). Taille réelle ou constructive du faisceau je sont attribués en tenant compte des dimensions des zones d'appui, dont la taille dépend de la capacité portante de leur matériau. distance libre l 0 entre les nœuds de support dépend des conditions de fonctionnement de la structure et est attribué dans le processus de conception.

La valeur optimale de la hauteur de la poutre dépend de la portée de conception, de la charge, de la classe d'acier, de la destination de la poutre, etc. et se trouve à l'intérieur h / l e f = (1/101/16). Les valeurs minimales de la hauteur de la section de poutre dans la conception préliminaire peuvent être tirées du tableau. 1-9 à q p / q d = 1,2 (où q p et q d par charge linéaire normative et de calcul) en fonction de la résistance à la traction de l'acier et des flèches relatives des poutres par rapport à la portée.

Dans les bâtiments et les structures poutres métalliques appliqué sous la forme cellules de faisceau , c'est-à-dire des planchers, constitués d'un système de poutres. La cage à poutres comprend les poutres principales enjambant la travée principale avec une marche L=6 9 m, et des poutres auxiliaires basées sur les poutres principales avec un pas de B = 1,5 3 m (Fig. 5-9).

Selon la position relative des faisceaux principaux et auxiliaires, on distingue quatre types de cellules de faisceau : emplacement de choix poutres auxiliaires (Fig. 5-9, a); avec l'emplacement des faisceaux auxiliaires avec les principaux au même niveau (Fig. 5-9, b); avec une disposition abaissée de poutres auxiliaires (Fig. 5-9, V) ; un système compliqué qui comporte deux types de poutres auxiliaires, transversales et longitudinales (poutres de plancher) par rapport aux poutres principales (Fig. 5-9, d). Les poutres de plancher sont conçues par incréments de 0,51,2 m.

Le choix d'une cage à poutre dépend de la structure du plancher (platelage métallique, dalles en béton armé etc.), de la disponibilité des équipements technologiques, faux plafond et d'autres facteurs, de sorte que le type de cage de poutre est déterminé pour chaque cas particulier conception alternative.

Les plus simples de construction et les plus économiques en termes de consommation de matière sont les cages à poutres avec un emplacement supérieur des poutres auxiliaires, mais elles présentent l'inconvénient d'une grande hauteur de construction du plafond. Lors de la limitation de la hauteur de construction du sol, la solution la plus appropriée est une cage à poutres avec l'emplacement des poutres auxiliaires avec les principales au même niveau. Les cages de poutres avec un emplacement bas de poutres auxiliaires et avec un système compliqué sont utilisées dans la plupart des cas pour supporter des équipements technologiques ou des dalles de plancher de petite taille.

CALCUL DE LA SECTION DES POUTRES LAMINÉES ET COMPOSITES SOUDÉES

Dans la plupart des cas, la cage de poutre agit uniformément charge répartie, ce qui, dans le calcul, conduit à une charge linéaire sur la poutre de pont, les poutres auxiliaires et principales à partir de leurs zones de chargement (Fig. 6-9). Le calcul des poutres est effectué dans la même séquence dans laquelle la charge est transférée: à l'élément de plancher, aux poutres auxiliaires et principales. La sélection des sections est précédée d'un calcul statique des poutres, à la suite duquel les moments de flexion de conception sont déterminés M et forces de cisaillement de conception Q dans les sections caractéristiques.

Les faisceaux sont calculés selon deux états limites: capacité portante et déflexion. Le calcul des poutres laminées constituées de poutres en I laminées ou pliées, de canaux et d'autres profils revient à déterminer le numéro de profil requis en fonction de l'assortiment et à en vérifier la résistance en termes de contraintes normales et de cisaillement, de rigidité et de stabilité selon les formules que nous avons écrit pour plier les éléments dans la dernière leçon. Ces formules dans les cas les plus simples peuvent être reformatées de manière à ce que la caractéristique géométrique souhaitée se trouve du côté gauche de l'inégalité. Cependant, dans la plupart des cas, il est nécessaire de procéder à une analyse multivariée. Et cela, le plus souvent, est effectué par la méthode de sélection, en utilisant diverses tables auxiliaires. Par exemple, un tableau des hauteurs approximatives des faisceaux (tableaux 1 à 9). Et à l'avenir, lorsque vous acquerrez de l'expérience, vous définirez simplement les valeurs des caractéristiques géométriques en fonction de votre propre expérience et vérifierez la capacité portante et l'état de fonctionnement avec elles et donnerez les résultats de ces vérifications dans une note explicative. Soit dit en passant, c'est exactement ce que l'État exige de nous. compétence.

JOINTS DE POUTRES ROULANTES ET COMPOSITES. MONTAGE FIXATION POUTRES

Les joints sont fabriqués en usine, réalisés en usine afin d'augmenter la longueur des éléments inclus dans un élément d'expédition séparé, et l'assemblage, fabriqué à chantier de construction; ils sont conçus pour interfacer des éléments d'envoi individuels dans une structure de travail (Fig. 7-9).

Le nombre de joints de montage et leur emplacement sont conçus en fonction des conditions de transport. Les joints de montage sont beaucoup plus chers que ceux d'usine, car ils nécessitent du matériel supplémentaire pour les plaques de couche et les boulons de montage, leur nombre doit donc être minimal.

Le plus simple est le joint dont les ceintures et le mur sont réunis en une seule section. Cependant, un tel joint dans la zone d'action du moment de flexion maximal n'assure pas une résistance égale du joint et du matériau de base. En conséquence, dans les zones les plus sollicitées, une couture est disposée en quinconce, réalisant une couture bout à bout oblique dans les étagères, ce qui garantit une grande fiabilité de la connexion (Fig. 7-9, a, b). Pour réduire l'effet des déformations de retrait résultantlors du soudage, la soudure bout à bout est effectuée dans l'ordre indiqué par les numéros de la fig. 7-9, ch. Après soudage soudure bout à bout à une distance de 500 mm des deux côtés, les étagères sont soudées au mur.

Une augmentation de la fiabilité du joint dans les poutres laminées et mixtes sous l'action de moments et d'efforts transversaux importants peut être obtenue à l'aide de plaques horizontales installées le long des semelles supérieures et inférieures et de plaques verticales à double face le long de la paroi de la poutre (Fig. 7- 9, d). Dans ce cas, la section de la garniture et les soudures de flanc qui fixent la garniture à la semelle sont calculées à partir de la force S , déterminé par la formule

S \u003d (Mb M w) / z, (1-9 m)

où M moment de flexion de calcul total au niveau de l'assemblage de la poutre ; M w \u003d M . (/ J w / J b ) moment fléchissant perçu par l'âme de la poutre ; Jw et Jb moments d'inertie de l'âme et section pleine de la poutre ; z la distance entre les centres des étagères supérieure et inférieure.

Les coutures fixant le revêtement à l'âme de la poutre sont vérifiées pour le métal soudé et pour le métal de la limite de fusion, respectivement.

Les poutres reposent sur des colonnes d'en haut ou se rejoignent sur le côté. Dans les bâtiments industriels et civils à un étage, le premier cas est principalement utilisé, dont les variantes, selon solution constructive les colonnes sont représentées sur la fig. 8-9.

Dans la première variante (Fig. 8-9, a), la poutre repose sur la colonne avec un raidisseur de support vertical articulé, qui s'étend au-delà de la semelle inférieure de 10 15 mm. Les extrémités des raidisseurs de support sont fixées à la plaque de centrage, qui est soudée à la plaque de base de la tête de colonne, pour fournir la zone d'écrasement requise. Lorsque les poutres s'appuient sur une colonne à deux branches (Fig. 8-9, b), les raidisseurs de support sont retirés de l'extrémité de la poutre et coïncident avec le plan des parois des branches de la colonne. Dans ce cas, il est nécessaire d'installer et de souder les raidisseurs de support non seulement sur la paroi de la poutre, mais également sur ses semelles.

Dans le cas de poutres jouxtant des poteaux sur le côté, une solution articulée et rigide du nœud d'interface est distinguée. Avec un support articulé, la fixation n'empêche pas la libre rotation de la poutre dans le nœud de support, ce qui détermine le fonctionnement de la poutre en tant que système divisé à une travée (Fig. 9-9).

Selon le but, la poutre peut être adjacente soit à la semelle du poteau (Fig. 9-9, a, d, e) soit au mur du poteau (Fig. 9-9, b, c). Le transfert de la réaction d'appui de la poutre au poteau s'effectue par une liaison à bride boulonnée (Fig. 9-9, a, b) ou à l'aide de tables de support sous la forme d'une plaque plate ou d'un angle inégal (Fig. 9 -9.0, d, e) soudé aux étagères ou au mur de la colonne. Du point de vue de la commodité du travail, le transfert de la réaction de support à travers la table de support est préférable.

Une fixation rigide des poutres aux colonnes est prévue dans le cas de la conception d'un cadre de cadre ou lorsque la poutre de plancher remplit simultanément la fonction de poutre d'espacement dans le contreventement vertical du cadre (Fig. 10-9).

Avec une fixation rigide, les semelles supérieure et inférieure de la poutre sont fixées de manière rigide aux colonnes à l'aide de bandes horizontales (Fig. 10-9, a) ou de foulards de liens verticaux (Fig. 10-9, b), ce qui empêche la poutre de tourner dans le nœud de support.

Les bandes de fesses et les foulards perçoivent les composantes horizontales de la force S \u003d M / H, résultant de l'action d'un moment de flexion dans le nœud d'appui. La réaction d'appui dans le cas d'une fixation rigide de la poutre est transférée au poteau de manière similaire au transfert de la réaction d'appui dans le cas d'une fixation articulée de la poutre au poteau. L'utilisation d'un joint rigide est plus laborieuse qu'un joint articulé, mais elle réduit de 30 % la consommation de métal pour les poutres.

Les points d'attache des poutres aux poutres peuvent également être articulés et rigides (Fig. 11-9).

La préférence doit être donnée aux ensembles articulés car ils sont les plus faciles à travailler. Avec une jonction unilatérale des poutres auxiliaires aux principales (Fig. 11-9, un c) à partir de la flexion des poutres auxiliaires, il se produit une torsion de la poutre principale, ce qui est hautement indésirable. Pour éviter ce phénomène, un raidisseur est disposé à la jonction avec la poutre auxiliaire opposée, et une écharpe est insérée sous la poutre auxiliaire, soudée au mur et aux étagères des poutres principales et auxiliaires (Fig. 11-9, d, e).

La fixation rigide des poutres aux poutres se fait, en règle générale, dans le cas d'une jonction bilatérale des poutres auxiliaires aux principales (Fig. 11-9, e) . Structurellement, un tel appariement est réalisé comme un joint rigide d'une poutre avec un poteau.

La connexion des membrures avec le mur en poutres soudées est réalisée par des soudures d'angle continues. Les coutures empêchent le déplacement mutuel de la ceinture et de la paroi, à la suite de quoi des contraintes de cisaillement apparaissent en elles, qui sont fonction de l'action de la force transversale (Fig. 12-9).

Par conséquent, les valeurs les plus élevées des contraintes de cisaillement se produiront près du support. L'épaisseur de la soudure qui fixe l'étagère au mur est déterminée à partir des conditions de son travail sur le métal soudé et sur le métal de la limite de fusion.

Calcul et conception de poutres embouties et soudées à partir de alliages d'aluminium produit de la même manière que les poutres en acier. Cependant, compte tenu de la grande déformabilité des poutres en alliages d'aluminium, leur hauteur minimale doit être supérieure à celle des poutres en acier, de sorte que les valeurs N t gp et N 0 p1 pour les poutres en alliages d'aluminium sont déterminées, respectivement, par les formules :

(2-9 mois)

(3-9 mois)

Lors de la conception de poutres en alliages d'aluminium, il convient de prendre en compte h  5 b .

Coefficient b lors de la vérification de la stabilité globale d'une poutre en aluminium, il convient de tenir compte des exigences du ch. SNiP 2.03.06-85 "Structures en aluminium".

Conférence 10m. Colonnes

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