какую нагрузку выдерживает уголок 40х40 1 метр

Пример расчета уголка, швеллера и двутавра на прогиб и изгиб. Расчет нагрузки на уголок

Стальной уголок – наиболее востребованный вид фасонного проката. По способу производства он разделяется на горячекатаный и гнутый. Исходные материалы: углеродистые стали обыкновенного качества Ст3 пс/сп (для рядового применения), качественные, низколегированные 09Г2С, 17Г1С, 10ХСНД, 15 ХСНД (для изделий, используемых при повышенных нагрузках, в сложных температурных условиях, при контакте с агрессивными средами).

Пример расчета уголка, швеллера и двутавра на прогиб и изгиб

На данной странице представлен пример расчета швеллера. Что касается расчетов уголка и двутавра, то они производится аналогичным образом. Другими словами, данный пример является полезным для следующих калькуляторов:

В примере будут описаны несколько действий, которые должны выполняться последовательно.

Район строительства — Нижний Новгород.

Расчетная схема — Тип 1.

Необходимо подобрать швеллер, который будет воспринимать нагрузку от снега.

Действие 1. Внесение исходных данных.

Расчетная нагрузка = 240 кг/м2 — так как город Н.Новгород находится в IV снеговом районе (в соответствии с табл. 10.1 и картой 1 СП 20.13330.2011 «Нагрузки и воздействия» [1]).

Fmax = 1/200 — так как пролет балки равен 5 м (пункт 2 табл. E1 [1]).

Расположение — по оси Х (швеллер воспринимает нагрузку вертикально).

Расчетное сопротивление Ry=210 МПа — берется как наихудший вариант для стали.

Действие 2. Выбор предполагающих номеров профилей.

Предположим, что мы рассматриваем два вида профилей: с параллельными гранями и с уклоном полок. Поэтому для первоначального расчета выбираются швеллеры размером 8П И 8У.

После произведенного расчета видно, что в графе «Запас» в том и другом случае стоят отрицательные значения. Это означает, что выбранные швеллеры не способны воспринимать приложенную на них нагрузку. Следовательно, необходимо выбирать профили большего размера.

Действие 3. Корректирующий расчет.

При увеличении профилей до 10П и 10У ситуация аналогичная. Но после того, как профили были увеличены до 12П и 12У в графах «Запас» появились положительные значения. Следовательно, в качестве балки перекрытия можно принять тот или иной профиль (имеется в виду 12П или 12У).

Расчет отгибов при действии поперечных сил.

Расчет наклонных сечений при комбинированном поперечном армировании (отгибы и хомуты). При армировании балок каркасами отогнутые стержни (отгибы) применяют сравнительно редко. Условие прочности элемента при комбинированном поперечном армировании было дано выше (формула 4.37):

Таким образом, отгибы воспринимают избыток поперечной силы Q. Расчет по поперечной силе следует производить для наклонных сечений, проходящих через следующие точки: 1 — грань опоры, 2 — начало расположенных в растянутой зоне отгибов; 3 точка изменения шага хомутов (рис. 4.8). В соответствии с этим величина Q в формуле (4.49) равна, для первой от опоры плоскости отгибов — поперечной силе Q у грани опоры; для второй от опоры плоскости отгибов — значению поперечной силы Q у нижней точки первой плоскости отгибов и т.д.

Конструктивные требования при армировании изгибаемых элементов отгибами и хомутами заключаются в следующем. Отгибы стержней осуществляют по дуге радиуса не менее 10 d, а на концах отогнутых стержней следует устраивать прямые участки, принимаемые не менее 20 d в растянутой и 10 d в сжатой зоне. Начало отгиба в растянутой зоне должно отстоять от нормального сечения, в котором отгибаемый стержень используется по расчету, не менее чем на 0,5 h0, а конец отгиба должен быть расположен не ближе того нормального сечения, в котором отгиб не требуется по расчету. Все приведенные выше формулы справедливы для расчета как прямоугольных, так и тавровых сечений.

Перед тем, как приступать к расчету, необходимо выбрать тип поперечного армирования (отгибы, наклонные пучки, преднапряженные хомуты, хомуты без преднапряжения), назначить диаметры арматуры, состав наклонных пучков и размещение поперечной арматуры. В простейших случаях необходимая интенсивность поперечного армирования может быть получена по расчету (см. формулы 17.10 и 17.11). В сложных случаях приходится задаваться поперечным армированием на основании предшествующего опыта, уточняя его по результатам расчета.

После конструирования поперечной арматуры делают расчет на прочность по наклонным сечениям

При нагрузках, близких к предельным, в элементах появляются наклонные трещины в бетоне, вызываемые главными растягивающими напряжениями. При повышении нагрузок может произойти разрушение элемента по сечениям, совпадающим с этими трещинами. Достаточная гарантия против разрушения обеспечивается расчетом элемента на прочность по наклонным сечениям.

В расчетной модели рассматриваемого вида разрушения элемента предполагается, что вся растянутая зона бетона пересечена наклонной трещиной. Вся арматура, пересекающая трещину, работает при напряжениях, равных расчетным сопротивлениям, что соответствует предположению, что в ней появилась текучесть. Учитывают силу сопротивления сжатой зоны бетона срезу Qб.

Отбросив отсеченную часть балки, можно составить уравнения статики. При этом сумма проекций внешних сил на ось, нормальную к оси балки, численно равна поперечной силе в поперечном сечении, совпадающем со сжатой зоной, а момент внешних сил относительно центра сжатой зоны численно равен изгибающему моменту в том же поперечном сечении. При расчете определяют независимо друг от друга предельные величины поперечной силы и изгибающего момента. Усилия в наклонных и вертикальных элементах арматуры входят в оба уравнения; условно расчет ведут раздельно для поперечной силы и изгибающего момента, но к расчетным сопротивлениям наклонной и поперечной арматуры вводят понижающие коэффициенты условий работы.

Все вышеперечисленные условности и допущения обоснованы обширными экспериментальными исследованиями.

Предельную поперечную силу определяют (рис. 17.12) по формуле

где Ra, Rн, Rax, Rн.х – расчетные сопротивления металла соответственно для наклонных стержней ненапрягаемой арматуры, элементов напрягаемой арматуры, ненапрягаемых и преднапряжениых хомутов, ∑Fa0sin αi, ∑Fн0sin αi – суммы произведений площадей наклонных ненапрягаемых и напряженных элементов арматуры на синусы углов наклона их к горизонту; ∑Faх, ∑Fн.х – суммы площадей ненапрягаемых и напряженных хомутов, пересеченных трещинами; m, mн – коэффициенты условий работы; m = 0,8; mн = 0,8 для стержневой и mн = 0,7 для проволочной арматуры; Qб – сопротивление срезу сжатой зоны бетона;

но не более 0,3Q, где Rp – расчетное сопротивление бетона растяжению; b – наименьшая толщина элемента, пересеченная трещиной (для тавровых сечений – толщина стенки); h0 – рабочая высота сечения; c – длина горизонтальной проекции трещины.

Рис. 17.12 – Схема к расчету на прочность наклонного сечения по поперечной силе

Формула (17.7) получена из условия равенства нулю проекций на вертикальную ось всех сил, приложенных к левой части элемента. Первый член отражает сопротивление наклонных ненапрягаемых стержней (например, отгибов); второй член – то же, для напрягаемых наклонных элементов арматуры; третий и четвертый члены – сопротивление ненапрягаемых и преднапряженных хомутов; пятый член – сопротивление срезу сжатой зоны бетона. Формула приведена в общем виде; в реальной конструкции некоторые виды арматуры и соответственно некоторые члены уравнения могут отсутствовать, в частности на рисунке нет отгибов ненапрягаемой арматуры (Fа0 = 0).

Условие прочности наклонного сечения по поперечной силе

Здесь Q – расчетная поперечная сила, определяемая для поперечного сечения, совпадающего с концом наклонной трещины в сжатой зоне.

Расчёт на обрыв.

Отрыв возникает, когда нагрузка приложена к нижней грани элемента или в пределах высоты его сечения. Например, отрыв части бетона балки может вызвать нагрузка от оборудования, подвешенного к ней через отверстия в стенке; отрыв бетона в главной балке монолитного ребристого перекрытия могут вызвать опорные реакции второстепенных балок. Механизм отрыва очень похож на механизм продавливания – разрушение бетона тоже происходит от среза и тоже под углом 450.

Однако в расчете на отрыв сопротивление бетона срезу по поверхности отрыва учитывают косвенно, корректируя величину отрывающей силы F. Ее сравнивают с несущей способностью дополнительной поперечной арматуры, устанавливаемой в обязательном порядке по длине зоны отрыва a (рис. 74). Тогда условие прочности имеет вид: F(1– hs/h0) ≤ SRswAsw, где SRswAsw – сумма поперечных усилий, воспринимаемых хомутами (поперечными стержнями) по длине зоны a. Разумеется, хомуты должны быть надежно заанкерены по обе стороны от поверхности отрыва.

Расчет стального уголка | Характеристики гнутого металлического уголка

Стальной уголок – наиболее востребованный вид фасонного проката. По способу производства он разделяется на горячекатаный и гнутый. Исходные материалы: углеродистые стали обыкновенного качества Ст3 пс/сп (для рядового применения), качественные, низколегированные 09Г2С, 17Г1С, 10ХСНД, 15 ХСНД (для изделий, используемых при повышенных нагрузках, в сложных температурных условиях, при контакте с агрессивными средами).

Характеристики горячекатаного металлического уголка

Равнополочный горячекатаный стальной уголок производят в соответствии с ГОСТом 8509-93 из квадрата, являющегося исходной заготовкой. Наиболее массово используется угловой профиль обычной точности «В», для ответственных конструкций – продукция высокой точности «А». Размеры полки, согласно стандарту, – от 20 до 250 мм.

Сортамент неравнополочных уголков определяется ГОСТом 8510-86. Наименьшие размеры полок – 16 и 25 мм, максимальные – 125 и 200 мм. Эта продукция применяется при создании конструкций сложной формы, например, арок.

Горячекатаную продукцию поставляют партиями, размер которых обычно не превышает 70 тонн. Каждая партия имеет сертификат соответствия требованиям нормативной документации.

Расчет количества стального равнополочного уголка

При определении массы партии проката углового профиля необходимо знать массу погонного метра, которую вы можете определить по таблице, и общий метраж.

Таблица весов равнополочного стального горячекатаного уголка наиболее распространенных размеров

Характеристики гнутого стального уголка

Эту продукцию получают на профилегибочных станках из горяче- или холоднокатаного листового проката. Процесс проходит без нагрева. В холодногнутой продукции сохраняются остаточные напряжения, ухудшающие рабочие свойства. Для устранения остаточных явлений применяют отпуск – нагрев до определенной температуры с последующим медленным охлаждением. Визуальное отличие двух видов продукции: горячекатаный уголок имеет четкий прямой внешний угол, для гнутого характерен скругленный угол.

Размеры металлического равнополочного гнутого уголка определяются ГОСТом 19771-93, неравнополочного – ГОСТом 19772-93. Эта продукция имеет меньшую прочность, по сравнению с горячекатаной. Применяется в мебельном производстве, в качестве ребер жесткости, вспомогательных элементов при креплении конструкций, для изготовления деталей машин и механизмов.

Расчет квадратной трубы на прогиб и изгиб

Замкнутые профили, какими являются квадратные, прямоугольные и круглые трубы, — это вариант для тех, у кого нет возможности использовать деревянные конструкции, но есть желание предать будущему сооружению хорошую эстетичность. Например, каркас козырька, сваренный из квадратных труб, выглядит более эстетично, чем тот же козырек, сваренный из уголков.

На данной странице Вам представлен калькулятор способный подбирать сечение квадратной трубы по прочности и деформациям. Другими словами, с помощью данного калькулятора Вы можете произвести расчет квадратной трубы на прогиб и изгиб по ГОСТ 30245-2003 «Профили стальные гнутые замкнутые сварные квадратные для строительных конструкций».

Рассчитать квадратную трубу можно для следующих расчетных схем:

Источник

Таблица расчета металлического (стального) уголка

Металлический уголок, размеры которого представлены в таблице, используется при изготовлении металлоконструкций. При небольшом весе обладает высокой прочностью и функциональностью. Востребован в строительной области.

Особенности

Имеет Г-образный профиль. Изготавливается из углеродистой либо нержавеющей стали посредством горячей прокатки. Последняя и прокат с оцинкованным покрытием используется для изготовления конструкций, работающих в условиях агрессивного воздействия.

В зависимости от соотношения длин полок стальные уголки в таблице делятся на равнополочные и неравнополочные. У первых они равны. У вторых – отличаются. На профилегибочных станках из листовой стали холодной и горячей прокатки формируется уголок с «гнутым» профилем. Его изготовление осуществляется на прессе с формированием округлой поверхности в месте изгиба.

Для стального уголка, размеры которого представлены в таблице, регламентируется отклонение от формы. Кривизна до 0,4% длины. Точность проката может отличаться. Выделяют тип «А» с высокой точностью и тип «Б» с обычной.

Расчет стальных уголков

При расчете стального уголка на прогиб выбирается одна из возможных схем. Если нагрузка распределена равномерно, выбирают балку:

При наличии сосредоточенной нагрузки для расчета калькулятором нагрузки на металлический уголок выбирают однопролетную шарнирно-опертую балку, к которой приложено одно либо два усилия. Возможен выбор схемы расчета нагрузки на металлический уголок в виде консольной балки с одной сосредоточенной силой.

Вес стального уголка выбирается по таблице либо определяется расчетным методом по формуле:

где А и t соответствуют ширине и толщине полок в мм;

r — радиусы соответственно закругления полок с внутренней и внешней стороны в мм;

ρ — плотность материала. Принимают 0,0078 кг/м.

Все необходимые для расчета размеры стальных уголков стандартных типоразмеров представлены в таблице. Толщина полки выбирается из интервала 20 – 200 мм, Длина может колебаться в пределах 4 – 12 м. Размеры металлического уголка, отвечающего требованиям ГОСТ, выбираются по таблице с учетом особенностей изготавливаемой конструкции.

Источник

Способы расчета металлического уголка, таблица весов, особенности продукции

Уголок стальной 50 является равнополочным и имеет одинаковую ширину полок – 50 мм. Уголок 50 различают горячекатаным и гнутым.

Уголок металлический горячекатаный производят по ГОСТ 8509-93 путём проката на прокатных станах из горячей заготовки листа. Такой уголок производят из сталей, соответствующих ГОСТ 380-94. Уголок стальной гнутый равнополочный изготавливают из холоднокатаного или горячекатаного листа на профилегибочном оборудовании по ГОСТ 19771-93. Для его производства используют качественную конструкционную и низколегированную стали и стали обыкновенного качества.

Уголок стальной горячекатаный равнополочный 50*50 выпускают с толщиной стенки 3мм, 4мм, 5мм, 6мм.

Уголок стальной гнутый равнополочный производят двух видов:

уголок 50*50 *3 с радиусом закругления угла между полками 4 мм и

50*50*4 с радиусом 6мм.

Уголок металлический 50 с разной толщиной стенки имеет разный вес и соответственно площадь поперечного сечения и прочность. Чем толще стенка уголка, тем он прочнее, надежнее, но и тяжелее, увеличивается вес и всей конструкции. Это нужно учитывать при сборке металлоконструкции, и используя такой уголок, как например 50*50*6, нужно чтобы и другие элементы выдержали данный уголок или также иметь больший вес. Увеличение веса уголка и всего сооружения приводит к увеличению стоимости как на уголок, так и на весь объект. Это нужно обязательно учитывать при расчете стоимости на монтаж конструкции, так как при использовании уголка со стенкой 3мм и со стенкой 6мм, стоимость возведения объекта с последним уголком может возрасти в два раза. Гнутый уголок имеет меньший вес и стоимость,чем горячекатаный.

Согласно ГОСТам уголок 50 вес 1 метра :

1) вес уголка гнутого 50*50*4 = 2,90 кг;

вес уголка 50 *50*3 = 2,32 кг;

уголок 50 50 4 = 3,05 кг;

уголка стального 50х50х5 вес = 3,77 кг;

© 2001-2019 АО Металлоторг, Все права защищены металлопрокат, катанка, оцинковка, листы хк, гк, листы оцинкованные холоднокатаные, профильные трубы Металлоторг – продажа металлопроката

Какой металлический уголок бывает?

Классификация уголка происходит следующим образом:

Наиболее востребован и применяем уголок из углеродистой стали, но также в производстве встречаются и другие варианты материалов:

Сортамент. Уголки равнобокие (ГОСТ 8509-86) 004

Попробуй новый онлайн расчет сплошных сечений.

Понравилась статья! Поддержи проект! Ставь ЛАЙК!

Для чего нужен металлический уголок?

Уголок востребован, сфера его применения очень широка:

Сферы применения

На сегодняшний день существует множество различных областей, где успешно используется сталь угловая 50х50х5. Вес 1 метра уголка считается оптимальным для реализации различных строительных и инженерных задач. Профессиональные строители и конструкторы считают этот материал незаменимым, так как с его помощью можно создать прочные металлические каркасы и бетонные конструкции, возвести долговечные мосты, эстакады, павильоны, козырьки, остановочные пункты и навесы.

Особенно широкое применение уголок нашёл в архитектуре, а также в декорировании зданий и других объектов: лавочек, беседок, дверей, заборов, ворот, оград и даже лестниц. Нередко стальной уголок можно встретить в мебельной промышленности, так как именно он используется для изготовления прочных каркасов, стальных отделок и других элементов.

Металлические уголки широко используются в автомобилестроении и вагоностроении, а также в сфере производства крупногабаритной техники. Мастера используют такие детали для гармоничного оформления углов при создании дверных и оконных проёмов, а также в качестве оригинального декоративного элемента для различных сооружений.

Какой вес выдержит уголок?

Металлический уголок – довольно жесткое изделие, и его часто используют для выполнения каркасов изделий в любых сферах его применения, соответственно в каждом конкретном случае необходим расчет нагрузки, которую сможет выдержать этот прокат. Расчет нагрузок необходимо доверить квалифицированным специалистам, а именно конструкторам и проектировщикам. Самостоятельно не рекомендуем производить этот расчет, ввиду его важности и сложности.

В каждом конкретном случае подойдет разный профиль изделий, но в компании “Первая Металлобаза” вы сможете найти любой вариант проката. В наличии большое количество металла. Приезжайте к нам и убедитесь сами, мы находимся близко, грузим быстро, и в случае необходимости осуществим доставку вашего металла по всей Ленинградской области!

Инструкция к калькулятору

Обращаю ваше внимание, что в нецелых числах необходимо ставить точку, а не запятую, то есть, например, 5.7 м, а не 5,7. Также, если что-то не понятно, задавайте свои вопросы через форму комментариев, расположенную в самом низу.

Исходные данные

Длина пролета (L) — расстояние между двумя опорами или от жесткой заделки до края консоли.

Расстояния (А и В) — расстояния от опор до места приложения сил. В случае с 3-ей схемой — расстояние от опоры до края консоли.

Нормативная и расчетная нагрузки — нагрузки, которые действуют на уголок, выраженные в кг/м или кг.

Fmax — максимально допустимый прогиб для балки, применяемый в той или иной конструкции. Можно найти в таблице Е.1 приложения Е СНиПа 2.01.07-85* (СП 20.13330.2011) «Нагрузки и воздействия». Данный показатель для наиболее часто встречающегося случая представлен в таблице 1.

Количество уголков — если Вы собираетесь в качестве балки использовать два спаренных уголка, то нужно выбирать «два», в противном случае «один».

Расчетное сопротивление (Ry) — подбирается в зависимости от марки стали. Но чаще всего проектировщики принимают Ry = 210 МПа. Остальные см. таблицу 2.

Размеры уголка — выбирается предполагаемый размер равнополочного и (или) неравнополочного уголка.

Расположение — выбирается для неравнополочного уголка в зависимости от того, как он будет работать.

По Х — если нагрузка будет приходиться на короткую полку.

По Y — если нагрузка будет приходиться на длинную полку.

Характерные преимущества

Именно в строительной отрасли чаще всего используется металлический уголок, так как цена на эту продукцию считается доступной, благодаря чему можно приобрести большие партии металлопроката. Сами изделия представлены в виде сплошного профиля без каких-либо полых пространств. Благодаря этому можно добиться высоких эксплуатационных и прочностных показателей, что очень важно в сфере промышленных и строительных организаций. Чаще всего уголки 50х50х5 изготавливаются из низколегированной и углеродистой стали, что и определяет такой высокий уровень надёжности металлического уголка.

Отдельно стоит учесть, что к главным преимуществам стальных уголков можно отнести следующие показатели:

Прежде чем приобрести металлический уголок, нужно тщательно ознакомиться с технологиями его производства, которое подразумевает два универсальных способа. Первая технология основана на прокатке, когда металлическая заготовка проходит через многофункциональный стан, чтобы стальной уголок приобрёл нужную форму и размер. Что касается гнутой продукции, то сама технология сгиба подразумевает использование универсальных профилегибочных станов. Стоит учесть, что она больше всего подходит для тонкостенных уголков, которые не могут использоваться для усиления перекрытий.

Главные отличия алюминиевых изделий

Алюминиевые уголки с разной толщиной отличаются между собой тем же, что и стальные. Определить точный вес таких изделий достаточно просто. Изначально мастеру нужно выяснить удельную массу 1 метра, которую потом умножают на общее количество метров в партии. Если работа осуществляется с помощью металлических изделий, которые изготовлены в соответствии с нормами ГОСТа 13737, то все вычисления могут быть существенно упрощены. Главное, иметь соответствующий нормативный документ.

Всегда важно помнить, что вес одного метра алюминиевого уголка 50х50х5 составляет всего 1, 210 кг. Помимо этого, такая продукция имеет множество эксплуатационных преимуществ:

Специалисты отмечают, что алюминиевые уголки отличаются своей универсальностью и надёжностью. Это связано с тем, что с их помощью можно соорудить любую конструкцию, которая будет обладать высокими прочностными показателями, существенно не влияя на вес готового строения.

Источник