Характеристика основных профилей и их назначение
Главная / Проектирование стальных конструкций / Сортамент / Характеристика основных профилей и их назначение

Уголковый профиль

Уголковый профиль бывает двух типов:

  • равнобокие уголки (ОСТ 10014-39);
  • неравнобокие уголки (ОСТ 10015-39) с соотношением сторон около 1:1,5.

Уголковый профиль нашел широкое применение в конструкциях в качестве следующих основных форм:

  1. связующего элемента, соединяющего листы или образующего составное клепаное сечение;
  2. самостоятельного сечения, состоящего из одного или двух уголков, предназначенного для работы на осевые силы (растяжение или сжатие);
  3. конструктивных деталей — для примыкания балок к колоннам, крепления прошнов к поясам ферм, в качестве опорных столиков, ребер жесткости и т. п.

Универсальность использования уголков привела к значительному развитию их сортамента — от самого малого и легкого профиля с размерами полок 20X20 мм и толщиной 3 мм, обозначаемого L 20X3, с площадью поперечного сечения 1,13 см2, до наиболее мощного и тяжелого профиля L 200X30 с площадью 111,5 см2.


Примеры применения уголковых профилей

Примеры применения уголковых профилей


В сортаменте (приложение III) номер уголка соответствует размеру полок, выраженному в сантиметрах.

Для удобства конструирования, прикрепления и стыкования полки уголков имеют параллельные грани.

Выбор номера уголка и его толщины определяется его назначением в конструкции. В одних случаях, когда уголок употребляется в составе клепаного сечения, являясь связью между листами, необходимо обеспечить надежную и равномерную передачу усилий между отдельными частями сечения. Поэтому профиль уголка следует выбирать, исходя из конструктивной компоновки всего сечения в целом.

В других случаях, когда уголки работают на осевые силы как самостоятельное сечение в составе стержневой конструкции, необходимо выбирать самые тонкие уголки. Это следует делать потому, что сравнительной мерой выгодности сжатого элемента является его радиус инерции r = √J/F, от которого зависит коэффициент φ, понижающий расчетное сопротивление.

Чем больше r, тем выгоднее сечение, а радиус инерции у тонких уголков всегда больше, чем у толстых. Применяя тонкие уголки, не следует опасаться местного выпучивания полок, так как принятое в сортаменте максимальное отношение ширины полки к ее толщине (гибкость полки) b/δ ≤ 15/17, всегда обеспечивает местную устойчивость полок.

Для растянутых элементов клепаных конструкций также более выгодны тонкие уголки, так как в них площадь ослабления отверстиями относительно меньше. Для растянутых элементов сварных конструкций толщина уголков имеет меньшее значение, но и в этом случае обычно применяют тонкие уголки вследствие их большей жесткости, что удобнее при монтаже.

В случаях, когда уголки используются как конструктивные детали (например, в виде ребер жесткости в балках или деталей для крепления), не подвергающиеся большим усилиям, как правило, следует применять тонкие уголки. Если же полки уголковых деталей подвергаются отгибу (опорные столики, коротыши для подвески монорельсов и т. д.), то вместо тонких уголков употребляются толстые. Во всех случаях действия больших усилий уголки должны быть проверены расчетом на прочность.

В несущих стальных конструкциях в качестве минимальных профилей для рабочих элементов принимаются уголки 50X5 и 60X40X5.

Заказные (торговые) длины уголков, зависящие от условий прокатки и транспорта, приняты: для малых профилей 6 — 9 м, а для крупных 9 — 12 м, чем и определяется местоположение стыков.

«Проектирование стальных конструкций»,
К.К.Муханов

Сталь листовая

Листовая сталь широко применяется в строительстве, составляя часто 40 — 60% веса всего сооружения, а в специальных листовых конструкциях — оболочках — около 100% веса. Причиной такого широкого применения листа даже в стержневых системах является неограниченная возможность создания любых профилей необходимых размеров, мощности и конфигурации сечения путем сварки или клепки. Листовая сталь классифицируется следующим образом:…

Двутавры

Двутавры (ОСТ 10016-39) применяются главным образом в качестве балок, работающих на изгиб, чем, как известно из теории сопротивления материалов, и определяется их конфигурация. Использование одиночных двутавров в качестве стоек, работающих на сжатие, нерационально вследствие резкой разницы в значениях моментов инерции относительно обеих главных осей и в связи с этим — малой жесткости относительно оси у…