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 — у.
Однако в составных сечениях колонн, где жесткость стержней при продольном изгибе обеспечена, двутавровый профиль также находит применение.
Примеры применения двутавров
По нашему сортаменту для двутавров установлены номера № 10 до № 60. Номер двутавра соответствует его высоте, выраженной в сантиметрах. Начиная с № 20, двутавры прокатываются с разной толщиной стенки при одной и той же высоте, что обозначается буквами «a», «b» и «c».
Двутавры серии «а» имеют относительно тонкую стенку и наиболее выгодно используются для работы на изгиб. Двутавры серии «с» имеют самую толстую стенку и потому наиболее рациональны для работы на сжатие, а также для тех случаев изгиба, когда в балке действует большая поперечная сила, вызывающая значительные касательные напряжения в стенке (например, в коротких и сильно нагруженных балках). Толщины стенок двутавров серии «b» имеют промежуточные значения. Эти двутавры используются редко и не могут быть рекомендованы.
При применении в конструкции двутавров следует иметь в виду, что в процессе прокатки могут получиться отклонения. Допускаемые отклонения составляют по высоте ± 3 мм для номеров от 20 до 36 и ± 4 мм для № 40 и выше. Полки двутавра имеют уклон внутренних граней 1:6, что затрудняет прикрепление к ним деталей с внутренней стороны.
Заказные длины двутавров — 6, 9 и 12 м, но по согласованию с заводами-поставщиками могут быть получены двутавры: от № 30 — длиной 15 м, от № 45 и выше — длиной 15 — 18 м.
Швеллеры
Швеллер (ОСТ 10017-39) отличается от двутавра сдвинутой к краю полок стенкой, что делает этот профиль конструктивно удобным в тех случаях, когда необходимо примыкание к стенке других элементов. Таким образом, швеллеры также могут быть выгодно использованы в качестве элементов, работающих на изгиб, в связи с чем они нашли широкое применение, например, в качестве прогонов в покрытиях промышленных зданий.
Однако из-за отсутствия симметрии относительно вертикальной оси у — у швеллер, как правило, подвергается скручиванию и получает в связи с этим дополнительные, хотя я незначительные, напряжения.
Швеллеры широко применяются в конструкциях, работающих на осевые силы, в виде составных сечений из двух элементов, соединенных планками или решетками, например, в колоннах, поясах ферм и др. Швеллеры могут также применяться в виде конструктивных деталей для соединения отдельных частей конструкции.
Примеры применения швеллеров
По нашему сортаменту для швеллеров установлены номера от № 5 до № 40. Номер швеллера соответствует его высоте, выраженной в сантиметрах. Начиная с № 14, швеллеры прокатываются с разной толщиной стенки при одной и той же высоте, что обозначается аналогично двутаврам буквами «a», «b» и «c». Допускаемое отклонение по высоте, начиная с № 20, ± 3 мм.
Полки швеллера имеют уклон внутренних граней 1:10; заказные длины швеллеров — 6, 9 и 12 м.
«Проектирование стальных конструкций»,
К.К.Муханов