Развиваясь, металлоконструкции приобретают тенденцию к уменьшению металлоемкости. В итоге возникает проблема: как уменьшить массу несущих металлоконструкций? 

Решить ее можно с помощью правильного распределения массы между полками и зонами. Для сварной балки, работающей на изгиб, напряженной зоной будет полка, а стенка будет нагружена в меньшей степени. Исходя из этого, необходимо основную массу металла разместить в полках, а в стенках – меньшую долю.

  
Благодаря применению сварки возможно создание рациональных профилей. Применение сварки позволяет создавать балки разнообразных размеров – любой длины и высотой до 3-4 метров и более. С помощью нее возможно рациональное сочетание размеров горизонтальных листов, их часто называют поясами, с вертикальной стенкой. Также применяется сочетание балок с высокими тонкими стенками и балок с толстыми широкими поясами. Пояса выполняют из различных профилей, а не только из листового проката. Это могут быть и гнутые профили, и швеллеры. Для различных предназначений изготавливаются пояса с различными свойствами. Пояса могут состоять из двух листов и более.

   
Экономичность металлоконструкции определяется отношением момента сопротивления к площади поперечного сечения. Чем выше значение этой величины, тем меньшая масса металла необходима для сопротивления металлоконструкции на изгиб. Необходимо подобрать оптимальные размеры, однако следует учесть, что создание чрезмерно тонкой вертикальной стенки невозможно, так как это приведет к нехватке местной устойчивости. 
При использовании проката двутавровых профилей, возможно добиться большей производительности, нежели чем при сварке. Снизить расход металла, сделав конструкцию более экономичной, можно создавая сварные металлоконструкции с желаемыми соотношениями размеров.
Характер производства металлоконструкций играет большую роль. Для крупносерийного производства нередко становится выгодней прокатка. При мелкосерийном производстве, а тем более в индивидуальном, рентабельней сварка. Для расширения сферы применения сварных металлоконструкций, необходима широкая автоматизация производственного процесса.  
Иногда изменяются по длине поперечные сечения балок. В особенности это касается двутаврового профиля. Также возможно изменение толщины или ширины горизонтальных листов, что является наиболее целесообразным, чем изменение толщины вертикальных листов. В некоторых случаях, если толщина пояса больше или равна 25-30 миллиметрам, горизонтальные пояса делают составными по толщине и в менее нагруженных число листов уменьшают.
Для более рационального использования несущей способности металлоконструкции по всей длине, применяют балки переменного сечения. Это позволяет сэкономить металл, нежели как в случае с балками постоянного профиля, работающих на напряжения значительно меньше допускаемых. Однако, технология изготовления металлоконструкций переменного профиля сложнее. Главным критерием выбора металлоконструкций является экономичность, а иногда их выбирают с учетом общей компоновки. В большинстве случаев типовые балки имеют профиль с постоянной длиной. 
Балки нашли широкое применение. Их используют в качестве несущих металлоконструкций перекрытий, покрытий, площадок под оборудование, лестниц и других. Балка, опирающаяся непосредственно на стенки или колонны – главная. Проектировка балок в основном происходит с помощью прокатных двутавров. Они могут быть как обычными, так и широкополочными, и имеют высоту сечения до 1 метра. Если заданная жесткость не обеспечивается в больших профилях, то балки проектируют сварными из стенки и двух поясов, укрепив, если необходимо, стенку ребрами.

 

При использовании материалов сайта ссылка на http://www.rostteh.ru обязательна с уведомлением администратора сайта adm.rostteh[cobaka]ya.ru. 

Заинтересованы? Пишите, обсудим!
Мы будем рады проконсультировать Вас по возникшим вопросам.