Talade tüübid ja nende staatilised diagrammid. Talad ja talakonstruktsioonid

Tänu nendele omadustele aitab I-tala tagada kõrge vastupidavuse koormustele ja olulisele mehaanilisele pingele. I-tala karkassi funktsioon aitab tõsta ehitatava konstruktsiooni töökindlust ja kasutusiga ning selle kasutusiga.

Väliselt on seda tüüpi valtsmetalltoode terassulamist valmistatud latt, mis on ristlõikes sarnane tähega “n”. Konstruktsioonil on ülemine ja alumine vöö, mis on omavahel seina kaudu ühendatud. Talal olevad riiulid võivad paikneda kas paralleelselt või üksteise suhtes mingi nurga all. Sõltuvalt sellest kaldenurgast muutub toote enda eesmärk.

Seega on laia ääriku disain üsna laialt levinud. Selle tootmiseks kasutatakse külm- ja kuumvaltsimise meetodit. Nende tootmiseks kasutatakse madala legeeritud ja süsinikteraseid.

I-tala kaal ja mõõtmed vastavad standardile GOST 8239-89. Nende kõrgused on järgmised: 10 cm, 12 cm, 14 cm, 16 cm, 18 cm, 19 cm, 20 cm, 24 cm, 27 cm, 30 cm, 36 cm, 45 cm (vt tabelit). Kvaliteetsetel rulltoodetel on väga väike viga, millega tuleb neid tooteid ostes arvestada. Sõltuvalt mõõtmete täpsusest ja kaalust 1 m kohta klassifitseeritakse I-talad ülitäpseteks toodeteks - A ja tavaliseks täpsuseks - B.

Vastavalt sortimendile võivad I-talad olla 4 kuni 13 m pikad:

• mõõdetud pikkus (I-tala pikkuse pikkus);
• mitu mõõdetud pikkust (6 meetrit ja 12 meetrit I-tala ühes pakis);
• mõõdetud pikkus koos jäägiga kuni 5% kogu partii massist;
• mõõtmata pikkusega.

Paljud inimesed mõtlevad, milline peaks olema I-tala kaal. I-tala kaalu saab arvutada järgmise valemi abil:

kus g = 9,81 m/s2 on vaba langemise kiirendus, m – erikaal tala lineaarne meeter.

GOST 8239-89 on I-tala mõõtmete ja kaalu määrus, mis on loodud arusaamatuste vältimiseks. Selles põhidokumendis saate tutvuda tehniliste nõuete, vastuvõtureeglite, katsemeetodite, märgistamise, ladustamise, pakendamise ja valmistoote täpse kaaluga.

Tabel kajastab I-tala suurust, tala teoreetilist massi, see tähendab kaal lineaarmeetri kohta. Samal ajal ärge unustage, et kaal on näidatud 1 lineaarmeetri kohta sisemiste servade kaldega 6-12%. Igal tootjal on oma spetsiaalsed I-tala lauad. Need sisaldavad teavet toote vajalike parameetrite, tootmismeetodi, seina paksuse, tehniliste omaduste, kaalu ja valtsmetalli kvaliteedi kohta, millest see toodetakse.

Konventsioonide kohaselt saab määrata järgmised parameetrid:

• h – toote enda kõrgus;
• b – riiuli laius;
• S – seina paksus;
• t on riiulite keskmine paksus.

I-talad jagunevad tavalisteks (B–25 B1), laiäärikuteks (30Ш1), kolonniks 30K2 jne. Talad algavad H-100 mm kuni H-1000 mm. Kui I-tala H ületab neid väärtusi või on väiksem, siis toodetakse neid ainult eritellimusel. Tala suurus on kaugus, mis eraldab selle välimisi äärikuid.

I-talade erinevad suurused vastavad ühe tala joonmeetri ja meetrite arvu erinevusele ühes tonnis. Vastavalt profiilinumbrile arvutatakse valtsmetalli kogumass eeldusel, et on teada 1 m valtsmetalli kaal. Tala kaaluga 45 ja joonmeetri kaaluga 66,5 kg on selle pikkus tonnis 15,04 m.

I-talade valik on järgmine:

• kuumvaltsitud topeltäärik. Sellised tooted on valmistatud Euroopa standardite kohaselt paralleelsete servadega. Tänu laiade servade olemasolule omandab toode täiendava tugevuse. Kuumvaltsimise meetod vähendab protsessi töömahukust, seetõttu on selle maksumus üsna taskukohane ja kättesaadav erinevatele elanikkonnarühmadele. Nende levinuim kasutusvaldkond on raami- ja suurpaneeliehitus, masinaehitus, laevaehitus;
• kuumvaltsitud tavaline. Selliseid talasid kasutatakse kõige sagedamini ja need sobivad igasuguseks ehituseks erineval määral koormused. I-tala ostmist peetakse metallkonstruktsioonide ehitamiseks kõige sobivamaks kui mahuka kasutamist Lehtmetall ja nurgad;
• kuumvaltsitud sisemiste servade kaldega. Kõige sagedamini kasutatakse selliseid tooteid tekitavate koormuste all põiki painutamine. See aitab luua maksimaalse jäikuse taseme piki horisontaaltelge. Nende valmistamiseks kasutatakse tavalist süsinikterast.

Ükski kaasaegne konstruktsioon pole lihtsalt mõeldamatu ilma selle kasutamiseta metallist talad. Neid tooteid kasutatakse hoonete, sildade, õhuliinide ja palju muu ehitamisel.

Talade kasutamine ehituses

Metallid on inimest saatnud läbi tsivilisatsiooni ajaloo. Esimesed primitiivsed raudehitised leiti 5. aastatuhandest eKr pärineva asula väljakaevamistel. Kuid alles 18. sajandil loodud rauapudrumistehnoloogia, mille käigus malm muudeti vähese süsinikusisaldusega pehmeks rauaks, võimaldas metalltoodetel ehituses tõeliselt laialdast kasutust leida.

Peagi asendati puding valuterase tootmise progressiivsemate meetoditega:

• Bessemer;
• avatud kolle;
• Tomasovski.

Nendega jõuti nurga-, T- ja I-tala profiilide valtsimiseni uus tase. Ja juba 19. sajandi 30. aastateks keevitatud metallkonstruktsioonid(talad ja fermid) hakati ehituses laialdaselt kasutama.

Metalltalade kasutamine võimaldab oluliselt vähendada koormust kandekonstruktsioonidele, aga ka hoone vundamendile. Need on asendamatud põrandate loomisel, sildade, ladude, angaaride ja muude objektide ehitamisel.

Talade tüübid

Metallist talad on valmistatud süsinik- või vähelegeeritud terasest. Ehituses kasutatakse peamiselt kahte tüüpi terastalasid:

• T-riba (näeb otsast välja nagu T-täht);
• I-tala ( meenutab tähte "H").

I-talad terasest, sõltuvalt sektsiooni tüübist, jagunevad valtsitud ja keevitatud. Viimastel on suured võimalused:

• juures optimaalne valik komposiitsektsioon vähendab konstruktsiooni kaalu kuni 30%;
• annab võimaluse kombineerida erinevad tüübid tala seinte ja riiulite teras;
• minimeerida materjali raiskamist, valmistades vajaliku pikkusega talasid.

On veel üks talade gradatsioon: vastavalt servade asukohale. Paralleelsete äärikuservadega talad hõlmavad laia ääriku, tava- ja sammastalasid. Sisepinna kaldega talad jagunevad: tavalised I-talad, monorelssed ja erikonstruktsiooniga talad.

I-talad taluvad suuremaid koormusi, seetõttu kasutatakse neid kõige olulisemate konstruktsioonikomponentide loomiseks. Need on vastavalt kallimad, kuid võimaldavad teil tarbimist vähendada ehitusmaterjalid, kiirendada paigaldustöid ja tõsta ehitatud rajatiste töökindlust.

Uuendused metallkonstruktsioonide ehitamisel

(või sin-talad) on uut ja paljutõotavat tüüpi kergkeevitatud metallkonstruktsioonid. Nende valmistamisel kasutatakse musta külmvaltsitud profiilplekki, mis on keevitatud kahe kuumvaltsitud terasääriku külge.

Seinte profileerimine võimaldab teil:

• saavutada selle konstruktsiooni kõrge jäikus ja vastupidavus deformatsioonile ilma täiendava tugevdamiseta;
• saavutada muljetavaldav majanduslik efekt - sin-tala loomiseks on vaja 40% vähem valtsmetalli kui võrdse tugevusega kuumvaltsitud I-tala tootmiseks;
• gofreeritud talade mahalaadimisel ja paigaldamisel ei ole vaja täiendavaid spetsiaalseid seadmeid (tõstevardad jne) kasutada, kuna lainepapist sein töötab pöörlemisel ja painutamisel palju paremini;

Gofreeritud talade pealekandmine kokkupandavate konstruktsioonide ehitamisel võib see märkimisväärselt suurendada toetamata vahemike pikkust.

Teraskonstruktsioonide üks levinumaid elemente on tala ehk paindeelement.

Talade kasutusala ehituses on äärmiselt lai: alates väikestest tööplatvormide elementidest, tööstus- või tsiviilhoonete põrandatevahelistest lagedest kuni pika avaga katusetalade, sildade, tugevalt koormatud kraanatalade ja rippuvate nn selgroogsete taladeni. katlad soojuselektrijaamades. Sillatalade avaused ulatuvad 150...200 m ja riigi ringkonnaelektrijaama katlaruumi ühe kesktala koormus ulatusega kuni 45 m on ~ 60 -103 kN.

Talade klassifikatsioon

Staatilise skeemi järgi on:

1. üheavaline (lõhestatud);

2. mitmeajaline (pidev);

3. konsooltalad.

Tükeldatud talasid on lihtsam valmistada ja paigaldada kui pidevtalasid, nad on vähetundlikud erinevatele tugede vajutustele, kuid jäävad viimastele alla metallikulu poolest 10...12%. Pidevaid talasid on mõistlik kasutada töökindlatel vundamentidel, kui puudub talade ülekoormamise oht tugede asetuse järsu erinevuse tõttu. Konsooltalad võivad olla kas poolitatud või mitme avaga. Konsoolid tühjendavad talade vahesektsioone ja suurendavad seeläbi majandusnäitajad viimane.

Vastavalt sektsiooni tüübile võivad talad olla (joonis 31):

1. rentimine;

2. komposiit: keevitatud, needitud või poltidega.

Ehituses kasutatakse kõige sagedamini I-talasid. Neid on lihtne kokku panna, need on tehnoloogiliselt arenenud ja metalli tarbimise osas ökonoomsed.

Suurima majandusliku efekti (kõik muud võrdsed) saab saavutada õhukeseseinaliste talade puhul. Hea kriteerium Paindeelemendi suhtelise kerguse määrab mõõtmeteta seos η = 3√ (W²/ A³), kus W on takistusmoment, A on ristlõike pindala.

Ristkülikukujulise sektsiooni laiuse b ja kõrgusega h korral, kui võtta täpsuseks suhe h/b 2...6, on see näitaja 0,38...0,55 ja kodumaiste valtsitud I-talade puhul - 1,25... 1,45, s.o. V aktsepteeritud tingimused I-tala on 3...4 korda tulusam kui lihtne ristkülikukujuline sektsioon. Lisaks I-talale kasutatakse ka teisi sektsiooni kujundeid. Seega, kui talale rakendatakse olulisi pöördemomente, on eelistatav kasutada külgtasandil välja töötatud suletud sektsioone.

Sektsioonide majanduslik efektiivsus on seega tihedalt seotud nende õhukeseseinalisusega. Rulttalade maksimaalse võimaliku õhukeseseinalisuse määravad mitte ainult seina lokaalse stabiilsuse nõuded, vaid ka valtsprofiilide tehasetehnoloogia võimalused. Komposiitprofiilide seinte lokaalset stabiilsust saab suurendada konstruktsioonimeetmetega (jäikuste paigaldamine, seinte lainetamine jne).

Konstruktsioonide projekteerimisel tala põrand, töökoja tööplatvorm, silla sõidutee või muu sarnane konstruktsioon, on vaja valida kandvate talade süsteem, mida tavaliselt nimetatakse tala puuriks (joonis 33).

Talakonstruktsioonide väga laialdane kasutamine on viinud mitmete konstruktsioonivormide tekkeni, mis mõnel juhul on tõhusamad ja säästlikumad kui traditsioonilised valts- või komposiittalad. Need struktuurivormid hõlmavad järgmist:

1. perforeeritud seinaga talad;

2. bistaaltalad;

3. eelpingestatud talad;

4. painduva seinaga talad;

5. lainepapist seintega talad.

Valtstalad

Valtstalasid kasutatakse väikeste ruumide katmiseks piiratud kandevõimega konstruktsioonielementidega, mis on tingitud saadaolevast toodetavate valtsprofiilide valikust. Neid kasutatakse:

Tala puurides;

Üksikute keldrite, garaažide, ladude katmiseks

ruumid;

Tööstushoonete kattekihtidena;

Estakaadide, viaduktide, sildade ja paljude teiste insenertehniliste ehitiste konstruktsioonides.

Joon.34 Valik:

a) võrdhaarne nurk; b) ebavõrdne nurk; c) kanal;

d,e) I-tala; e) ümmargune; g) ruut; h) riba;

i) plekihunnik; j) leht; k) gofreeritud; m) laineline.

Võrreldes komposiittaladega vajavad valtstalad seina paksuse suurenemise tõttu rohkem metalli, kuid nende tootmine on vähem töömahukas ja töökindlam. Välja arvatud tugitsoonid ja oluliste kontsentreeritud jõudude rakendamise tsoonid, ei pea valtstalade seinu jäigastajatega tugevdama. Keevisõmbluste puudumine äärikute ja seina kokkupuutepiirkondades vähendab oluliselt pingekontsentratsiooni ja vähendab esialgsete defektide taset.

Komposiittalad

Juhtudel, kui on vaja konstruktsioone, mille jäikus ja kandevõime ületavad valtsprofiilide võimeid, kasutatakse komposiittalasid. Neid saab keevitada või neetida, kuid viimaseid kasutatakse äärmiselt harva. Enim kasutatavad talad on sümmeetriliste, harvem asümmeetriliste sektsioonidega I-talad. Sellised talad koosnevad kolmest elemendist - ülemisest ja alumisest akordist, mida ühendab õhuke sein. Perspektiivsed on I-talade kujul olevad sektsioonid, mille äärikutena kasutatakse valtsitud I-talasid ja külmvormitud profiile.

Bistaal talad

Metalli tarbimist saab vähendada, kui ühes konstruktsioonis kasutatakse kahte erinevat teraseklassi. Kahest terasest klassist valmistatud talasid (joonis 35) nimetatakse bistaliks. Nendes on soovitatav teha rihmade enim pingestatud osad kõrgtugevast terasest (madallegeeritud terasest), rihmade seina- ja madala pingega osad aga madala süsinikusisaldusega terasest.

Sellise tala konstruktsioonilises osas, kui kiudude kõõlused ulatuvad σ = Ryφ, ulatub kõõludega külgnevas seinatsoonis pinge voolavuspiirini σω(y>|a|) = Ryφ. Seina keskosa ja vöö on elastses staadiumis, seina perifeersed tsoonid plastilises staadiumis (piiratud plastilisuse tingimused).

Piirata plastilisi deformatsioone: plastilised deformatsioonid on lubatud mitte ainult seinas, vaid ka vöödes; kehtestatakse seina plastiliste deformatsioonide intensiivsuse piirang.

Piirpinged tala kõõludes: plastilised deformatsioonid on lubatud ainult seinas; Vööde töö on piiratud elastse etapiga.

Sõltuvalt plastilise deformatsiooni maksimaalse intensiivsuse normist ja projekteerimiskriteeriumist liigitatakse bistaaltalad nelja rühma.

1. Kraanatalad kraanadele.

2. Liikumis- ja vibratsioonikoormusi neelavad talad.

3. Talad edasi staatilised koormused(põrandate ja katete talad; karkassi risttalad, poolpuit jm painutus-, pingutus-painutus- ja surve-painutustalaelemendid).

4. 3. rühma talad, mis ei allu kohalikele mõjudele, ilma pikisuunaliste jäikusteta ning suurenenud üldise ja kohaliku stabiilsusega.

Rühmad 2...4 kombineerivad talasid, millele tehakse tugevusarvutused piiratud plastiliste deformatsioonide kriteeriumi järgi.

Suletud talad

Suletud taladel on avatud taladega võrreldes mitmeid eeliseid. Need sisaldavad:

Konstruktsioonide või nende elementide suurem kandevõime kahes tasapinnas painutamisel ja väändumises töötamisel. Suletud sektsioonide materjal paikneb peamiselt raskuskeskme suhtes perifeersetes tsoonides, mis põhjustab inertsimomentide ja takistuse suurenemist telje suhtes juures(elemendi tasapinnast) ja

väände inertsmoment;

Suletud sektsioonidega elementide väände inertsmomendi olulise suurenemise (kümneid kordi) tõttu on painde-väändumise vorm reeglina välistatud;

Suletud sektsioonidega elemendid on paigaldamise ajal stabiilsemad ning transportimisel ja paigaldamisel vähem vastuvõtlikud mehaanilistele vigastustele.

Vaatamata nendele eelistele ei kasutata suletud sektsioonidega konstruktsioonielemente praegu laialdaselt. Ja seda seletab ennekõike madal valmistatavus ja sellest tulenevalt ka tootmise suurem töömahukus.

Konstruktiivsed otsused

Suletud, eriti karbikujulisi sektsioone kasutatakse siis, kui on vaja suurendada talade jäikust põikisuunas, põikiühenduste puudumisel, kahes tasapinnas painutamisel, pöördemomentide olemasolul, piiratud hoone kõrgusega ja suurte nihkejõud Oh. Eespool nimetatud projekteerimispiirangute kohaselt on samalaadse jõumõjuga sildade talakonstruktsioonid, tööstuskonstruktsioonide kandeelemendid, kraanad jne. Kahe seina olemasolu muudab nende paksuse vähendamise ja lokaalse stabiilsuse tagamise ülesande eriti aktuaalseks. . Struktuurselt saavutatakse see kas seina painutamise teel või seinte vahele erinevat tüüpi ühenduste paigaldamisega membraanide, kinnituspoltide jms kujul.

Diafragmadel on plaadi kuju ja kõrgelt arenenud ristlõikega ristkülikukujulise või ovaalse väljalõikega raami kuju. Diafragma nurkades on neil samad kalded, mis avatud profiiltalade jäikusribides. Koormuse ühtlasemaks jaotamiseks sektsioonide elementide vahel ja ruumilise jäikuse suurendamiseks on võimalik kasutada membraanide paigutamiseks tugisüsteemi, mille membraanide kõrvalekalle on 30...60° vertikaalsest või horisontaalsest. Siiski tuleb meeles pidada, et kaldmembraanide valmistamise töömahukus on palju suurem kui vertikaalsete diafragmide valmistamisel. Seina lokaalse stabiilsuse suurendamiseks võib membraanide asemel kasutada seinte vahelisi ühendusi sidepoltidega vooderdiste kujul. Sel juhul tekib seintevaheliste lisaühenduste tõttu ruumiline süsteem, mille mõlemad seinad töötavad koos, mistõttu tuleks tala tasapinnast arvutades käsitleda seina kui komposiitkonstruktsiooni. Terase säästmiseks, nii nagu lahtiste profiiltalade puhul, tuleb ka suurte sildeavade puhul karbikujuliste talade puhul ette näha ristlõike muutmine piki tala pikkust.

Talad painduva seinaga

Painduva (väga õhukese) seinaga talad ilmusid esmakordselt lennukiraamide ehitamisel, kus kerguse huvides tehti seinad sageli mitte metallist, vaid vastupidavast kangast (percale, tent). Lame sein sellises talas kaotab stabiilsuse esialgne etapp laadimine, teise stabiilse vormi omandamine - kaldus lainelise (tugede juures, kus domineerib nihkejõud) või paindunud (valdav survepingetega tsoonides) pinna kujul. Pärast koormuse eemaldamist kaovad need seina deformatsioonid, mida sageli nimetatakse "popperiks". Selliseid talasid hakati ehituses kasutama 20. sajandil. Need on indikaatorite vahelise tiheda seose idee edasine teostus majanduslik efektiivsus kõhnuse mõistega. Seina suhtelise paksuse λω = hω / tω vähendamine 2...3 korda toob kaasa metallikulu vähenemise seinal 25...35% ja metalli kontsentratsiooni kõõludes, mis on kasulik paindetingimustele. . Väga õhukeste seintega talade kasutamine on asjakohane siis, kui staatiliste ajutiste koormuste toimesuund on stabiilne, kuna selliste talade tööd liikuvate ja dünaamiliste, erineva suunaga koormuste korral ei ole veel piisavalt uuritud.

Tala disaini omadused

Tala töötamise esimeses etapis jääb selle painduv sein tasaseks, nagu tavalisel talal. Kuid see tööetapp on lühikese pikkusega ja lõpeb seina stabiilsuse kadumisega, st. üleminek ülekriitilisele tööfaasile koos "popperite" ilmumisega.

Töötamise ülekriitilises etapis ei täheldata enam lineaarset seost seina deformatsioonide ja koormuse vahel. Seina paisumise tsoonid tekivad venitatud voltide tekkega, mille pinge põhjustab tala kõõlude lokaalset paindumist, aga ka põikjäikuste kokkusurumist ja tugiribide paindumist seinte tasapinnas. See etapp lõpeb, kui pinged saavutavad voolavuspiiri σy kas seina üksikutes punktides või kõõludes (või samaaegselt).

Kolmandas etapis tekivad seinas ja vöödes plastilised deformatsioonid. Tala läbipaine suureneb; läbipainde kasvu intensiivsus selle etapi lõpuks suureneb järsult ja tala sektsioonides moodustub plastiline mehhanism - tala jõuab piiravasse olekusse liigsete jääkdeformatsioonide ilmnemisega. Koormuse edasise, isegi vähese suurenemise korral kaotab tala oma kandevõime kas kokkusurutud painutatud kõõlu ääriku lokaalse stabiilsuse kaotamise tõttu või rihma stabiilsuse kadumise tõttu tasapinnas. seina, nagu varras, survejõu ja paindemomendi toimest. Tala tasapinnalise paindekuju stabiilsuse üldist kaotust ei saa välistada, kui tala ei ole korralikult külgdeformatsioonide vastu kaitstud. Samuti märgime, et tala kõõlu kõverdumise kirjeldatud vormid võivad ilmneda mitte kolmanda etapi lõpus, vaid isegi eelmistes etappides, kui kõõluelementide mõõtmed on halvasti valitud.

Painduvate seintega talade töö iseärasuste arvessevõtmine on viinud vajaduseni välja töötada adekvaatsed soovitused nende projekteerimislahendusteks. Võimalik on kasutada talasid: seina külge keevitatud põikribidega - kahe- ja ühepoolsed või sellega ühendamata; ilma põikribideta. Ribbita talad nõuavad koormuse rangelt tsentreeritud rakendamist seina tasapinnal, kuna nende kõõlud ei ole praktiliselt väände eest kaitstud. Sagedamini kasutatakse jäikustega talasid, mille eesmärk on, nagu tavalistel taladel, neelata sekundaartaladest kohalikke koormusi ja piirata sektsiooni pikkust. Ka painduvaid seinu tugevdavate ribide tööl on oma omadused, mille määrab seinte töö ülekriitilises staadiumis.

Painduvate seintega talades (joonis 36) olevad kõõlud ei tööta mitte ainult kokkusurumisel, vaid ka painutamisel seina pingest, mistõttu on soovitav kasutada painutamiseks ja väändmiseks suurenenud jäikusega kõõluseid. Valmistatavuse osas on eelistatavamad ribaterasest ja laia äärikuga markidest valmistatud rihmadega sektsioonid; märkimisväärse koormuse korral on võimalik kasutada valtsitud või painutatud kanalitest või laia äärikuga I-taladest valmistatud rihmasid. Suurema keevitusega talaosad on valmistamise keerukuse poolest teistest madalamad.

Staatilise skeemi järgi võivad painduva seinaga talad olla poolitatud või pidevad ning kontuuri järgi konstantse või muutuva kõrgusega (viil- või üheastmelised). Selliseid talasid kasutatakse 12...36 m silega sarika- ja alamkonstruktsioonidena püsi- ja ajutiste koormuste suhtega 1/1,5...1/2, jäikustalasid, kombineeritud tala-kaabel- tugisüsteemid, punkrite talaseinad, suurte ventilatsioonikanalite seinad, lõõrid jne.

Lainepapist seinaga talad

Üks võimalus talade metallikulu vähendamiseks on nende seinte gofreerimine. Tavalistes talades ei määra seina paksus reeglina mitte tugevuse, vaid kohaliku stabiilsuse nõuete järgi. Põikribide paigutus pehmendab olukorda, võimaldades vähendada seinte paksust ja samal ajal suurendada talade väändejäikust, kuna ribid toimivad diafragmana ja tagavad ristlõike kontuuri muutumatuse. Veel 20. sajandi 3. kümnendi keskel. tekkis talade seinte gofreerimise idee, mis annaks soovitud tulemusi veelgi tõhusamalt. Selliste seinte painduvust saab tõsta 300...600-ni, pealegi mida õhem sein, seda lihtsam on seda lainetada.

Lainepapist seinte paksus on võetud vahemikus 2...8 mm, mis annab neile kõik õhukeseseinalisusega määratud eelised. Seinte valmistamisel on lisa tehnoloogiline toimimine- gofreerimine - ja vööõmbluste keevitamine on mõnevõrra keerukas, kuid seina paksuse vähendamine ja märkimisväärse hulga jäikusvahendite kaotamine toob lõppkokkuvõttes kaasa talade valmistamise tööjõukulude vähenemise 15...25%. Tootmise keerukuse ja metallikulu poolest on gofreeritud seinaga talad paremad kui painduva seinaga talad jäigastajate arvu järsu vähenemise, talade suurenenud väändejäikuse ja seina suure lokaalse stabiilsuse tõttu.

Lainepapist seinaga tala projektlahenduse valikul tuleb arvestada mitte ainult tala pinge-deformatsiooni oleku iseärasustega koormuse all, vaid ka valmistatavusele esitatavate nõuetega. Kõige lihtsamad ja tehnoloogiliselt arenenumad on kolmnurklainega seinad, kuid lainelise lainetusega seinad on stabiilsemad. Harjutatakse ka valmis lainepapist valmistatud ribade kasutamist.

Lainepapist seinaga talasid on soovitav valmistada metallkonstruktsioonide tehastes, korraldades seal spetsiaalsed alad presside või muude lainestamispaigaldistega ja alused vööõmbluste keevitamiseks. Keevitusmasinad peavad olema kohandatud liikuma mööda katkendlikke ja lainelisi jooni kohtades, kus gofreeritud sein lindiga liitub. Kahe üksteise poole pöörleva rulli vahele söödetakse tasane leht. Rullide pinnal on eemaldatavate plaatide kinnitamise seadmed, mis rullide pööramisel painutavad tasapinnalist lehte. Erineva suurusega eemaldatavate plaatide kasutamine võimaldab varieerida lainepappide parameetreid. Kumerate laineliste loomiseks on vaja keerukamaid eemaldatavaid elemente. Lainelisi lainelisi saab ka kahe maatriksi vahele plaate vajutades, kuid laineliste parameetrite muutmiseks on sel juhul vaja üsna suurt maatriksikomplekti.

Juba esimesed lainepapist seintega talade katsetused näitasid seinte ja kõõlude pingeseisundi iseärasusi:

Normaalsed pinged tekivad seintes ainult kõõlude juures ja langevad kiiresti peaaegu nullini, kuna õhukese seina jäikus lainelistes on väga väike;

Tangentsiaalsed pinged jaotuvad peaaegu ühtlaselt mööda seina kõrgust.

Vööga jäigalt ühendatud lained edastavad sellele jõud, põhjustades lindis selle tasapinnas muutuva suuruse ja suunaga painde.

Lainelise seinaga talad (joonis 37) töötavad elastses staadiumis kauem kui sama paksusega painduva seinaga talad, kuni sein kaotab stabiilsuse ortotroopse plaadina. Sisse töötavad ka lainepapist võrktala akordid paremad tingimused, kuna need ei koge seina tasapinnas paindumist. Lainelise seinaga talade deformeeritavus on 15...20% väiksem kui samade parameetritega painduva seinaga taladel.

Lainepapist seinaga tala piirav olek tekib reeglina seina lokaalse stabiilsuse kadumisel kohalike kontsentreeritud jõudude toimel, kui nende alla ei ole jäigastajaid paigaldatud. Nihkes töötavate kolmnurklainetustega seintes kaotab esmalt stabiilsuse tasane laineriba, seejärel kandub stabiilsuse kaotus mitmele lainele, mida võib pidada seina kui ortotroopse plaadi stabiilsuse kaotuseks. Pärast seda kaotab vöö stabiilsuse seina tasapinnas samamoodi nagu painduva seinaga tala puhul. Piisavalt jäikade gofreeritud seintega talades võib tekkida piirseisund liigsete jääkdeformatsioonide tekke tõttu (teine ​​piirseisundite rühm). Lainetuse omadused on määratud seina paksuse ja lainetuse geomeetriliste parameetritega – lainepikkusega A ja laine kõrgus ƒ. Arvutuspraktikas kasutatakse sagedamini suhtelisi parameetreid a/hω, ƒ/a Ja ƒ/tω. Lainepapist tala seinte lokaalset stabiilsust saab suurendada, kui vertikaallaine asemel kasutatakse kaldlainet koos allapoole suunatud lainetusega. Laineliste optimaalne kaldenurk ülemise kõõlu suhtes on 45...50°. Kuid selliste seinte valmistamine muutub keerulisemaks ja seetõttu ei kasutata kaldseintega talasid laialdaselt. Kuid me peame meeles pidama, et lained võivad olla mitte ainult lahtised (kui laineosa lõik ulatub lehe servani), vaid ka pimedad, s.t. tembeldatud seina sisse, mitte ulatudes lehe servani. Valmistootes ei saa välistada õhukeste seinte gofreerimise võimalust ja seetõttu on võimalik kasutada pimedat kaldlainet.

Lainepapist seintega talad on tavaliselt konstrueeritud lehtedest valmistatud kõõludega I-sektsiooniga ja siin ei ole kõverate suurenenud jäikus painutamiseks ja väände jaoks vajalik (erinevalt painduva seinaga taladest); Kõõlude ristlõige võib vastavalt paindemomentide diagrammile olla üsna lai ja muutuv, mis annab täiendavat metalli kokkuhoidu. Lainelise seinaga talade kasutusala on laiem kui painduva seinaga taladel: need on rakendatavad kraanakonstruktsioonides ja kõigil muudel juhtudel, kus on vaja talade suurenenud väändejäikust.

Perforeeritud seinaga talad

Soov suurendada metalli kasutamise efektiivsust painutuselementide töös viis insenerid tagasi 20. sajandi esimestesse aastakümnetesse. To originaalne idee, mis võimaldab laiendada renditoodete valikut. Valtsitud I-tala (kanali) sein lõigatakse mööda siksakilist katkendjoont tavalise sammuga gaasilõikamise või võimsate presside abil ja seejärel ühendatakse lõigatud tala mõlemad pooled joondatud seina eendites keevitamise teel. Lõpptulemus toob kaasa tala kõrguse suurenemise ja võimaldab sektsiooni materjali ümber jaotada, koondades selle perifeersetele kiududele (äärikutele) lähemale ning suurendades oluliselt sektsiooni selliseid geomeetrilisi omadusi nagu inertsmoment ja vastupanu hetk. Moodustub ainulaadne struktuurne vorm - seinas akendega tala.

Algsektsiooni kõrguse muutmine suurendab selle takistusmomenti poolteist korda ligikaudu sama palju ja inertsimomenti peaaegu kaks korda. Seinaosa vähekasutatud osa kesktsoonis on justkui eemaldatud (35...40% seinamaterjalist), mis enamiku talade puhul ohtu ei kujuta. Metallikulu sellistes talades on 20...30% väiksem kui tavalistel valtstaladel, vähendades samas omahinda 10...18%. Täiendavad tööjõukulud originaalvaltstoodete lõikamisel ja keevitamisel on väikesed: võrreldes keevitatud komposiit-I-taladega on valmistamise töömahukuse osas perforeeritud talad 25...35% efektiivsemad tänu keevitusmahu vähenemisele ja oluliselt väiksemad. töötlemistoimingute töömahukus.

Talade töö ja konstruktsiooni omadused

Avad seinas muudavad pingeseisundi mustrit talaosades. Kui normaalpingete jaotus tala kõõludes ava keskel on lähedane lineaarsele, siis aukude lähedal asuvates nurgatsoonides on normaalpingete diagrammid kõverjoonelised, mis on tingitud pinge kontsentratsioonist. Tavalise pingediagrammi mõningane kõverjoonelisus σx täheldatakse ka seina silluse (seina) tsoonis. Muuli tagumikku ilmuvad normaalsed pinged σy. Kõik see näitab pinge kontsentratsiooni aukude lähedal. Enamasti on materjali plastilisusvarud piisavad pingekontsentraatorite mõju tasandamiseks ning viimastel pole tuntavat mõju tala kandevõimele. Siiski tuleb meeles pidada, et tsükliliste või löökide korral, eriti madalatel temperatuuridel, kui plastiliste deformatsioonide teke on piiratud, võivad aukude nurkadesse tekkida praod. Rihmade teedel augu sees on oma omadused - need on põikjõudude mõju all, mis tekitavad täiendavat painutust. Rihma piiravat olekut iseloomustab plastiliste deformatsioonide märkimisväärne areng, mis läbib peaaegu kogu lindi tee lõigu ava nurgas. Tala muul töötab peamiselt nihkejõul ja selle kandevõime määrab tavaliselt stabiilsus. IN piirseisund Ka ühe vöökoha tiiva sein võib kaotada stabiilsuse, kuna see muutub kokkusurutud või painutatud.

Perforeeritud seinaga talade konstruktsioonilahendused (joonis 38) eristuvad suure mitmekesisusega, mille määrab seina lõikemustrite varieeruvus. Märgistades lõikekeskjoone pärast lõikamist äärikute suhtes viltu ja pöörates ühe tala poole selle keskse vertikaaltelje suhtes, saadakse mõlema poole ühendamisel kaldrihmaga tala. Sel viisil on võimalik toota üksikuid ja viiltalasid, mille kalle on nii ülemises kui ka alumises kõõlus. Disaini lihtsustamiseks kasutatakse mõnikord alumise nöörina pideva ristlõikega tee pikkust. Soov suurendada ristlõiget vöövarraste ja -piilide mõõduka nõrgenemisega viis ühendatud osade harjade vahele plaadisisendite kasutamiseni.

See lahendus võib olla väga tõhus ka pikkade vahemike ja suhteliselt väikeste koormuste korral, eriti juhtudel, kui maksimaalse läbipainde tõttu on vajalik suurem paindejäikus. Pingekontsentratsiooni vähendavaid auke saab teha kõverate kaldlõigete abil. Sellisel juhul tehakse lõikamine väikeste metallijäätmetega. Seinte lõikamiseks on ka palju muid võimalusi, millel on teatud eelised.

Kõige sagedamini kasutatakse korrapärase lõikega perforeeritud talasid, mis on sama kõrgusega taljevardad (sümmeetrilise ristlõikega talad). Selliste talade jaoks on väga mugav kasutada standardset tootmisliini, mis on ette nähtud kahe esialgse I-tala samaaegseks sünkroonseks automaatseks lõikamiseks piki mustrit. I-talad kinnitatakse spetsiaalsele mitmeotstarbelisele manipulaatorile, mis võimaldab pärast kahe lõikemasinaga lõikamist ühendada tükeldatud talade identsed osad üksteisega, säilitades kuju fikseerimise keevitamise ajal ja pärast seda - kuni valmistoode jahtub. See võimaldab vältida väändumist alg- ja keevituspingete ning deformatsioonide mõjust. Sel juhul osutuvad talade otsad erinevaks: ühel küljel luuakse tala otsa vahesein ja teisel pool on sein lahti. Avatud osa on täidetud terasplekist sisetükiga. Sama tehnikat (augu täitmist lehtsisendiga) kasutatakse mõnikord kohtades, kus on olulised kontsentreeritud koormused, kui need asuvad aukude kohal. Seina tugevdamiseks suurte kontsentreeritud koormuste korral ja tala tugede juures asetatakse põik- või otsatugiribid.

Eelpingestatud talad

Eelpingestus on üks konstruktsioonimaterjalide kasutamise efektiivsuse tõstmise viise. Selle abil on võimalik vähendada metallikulu 5-12%, langetada tala konstruktsioonikõrgust, saavutada materjali ratsionaalsem jaotus piki tala pikkust jne.

Joonis 38 Perforeeritud seinaga tala: a) algse I-tala lahustumine; b) läbiva I-tala keevitamine; c) läbiva I-tala arvutamiseks.

Joonis 39 (a, b)

joonis fig 39 a) eelpingestamine painutuselementidega koos järgneva keevitusega painutatud olekus; b) ülitugeva pingega pingestatud tala näide; c) tala töö eelpingestusega (I) koormatuna väliskoormusega (II), 1 – pingutusvarras.

Eelpingestuse efektiivsus on seletatav sellega, et selle ehitamisel tekivad konstruktsioonis eelpinged, mis on märgiliselt vastupidised koormusest tekkivatele pingetele.

1.5.2 Sambad ja konstruktsioonielemendid

Sammas on vanim ehituskonstruktsioon. Enam kui 3000 aastat tagasi nikerdasid egiptlased hauakivide jaoks kivisambaid ja 5. sajandil. eKr. sammas võttis keskse koha avalike hoonete sammaskäikudes vanade kreeklaste ja roomlaste seas. Sellised sambad püstitati eranditult ümbritsevast maailmast laenatud empiiriliste reeglite järgi.

Teaduslik lähenemine kokkusurutud konstruktsioonide toimimise probleemi uurimisele sai alguse 18. sajandil, kui Petrus Van Musschenbroek ehitas survekatserajatise ja Leonhard Euler sai oma kuulsa valemi, millele me korduvalt viitame. Selgus, et tsentraalselt kokkusurutud varda kandevõime on pöördvõrdeline selle pikkuse ruuduga, s.o. kaks korda pikem varras kannab neli korda vähem koormust. Kahjuks viisid Euleri valem, mis sisaldas meelevaldset täisarvu, millele tol ajal ei suudetud seletust leida, samuti selle valemi nõrk vastavus katseandmetele (nagu me täna teame, halvasti põhjendatud) selle peaaegu 200 aastaks unustuseni.

Sambadel, riiulitel, kraanapoomidel ja muudel pikisuunas kokkusurutud konstruktsioonidel on nende arvutuse seisukohalt ühiseid jooniüksikute elementidega, mis on osaks muudest konstruktsioonidest või varrassüsteemidest, näiteks sõrestikvarrastega, tugielementidega jne. Konstruktsioon koosneb vardast endast ja kandeseadmetest, mille tehnilised lahendused sõltuvad konstruktsiooni otstarbest ja omadustest, sõlmühendustest. Vastavalt silueti kujule võivad kujundused olla püsiv ristlõige, muutuv osa ja astmeline. Ristlõike muutmine piki pikkust võimaldab vähendada metalli tarbimist, kuid ainult veidi, nii et sellised vardad on mõeldud arhitektuursetel põhjustel või siis, kui kaalu vähendamine toob kaasa täiendavaid efekte, näiteks liikuvates konstruktsioonides, näiteks kraana poomides.

Sambad ja nagid koosnevad vardast, peast, alusest ja mõnikord ka konsoolist. Pea toetab ja kinnitab pealiskonstruktsioone. Alus täidab kahte funktsiooni – jaotab samba poolt vundamendile ülekantava jõu, vähendades pinget vundamendi projekteeritud takistusele ning tagab samba kinnitamise selle külge ankrupoltide abil. Kraana talad võivad toetuda konsoolile, Seinapaneelid, tehnoloogiline side jne.

Võimsad vardad, nagu sambad, nagid, raskete sõrestike elemendid, on valmistatud üksikutest laia äärikuga I-taladest või mitmest valtsprofiilist. Komposiitvardad võivad olla täisseinalised, täis- või läbiseinalised.

Läbivad jagunevad omakorda mittekaldvõrega varrasteks, võreks ja perforeeritud. Klambriteta varraste oksad (rihmad) on kombineeritud terasplekist ribade, jäikade sisetükkide või perforeeritud lehtedega. Perforeeritud vardaid saab valmistada ka painutatud-keevitatud siksak-lõigatud lehtedest või valtsprofiilidest, mis pärast eelkujundamist liidetakse ristikujuliseks lõikeks. Kogu oma atraktiivsuse tõttu leiavad perforeeritud vardad piiratud kasutust, mis on seotud lisatoimingutega ja vajadusega omada seadmeid töödeldavate detailide kujuliseks lõikamiseks ja painutamiseks painutatud kanalite või nurkade kujul. Perforeeritud valtsprofiilidest riiulite valmistamisel on vajalikud sirgendustoimingud, kuna pärast esialgse profiili lõikamist painutatakse saadud toorikuid algses valtsmetallis jääkpingete tõttu erinevates suundades.

Väikeste põikimõõtmetega varraskonstruktsioonide elemendid on konstrueeritud ümmargustest või ristkülikukujulistest torudest, üksikutest või paarisnurkadest. Pingeseisundi tüübi järgi jaotatakse vardad tsentraalselt kokkusurutud, ekstsentriliselt kokkusurutud ja kokkusurutud-painutamiseks. Sarnast klassifikatsiooni kasutatakse tõmbeelementide nimetamisel.

Sambad kannavad koormuse pealiskonstruktsioonilt vundamentidele ja koosnevad kolmest osast:

Pea, millele toetub pealiskonstruktsioon, koormates kolonni;

Varras - peamine konstruktsioonielement, mis kannab koormuse peast alusele;

Alus, mis kannab koormuse vardalt vundamendile.

Joonis 40 Tsentraalseks kokkusurumiseks töötavate varraste skeemid:

a) veerg,

b) raske sõrestiku kokkusurutud varras,

1- vundament, 2- alus, 3- varras, 4-pea.

Vastavalt staatilisele diagrammile ja laadimise olemusele võivad veerud olla:

2. mitmetasandiline.

Veerud ja kokkusurutud vardad on:

1. tahke;

2. otsast lõpuni.

Tahked veerud

Tahke samba tavaline sektsioon on konstrueeritud laia äärikuga I-tala kujul, valtsitud või keevitatud, mida on kõige mugavam valmistada automaatse keevitamise abil ja mis võimaldab tugikonstruktsioonide lihtsat ühendamist. Allpool on Erinevat tüüpi tahkete sammaste lõigud.

Joonis 41 (a, b, c, d)

Joonis 41 Tahkete vardade avatud osad:

a) valtsitud I-tala;

b) keevitatud komposiit-I-tala;

c) valtsitud nurkadest tehtud rist;

d) sama, ribadest keevitatud;

e) sama, tugevduselementidega;

e) kanalitest ja I-kiirtest.

A- valtsitud laia äärikuga I-talale kolonni tüüpi b=h, mis ei rahulda võrdse stabiilsuse tingimust, kuid annab siiski sammastele üsna sobiva ristlõike.

b- 3 lehest koosnevad keevitatud sambad on materjalikulu osas üsna ökonoomsed, kuna neil võib olla arenenud ristlõige, mis tagab kolonnile vajaliku jäikuse.

V- on võrdselt stabiilsed kahes suunas ja neid on ka lihtne valmistada. Kergete koormate jaoks võivad need koosneda 2 suure kaliibriga nurgast.

G- kasutatakse raskete sammaste keevitamiseks (3 lehte).

d- kohaliku stabiilsuse tingimustest ei tohiks ristsamba lehe vaba eend ületada 15-22 lehe paksust (olenevalt samba üldisest paindlikkusest).

e- lihtne, kuid pindalalt piiratud ja terasetarbimiselt vähem ökonoomne (alates 3 valtsprofiilist).

Keevitamine võimaldab saada suletud sektsiooni sambaid, mida suure koormuse korral saab tugevdada lehtedega või nurkadest, õhukese seinaga painutatud profiilidest saab kerge samba ökonoomse ristlõike.

Läbi veergude

Läbi varda tsentraalselt kokkusurutud kolonn koosneb tavaliselt kahest harust (kanalitest või I-taladest), mis on omavahel võrega ühendatud (vt joon. 42 a ¸ c). Okstega lõikuvat telge nimetatakse materjaliks; okstega paralleelne telg on vaba. Okste vaheline kaugus määratakse kindlaks varda võrdse stabiilsuse tingimusest.

Soodsam on asetada kanalid keevitatud sammastesse, mille riiulid on sissepoole (vt joonis 42 a), kuna sel juhul kasutatakse paremini kolonni mõõtmeid. Väiksematel sammastel võivad olla valtsitud või keevitatud I-taladest oksad (vt joonis 42 c).

Kahest harust koosnevates sammastes on vaja okste vahele jätta vaba vahe (100-150 mm), et võimaldada sisepinna värvimist.

Pikad vardad, mis kannavad taevast

Tala - on pikk element, mille pikkus on oluliselt suurem kui ristlõike iseloomulik suurus. Ehituskonstruktsioonide osana töötab tala peamiselt painutamisel, mistõttu on soovitatav teha see õhukese seinaga ristlõige. Kõige populaarsemad on I-talad, mis on H-kujuline profiil, mis on moodustatud kahe paralleelse ääriku ja neid ühendavast seinast.

Joonis 1 - I-talad valtspingi jahutil

Põrandatalad valmistatud erinevaid materjale. Kõige populaarsem variant on keevitatud või valtsitud I-tala. Metallist põrandatalade arvutamine toimub tugede arvu, seinte tugimustri ja alusele kinnitamise, töötingimuste ja muude tegurite alusel. Arvutuse põhjal valitakse majanduslikult kõige vastuvõetavam talavariant.

Vajadusel teostatakse metallist põrandatalade tugevdamine. Sellised meetmed on vajalikud, kui selle elemendi töötamise ajal mõjutavad horisontaalsed koormused, mis võivad põhjustada selle omaduste vähenemist ja hävimist. Selle nähtuse vältimiseks tugevdatakse metalltalasid ühel järgmistest viisidest:

• ülekatete kasutamine ristlõike suurendamiseks (joon. 2a, 2b);
• betoonkate (joonis 2c);
• sprengeli kasutamine (joonis 2d);
• vahetükkide või pingutusseadmete kasutamine pinge reguleerimiseks (joonis 2e, 2f);
• lisatugede kasutamine (joon. 2g, 2h).

Riis. 2 - Meetodid talade tugevdamiseks

Sõltuvalt valmistamismeetodist eristatakse järgmisi metallist põrandatalasid:

• kuumvaltsitud I-talad on odavaim ja lihtsam variant, mis hõlmab kaubanduslikult toodetud valtstoodete kasutamist;
• keevitatud, poltidega, neetitud talasid toodavad spetsialiseerunud ettevõtted ja need võimaldavad lahendada mittestandardseid ehitusprobleeme.

Kuumvaltsitud I-talad metallist põrandatalad

Suurem osa ehituses kasutatavatest I-taladest toodetakse kuumvaltsimise teel pidevvalatud toorikutest. Sõltuvalt toote tootmistehnoloogiast ja geomeetrilistest omadustest eristatakse mitut talade rühma.

Kaldääriku servadega I-talad vastavalt standardile GOST 8239

Seda tüüpi tooteid eristab see, et riiulite sisemised servad on 6–12° kaldega võrreldes väliste servadega. Sellistel toodetel on järgmised omadused:

• toodetud profiilid - tala 10 kuni tala 60 (arv näitab kõrgust sentimeetrites);
• profiili laius - 55-190 mm;
• seina paksus - 4,5-12 mm;
• riiuli paksus – 7,2-17,8 mm.

Põrandataladena saab kasutada ääriku nõlvadega tugevdatud I-talasid vastavalt standardile GOST 19425, mis töötati algselt välja rippteede tootmiseks ja kaevandusšahtide tugevdamiseks.

Joonis 3 – Kaldäärikutega tala

Paralleelsete servadega I-talad vastavalt standardile GOST 26020

Viimasel ajal on ehituses eelistatud säästlikumaid paralleelääriku servadega I-talasid. Lisaks etteantud standardile toodetakse selliseid tooteid ka STO ASChM 20-93 järgi (neil on väikesed geomeetrilised erinevused).

Tavaliste I-talade omadused:

• toodetud profiilid - tala 10B1 kuni tala 100B4 (number näitab kõrgust sentimeetrites, täht "B" on tavaline profiil, viimane number– standardsuuruse number sama pikkusega rühmas);
• profiili laius - 55 kuni 320 mm;
• seina paksus - 4,1-19,5 mm;
• riiuli paksus – 5,7-32,5 mm.

• toodetud profiilid - tala 20Ш1 kuni tala 70Ш5 (Ш - laia ääriku tüüp);
• profiili laius - 150-320 mm;
• seina paksus – 6,0-23,0 mm;
• riiuli paksus – 9,0-36,5 mm.

• toodetud profiilid - prussist 20K1 kuni tala 40K5 (K - kolonni tüüp);
• profiili laius - 200 kuni 400 mm;
• seina paksus - 6,5-23,0 mm;
• riiuli paksus - 10,0 kuni 35,5 mm.

Joonis 4 - Paralleeläärikutega tala

Keevitatud, poltidega ja needitud põrandatalad

Seda võimalust kasutatakse juhul, kui metallist põrandatalade mõõtmed erinevad standardsetest või valtsitud I-talad ei vasta projekteerimistingimustele üldise stabiilsuse, jäikuse või tugevuse osas. Lisaks eelistatakse “monteeritavaid” talasid, kui need on säästlikumad või parim tase tööomadused.

Enim kasutatav on keevitatud tala, mis valmistatakse automaatse sukelkaarkeevitusega. Esialgses etapis viiakse läbi metalli lõikamine, puhastamine ja sirgendamine, keevitamiseks mõeldud lõikeservad ning seejärel otse elementide ühendamine üheks tervikuks. Peale keevitamist valmis toode sirgendatud, et kõrvaldada termilised deformatsioonid (seene kuju).

Sel viisil saate mitte ainult standardsed suurused, aga ka muutuva ristlõikega tooteid, tugevdatud või bistal I-talasid.

Tala ei ole ehituses mitte ainult põrandakatete ja põrandatevahelised laed, vaid ka element, mis täidab kogu hoone konstruktsiooni kinnitamise funktsioone, andes sellele vajaliku jäikuse. Ehituses kasutatavate materjalide ja toodete loetelust leiate palju võimalikke põrandatalade valmistamise võimalusi. Kuid peamised ja kõige sagedamini kasutatavad kandetalade tüübid on metall, raudbetoon ja puit.

Puidust põrandatalad peavad vastama sellistele nõuetele nagu tugevus, jäikus, Tuleohutus. Tala arvutatakse sõltuvalt valitud materjalist.

Tala on põranda võtmefragment, mille eesmärk on eraldada maja põrandad, samuti kanda ja jaotada koormust ülal asuvatelt komponentidelt - seinad, katus, kommunikatsioonid, mööbel, sisustusdetailid.

Puittalade eelised:

madal töömahukus paigaldamise ajal võrreldes metalli või raudbetooni analoogidega;

puitmaterjalide hindade taskukohasus;

kiire paigaldamine ilma kalleid mehhanisme ja tööriistu kasutamata;

esteetiline välimus;

kerge kaal;

hooldatavus.

Puittalade puudused:

ilma spetsiaalse kaitsva immutamiseta, tuleohtlik;

madal tugevus võrreldes raudbetoon- või metalltaladega;

vastuvõtlik niiskusele, seentele ja elusorganismidele;

võib temperatuurimuutuste tõttu deformeeruda.

Puidust põrandatalade tüübid

Puidust põrandatalad liigitatakse sektsiooni tüübi, materjali ja suuruse järgi.

Põrandatalade pikkus sõltub seinte vahelisest kaugusest. Sellele väärtusele peate lisama seinale toetumise varu - tavaliselt lisage mõlemale küljele 200-250 mm.

Ristlõike järgi jagunevad puittalad järgmisteks tüüpideks:

ruut;

ristkülikukujuline;

I-tala;

ümmargune või ovaalne.

Tala ruudukujulist osa peetakse kõige ebasoodsamaks, kuna see sobib kõige vähem elemendi jõudude diagrammi jaoks.

Viide! Jõudiagrammid - sisejõudude muutuste graafiline kuvamine kogu tala pikkuses. Neid kasutatakse lubatud koormuste arvutamisel.

Enamik parim variant Puitpõrandate valimisel kasutatakse ristkülikukujulise ristlõikega talasid, mille lühike külg on horisontaalselt ja pikem külg vertikaalselt, kuna tugevust mõjutab paremini kõrguse kui laiuse suurendamine.

Põrandatala I-sektsioon koosneb alumises ja ülemises osas laiendatud elementidest ning keskel on see maksimaalselt vähendatud võimalikud suurused. See ristlõike valik vähendab oluliselt puidu tarbimist ja võimaldab ratsionaalset kasutamist.

I-talade ostmine pole nii lihtne, kuna neid iseloomustab keeruline tootmistehnoloogia. Samal põhjusel leidub neid ehituses harva.

Pööningupõrandate ehitamiseks kasutatakse reeglina ümmarguse või ovaalse ristlõikega puittalasid. Olenevalt läbimõõdust on ümmargustel taladel suur paindekindlus. Lisaks tuleb arvestada, et põrandatalad on puidust ja üsna piiratud mõõtmetega. Nende maksimaalne pikkus on 7,5 jooksvat meetrit.

Materjali järgi liigitatakse puitpõrandatalad järgmisteks tüüpideks:

täispuidust või laudadest;

lamineeritud spoonist.

Meie kodulehelt leiate majade projekteerimisteenust pakkuvate ehitusettevõtete kontaktid. Esindajatega saab otse suhelda, külastades majade näitust “Madala kõrgusega maa”.

Laudade ja täispuidu kasutamine talakonstruktsioonis

Tavalise laud- või massiivpruss ei tohi olla pikem kui 4–6 m ja see on peaaegu pool vahemaast, millega liimpooniga hakkama saab.

Tihti valmistavad ehitajad talad otse kohapeal kokku kinnitatud laudadest. Kvaliteedi ja tugevuse poolest võivad need tugevast talastruktuurist kõvasti ületada. Lisaks saate talade paksust varieerida kokkutõmmatud laudade arvu järgi.

Ühendused tehakse mutritega poltide ja kummist või plastikust seibidega. Nad takistavad kokkupuudet metallist kinnitus niiskust ja sellele järgnevat korrosiooni ning takistab mutteri pingutamisel puitu sisse lõikamast.

Kui tahkete talade pikkust või tugevust on vaja suurendada, kinnitatakse need kokku ja seda tehakse põrandate paigaldamisel tavaliselt käsitsi. Liimpuit koosneb algselt mitmest ettevõttes kokku liimitud prussist. Liimpooni paksuse määrab pressi all kokku liimitud materjalikihtide arv. Nii antakse puidule täiendavaid tugevusomadusi, liimpoonist valmistatud prussi pikkus võib olla kuni 12 meetrit.

Pärast liimimist säilitab puit kõik puidu omadused, st naelutab, saagib ja lõikab suurepäraselt. Kuid lamineeritud puidust põrandatalad on palju kallimad, nii et enne nende valimist tuleb mõelda, kas eesmärk õigustab vahendeid. Sageli kasutatakse seda tüüpi talasid kaarekujulise lae loomiseks.

Puit põrandatalade valmistamiseks

Väikeste majade ja hoonete kandvate põrandatalade jaoks kasutatakse valdavas enamuses okaspuitu.

Kuid te ei tohiks kategooriliselt keelduda kohalike puiduliikide kasutamisest. Alates iidsetest aegadest on stepipiirkondades, kus okaspuid pole, kasutatud tamme, akaatsia ja vahtrat. Nende peamine nõue on niiskus, mille optimaalsed väärtused on 12–14%.

Pööningukorrustel, kus definitsiooni järgi peab alati olema kuiv ja tagatud õhuringlus, muutuvad kohalikest puiduliikidest valmistatud talad aastatega vaid tugevamaks ning nende tööomadused ei jää alla metalltaladele.

Puitpõrandatalade kvaliteedist ja tugevusest

Põrandatalade arvutamisel kasutavad disainerid kindlaksmääratud omaduste ja tööstandarditega ehitusmaterjale, tuginedes rakendusmehaanika ja materjalide tugevuse seadustele. Seda teades tekib küsimus: kuidas said individuaalmajade ehitajad ilma selle teadmiseta hakkama sada aastat tagasi? Samas on nende ehitatud majad tänaseni elus.

Seletus on lihtne: need jätsid kasutatud materjalidele palju suurema ohutusvaru. Veidi hiljem arvutati Nõukogude GOST-id teadlikult ja kiideti heaks suurte, mõnikord kuni 100% ohutusvarudega. See on ebaökonoomne, kohati tülikas ja pretensioonikas, kuid töökindlus oli prioriteet ja jääb ehituses alati kõige olulisemaks näitajaks. Täna on see praktika asendatud täpne arvutus puittala - see võimaldab teil mitte üle maksta liigse, nõudmata tugevuse eest.

Võrdlus vanade meetoditega tunduks põrandatalade kirjeldamisel kohatu, kui mitte ainult üks asjaolu.

Ostes turult kindla suurusega puitu või prusse, eelnevalt välja arvutatud omadustega, ostab ilma suurema kogemuseta eraarendaja sageli vale materjali, mis tagab töökindluse.

Paljud näiliselt tähtsusetud nüansid võivad kõik arvutused tühistada:

kõrge õhuniiskus;

vastutustundetu ladustamine;

varjatud defektid;

ümberhindamine;

halvad lineaarsed geomeetrilised parameetrid;

etteantud puiduhaigused.

On ainult üks järeldus ja väljapääs: turg püüab alati algajat ehitajat petta, seega on parim viis raha säästa usaldada töö professionaalile.

Mõõtmete arvutamise põhilised lähtekohad

Enne puittalade paigaldamist tuleks need lõigata vajaliku suuruseni või ühendada.

Talade otsad süvistatakse seintesse vähemalt 15 cm ulatuses, pahteldades või ilma.

Hoone kandvate seinte paksus on tavaliselt vähemalt üks telliskivi ehk seinaplokkide kasutamisel 25 cm - 20 cm See tähendab, et seintele toetuvad talade otsad on kaitstud väliste atmosfäärimõjude eest.

Liimtala puhul saate vähendada läbitungimist seintesse 10 cm-ni.Äärmisel juhul võivad talad ulatuda 7 cm sügavusele, kuid kasutatava tala materjal peab olema parima kvaliteediga.

Video kirjeldus

Puitpõrandatalade arvutamise kohta lisateabe saamiseks vaadake videot:

Purelid, sildid, samm, ankurdamine: 10 põhikontseptsiooni ja paigaldustingimusi

Põrandatalad on kandev element, see on kogu konstruktsiooni tugevuse aluseks.

Talade konstruktsioon, mille sildeulatus (tala pikkus) on 6 m või vähem, eeldab koormust talade ja põranda vahelise täidise kaalust.

Talad paigaldatakse lühema küljega paralleelselt. Talade vaheline kaugus, mida nimetatakse sammuks, sõltub materjalist ja sektsioonist.

Talade samm sõltuvalt nende tüübist: plangud - 60 kuni 80 cm; puidust - 60 kuni 100 cm; palkidest ja lamineeritud spoonist - 60 kuni 120 cm.

Üle 6 m laiused on kaetud suure ristlõikega taladega.

Puittalade ristlõige määratakse arvutuslikult, praktikas jääb selle kõrgus vahemikku 4–5% ava pikkusest.

Seinte ja lagede kinnitamiseks ankurdatakse talade otsad kas seintesse või kasutatakse terassidemeid.

Ankruid on võimalik astuda läbi ühe tala, kuid mitte harvem.

Kõrge õhuniiskusega ruumides tuleks laetalad jätta avatuks.

Põrandate paigaldamiseks laotakse mööda talasid plangu- või puitpalgid, mille külge naelutatakse põrandalauad.

Arvutamiseks peate teadma talade vahelist kaugust, ava laiust ja konstruktsiooni koormust Allikas piorit.ru

Kuidas arvutada

Puidust põrandatalade arvutamiseks pole alati veebikalkulaatorit vaja. Piisab mõne valemi ja järgmiste andmete teadmisest:

puitpõranda tala pikkus (kandvate seinte vaheline kaugus);

talade vaheline kaugus (nende samm);

koormus konstruktsioonile.

Põrandatalade arvutamine võimaldab teil konstruktsiooni jäikuses ja tugevuses mitte kahtlust olla ning määrab konkreetse sektsiooni jaoks lubatud maksimaalse pikkuse.

Video kirjeldus

Miks põrandatala lõhkes, vaata videost:

Konstruktsiooni koormuse väljaselgitamiseks on vaja lisada muutuv väärtus ja konstantne väärtus. Viimane sisaldab talade endi eelmassi, soojustust, laevooderdust, karedaid ja viimistluspõrandaid. Ajutine sisaldab mööbli ja inimeste massi - ligikaudu 150 kg/m2 - vastavalt eluruumide regulatiivsetele dokumentidele.

Pööningu puhul võib koormuse väärtus olla väiksem, kuid parem on mitte riskida ja kasutada arvutustes sama. Nii tagate teatud ohutusvaru ja edaspidi saate soovi korral pööningul pööningu sisustada ilma kandvaid elemente rekonstrueerimata.

Puittala arvutamine toimub järgmiste valemite abil:

Mmax = (q*l2)/8;

Wreq = Mmax/130.

q on koormus ruutmeetri kohta. m põrandat, sealhulgas konstruktsioonide mass ja 150 kg kasulikku väärtust. Näidatud väärtused tuleb korrutada talade vahelise kaugusega, kuna arvutused nõuavad koormust lineaarmeetri kohta ja algselt arvutatakse väärtus ruutmeetri kohta.

l2 - kandeseinte vaheline kaugus, millele serv toetub, ruudukujuliselt.

Teades Wrequirementi, saate valida põranda osa. W = b*h2/6. Teades W-d, koostatakse võrrand ühe tundmatuga. Siin piisab ühe geomeetrilise karakteristiku b (lõike laius) või h (selle kõrgus) määramisest.

See on tähtis! Vaatamata arvutuste näilisele lihtsusele on parem mitte usaldada neid ilma erihariduseta inimestele, kuna vea hind võib olla väga kõrge.

Metallist talad: traditsiooniline töökindlus

Kui arendajal on võimalus ja soov ambitsioonikamaks ja suuremahuliseks ehituseks, kasutab ta erineva sektsiooniga metallpõrandatalasid: erineva äärikusuurusega nurk, kanal, T-tala, I-tala. Kui välistada metalli korrosiooni võimalus, siis tugevuse poolest selliseid talasid ei asenda. Kuid metalli kasutamist üksikelamuehituses piiravad mitmed muud näitajad:

metalliga on kõrgusel raske töötada;

paigaldamiseks on vaja spetsiaalseid mehhanisme;

keevitamine, metalli lõikamine ja korrosiooni eest kaitsmine on lisakulud;

materjali kõrge hind;

metalltalad peavad olema pööningupoolsest küljest isoleeritud.

Metallist taladel on ka positiivseid külgi:

nad ei põle;

vastupidavam;

metallist sildevahesid saab teha pikemaks ja põrandatalade vaheline kaugus võib olla suurem;

Metalltalade tüübid on väga mitmekesised ja võimaldavad teil luua peaaegu igasuguse keerukusega struktuure.

Järeldus

Põranda tüübi, talade materjali valimine, projekti hoolikas ettevalmistamine, koormuste arvutamine, sh kasutamine Interneti-kalkulaator- see on kõik meeldivad mured, mida saab ohutult üle kanda professionaalide õlgadele. Ja siis on neid muresid aastate pärast mõnus meenutada, nautides hea soliidse kodu hubasust ja mugavust.