ja-belka

Istnieją dwie standardowe formy belek -:

• Rolled I-beam, formed by Walcowanie na gorąco, walcowanie na zimno or wyrzucenie (depending on material).

• Blachownica, formed by spawalniczy (or occasionally sworzniowy or nitowanie) talerze.

I-beams are commonly made of stal konstrukcyjna but may also be formed from aluminium or other materials. A common type of I-beam is the legar ze stali walcowanej, (RSJ)—sometimes incorrectly rendered as wzmocniony stalowy legar,. brytyjski and Normy europejskie also specify Universal Beams (UBs) and Universal Columns (UCs). These sections have parallel flanges, as opposed to the varying thickness of RSJ flanges which are seldom now rolled in the UK. Parallel flanges are easier to connect to and do away with the need for tapering washers. UCs have equal or near-equal width and depth and are more suited to being oriented vertically to carry axial load such as columns in multi-storey construction, while UBs are significantly deeper than they are wide are more suited to carrying bending load such as beam elements in floors.

ja-legary—I-beams engineered from wood with płyta pilśniowa and/or tarcica klejona warstwowo—are also becoming increasingly popular in construction, especially residential, as they are both lighter and less prone to warping than solid wooden legary. Jednak pojawiły się pewne obawy dotyczące ich szybkiej utraty siły w ogniu, jeśli nie są chronione.

Projekt do gięcia 

Największe naprężenia (${\ Displaystyle \ sigma _{xx}}$) w zginanej belce znajdują się w miejscach najbardziej oddalonych od osi neutralnej.

A beam under bending sees high stresses along the axial fibers that are farthest from the Oś neutralna. Aby zapobiec uszkodzeniu, większość materiału w belce musi znajdować się w tych regionach. Stosunkowo mało materiału jest potrzebne w obszarze blisko osi neutralnej. Ta obserwacja jest podstawą dla przekrojów -poprzecznych belek-; oś obojętna biegnie wzdłuż środka środnika, który może być stosunkowo cienki, a większość materiału może być skoncentrowana w pasach.

The ideal beam is the one with the least cross-sectional area (and hence requiring the least material) needed to achieve a given moduł przekroju. Since the section modulus depends on the value of the moment bezwładności, wydajna belka musi mieć większość materiału umieszczoną jak najdalej od osi neutralnej. Im dalej dana ilość materiału znajduje się od osi neutralnej, tym większy jest moduł przekroju, a zatem można oprzeć się większemu momentowi zginającemu.

When designing a symmetric I-beam to resist stresses due to bending the usual starting point is the required section modulus. If the allowable stress is ${\displaystyle \sigma _{\mathrm {maks}}}$ and the maximum expected bending moment is ${\ Displaystyle M _ {\ operatorname {max}}}$, to wymagany moduł przekroju jest podawany przez³

• ${\ Displaystyle S ={\ cfrac {M _{\ operator {maks}}}{\ sigma _{\ operator {maks}}}}={ \cfrac {I}{c}}}$

where ${\ Displaystyle I}$ is the moment of inertia of the beam cross-section and ${\displaystyle c}$ is the distance of the top of the beam from the neutral axis (see teoria wiązki for more details).

For a beam of cross-sectional area ${\displaystyle a}$ and height ${\ Displaystyle h}$, the ideal cross-section would have half the area at a distance ${\ Displaystyle h/2}$ above the cross-section and the other half at a distance ${\ Displaystyle h/2}$ below the cross-section.³ For this cross-section

• ${\ Displaystyle I ={\ Cfrac {ah {2}} {4}}; S =0 0,5ah}$

Jednak tych idealnych warunków nigdy nie można osiągnąć, ponieważ materiał jest potrzebny w sieci z powodów fizycznych, w tym z powodu odporności na wyboczenie. W przypadku belek z szerokim-kołnierzem wskaźnik przekroju wynosi w przybliżeniu

• ${\ Displaystyle S \ około 0 0,35ah}$

co jest lepsze niż w przypadku belek prostokątnych i okrągłych.

Zagadnienia 

Though I-beams are excellent for unidirectional bending in a plane parallel to the web, they do not perform as well in bidirectional bending. These beams also show little resistance to twisting and undergo sectional warping under torsional loading. For torsion dominated problems, belki skrzynkowe and other types of stiff sections are used in preference to the I-beam.

Kształty i materiały (USA) 

Zardzewiała nitowana stal I-belka

W Stanach Zjednoczonych najczęściej wymienianym I-belkiem jest szeroki-kształt kołnierza (W). Te belki mają kołnierze, których wewnętrzne powierzchnie są równoległe na większości ich powierzchni. Inne belki dwuteowe obejmują kształty według normy American Standard (oznaczone jako S), w których wewnętrzne powierzchnie kołnierzy nie są równoległe, oraz pale H- (oznaczone jako HP), które są zwykle używane jako fundamenty palowe. Szerokie-kształty kołnierzy są dostępne w klasie ASTM A992,⁴ which has generally replaced the older ASTM grades A572 and A36. Ranges of yield strength:

• A36: 36,000 psi (250 MPa)

• A572: 42,000–60,000 psi (290–410 MPa), with 50,000 psi (340 MPa) the most common

• A588: Similar to A572

• A992: 50,000–65,000 psi (340–450 MPa)

Podobnie jak większość produktów stalowych, belki I- często zawierają pewną ilość materiałów pochodzących z recyklingu.

Normy 

Następujące normy definiują kształt i tolerancje przekrojów stalowych belek dwuteowych:

Normy europejskie 

• EN 10024, Hot rolled taper flange I sections – Tolerances on shape and dimensions.

• EN 10034, Structural steel I and H sections – Tolerances on shape and dimensions.

• EN 10162, Cold rolled steel sections – Technical delivery conditions – Dimensional and cross-sectional tolerances

Podręcznik AISCedytować

The Amerykański Instytut Konstrukcji Stalowych (AISC) publishes the Steel Construction Manual for designing structures of various shapes. It documents the common approaches, Dopuszczalna wytrzymałość projektu (ASD) and Projekt współczynnika obciążenia i oporu (LRFD), (starting with 13th ed.) to create such designs.

Inny 

• DIN 1025-5

• ASTM A6, amerykańskie belki standardowe

• BS 4-1

• JEST 808 – Dimensions hot rolled steel beam, column, channel and angle sections

• AS/NZS 3679.1 – Australia and New Zealand standard⁵

Oznaczenie i terminologia 

Szeroki-kołnierz I-belka.

• In the Stany Zjednoczone, steel I-beams are commonly specified using the depth and weight of the beam. For example, a "W10x22" beam is approximately 10 in (254 mm) in depth (nominal height of the I-beam from the outer face of one flange to the outer face of the other flange) and weighs 22 lb/ft (33 kg/m). Wide flange section beams often vary from their nominal depth. In the case of the W14 series, they may be as deep as 22.84 in (580 mm).⁶

• In Kanada, steel I-beams are now commonly specified using the depth and weight of the beam in metric terms. For example, a "W250x33" beam is approximately 250 millimetres (9.8 in) in depth (height of the I-beam from the outer face of one flange to the outer face of the other flange) and weighs approximately 33 kg/m (22 lb/ft; 67 lb/yd).⁷ I-beams are still available in U.S. sizes from many Canadian manufacturers.

• In Meksyk, steel I-beams are called IR and commonly specified using the depth and weight of the beam in metric terms. For example, a "IR250x33" beam is approximately 250 mm (9.8 in) in depth (height of the I-beam from the outer face of one flange to the outer face of the other flange) and weighs approximately 33 kg/m (22 lb/ft).⁸

• In Indie I-beams are designated as ISMB, ISJB, ISLB, ISWB. ISMB: Indian Standard Medium Weight Beam, ISJB: Indian Standard Junior Beams, ISLB: Indian Standard Light Weight Beams, and ISWB: Indian Standard Wide Flange Beams. Beams are designated as per respective abbreviated reference followed by the depth of section, such as for example ISMB 450, where 450 is the depth of section in millimetres (mm). The dimensions of these beams are classified as per IS:808 (as per BIS).^{wymagany cytat}

• In the Zjednoczone Królestwo, these steel sections are commonly specified with a code consisting of the major dimension (usually the depth){{0}}x-the minor dimension-x-the mass per metre-ending with the section type, all measurements being metric. Therefore, a 152x152x23UC would be a column section (UC = universal column) of approximately 152 mm (6.0 in) depth 152 mm width and weighing 23 kg/m (46 lb/yd) of length.⁹

• In Australia, these steel sections are commonly referred to as Universal Beams (UB) or Columns (UC). The designation for each is given as the approximate height of the beam, the type (beam or column) and then the unit metre rate (e.g., a 460UB67.1 is an approximately 460 mm (18.1 in) deep universal beam that weighs 67.1 kg/m (135 lb/yd)).⁵

Belki ażurowe 

Belki ażurowe are the modern version of the traditional "belka ażurowa" which results in a beam approximately 40–60 percent deeper than its parent section. The exact finished depth, cell diameter and cell spacing are flexible. A cellular beam is up to 1.5 times stronger than its parent section and is therefore utilized to create efficient large span constructions.¹⁰