Стандартні профілі прокату
Профіль- це форма поперечного перерізу прокатного виробу.
Сортамент - це сукупність прокатних профілів що відрізняються за формою і розмірам.
В сортаменті вказано: перелік прокатних профілів з вказівкою форми, геометричних характеристик, маси одиниці довжини, допусків і умов постачання. Різноманітність видів профілів, що входять в сортамент, а також досить часта градація розмірів одного виду профілю забезпечують економічне проектування конструкцій при нагоді створення різноманітних конструктивних форм.
Стандартні профілі прокату: куткові профілі, двутавр, швелер.
Куткові профілі
Куткові профілі прокатують у вигляді равнополочных (ГОСТ 8509-72) і нерівнополочних (ГОСТ 8510-72 ) куточків. Сортамент куточків дуже великий: від дуже малих профілів з площі перерізу 1-1,5 см2 до потужних профілів з площею перерізу 140 см2. Полиці куточків мають паралельні грані, що полегшує конструювання. Широке застосування куточки мають в легких наскрізних конструкціях. Робочі стержні з куточків зазвичай компонуються в симетричні перерізи з двох або чотирьох куточків. Економічніші куточки з меншою товщиною полиць. У стислих стержнях перерізи, складені з тонких куточків, мають більшу стійкість. У стержнях з отворами для болтів послаблення перерізу отворами тим менше, чим тонше.
Двутаври
Двутаври - основний балочний профіль - має найбільшу різноманітність по типах, які відповідають певним сферам застосування.
Балки двотаврові звичайні (ГОСТ 8239-72 ) мають ухил внутрішніх граней полиць і позначаються номером, що відповідає їх висоті в сантиметрах. У сортамент входять профілі від № 10 до № 60. Стінки у великих двутавров мають мінімальну товщину, за умовами стійкості досягають 1/55 висот двутавра. Чим тонше стінка, тим вигідніше переріз балки при роботі її на вигин. Проте за умовами технології плющення у більшості двутавров стінки виходять значно товще, ніж це потрібно по умові їх стійкості. Завдяки зосередженню матеріалу в полицях двутавры мають велику жорсткість відносно осі х, але невелика ширина полиць робить їх малостійкими відносно осі у. Двутавры застосовуються в елементах (балках), що згинаються, а також в гілках гратчастих колон і різних опор, де для їх стійкості застосовуються складені перерізи.
Балки двотаврові широкополочные мають паралельні грані полиць . Широкополочні двутаври прокатуються трьох типів: нормальні двутаври (Б), широкополочні двутавры (Ш), колонні двутаври (К). Висота балочних профілів (Б) і (Ш) досягає 1000мм при відношенні ширини полиць до висоти від b: h = 1 : 1,65 (при малих висотах) до b: h = 1 : 1,25 (при великих висотах). Колонні профілі (К) мають відношення ширини полиць до висоти, близьке 1:1, що надає їм стійкість відносно осі у.
Конструктивних переваги (паралельність граней полиць і потужність перерізів) дозволяють застосовувати широкополочные двутавры у вигляді самостійного елементу (балки, колони, стержні важких ферм), що не вимагає майже ніякої обробки, що знижує трудомісткість виготовлення конструкцій в 2-3 рази.
З широкополочних двутаврів шляхом розрізання полиці в подовжньому напрямі отримують таврові профілі, зручні для застосування в рішотчастих конструкціях. У міру розширення виробництва широкополочних двутавров застосування звичайних двутавров скорочується.
Розвиток автоматичного зварювання створює сприятливі умови для виробництва зварних двутаврів з універсальної сталі по певному сортаменту, що дає можливість користуватися ними так само, як і прокатними.
Швелери
Геометричних характеристики перерізу швелерів визначаються його номером, який відповідає висоті стінки швелера (у сантиметрах). Сортамент (ГОСТ 8240-72 ) включає швелери від № 5 до № 40 з ухилом внутрішніх граней полиць. Ухил внутрішніх граней полиць утрудняє конструювання. У ГОСТ входять і швелери з паралельними гранями полиць, переріз яких має кращі розрахункові характеристики відносно осей х і у і конструктивніші, оскільки спрощують болтові кріплення до полиць. Швелери застосовуються в потужних стержневих конструкціях (мостах, вкликопролітних фермах і т. п.), а також в колонах, зв'язках і покрівельних прогонах.
Стержні зі швелерів, працюючі на осьову силу, компонуються в жорсткі відносно осей х і у симетричні перерізи.
Питання для самоперевірки
1. Що називають центром ваги?
2. Положення центру тяжіння твердого тіла .
3. Як обчислюють координати центра паралельних сил ?
4. Що називається силою тяжіння?
5. За визначають координати центру ваги тіла для об’єму, тонкої однорідної пластини, лінії.
6. Координати центру ваги складних фігур.
7. Що таке сортамент?
8. Назвіть основні прокатні профілі, та їх характеристику.
Питання для самостійного вивчення:
1. Стандартні профілі прокату
Література:
Бычков Д.В., Миров И.О. Теоретическая механика, М.: Высш. школа 1976 с.101-108
Техническая механика. Учебник для техникумов / Эрдеди А.А., Аникин И.В., Медведев Ю.А. – М.: Высш.школа, 1980 - с. 61- 68
Сортамент прокатних профілів
Модуль 2 Опір матеріалів