Wat is een balk. I-beam: wat is het, voordelen, toepassing, kenmerken, prijzen Algemene informatie over het apparaat en doel

01.11.2019

In het moderne bouwprocessen heel vaak worden gewapend beton, stalen en houten balken gebruikt. Laten we proberen te bepalen wat voor soort structureel element het is en wat het doel ervan is.

Wat is een balk?

Moderne constructie is een verscheidenheid aan materialen en processen voor hun verwerking. Om constructies te versterken wordt vaak een balk gebruikt - een element dat een horizontale of hellende balk is, meestal buigend. Het is dit detail waarmee u het gewicht kunt verminderen metalen structuren en de kwaliteit ervan verbeteren.

In moderne bouwprocessen is een in horizontale positie geplaatste balk verantwoordelijk voor de dwarsbelasting van de vloer. Maar sommige situaties dwingen je om rekening te houden met mogelijke natuurlijke invloeden, bijvoorbeeld aardbevingen, krachtige orkanen en andere rampen.

Je weet al wat een balk is, maar welke invloed heeft dit op gebouwsteunpunten? Het gaat over over ophangingen, wanden, kolommen en verschillende staven waarop een versterkend constructie-element zich bevindt. De balk drukt op de steunen en brengt er een bepaald deel van de druk op over, en als gevolg daarvan beginnen deze onder druk te werken.

Geen enkel groot industrieel productiegebouw en zelfs niet grote garage doet niet zonder overlappingen, die de belasting op de constructie verminderen en tegelijkertijd versterken.

Soorten balken

Absoluut alle bouwonderdelen en mechanismen verschillen in type, grootte en doel. "Wat is een balk?" is de fundamentele vraag. En van daaruit gaan we verder met complexere concepten, rekening houdend met de meest voorkomende soorten buigwapeningsstaven.

Ze hebben bijvoorbeeld parallelle vlakken en zijn onderverdeeld in brede en kolomtypen, die elk hun eigen doel hebben.

Om dragende draagconstructies in de constructie te vormen, worden breedgerande balken gebruikt, omdat kolombalken zo'n krachtige belasting niet kunnen weerstaan.

houten balk

Eerder, toen we de vraag beantwoordden wat een balk is, hadden we het al over de verscheidenheid aan materialen waaruit dit structurele element is gemaakt. houten details worden meestal gebruikt voor het vormen van vloeren in frame, boomstammen, houten woningen en landhuizen. Alleen dankzij houten balken kan de belasting gelijkmatig worden verdeeld over het vlak van het dak en de laatste verdieping van het gebouw. Dankzij de kwalitatieve eigenschappen van dit materiaal zijn de sterkte en stabiliteit van elke woning verzekerd.

Bovendien wordt de met een speciale oplossing behandelde balk niet aangetast door schimmel en brand, wat betekent dat de bouwconstructie op betrouwbare wijze wordt beschermd tegen scheuren en verdere vernietiging.

I-balk of I-balk is een van de gevestigde standaardprofielen van structurele bouwelementen. De naam komt van het Latijnse woord stier, wat in vertaling betekent - een stier. Dit is hoogstwaarschijnlijk te wijten aan het feit dat de I-balk in zijn dwarsdoorsnede de vorm heeft van twee verbonden letters T of de letter H, en daarom twee hoorns heeft. Het belangrijkste doel van een dergelijk bouwelement is het ontvangen van een verticale (minder vaak horizontale) belasting, die wordt gecreëerd door afzonderlijke delen van de constructie. Daarna verdeelt de I-balk deze, vanwege zijn ontwerp, gelijkmatig over de rest van de ondersteunende gebieden of brengt deze belasting over op de dragende structurele elementen. Een I-balk wordt meestal gemaakt van gewalst ferrometaal, maar er zijn ook houten I-balken. Voor het walsen worden meestal koolstof- en laaggelegeerde staalsoorten gebruikt. In de dwarsdoorsnede van een I-balk worden in de regel een muur en twee planken aan de uiteinden van de muur onderscheiden.

Soorten I-balken en hun reikwijdte.

Het belangrijkste toepassingsgebied van I-balken is de overlapping van gebouwen met meerdere verdiepingen. Daarnaast wordt de I-balk veel gebruikt bij de constructie van bruggen, minder vaak in de machinebouw en autobouw. Het is niet ongebruikelijk om een I-balk te gebruiken voor het versterken van doorgangen in mijnen.

I-balken zijn verdeeld volgens de volgende parameters:

Op wanddikte;
Afhankelijk van de locatie van de planken: parallel en met een helling.

Parallel, op zijn beurt, onderscheid:

B-normaal.
D - middelste plank.
K - kolommen.
U - smalle plank.
Ø - brede plank.

I-balken met een helling zijn ook onderverdeeld in:

M - gewoon, waarbij de planken een helling van de binnenranden hebben tot 12%. Ze worden meestal gebruikt voor bovengrondse sporen.
C - speciaal, waarbij de planken een helling van de binnenvlakken hebben van meer dan 16%. Dergelijke I-balken worden in de regel gebruikt om mijnschachten te versterken.

Er zijn ook houten I-balken. Ze worden voornamelijk gebruikt in frame woningbouw. Het gebruik ervan kan de installatietijd van het gebouw en zijn installatie aanzienlijk verkorten totale gewicht. Bovendien elimineert het gebruik van een I-balk dergelijke verschijnselen in schroot als krimp, krimp, verschuivingen, scheuren, enz.

I-balken- dit is het hoofdbestanddeel van elke werkplek bij de constructie van bruggen, plafonds, industriële gebouwen. Het gebruik van balken kan de belastingen aanzienlijk verminderen en het metaalverbruik verminderen. Met balken kunt u de vorm van de steunen recreëren en het gebruik ervan leidt tot een aanzienlijke vermindering van het gewicht van metalen constructies.

Afhankelijk van de nauwkeurigheid van het rollen, is de I-balk verdeeld in:

B - verhoogd;

B is normaal.

Ik-straal

Het moderne tijdperk valt op door het feit dat er voor onze ogen een wijdverbreide verplaatsing van grote blokken plaatsvindt gewapende betonconstructies monolithische constructie. Het heeft een hele reeks voordelen - beginnend bij de sterkte van de constructie, die vooral afhangt van de kwaliteit van de verbinding van de elementen. De monoliet heeft vrijwel geen verbindingen, dus het komt voor dat tijdens een aardbeving het monoliethuis op zijn kant kantelt of zelfs instort, maar niet in stukken afbrokkelt.

Voor het gieten van horizontale platen wordt een uniforme bekisting gebruikt, waarvan een van de belangrijkste onderdelen de plaatbalk is. De balk rust op verticale palen en ondersteunt rechtstreeks het dek van samengevoegde multiplexpanelen, waarop een betonoplossing met voorgemonteerde wapening wordt gestort en uitgehard.

De praktijk leert dat het meest rationeel is houten balk dubbele sectie.

Kenmerken van een I-balk.

Het I-profiel, dat de vorm heeft van de letter “H” die op zijn kant ligt, is het meest rationele profiel vanuit het oogpunt van de weerstand van materialen. Het bestaat uit 3 elementen, terwijl het stijfheid en sterkte heeft voor doorbuiging en torsie, die niet veel onderdoen voor een volle rechthoekige balk, maar tegelijkertijd veel lichter zijn. Bovendien kunnen uit hetzelfde volume ruw hout meer hoogwaardige platen worden verkregen dan hout van dezelfde kwaliteit - er wordt minder geruimd vanwege natuurlijke gebreken.

Dit maakt de I-balk een veel economischer type gereedschap. Een uit meerdere delen correct verlijmde I-balk is minder gevoelig voor kromtrekken als het hout uitdroogt, en onder omstandigheden concrete werken dit is niet ongewoon.

Bovendien maakt het lagere gewicht in vergelijking met massief hout, zoals reeds vermeld, het werk van de bekister minder moeilijk en minder traumatisch.

Een gehuurde I-balk helpt u daarbij!

Moed architectonische oplossingen voor zet moderne bouwers moeilijke taken, waaronder het voorzien van de bouwplaats van de benodigde uitrusting. Een redelijke oplossing is vaak om I-balken en ander bouwmaterieel te huren van gespecialiseerde bedrijven die over voldoende middelen beschikken om hun klanten tevreden te stellen. Dit is onze "ArendaStroy". Wij beschikken over een vloot kwaliteitshouten I-balken voor bekisting. Teken bij ons een huurovereenkomst – en een aantal zaken zijn veilig afgesloten.

Straaltypes

Een balk is een stevig element dat voornamelijk werkt bij dwarsbuigen en de belasting in de overspanning waarneemt en deze overbrengt naar de steunen.

Meest gebruikelijk bij stalen structuren hebben gespleten balken vanwege de zekerheid van hun werk, evenals het gemak van fabricage en installatie.

De meest geschikte dwarsdoorsnedevorm voor buigen is, zoals u weet, een I-balk. Het is niet uitgesloten dat ook een kanaalprofiel kan worden gebruikt, als dit structureel handig is.

Balken zijn gewalst en composiet. Indien mogelijk moet men ernaar streven gewalste balken te gebruiken, omdat deze minder arbeidsintensief zijn. Vanwege het beperkte aanbod aan gewalste balken moeten krachtige balken die grote momenten waarnemen echter worden ontworpen als samengestelde gelaste of geklonken balken.

Gelaste balken bestaan uit drie platen:één verticaal, de muur genoemd, en twee horizontaal, genaamd, die aan de muur zijn gelast.

Geklonken I-balken bestaan uit een verticale plaat – een muur – en riemhoeken die aan de muur worden vastgeklonken. Als het nodig is om krachtige geklonken balken te gebruiken, worden horizontale platen aan de hoekplanken geklonken om het weerstandsmoment te vergroten.

Gelaste balken zijn voordeliger dan geklonken balken. Daarom zijn deze laatste van beperkt nut, voornamelijk in zware constructies, maar ook in constructies die worden blootgesteld aan grote dynamische of trillingsbelastingen.

"Ontwerp van staalconstructies",
K.K. Moechanov

vlakke vloer plaat metaal gepositioneerd en aan de planken van de balken gelast. De dikte van de vloer wordt bepaald door berekening, meestal afhankelijk van de geaccepteerde toelaatbare doorbuiging, aangezien het volledige gebruik van spanningen in de plaat voor een bepaalde doorbuiging niet altijd mogelijk is. Daarom wordt de berekening van plaatvloeren uitgevoerd volgens standaardbelastingen. De eigenaardigheid van plaatvloeren is dat, door de aard van de…

De algemene afmetingen van de ligger zijn de berekende overspanning en sectiehoogte. De berekende overspanning van de balk l is de afstand tussen de middelpunten van de ondersteunende delen; de werkelijke lengte van de ligger ld is dus altijd iets groter dan de berekende overspanning. De afstand l0 wordt de afstand in het licht genoemd; het wordt doorgaans bepaald door de gebruiksomstandigheden van wapens en wordt gerechtvaardigd door economische overwegingen. De algemene afmetingen van de liggers. De sectiehoogte h wordt toegewezen, ...

Bij het ontwerpen van balkconstructies is het in de regel noodzakelijk om, afhankelijk van het doel van de balken, een diagram van hun locatie op te stellen, de algemene afmetingen te schetsen en de belasting op de balken te bepalen. Als het nodig is een bepaald gebied te bedekken, bevinden de balken die het plafond ondersteunen zich meestal in twee richtingen. Deze constructie, die soms bestaat uit hele systeem kruisende balken wordt een balkenkooi genoemd. Op een balkkooi kan ...

De balk is een samengesteld lineair element dragende structuur, die minimaal twee steunpunten heeft (het rust op beide uiteinden) en werkt op buiging. Het gebruik van een balk is primair gericht op het verdelen van de gewichtsbelasting van de gehele constructie. Het meest toegepast is het horizontaal gebruik van een balk die de verticale dwarsbelasting compenseert. En de gewichtsdruk van de balk zelf wordt gecompenseerd door verticale elementen, waarvan het horizontale oppervlak het steunpunt voor de balk is. De daaropvolgende compensatie valt op de structurele steunen als er geen extra tussenelementen zijn. De wederzijdse compensatie van gewichtsbelastingen maakt het dus mogelijk om de stabiliteit en betrouwbaarheid van de gehele constructie te garanderen.

Soorten balken in de constructie

Op de foto: I-balken in de dakbedekking

Er zijn een groot aantal officiële elementclassificatoren constructies bouwen. De twee meest objectieve classificatieschema's worden hieronder weergegeven.

Classificatie van bouwbalken naar materiaalsoort

Een stalen balk is een dwars- of longitudinaal element van een draagconstructie gemaakt van speciaal, koolstof- of laaggelegeerd staal met behulp van warm- of koudgewalst metaal. Het belangrijkste voordeel van stalen balken: de optimale sterkte bij buigend werken. Ze worden gebruikt bij de constructie van constructies die een verhoogde gewichtsbelasting of een hoge mate van gevaar met zich meebrengen: bovengrondse sporen, mijnschachten, enzovoort.

Een balk van gewapend beton is een bouwelement van het lineaire type dat wordt gebruikt in een ondersteunende constructie om het gewicht te herverdelen en de stabiliteit van de gehele constructie te vergroten, en dat bestaat uit een composietmateriaal: betonmatrix, versterkt stalen versterking. Balken van gewapend beton zijn een goedkopere analoog van stalen balken en worden gebruikt bij objecten met een standaard gewichtsbelasting: woningbouw, constructie van industriële gebouwen.

Op de foto: een gewapende betonnen balk voor de constructie van een brug

Een houten balk is een element van een dragende houten of andere lichtgewicht constructie van hout. Het wordt veel gebruikt voor de bouw van residentiële en commerciële gebouwen van hout.

Op de foto: een houten balk in het vloerapparaat

Classificatie van bouwbalken naar type eindsectie

Rechthoekig gedeelte. Het is raadzaam om te gebruiken in overspanningen met een kleine lengte.
Sectie "L"-type. Toepassing is handig bij het ontwerpen van gevels van constructies.
Standaard- en gevel-T-balken (sectie "T"-type). Ideaal voor middelgrote overspanningen. IN
De balk is twee-T-stukken. Ze hebben een verhoogde stabiliteit en worden gebruikt voor grote overspanningen.
Sectie "V"-type. Gebruikt als extra element om de draagstructuur te versterken.
Sectie "VT"-type. Gebruik als runs.

I-balken zijn op hun beurt onderverdeeld in subcategorieën:

Balk I-balk met parallelle randen van de planken. Normen en maten worden gepresenteerd door GOST 26020-83.
Standaard I-balk met een hellingshoek van de randen van de planken van 6 tot 12%. Normen en maten worden gepresenteerd door GOST 8239-89.
Speciale I-balk, normen en afmetingen worden gepresenteerd door GOST 19425-74. Ze zijn onderverdeeld in twee subtypen, gemarkeerd: "M" - een I-balk heeft een hellingshoek van de vlakken tot 12%; "C" - een I-balk heeft een hellingshoek tot 16%.

Afzonderlijk is het noodzakelijk om een dergelijk element van de ondersteunende structuur als een dwarsbalk te beschouwen (soms heeft het een naam: een dwarsbalk). De dwarsbalk is in de overgrote meerderheid van de gevallen van gewapend beton en is, in tegenstelling tot een standaardbalk, een integraal onderdeel van het frame (een balk is een onafhankelijk structureel element). De dwarsbalk wordt veel gebruikt in bekisting.

Berekening van de sterkte van de balk bij buigen

Om de doorbuigsterkte van een balk te berekenen (dat wil zeggen om het gewicht te bepalen dat gegeven element de ondersteunende structuur is bestand tegen vervormingen en andere factoren die tot de vernietiging van de constructie leiden), er moet rekening worden gehouden met een aantal factoren, waarvan de belangrijkste zijn:

Lengte van de balk. Hoe korter de balk, hoe groter de belasting die deze kan weerstaan.
Het materiaal waaruit de balk is gemaakt. Staal is het meest duurzame materiaal.
Dwarsdoorsnede van een balk (oppervlakte en vorm). Hoe groter het oppervlak, hoe groter de toelaatbare buigbelasting.
Een methode om een balk in een draagconstructie te bevestigen. Veel hangt af van de vorm van de sectie. De I-balk is het stevigst bevestigd.

Voor berekening maximale lading voor buigen worden de sterkteformules van materialen gebruikt. Om het proces te vereenvoudigen, kunt u een online calculator gebruiken waarmee u op basis van de ingevoerde gegevens een redelijk nauwkeurige waarde kunt berekenen.

Aanbevelingen bij het kiezen van bouwbalken en het opzetten van constructies

De belangrijkste factor bij het kiezen van een balk voor de constructie van een ondersteunende constructie is de berekening van het gewicht van de maximale belasting bij blootstelling aan dwarse verticale krachten. Echter, in gebieden met onstabiele klimaat omstandigheden En een hoge graad seismologisch gevaar is het noodzakelijk om de werking van transversale horizontale krachten te berekenen.
I-balkprofielen kunnen de volgende letters in de markering hebben: B, W, K. Decodering: respectievelijk B - standaard, W - brede plank en K - kolomvormige I-balk.

Kies de optimale balkprofielen tijdens de constructie - zorg voor de duurzaamheid en betrouwbaarheid van de constructie!

Technologieën moderne constructie industriële gebouwen en woongebouwen worden tegenwoordig, net als voorheen, onder de structurele elementen van constructies verschillende soorten constructies gebruikt, verenigd door één naam: een balk. Volgens zijn doel is dit element van het gebouw ontworpen om de rol van een lagermechanisme te spelen. Gelegen op twee of meer pijlers van het gebouw, neemt een dergelijk element de last op zich en kunt u creëren plafonds tussen de vloeren Het verbinden van overspanningen is een van de belangrijkste elementen dakconstructie gebouw.

Traditioneel worden bij de constructie van gebouwen balken gebruikt die overeenkomen met het type en het doel van gebouwen, en daarom zijn die er ook verschillende soorten classificaties van deze elementen. Meestal wordt de classificatie uitgevoerd op basis van het type, het doel, de vorm en het materiaal hiervan structureel element.

Algemene informatie over het apparaat en het doel

In de constructie worden balken in de eerste plaats geclassificeerd, afhankelijk van het aantal steunen waarop ze liggen:

Structureel gezien de eenvoudigste balk die wordt gebruikt in de laagbouwframe-paneelbehuizingsconstructie voor het apparaat zolderverdieping, is een massieve rechthoekige balk, maar voor veeleisendere constructies dan een eenvoudige landhuis Er zijn elementen nodig die enigszins afwijken van vorm en bestand zijn tegen zware belastingen:

Daarnaast, speciale vereisten gelden voor de bouwmaterialen:

De meest gevraagde in de constructie, bij het plaatsen van daken van industriële faciliteiten, zijn T-vormige of I-vormige profielen, dit zijn de belangrijkste elementen van dakconstructies hier. Dit komt doordat deze vorm het meest efficiënt werkt onder buigbelastingen.

I-balken - in hun dwarsdoorsnedevorm lijken ze op de letter "H". Elk element heeft zijn eigen naam: de verticale delen van zo'n letter "H" worden planken genoemd, en het streepje dat ze verbindt wordt een muur genoemd. Door deze vorm is het profiel bestand tegen grotere belastingen dan een rechthoekig materiaal in dwarsdoorsnede. Bovendien maken I-balkconstructies het gebruik van aanvullende methoden mogelijk om de sterkte van de constructie te vergroten:

voor de meest kritische delen van het dak worden I-profielen met een verdikte wand gebruikt;
voor secundaire secties worden dwarsbalken gebruikt, de binnenranden van de planken, die evenwijdig aan elkaar zijn;
om de stijfheid van de constructie te vergroten, worden profielen met een helling aan de binnenranden gebruikt.

Materialen en technologieën voor de vervaardiging van vloerelementen

Afhankelijk van het doel van het gebouw, de technologie van de constructie en de voorwaarden voor de daaropvolgende werking van het dak, worden de balken geclassificeerd op basis van het gebruikte materiaal en de productiemethode van het afgewerkte element:

Gewapende betonconstructies:

zijn gemaakt volgens de methode van monolithisch gieten met het verplichte gebruik van een versterkende kooi in de fabriek, in de regel zijn dit T-secties van een complexe framestructuur;
monolithische structuren - worden geproduceerd door matrijsgieten direct op de bouwplaats tijdens de constructie van gebouwen met behulp van monolithische frametechnologie.

Metaal:

metalen elementen gemaakt door de methode van warmwalsen van metaal in de voltooide vorm;
speciale soorten producten van afzonderlijke elementen verbonden door lassen;
producten van lichte legeringen voor speciale soorten dakbedekking - stadions, concertzalen, tentoonstellingscentra.

Houten:

van massief hout verschillende maten;
samengestelde dwarsbalken, gemaakt uit afzonderlijke delen, onderling verbonden door een lijmmethode met behulp van, zoals natuurlijk hout, en materialen op basis van hout - multiplex, vezelplaten.

Classificatie en markering van stalen elementen

De classificatie van staalconstructies wordt uitgevoerd en heeft zijn eigen alfanumerieke code. Een dergelijke codering maakt het mogelijk om de noodzakelijke classificatie uit te voeren en rekening te houden met de elementen die nodig zijn voor de parameters in de constructie, zelfs in de fase van het ontwikkelen van ontwerp- en schattingsdocumentatie.

De basis voor dit type classificatie is officieel goedgekeurd staatsnormen En specificaties, volgens welke alle soorten balken worden geclassificeerd, ongeacht het fabricagemateriaal of de fabrikant.

Dus bij het markeren van stalen I-profielen wordt, naast het aangeven van hun afmetingen, en de hoogte kan variëren van 100 mm tot 1000, ook een alfabetische code aangegeven, die bijvoorbeeld de afmetingen van de randen van de planken aangeeft :

"B" - betekent dat het product een normale breedte van parallelle vlakken heeft;
"W" - geeft aan dat de planken een grotere breedte hebben en geclassificeerd zijn als producten met "brede planken";
"K" - zegt dat een dergelijk profiel kan worden gebruikt als kolomondersteuning.

Het gebruik van houten elementen in diverse dakconstructies

IN laagbouw woningbouw bij het oprichten van een dak worden balken gebruikt als elementen met verschillende doeleinden en afmetingen:

Het meest geschikt voor het uitvoeren van dergelijke functies zijn I-gelijmd houten elementen, die een grote sterkte hebben, bestand zijn tegen zware belastingen en licht van gewicht zijn in vergelijking met massief hout. allerlei soorten kenmerken houten constructies gebruikt bij de constructie van het dak van een gebouw is het gebruik van hout coniferen voor de inrichting van spanten, stutten, framewanden en hardhout voor de inrichting van de zoldervloer.