раллельные грани, что облегчает конструирование. Широкое применение уголки имеют в легких сквозных конструкциях. Рабочие стержни из уголков обычно компонуются в симметричные сечения из двух или четырех уголков (рис. 4.2, а). Более экономичны уголки с меньшими толщинами полок. В сжатых стержнях сечения, составленные из тонких уголков, обладают большей устойчивостью. В стержнях с отверстиями для болтов ослабление сечения отверстиями тем меньше, чем тоньше полки.

§ 4. швеллеры

Геометрические характеристики сечения швеллеров (см. рис. 4.1, б) определяются его номером, который соответствует высоте стенки швеллера (в сантиметрах). Сортамент (ГОСТ 8240-72 с изм.) включает швеллеры от № 5 до № 40 с уклоном внутренних граней полок (см. прил. 14 табл. 2). Уклон внутренних граней полок затрудняет конструирование. В гост входят и швеллеры с параллельными гранями полок, сечение которых имеет лучшие расчетные характеристики относительно осей X п у п более конструктивны, так как упрощают болтовые крепления к полкам. Швеллеры применяются в мощных стержневых конструкциях (мостах, большепролетных фермах и т. п.), а также в колоннах, связях и кровельных прогонах.

Стержни из швеллеров, работающие на осевую силу, компонуются в жесткие относительно осей х и у симметричные сечения (рис. 4.2,6).

§ s. двутавры

Двутавры - основной балочный профиль - имеют наибольшее разнообразие по типам (см. рис. 4.1, е), которые соответствуют определенным областям применения.

Балки двутавровые обыкновенные (ГОСТ 8239-72 с изм.) так же, как и швеллеры имеют уклон внутренних граней полок и обозначаются номером, соответствующим их высоте в сантиметрах (рис. 4.1,г). В сортамент входят профили от № 10 до № 60 (см. прил. 14, табл. 1). Стенки у крупных двутавров имеют минимальную толщину, по условиям устойчивости достигают V55 высоты двутавра. Чем тоньше стенка, тем выгоднее сечение балки при работе ее на изгиб. Однако по условиям технологии прокатки у большинства двутавров стенки получаются значительно толще, чем это требуется по условию их устойчивости. Благодаря сосредоточению материала в полках двутавры имеют большую жесткость относительно оси х, но небольшая ширина полок делает их малоустойчивыми относительно оси у. Двутавры применяются в изгибаемых элементах (балках), а также в ветвях решетчатых колонн и различных опор, где для их устойчивости применяются составные сечения (см. рис. 4.2,6).

Балки двутавровые широкополочные имеют параллельные грани полок (см. рис. .1,5). Широкополочные двутавры прокатываются трех типов: нормальные двутавры (Б), широкополочные двутавры (Ш), колонные двутавры (К). Высота балочных профилей (Б) и (Ш) достигает 1000 мм при отношениях ширины полок к высоте от 6 :/1= 1 : 1,65 (при малых высотах) до 6 :/г = 1:1,25 (при больших высотах). Колонные профили (К) имеют отношение ширины полок к высоте, близкое 1:1, что придает им устойчивость относительно оси у (см. прил. 14 табл. 7).

Конструктивные преимущества (параллельность граней полок и мощность сечений) позволяют применять широкополочные двутавры в виде самостоятельного элемента (балки, колонны, стержни тяжелых ферм), не требующего почти никакой обработки, что снижает трудоемкость изготовления конструкций в 2-3 раза.

Из широкополочных двутавров путем разрезки полки в продольном направлении получают тавровые профили (см. рис. 4.1,(5), удобные для

применения в решетчатых конструкциях. По мере расширения производства широкополочных двутавров применение обыкновенных двутавров сокращается.

Развитие автоматической сварки создает благоприятные условия для производства сварных двутавров из универсальной стали по определенному сортаменту, что дает возможность пользоваться ими так же, как и прокатными.

§ 6. тонкостенные профили

Тонкостенные двутавры (ТУ 14-2-205-76) и швеллеры (ТУ 14-2-204-76) (рис. 4.1, ж) прокатываются на непрерывно.м стане с особо тонкими стенками и полками, что делает нх экономичнее обычных прокатных профилей на 14-20 %. Тонкостенные профили имеют высоту от 120 до 300 мм и полки с параллельными гранями. Применяются тонкостенные профили в балках площадок, фахверках, в легких перекрытиях и покрытиях.

§ 7. трубы

Стальные трубы (см. прил. 14 табл. 8), применяемые в строительстве, бывают круглые - горячекатаные (ГОСТ 8732-78 с изм.) и электросварные (ГОСТ 10704-76 с изм.), прямоугольного и квадратного сечения -электросварные (ТУ36-2287-80 и ТУ 14-2-361-79) (см. рис. 4.1,3).

Трубчатые профили особенно экономичны при применении в сжатых элементах благодаря наибольшему значению радиуса инерции при заданной площади сечения.

Горячекатаные бесшовные трубы имеют диаметр от 25 до 550 мм с толщиной стенок от 2,5 до 75 мм. Эти трубы применяются главным образом в конструкциях радио- и телевизионных опор.

Круглые электросварные трубы имеют диаметр от 8 до 1620 мм с толщиной стенок от 1 до 16мм. Эти трубы применяются в элементах радио- и телевизионных опор и в конструкциях покрытий в особенности в зданиях с агрессивной средой.

Сортамент электросварных труб предусматривает профили квадратного сечения размером от 80 до 180 мм и прямоугольного сечения размером от 60X100 до 140X180 мм с толщиной профилей от 3 до 8 мм. Эти трубы применяются в строительных конструкциях под легкую кровлю, в фахверках стен, переплетах, витражах и т. п.

§ 8. холодногнутые профили

Гнутые профили изготовляются из листа ленты или еюлосы толщиной от 1 до 8 мм. По индивидуальным заказам и техническим условиям металлургических заводов можно получить гнутые профили самой разнообразной формы (рис. 4.3). Наиболее употребительны равнополочные и неравнополочные уголки, швеллеры, с-образные, зетовые, замкнутые квадратного и прямоугольного сечения. Основная область применения - в легких конструкциях покрытий зданий, где они, заменяя прокатные профили, могут дать экономию металла до 10 %

Рис. 4.3. Типы гнутых профилей

§ 9. РАЗЛИЧНЫЕ ПРОФИЛИ И МАТЕРИАЛЫ,

ПРИМЕНЯЕМЫЕ Ё СТРОИТЕЛЬСТВЕ

В металлических конструкциях в сравнительно меньшем объеме применяются профили других конфигураций и материалы разного назначения (стальные канаты и проволока): профили для оконных и фонарных переплетов (ГОСТ 7511-73); крановые рельсы (ГОСТ 4121-76 с изм.); двутавровые профили для путей подвесного транспорта (ГОСТ 19425-74 с йзм.); стальные канаты и высокопрочная проволока для висячих и вантовых конструкций покрытий зданий и сооружений, висячих и вантовых мостов, в антенно-мачтовых сооружениях и в предварительно напряженных покрытиях; оцинкованный профилированный настил .(ГОСТ 14918-80 с изм.).

§ 10. ПРОФИЛИ из АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ

Строительные профили из алюминиевых сплавов (рис. 4.4) получают прокаткой, прессованием или литьем. Листы, ленты и плиты прокатываются в горячем или холодном состоянии. Листы прокатывают толши-ной до 10,5 мм, шириной до 2000 мм и длиной до 7 м. Фасонные профили, в том числе и полые (трубчатые), изготовляют горячим прессованием на гидравлических прессах.

Продавливая слитки через матрицы различных типов, можно получить профили разнообразных поперечных сечений (см. рис. 4.4). Это существенное преимущество позволяет конструктору использовать наиболее эффективные фор.мы сечений. Возможность по,1учить профили практически любых сечений в некоторой степени компенсирует малую устойчивость стержней из алюминиевых сплавов из-за низкого модуля упругости материала.

Однако габариты поперечного сечения профкля ограничиваются поперечными размерами матрицы и усилием, развиваемым прессом.

Наиболее распространенное на заводах оборудование требует, чтобы профили вписывались в круг диаметром 320 мм (в отдельных случаях 530 мм). На современном прессовом оборудовании молено изготовлять профили площадью сечения от 0,5 до 300 см. Гнугые профили изготовляют из листов и лент толщиной до 4 мм гнутьем их в холодном состоянии. Из-за низкого модуля упругости алюминиевых сплавов ширина свободного свеса полос и высота стенок профилей по отношению к их толщинам принимаются более ограниченными, чем в стальных профилях. Для большего развития сечения и повышения устойчивости стержня профили изготовляются с бульбами на концах полок (см. рис. 4.4,6), которые позволяют доводить отношение ширины полки к ее толщине от 9,5 до 21 (см. гл. 3). Несмотря на возможности получения разнообразных профилей, основные профили объединены в сортаменты, приведенные в каталогах ВИЛС (Всесоюзный институт легких сплавов), которыми следует пользоваться при проектировании.

Рис. 4.4 Типы профилей из алюминиевых сплавов