Aujourd'hui, les poutres en I sont très populaires dans la construction et d'autres industries, qui se distinguent par leur résistance et leur fiabilité uniques. Le produit est capable de supporter une charge plusieurs fois supérieure à la valeur typique des structures de section carrée, ronde ou rectangulaire. L'assortiment de poutres en I se distingue par une large gamme de types et chaque produit est fabriqué conformément aux normes en vigueur.
Contenu
- 1 Poutres en I régulées par GOST: caractéristiques et caractéristiques de conception
- 2 Variantes de profilés de fabrication selon GOST I-beam
- 3 Paramètres de construction en fonction de l'assortiment de poutres en I
- 4 Assortiment de poutres en I: gamme de matériaux de fabrication et forme de section
- 5 Exigences de GOST 26020-83: assortiment de poutres en I en acier laminé à chaud
- 6 Exigences de GOST 8239-89: assortiment de poutres en I en acier laminé à chaud
- 7 Calcul d'une poutre en I pour déterminer la capacité portante d'un produit
- 8 Fabricants nationaux de poutres en I: prix des produits
- 9 Caractéristiques des poutres en I: caractéristiques des produits en bois
Poutres en I régulées par GOST: caractéristiques et caractéristiques de conception
Qu'est-ce qu'une poutre en I? Cette conception est un profilé métallique avec une section en forme de H. Les tailles standard du produit, sa forme et les écarts maximaux admissibles dans les paramètres techniques sont strictement réglementés par GOST 26020-83 et GOST 8239-89. Les normes indiquent les types de poutres en I et l'ordre de leur marquage.
Dans le contexte d'autres types de métal laminé, par exemple un canal dont la gamme est normalisée par GOST 8240-97, une poutre en I (GOST 26020-83 détermine la forme unique de la section du produit) se caractérise par le plus haut degré de rigidité et de résistance spécifique. La contrainte est uniformément répartie sur toute la surface de la poutre, ce qui réduit considérablement la quantité de matériau utilisé.
Si nous comparons la résistance à la traction du profil en H et d'une barre pleine, la même valeur est obtenue, tandis que la masse de la poutre en I est 10 fois inférieure. La force des produits placés de manière adjacente est déterminée par addition, et ceux situés les uns sur les autres - en augmentant de 4 fois.
Important! L'utilisation de poutre en I permettra d'alléger la masse de la structure, réduisant les coûts de construction.
Les poutres en I sont largement utilisées dans la construction de structures hydrauliques, de planchers de bâtiments à plusieurs étages et de structures de support. Cela est dû à la résistance des produits à des charges accrues et à leur immunité aux contraintes mécaniques. Les profils sont assez courants dans la construction industrielle.
En raison de la capacité portante élevée, qui est uniformément répartie dans tout le produit, il est conseillé d'utiliser de tels éléments structurels pour des portées d'une longueur supérieure à 7 m. Une poutre en I est indispensable pour la construction de passages à niveau et de ponts, ce qui est associé à la capacité des profilés à percevoir des charges verticales accrues.
Variantes de profilés de fabrication selon GOST I-beam
Les GOST pour les poutres en I déterminent que les produits peuvent être fabriqués de deux manières. La première option consiste à fabriquer des profilés par laminage à partir de billettes de 3 à 12 m de long, qui sont traitées à une température de 1200 ° C. Ce processus est effectué sur des machines spéciales. La production utilise de l'acier de construction, qui ne contient pas d'additifs d'alliage.
Cette technologie contribue à la production rapide de produits monolithiques. Ces éléments présentent une résistance accrue à divers types de contraintes mécaniques. La technologie permet d'utiliser des pièces de construction sans utiliser de raidisseurs supplémentaires.
La forme unique du produit vous permet de réduire le poids de la structure, tout en augmentant sa capacité portante. Des étagères qui répartissent uniformément la charge éliminent la possibilité d'inclinaison de la structure.
Le profil en forme de H peut également être constitué de trois éléments par soudage. Cette technologie permet d'obtenir une pièce de plus petite section par rapport aux structures monolithiques.
Important! Grâce à l'utilisation d'éléments de différentes nuances d'acier, le coût du produit soudé peut être réduit.
Le processus de soudage d'une poutre en I se déroule dans l'ordre suivant:
- découpe de tôles d'acier sur des machines CNC;
- soudage d'ébauches métalliques sur installations automatisées à l'aide de pinces hydrauliques;
- édition des structures en fonction des paramètres prescrits par la norme.
En utilisant la méthode de la technologie soudée, il est possible d'obtenir des poutres en I, dont le prix par mètre dépend de leurs paramètres géométriques, des différentes largeurs et épaisseurs des étagères. Vous pouvez commander un produit d'une certaine longueur avec des découpes et des trous pour la fixation dans le corps du profilé.
Si les poutres en I sont produites sur des équipements modernes, les produits ne sont pas inférieurs dans leurs caractéristiques techniques à leurs homologues laminés à chaud. Avec des équipements obsolètes et des nuances d'acier à faible teneur en carbone, les éléments de construction seront caractérisés par de faibles performances.
Paramètres de construction en fonction de l'assortiment de poutres en I
Lors du choix des poutres en I pour effectuer un certain type de tâches, il convient de prendre en compte leurs principaux paramètres:
- hauteur - la distance entre les ailes de la poutre en I;
- largeur - la taille de l'espace entre la base du produit et l'extrémité de l'étagère;
- l'épaisseur de la paroi, calculée en fonction de la base du produit et qui détermine la résistance et la capacité portante de la structure;
- l'épaisseur moyenne de la bride, déterminée en soustrayant l'épaisseur de la paroi de la largeur de la bride, en divisant le résultat par 4;
- le rayon de la courbure interne formée par la butée des étagères, qui prend la plus grande charge, qui détermine la charge de rigidité et de résistance du produit.
Important! L'étagère ne doit pas être perpendiculaire au mur. Le rayon formé à la jonction augmente la résistance du produit.
Pour désigner les poutres en I dans la documentation de conception, une inscription est utilisée, rédigée d'une certaine manière. La lettre indique le type de produit, qui peut être normal, colonnaire ou large. La lettre «D» désigne une série supplémentaire de profils avec des paramètres spécifiés réglementés par la norme.
La valeur numérique devant la lettre correspond à la hauteur de la poutre en I en centimètres. Le nombre après la lettre définit la modification de l'élément. Plus le nombre est élevé, plus le produit est épais et lourd. Ensuite, le numéro de la norme selon laquelle la poutre en I est fabriquée est indiqué. À la fin, le matériau pour fabriquer la structure est prescrit. Par exemple, la poutre 35SH1 est une poutre en I à large bride d'une hauteur de 350 mm.
Assortiment de poutres en I: gamme de matériaux de fabrication et forme de section
La norme actuelle définit plusieurs types de poutres en I avec des caractéristiques dimensionnelles, un poids et une forme de section différents, qui sont déterminés par la nomenclature des matériaux.
Le métal laminé en forme de H est caractérisé par une forme de section différente. Pour une poutre en I en acier laminé à chaud, réglementée par GOST 8239-89, les étagères avec le mur forment un angle de 8-12 °. Le produit est utilisé comme poutre de support pour les lignes de levage. Une poutre en I normale (conformément à GOST 26020-83), désignée dans la documentation de conception par la lettre «B», est réalisée avec des bords de semelle parallèles. Cela simplifie le processus de production, tout en réduisant la résistance à la déformation du profil.
La poutre en I à large bride (GOST 26020-83 désigne le produit avec le marquage «Ш») a une largeur des étagères 1,5 fois supérieure par rapport aux types de métal laminé ci-dessus. Cela a un effet positif sur la rigidité, la résistance et la durabilité de la structure. Grâce à cela, il est capable de résister à une charge 40% supérieure à une poutre normale.
Les poutres en I de colonne selon GOST 26020-83 sont désignées par la lettre "K". Les produits ont une largeur d'étagère maximale avec une épaisseur accrue, ce qui vous permet d'obtenir un produit à haute résistance. La poutre en I est utilisée dans la construction de structures particulièrement critiques.
Pour créer des escaliers, des sols, des supports, des fermes, des ponts et diverses structures hydrauliques, une poutre en I normale régulée par GOST 26020-83 est utilisée. Les poutres à semelles larges sont utilisées dans les structures de plancher et les escaliers porteurs. Dans la construction industrielle, les structures à colonnes sont principalement utilisées.
Conformément à GOST 8239-89 et GOST 26020-83, l'assortiment de poutres en I contient la nomenclature suivante des matériaux utilisés pour la fabrication de poutres en I:
- l'acier au carbone de qualité ordinaire, réglementé par GOST 380-2005, peut être calme, bouillant et semi-stable, caractérisé par un rapport optimal de résistance, de caractéristiques techniques et de prix;
- l'acier de construction, conformément à GOST 27772-88, se caractérise par des exigences accrues concernant la teneur en impuretés nocives dans les matières premières;
- un alliage d'aluminium (conformément à GOST 4784-97) est utilisé pour créer des produits profilés légers, caractérisés par des propriétés esthétiques et anticorrosion élevées;
- l'acier à haute résistance pour la construction de ponts, qui répond aux exigences de GOST 4784-97, est utilisé dans la construction de structures particulièrement critiques et a une résistance accrue à l'influence des charges cycliques.
Exigences de GOST 26020-83: assortiment de poutres en I en acier laminé à chaud
Cette norme spécifie les profilés en H en acier laminé à chaud à bords parallèles. Les dimensions du faisceau en I sont strictement réglementées par ce GOST. La hauteur des étagères de produits est comprise entre 100 et 1000 mm et la largeur est de 55 à 400 mm.
Contrairement aux dimensions du canal fabriqué selon GOST 8240-97, l'assortiment de poutres en I se caractérise par une large gamme de valeurs d'épaisseur, comprises entre 100 et 600 mm. Ces poutres en I peuvent être normales - elles sont désignées par le marquage "B", étagère large - "W", colonnaire - "K" et supplémentaire - "D".
L'assortiment de poutres en I à larges ailes définit des profilés d'une hauteur de 193 à 718 mm, qui peuvent être utilisés sans fixation supplémentaire. Ces produits sont utilisés comme base pour la pose de dalles en béton armé ou de tôles d'acier.
Ce type d'éléments est capable de résister à des charges importantes, il est donc souvent utilisé dans la construction de bâtiments à plusieurs étages. Les profilés en T pour structures en treillis sont constitués de poutres en I à larges ailes 50SH1.
Important! En raison de la largeur accrue des ailes, les poutres en I de type à large bride ont une rigidité maximale, ce qui leur permet d'être utilisées comme éléments de support indépendants.
Les poutres sont produites dans les longueurs suivantes: mesurées, non mesurées, mesurées avec un segment, multiples mesurées, multiples mesurées avec un segment de 6 à 24 m. Cette valeur est définie comme la longueur maximale d'un profil de coupe conditionnelle avec des extrémités perpendiculaires à l'axe longitudinal.
Un segment est constitué de profils avec un paramètre d'au moins 3 m pour des produits d'une densité linéaire allant jusqu'à 20 kg / m et d'au moins 4 m - avec une densité supérieure à 20 kg / m. La norme permet la production de poutres en I d'une longueur limitée, qui se situe dans la plage hors gabarit, ce qui est le plus typique pour les poutres 30SH1.
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Poutre en I: tableau des dimensions, poids et caractéristiques techniques des profilés
Caractéristiques de conception et de fabrication. Caractéristiques des poutres en I: 12, 14, 16, 18, 20, 24, 25, 30, 36 et 40. Tableau des dimensions et des poids.
Exigences de GOST 8239-89: assortiment de poutres en I en acier laminé à chaud
La gamme de poutres en I laminées à chaud en acier avec une pente des bords intérieurs des étagères de 6 à 12 ° est réglementée par GOST 8239-89. Les poutres en I peuvent être fabriquées avec une précision élevée et normale par laminage à chaud, et la méthode de production est déterminée en fonction de la portée du produit. Ce type de profil est caractérisé par le coût le plus bas et convient à la construction mécanique et à la construction d'éléments structurels d'un bâtiment.
Selon GOST 8239-89, les poutres en I peuvent avoir une hauteur de 100 à 600 mm. La longueur des profilés est de l'ordre de 4 à 12 m Les produits les plus longs sont moins fiables.
Les structures se caractérisent par une résistance élevée, une fiabilité, une résistance accrue aux contraintes mécaniques et une longue période de fonctionnement sans violer les caractéristiques géométriques du produit. Tous les paramètres principaux du profil: hauteur, largeur de l'étagère, épaisseur de l'étagère et des murs, moment de résistance, moment d'inertie de la poutre en I, rayon d'inertie sont présentés dans la gamme de produits.
Conseil utile! La poutre en I peut être fabriquée à des dimensions individuelles, ce qui affectera le coût du produit.
En fonction de la position des bords, la poutre en I peut être inclinée avec le marquage "Y" ou parallèle ("P"). Ces structures sont largement utilisées dans la construction d'installations résidentielles et industrielles, de pavillons, de ponts, d'installations de stockage et de colonnes. Les poutres en I avec une pente de 10% sont destinées à l'installation de rails aériens. Les structures avec une pente d'arêtes de 12% trouvent leur application dans le renforcement et le renforcement des puits de mine.
Calcul d'une poutre en I pour déterminer la capacité portante d'un produit
Pour minimiser les coûts, alléger la structure, réduire les coûts de main-d'œuvre et de matériaux sans nuire à la résistance de la structure, le calcul de la poutre en I est effectué. Les données initiales pour le choix du profil du produit sont, selon la capacité portante, la longueur de portée, la conception et la charge normale, le nombre de poutres en I et la résistance de conception.
La longueur de portée est définie comme la distance entre les bords intérieurs des murs courts. La charge standard est extraite du tableau de mix produits, la charge calculée est calculée en multipliant cette valeur par le pas du faisceau. La résistance de conception, qui dépend de la nuance d'acier, est supposée être de 210 MPa.
La charge sur une poutre en I est déterminée comme suit:
- la charge totale sur le sol est additionnée, en tenant compte du poids du profilé, qui est calculé pour 1 mètre courant du produit;
- la valeur obtenue est multipliée par le coefficient de fiabilité et d'élasticité de l'acier;
- la valeur du moment de résistance est déterminée sur la base du tableau des valeurs calculées de GOST;
- en fonction du moment de résistance, le numéro de profil est sélectionné dans le tableau d'assortiment des poutres en I.
Fabricants nationaux de poutres en I: prix des produits
Aujourd'hui, il existe plusieurs marques bien connues sur le marché de la construction qui se spécialisent dans la production de structures métalliques. Le prix des poutres en I métalliques dépend des paramètres techniques du produit, de ses dimensions et de la politique de l'entreprise.
Le principal fabricant de poutres en I en Russie est l'usine métallurgique de Nizhniy Tagil, qui produit des produits certifiés de haute qualité qui sont entièrement conformes aux normes applicables.
Dans les catalogues du fabricant, tous les types de poutres en I avec des bords de semelle parallèles et des produits avec une pente des bords intérieurs sont présentés. Le plus populaire dans le secteur de la construction est le faisceau 40SH1, qui peut être acheté au prix de 55 mille roubles. par tonne.
L'usine métallurgique de Sibérie occidentale propose des poutres en I avec des bords de semelle parallèles conformément à GOST 26020-83. Les produits se caractérisent par un rapport qualité-prix optimal. Vous pouvez acheter un faisceau 40B1 pour seulement 30 mille roubles. par tonne.
Ariel Metal est un fournisseur universel de produits métalliques laminés. Dans les catalogues du fabricant, vous pouvez voir une large gamme de produits en acier 09G2S, 35GS et 17G1S, ainsi que des poutres en I en aluminium. GOST 13621-90 régule les poutres en aluminium de différentes dénominations. Le coût moyen d'une tonne de produit se situe à moins de 50000 roubles.
Caractéristiques des poutres en I: caractéristiques des produits en bois
Une nouveauté sur le marché de la construction est une poutre en I en bois, qui peut être utilisée pour aménager le cadre d'une structure, installer des plafonds inter-étages, installer un système de chevrons et reconstruire des greniers et des balcons.
La poutre en I se compose de deux poutres de conifères rabotées et d'une dalle OSB située entre elles. Une telle structure est capable de supporter une charge de flexion importante sans déformer le produit et sans l'utilisation de structures auxiliaires de renforcement.
La poutre ne sèche pas avec le temps, ne se corrode pas et la déformation change en raison de facteurs externes. Pour prolonger la durée de vie, le produit n'a pas besoin d'imprégnation et de peinture spéciales. La poutre en I en bois se caractérise par sa résistance à l'usure, sa résistance et sa capacité de charge élevée.
Conseil utile! L'utilisation de poutres en I en bois lors de la pose du sol vous permet de ne pas le chape.
Le produit a une surface plane et lisse, ce qui rend le matériau idéal pour les installations au sol et au plafond. La pose des structures est réalisée sans implication d'équipement spécial avec des coûts de main-d'œuvre et des économies de matériaux minimes.
Poutres en I en bois: le prix d'une nouveauté sur le marché de la construction
Les poutres en I en bois pour les planchers, les fermes de toit et les ossatures de bâtiment sont divisées dans les séries suivantes:
- BDK - poutre collée;
- BDKU - renforcé collé;
- BDKSH - large collé;
- SDKU - mur renforcé;
- SDKSH - mur large.
La poutre BDK se compose d'éléments structurels collés ensemble à l'aide de résines synthétiques sous haute pression. Le produit est utilisé sur de courtes portées. Le prix d'une poutre en I par mètre courant est de 300 roubles. avec une hauteur d'élément de 241 mm. La poutre renforcée collée a une largeur de bride augmentée de 64 mm, suffisante pour la fixation des clous. Peut être utilisé sur de longues portées. Le prix du produit est de 320 roubles / lin. m.
Le faisceau large collé se caractérise par une largeur d'étagère de 89 mm. Ces produits sont utilisés pour des structures soumises à des contraintes extrêmement élevées. Vous pouvez acheter un mètre courant de poutre pour 400 roubles.
Une structure murale renforcée, dont le prix moyen est de 300 roubles, est utilisée pour créer la base d'un bâtiment à ossature. La large poutre murale est utilisée pour l'installation de panneaux muraux. Le coût d'un mètre courant de poutre est de 390 roubles.
S'il y a une lettre «L» à côté du marquage, cela indique que le produit est fait de bois à haute résistance, ce qui donne à la poutre en I une résistance accrue. La longueur standard du produit est de 6 M. La hauteur peut être égale à 457 mm, 406 mm, 356 mm, 302 mm, 241 mm.
Possédant des paramètres universels, les poutres en I sont largement utilisées dans divers domaines de la construction. Pour obtenir la durée de vie maximale de la structure, il est nécessaire de déterminer correctement la charge par rapport à laquelle le type de profil en H est sélectionné en fonction de la gamme de produits.