для чего нужна двутавровая балка
Балки Б, Ш, К, М, У: различия и сферы применения
Двутавровые балки широко применяются в промышленном и гражданском строительстве. С помощью этого вида металлопроката возводят колонны, здания, подвесные пути, опоры, шахтные стволы, мосты и другие сооружения. Благодаря двутавру удается противостоять усадке, сдвигам конструкций и образованию трещин, поэтому назначение балок довольно широко. За счет этого они различаются по форме.
Характеристики каждого вида балок регулируются при помощи ГОСТов. Также при выборе металлопроката стоит учитывать буквенные обозначения. Они могут означать сферу применения и особенности строения балки. Расскажем об этом подробнее.
Двутавровые балки – достаточно универсальный материал, применяемый в самых разных областях строительства
Двутавры с параллельными полками
Двутавровые балки, имеющие параллельные полки, изготавливаются горячекатаным методом согласно ГОСТ 26020-83. Согласно стандарту допускается высота от 100 до 1000 мм и ширина полок от 55 до 400 мм. В некоторых случаях характеристики могут немного отличаться от эталонных. Особенно если дело касается крупногабаритного металлопроката.
Среди двутавровых балок с параллельными полками выделяют следующие основные классы:
Двутавровые балки имеют собственный сортамент с условными обозначениями. Первая цифра в точности или приблизительно обозначает высоту изделия. Например, 16Б2 значит, что это «нормальная» балка высотой 160 мм.
Даже при производстве мостовых кранов используются двутавровые балки
Двутавровые балки монорельсовые
Существуют двутавровые балки специального назначения. Для краткости их называют монорельсовыми. Такие балки производят согласно государственному стандарту 19425-74. Они предназначаются для армирования стволов шахт и прокладки подвесных путепроводов. Монорельсовые балки изготавливаются методом холодного проката. Их высота колеблется от 180 до 450 мм, а ширина – от 90 до 150 мм. Согласно стандарту допускается небольшой наклон полок относительно стенки. Он не должен превышать 15 %.
Все монорельсовые двутавровые балки для краткости обозначаются буквой «М». Они имеют два уровня точности – высокий и обычный. Они, в свою очередь, обозначаются буквами «А» и «В» соответственно. Монорельсовые балки подвергаются высоким нагрузкам, ведь по ним постоянно передвигается спецтехника. Поэтому их стенки и полки имеют повышенную прочность. Также монорельсовые двутавры используются в качестве частей козловых или мостовых кранов, тельферов. Иногда из них делают опорные стойки и перекрытия.
Заключение
Покупая двутавровые балки, важно в первую очередь отталкиваться от задач, которые должен решать металлопрокат. Благодаря государственным стандартам, буквенным обозначениям и сортаменту сделать выбор будет несложно.
Применение разных видов двутавровых балок
Двутавровая балка — это строительный элемент в виде горизонтального бруса. При возведении зданий и сооружений, балка выступает незаменимой деталью конструкции, так как на нее оказывается значительное давление. Важно при расчетах выбрать правильные параметры изделия для безопасной эксплуатации постройки.
Особенности двутаврового профиля
Двутавровая балка — разновидность сортового металлопроката. Профиль двутавра характерен Н-образной формой сечения. Такая конструкция используется для перераспределения нагрузки по вертикали и горизонтали. Двутавровые балки различные размеры и весовые категории.
Для обозначения профилей введена специальная нумерация и маркировка, что облегчает выбор конструктивного элемента. Так как при выборе габаритов балки учитываются особенности возводимого объекта и расчетные нагрузки на конструкцию здания.
Балки характеризуются устойчивостью к повышенным нагрузкам и отсутствию реакции на изменения во внешней среде.
Благодаря своим характеристикам двутавр широко используется при возведении каркасных зданий и сооружений.
Помимо металлических двутавровых изделий существуют балки, выполненные из древесины, которые также имеют разнообразный размерный ряд. Использование деревянных профилей снижает нагрузку на основание, ускоряет процесс строительства и уменьшает расходы при устройстве фундамента.
Применение
Помимо этого строительный элемент довольно популярен при устройстве мансардных помещений. Успешно применяется в стропильных системах и при монтаже кровли.
Балки используются не только в строительстве железобетонных сооружений или металлоконструкций, но и при возведении деревянных домов и лестниц.
Двутавры применяют при пролетах, ширина которых достаточно большая для того, чтобы задействовать бетонные конструкции. Перекрытие в таком случае, в отличие от балки, не сможет выдержать предполагаемую нагрузку.
Независимо от материала двутавры представляют собой надежные строительные. К тому же профили, за исключением некоторых видов, имеют незначительный вес, что позволяет их легко транспортировать на место строительства. Работа с двутаврами не представляет особой сложности: монтаж осуществляется с помощью сварки, а также заклепок и болтов.
Преимущества и недостатки двутавровых балок
Несмотря на перечисленные недостатки, двутавровые балки остаются востребованными в разных областях строительства.
Материалы
Производство двутавровых профилей осуществляется на крупных предприятиях, при этом выпускаются большие партии строительных элементов.
Существует не менее популярный вид двутавра, выполненный из дерева. Его применяют для формирования каркаса построек, устройства перекрытий между этажами или стропильной системы, а также возведения балконов и мансард. Профиль состоит из двух брусьев хвойных пород и плит ОСБ между ними. Конструкция не деформируется при большой нагрузке, имеет гладкую поверхность и не требует специальной техники для монтажа.
Горячекатаные и сварные балки
По способу производства металлические двутавры бывают горячекатаные и сварные.
Горячекатаные двутавры изготавливают путем прокатки при высоких температурах на специальном прокатном стане. Профиль формируется из раскаленной болванки из стали, в результате чего получается монолитная балка без швов. Процесс производства отличается простотой. При этом горячекатаный двутавр отличается надежностью и прочностью.
Помимо горячекатаных изделий производят сварные двутавровые балки. Они довольно широко используются при возведении жилых и общественных зданий, а также промышленных объектов. Процесс изготовления представляет собой соединение металлических полос при помощи сварки. Сварной двутавр переносит большие нагрузки, при этом практически не подвержен скручиванию.
Из недостатков сварных изделий можно назвать наличие швов после сварки, что в некоторой степени понижает прочность конструкции. Для укрепления балки приваривают дополнительные ребра жесткости в виде пластин. Использование металлических пластин приводит к лишним затратам и удорожанию проекта.
Параметры конструкции согласно сортаменту
Все металлические двутавровые балки выполняются в соответствии с требованиями нормативных документов. При этом профили имеют определенную регламентом форму и состав.
Исходя из этого, можно легко подобрать параметры балок, необходимых для отдельно взятой конструкции.
При этом длина двутавровой балки — 4-15 метров.
Соотношение массы и размеров двутавра нужны при расчете количества балок и выбора способа перевозки строительных изделий. Сколько весит двутавровая балка можно узнать в таблице.
Классификация двутавровых балок
Двутавровые балки отличаются по нескольким показателям, в связи с этим имеют различную маркировку. Параметры профилей разных марок можно найти в таблице сортаментов изделий. Исходя из конструкции, двутавры делятся на три основных вида: стандартный профиль, широкополочный и колонный. Также существует несколько дополнительных категорий.
Нормальный или стандартный двутавр (Б) используется при средних нагрузках. Применяют в основном при строительстве зданий и сооружений, эстакад, мостов и тоннелей, а также для железнодорожного транспорта.
Широкополочный двутавр (Ш) применяется при повышенных нагрузках. Он обладает долговечностью благодаря форме и расположению полок. Профиль характерен высокими показателями прочности, жесткости и коэффициентом сопротивления при сжатии и изгибе.
Колонный тип двутавра (К) отличается толщиной перемычек и полок, что делает изделие устойчивым к механическим нагрузкам. Местом применения являются колонны и опорные конструкции. Одним из минусов данного типа является мощное сечение балок, что приводит к увеличению веса.
Монорельс (М) имеет специальное назначение. Так как полки двутавра располагаются под наклоном, его используют для создания системы транспортировки на производственных складах.
Специальный двутавр (С) с различными расположениями полок: параллельным или под наклоном. В основном применяется при выполнении армирования шахт.
Узкополочный двутавр (У) характеризуется уменьшенной шириной полок. Используется в качестве опор для слабонагруженных конструкций.
Дополнительный двутавр (Д) не попадает ни в одну из обозначенных категорий. Изготавливают такие балки на заказ по индивидуальным параметрам.
Двутавровая балка имеет различные параметры, что определяет их сферу применения. При этом выпуск двутавров строго регламентируется государственными нормативными документами. Благодаря контролю производства, стандартам и нормам с помощью двутавровых профилей можно обеспечить прочность и долговечность возводимого сооружения.
Зачем нужна стальная двутавровая балка?
Балка двутавровая (двутавр) — это один из наиболее распространенных видов металлопроката. Данное изделие представляет собой горизонтальный брус из стали. В сечении оно имеет вид буквы «Н». Грани двутавровой балки располагаются под определенным углом или параллельно друг другу. Простота конструкции и надежность обуславливают повсеместное применение такой продукции. Ее цена в Москве зависит от ширины и длины профиля.
Где используется стальная двутавровая балка?
Стальная двутавровая балка, сделанная в соответствии с ГОСТ 8239-89, и балочные конструкции используются при строительстве гражданских, промышленных и общественных зданий. Они могут быть элементом:
В жилом сегменте такие металлические изделия применяют в частном и общественном строительстве в качестве несущих конструктивных элементов. Целесообразно делать из них несущий каркас при больших пролетах (более 7 метров), в случаях, когда бетонные конструкции не выдержат предполагаемых нагрузок. Они подходят для создания междуэтажных перекрытий любых сооружений (в том числе тех, что имеют большие пролеты).
Незаменимы они при возведении мостов, наземных переходов, подвесных путей и других объектов, где присутствуют повышенные нагрузки от вертикального поперечного воздействия. Двутавр отлично выдерживает их во время эксплуатации и не чувствителен к влиянию атмосферных и механических воздействий. Даже через десятки лет он будет противостоять им.
Данный вид металлопродукции при воздействии силы испытывает не кручение, а деформацию на осевой изгиб. Он также успешно противостоит усадке возведенного здания. При установке двутавра значительно уменьшается масса несущих конструкций. Это значит, что, используя его, можно сократить затраты на строительство. Незначительный вес при чрезвычайно высокой жесткости также делает стальную двутавровую балку идеальным вариантом для армирования шахтных путей и создания основы под высоконагруженные строения. Это могут быть:
Двутавры часто используются для монорельсов, по которым катится висящий тельфер, и в тяжелом машиностроении, вагоностроении и других отраслях для создания различного оборудования. Такая балка может быть подвергнута гибке, резке или сварке, поэтому нередко применяется как элемент дизайна при оформлении строений.
Еще информация по теме:
Двутавровые балки: почему это надёжно
Возведение многоквартирных и частных домов, промышленных зданий, мостов и прочих конструкций требует применения качественной арматуры. Благодаря ней укрепляются перекрытия и балки, армируются опоры. Производители предлагают большой выбор металлических конструкций для строительства. Разные виды конструкций отличаются по назначению, размерам и прочности. Одним из самых прочных изделий считаются двутавровые балки. Они используются при строительстве даже крупных сооружений, поскольку справляются даже с очень большими нагрузками.
Особенности
Двутавровая балка — это металлическое изделие, которое имеет сечение в форме буквы «Н». Для изготовления продукции используют разные марки стали — как правило, низколегированную или углеродистую, в зависимости от того, каково назначение будущего изделия.
Двутавр применяется в промышленном и гражданском строительстве. С ее использованием армируют:
● межэтажные перекрытия в многоквартирных домах;
● стальные фермы для гражданских и промышленных зданий;
● мосты и прочие объекты, возводимые на прочном стальном каркасе.
Также такая балка используется при создании надежных крановых эстакад, монорельсовых дорог и мачт.
Преимущества
Главные преимущества продукции — ее прочность. Это связано с формой сечения изделий, поскольку оно, имея вид буквы «Н», существенно повышает жесткость всей конструкции. Если сравнивать двутавр и обычную квадратную балку, первая будет существенно прочнее и жестче. Показатель прочности у продукции даже больше, чем у швеллера. Это объясняет, почему двутавровые балки — это надежно.
Высокая прочность связана с тем, как распределяется механическая нагрузка на конструкцию. При сечении в виде буквы «Н» она равномерно распределяется на всю длину балки, а не концентрируется в каких-либо точках. Поэтому при использовании такой продукции исключается риск быстрого износа или разрушения стального каркаса. Следовательно, двутавр можно использовать при возведении даже крайне массивных объектов, которые подвергаются огромным нагрузкам. Главное — правильно выбрать размеры продукции.
Кроме прочности, стоит рассмотреть и прочие преимущества применения таких изделий. Основными считаются:
● экономичность. Благодаря своей жесткости двутавр позволяет надежно армировать даже крупные объекты, при этом вспомогательных металлических изделий использовать не потребуется. При выборе армирующего профиля другого типа пришлось бы закупать его в значительно большем количестве, иначе конструкция не имела бы должной устойчивости к разрушениям. При использовании двутавра необходимости в этом нет, поэтому можно существенно сэкономить;
● небольшой вес. Сечение в виде буквы «Н» позволяет снизить массу готовой продукции, при этом ее прочность и жесткость возрастают даже по сравнению с квадратными изделиями;
● устойчивость к сжатию и изгибу. Благодаря таким преимуществам двутавровые балки отлично справляются с колебаниями и могут использоваться при возведении, например, мостов;
● возможность установки с помощью сварки. Это значительно увеличивает скорость работ и сокращает сроки сдачи готового объекта;
● постоянство характеристик. Поскольку жесткость конструкции обусловливается его формой, любые изменения не приводят к снижению прочности каркаса и тем более разрушению конструкции;
● удобство транспортировки. Для перевозки более массивных изделий пришлось бы арендовать сразу несколько транспортных средств, а в случае с двутавром необходимости в этом нет. Такая форма изделий позволяет компактно их укладывать, а малый вес не приведет к перегрузке.
Балка двутавровая может быть разного назначения. В зависимости от сферы применения, она обладает теми или иными характеристиками. Например, продукция производится как с параллельными, так и с наклонными полками. В первом случае речь идет об обычном изделии, а во втором — о специальном. Изделия с параллельными полками имеют маркировку «У», «Ш», «Д» или «К». Ее обозначения:
● «У» — с узкими полками;
● «Ш» — с широкими полками, выдерживающими большие нагрузки;
● «Д» — со средними полками;
● «К» — продукция, которая используется для сооружения колонн. Такие балки имеют большой вес и отличаются самой высокой степенью прочности.
Двутавр с наклонными полками также может быть разного назначения в зависимости от угла наклона и площади сечения. Он маркируется буквами «М» или «С». Двутавр с маркировкой «М» предназначен преимущественно для возведения подвесных путей. Угол наклона ее граней не должен быть больше 12%.
Балки с маркировкой «С» применяют для укрепления стволов шахт. У таких моделей угол наклона внутренних граней может достигать 16%. Коэффициенты 12% и 16% — это наибольшие показатели для угла продукции. Они не могут быть превышены в процессе изготовления, иначе продукция будет считаться браком.
Кроме ширины полок и угла их наклона, балка двутавровая отличается и по степени точности. Такой показатель характеризует допустимые отклонения от размеров в процессе прокатки. Степень точности маркируется буквами «В» или «Б». Если на балке указана маркировка «В», значит, она имеет обычную точность изготовления. «Б» говорит о повышенной точности. Изделия подходят даже для сложных задач, которые требуют отсутствия самых мелких погрешностей. При ее производстве крайне важно соблюдать допустимые показатели прогиба стенки, притупления наружных кромок, а также кривизны самой балки.
В госстандарте указываются следующие критерии точности:
● допустимый прогиб стенки — не более 0,15;
● притупление наружных кромок — не более 2,2 мм (для категории «Б», а также для обычных балок этот показатель не имеет значения);
● кривизна — не больше 0,2% от длины.
Точность соблюдения прочих характеристик (высоты, а также ширины, толщины и перекоса полки) зависит от категории изделия («В» или «Б»), его размеров. Все эти коэффициенты указываются в таблице в ГОСТ.
Размеры и вес
При изготовлении двутавра обязательно учитываются требования ГОСТ 8239-89, которые устанавливают регулируются размеры продукции. В готовом изделии взаимосвязаны такие параметры:
площадь поперечного сечения;
● радиусы внутреннего закругления;
● угол наклона внутренних граней;
● радиус закругления полки;
Величина всех этих характеристик не может быть изменена больше, чем это допускается госстандартом. Важно соблюдать при изготовлении абсолютно все перечисленные размеры, поскольку изменение даже одной характеристики приведет к тому, что прочность двутавровой балки снизится. Из-за этого использовать ее в строительных работах уже не получится, ведь он не обеспечит должной надежности и прочности. Гарантировать, сломается ли изделие при определенных нагрузках, никто не сможет, поэтому высок риск, что дом или другой объект разрушатся.
При изготовлении по индивидуальному заказу возможно изменение характеристик, однако оно должно быть пропорциональным, т.е. изменятся и другие параметры. Расчеты производятся инженерами в таком случае индивидуально.
Двутавровая балка — виды и применение
Из чего и как делают двутавр
Двутавровый профиль делают не только из стали, но и из других металлов, а также из дерева. Деревянные двутавровые балки применяют в кровельных работах при строительстве малоэтажных и частных домов. Но наиболее прочными всё же будут профили из стали.
Для производства двутавров берут углеродистую и низколегированную сталь. Стальной двутавр производят горячекатаным и сварным методом. Горячекатаные изделия всегда считались более прочными, однако, с развитием технологий металлоконструкции изготовленные сварным методом уже не уступают по надежности тем, которые вышли из прокатных станов.
Где используют двутавр?
Двутавр широко применяется в различного вида строительстве: крупнопанельном, частном, высоко- и малоэтажном, гражданском, промышленном и т. д.
Двутавр может применяться в качестве несущих элементов:
Двутавр используют для изготовления тавровых профилей путём продольного разрезания полок. Данные заготовки применяют в решётчатых конструкциях.
Каким бывает двутавр
При покупке двутавра мы сталкиваемся с различными маркировками и классифицирующими терминами. Двутавровый профиль классифицируют:
Стандартно, как все виды металлопроката, двутавр бывает мерной, немерной, кратной длины, обычной и повышенной прочности, а также с высокой точностью и обычной точностью прокатки.
Один из основных типов классификации — по способу ее применения:
В данной классификации учтены разные формы двутаврового проката, что и обуславливает различные сферы его применения.
Стандартный или нормальный (Б) — этот двутавр общего (универсального) назначения применяется при средних нагрузках на него. Когда его используют в качестве опор или ветвей решетчатых колонн, то для надежности конструкции делают промежуточный крепеж между соседними двутавровыми профилями. В основном, этот вид двутавра используют в строительстве, а также автомобилестроении, железнодорожном транспорте, при возведении мостов и эстакад, в шахтных и тоннельных конструкциях.
Широкополочный двутавр (Ш) выдерживает повышенные нагрузки, обладает отличной износоустойчивостью, долговечностью. Эти характеристики обусловлены тем, что полки изделия располагаются параллельно друг другу и обладают значительной длиной. Широкополочный двутавр показывает высокие показатели по жесткости, прочности и коэффициенту сопротивления на сжатие и изгиб.
Именно этот тип двутавра используют при изготовлении таврового профиля — изделия с Т-образным сечением профиля. Широкополочный двутавр год от года становится все более востребован потребителем, постепенно вытесняя с рынка металлопроката стандартный двутавровый профиль.
Двутавр колонного типа (К) обладает значительной толщиной полок и перемычки, благодаря чему хорошо выдерживает механические нагрузки. Цифра, которая стоит после буквы «К» показывает размеры, массу и геометрию сечения. Чем больше эта цифра, тем больше по этим показателям и по прочности будет двутавр.
Из названия понятно, что основное место применения — это колонны, а также опорные конструкции, их армирование в ЖБИ.
Монорельс или двутавр М — это двутавр специального назначения. Его полки располагаются не параллельно, а под наклоном. Монорельс применяется для организации систем транспортировки на складах, промышленных производствах, в сельском хозяйстве. С ее помощью оборудуют подвесные пути.
Специальная двутавровая балка (С). Полки изделий данного типа могут быть параллельными или располагаться под наклоном. Чаще всего применяется для армирования шахт.
Узкополочный двутавр (У) — обладает меньшей шириной полок, чем у нормальных балок. Применяется в качестве поддерживающих устройств в не сильно нагруженных конструкциях.
Дополнительные двутавровые балки (Д) — это двутавры, которые не подпадают ни под одну из вышеперечисленных характеристик. Их, преимущественно, изготавливают по индивидуальным заказам под определенные задачи.
Недостатки двутавра
Можно еще долго описывать характеристики и пользу двутаврового профиля, однако стоит учесть и недостатки. К ним относится не такая высокая, как у балок круглого сечения, способность выдержать напряжение на кручение и вертикальное сжатие. Однако это условный недостаток, который решается подбором сортамента другого профиля. В конечном итоге, разнообразие металлопроката и подразумевает, что для каждой конкретной задачи найдется свое решение.