Зачем нужна стальная двутавровая балка? Балка двутавровая, что это такое.

Среди огромного количества самых различных вариантов металлоконструкций особый интерес представляет двутавровый швеллер. На самом деле подобное обозначение не совсем правильно, поскольку швеллер – это название П-образного профиля, однако оно является устоявшимся, а значит, имеет право на существование. Ниже мы подробно расскажем о данном виде металлопроката, а также рассмотрим сферу его применения и разновидности.

Двутавр или двутавровая балка представляет собой один из наиболее распространенных профилей. В данной статье речь идет о металлический балке, однако нужно помнить, что существуют и деревянные разновидности.

Стальные двутавры изготавливаются двумя способами. Наиболее распространенный метод производства – горячекатаный, однако существует и сварной. Сварной способ используется для получения больших деталей или в том случае, когда требуются какие-то особые характеристики балки. Первый же способ производства предполагает изготовление балок, которые прокатываются на специальных станах. Для получения изделия используется заготовка.

В сечении балка представляет собой форму, близкую к букве «Н». Использование таких конструкций позволяет решить сразу несколько проблем в процессе строительства. Первая из них заключается в том, что за счет использования Н-образного профиля появляется возможность существенно снизить массу конструкции. Второе же преимущество состоит в большей прочности. Если сравнивать двутавр и классическую балку, имеющую квадратный профиль, то последняя проигрывает.

Где используется

Стальные балки – это незаменимый элемент многих современных конструкций, поскольку в общем случае при создании плоских перекрытий бетонные конструкции сами по себе не могут обеспечить должную прочность и надежность. Обычно балки применяются на пролетах более 7 м, однако могут использоваться и в других случаях. Конечно, существуют и бетонные балки, но последние используются при возведении каких-либо промышленных объектов. Деревянные двутавровые балки напротив, больше подходят для загородных домов. Конечно, балка является не единственным подходящим вариантом: швеллер, двутавр деревянный или другие изделия всегда можно использовать, однако соотношение прочности, цены и надежности у балок самое оптимальное.

Главная особенность балки заключается в том, что она распределяет большинство растягивающих напряжений под углом 45 градусов к своей оси. В данном случае вертикальная стенка работает как зигзагообразная решетка фермы: распределяет усилия. Получается, что надежность будущей конструкции окажется очень высока. С другой стороны возможно использование других металлических балок – сварных.

Сварной двутавр

Это – разновидность легких металлоконструкций, имеющая Н-образное сечение. Оно является наиболее оптимальным не только с точки зрения надежности, но и из соображений удобства монтажа. Сварные конструкции наиболее широко применяются в строительстве гражданских объектов, где требуются опоры, несущие элементы перекрытия и т.д. Использование подобных стройматериалов решает одну из самых сложных проблем – понижение металлоемкости конструкции. Нужно сказать, что установка сварной балки позволяет сильно уменьшить расход металла, поскольку дает возможность подобрать именно то сечение, которое требуется в данном случае.

Швеллер, двутавр или сварные балки производятся из низколегированной или углеродистой стали. В первом случае речь идет о С255, а во втором – С345 (09Г2С). Изготовление производится методом горячего или холодного проката, а сварной балки — с помощью сварного оборудования, после чего осуществляется дополнительный контроль, например, ультразвуковым способом.

Преимущества стальной конструкции с первого взгляда может оценить любой специалист, а большой опыт их эксплуатации является лучшим доказательством надежности подобных изделий:

• Снижение массы. В среднем данный параметр составляет до 10% от веса всех металлоконструкций, если произвести замену горячекатаного двутавра на сварной. Как уже говорилось выше, так происходит из-за правильного выбора сечения балки.
• Возможность использования разных типов сталей, полок и стенок. Горячекатаное изделие с какими-то специальными характеристиками потребуется заказывать заранее, а со сварным подобные проблемы не возникают.
• Возможно изготовить сварной двутавр, имеющий несимметричное сечение. Часто подобные решения требуются для упрощения конструкции и позволяют снизить их вес.
• Сварные балки могут быть изготовлены любой требуемой длины, поэтому в процессе строительства расходы будут минимальными. Конечно, существует таблица швеллеров, балок и других металлоконструкций, однако в большинстве случаев на складах поставщиков находятся лишь изделия, имеющие определенную длину, которая является самой востребованной в данном регионе.
• Сварные балки повышают рентабельность проекта. Стоимость подобных изделий ниже, чем горячекатаных, их масса выше, а прочность находится на необходимом уровне. С помощью этих металлоконструкций легко создавать большие пролеты, что приведет к снижению общего веса конструкции, уменьшению расхода материалов, а значит, положительно повлияет и на стоимость.

Нужно также отметить, что технология изготовления сварных двутавров позволяет получить биметаллические балки, которые относятся к подтипу специальных и не могут быть изготовлены другим способом.

Какие виды бывают

Продажа швеллера и двутавра сегодня производится многими компаниями, однако нужно помнить о том, что производство подобных металлоконструкций должно осуществляться в соответствии с ГОСТ. Так государственный стандарт выделяет несколько типов балок — горячекатаные и специальные.

В первом случае речь идет о двух видах изделий. Один из них имеет наклонные грани полок, а другой параллельные. Балки с наклонными гранями регламентируются ГОСТ 8239, где сказано, что угол наклона граней должен находиться в пределах от 6 до 12 процентов.

В отличие от швеллеров двутавры этого типа имеют только два класса точности прокатки: Б – повышенной точности и В — обычной.

Прогиб стенки не должен превышать 15% от её толщины, а кривизна требуется менее 0.2% от длины изделия. Для класса точности «Б» производится притупление наружных кромок полок (менее 2.2 мм), а для «В» подобные работы не требуются. Отклонения по массе при производстве в пересчете на массу 1м3 не должны выходить из области минус 5%, +3%. В отдельных случаях стандарт допускает ужесточения последнего требования, если был заключен соответствующий договор между изготовителем и потребителем.

Двутавры с параллельными гранями полок производятся в соответствии со стандартом 26020. Он распространяется на все изделия такого типа, высота которых находится в пределах 100..1000 мм, а полки имеют ширину 55..400 мм. Все подобные балки разделяются на:

• нормальные;
• широкополочные;
• колонные двутавры.

Стандартные швеллер, двутавр или другие балки могут иметь длину до 12 м, однако прокат по ГОСТ 26020 изготавливается до 24 метров.

Специальные балки

Двутавры этого типа производятся по ГОСТ 19425. К данной категории относятся балки для подвесных путей (М), армирования шахтных стволов (С) и специальные решения для нужд автомобильной промышленности. Все изделия делятся на две категории точности – высокой «А» и повышенной «В». В данном случае уклон внутренних граней выбирается 12% для балок «М» и 16% для балок «С». Притупление наружной кромки профиля выбирается в пределах 0.3 от средней толщины полки.

Размер или номер двутавра показывает его условную высоту, выраженную в сантиметрах. Например, двутавр №10 представляет собой балку, имеющую высоту 10 см.

Подводя итоги, отметим, что выше мы описали все виды используемых сегодня металлических двутавровых балок. На нашем сайте приведена достаточно подробная информация и по другим металлоконструкциями. Если вам требуются данные по таким изделиям, как швеллер, двутавр или гнутый швеллер, то здесь вы найдете все необходимые сведения.

Что из себя представляет двутавр? Если сказать простым языком, то это балка, которая имеет определенную форму и изготавливается из специальной профильной стали. В зависимости от конструктивных особенностей может выглядеть, как буква «Н».
Это первичный вид стальных конструкций, которые используются при строительстве, как промышленных зданий, так и зданий гражданского назначения. Для того, чтобы все конструкции и перекрытия зданий отвечали определенным требованиям, необходимо знать, какие имеет двутавр размеры, вес и конструктивные особенности. Разобраться во всех этих тонкостях поможет данная статья.

Самое распространенное применение стальные двутавры находят при строительстве зданий, промышленных складов, мостов, самолетных ангаров, трубопроводов и других конструкций. Это связанно с тем, что металлоемкость балок за счет подбора нужных размеров и веса, а также определенным образом подобранного сечения, всегда бывает намного эффективней, чем у простой горячекатаной балки.

Применяют их также в строительстве (в качестве элементов перекрытий), в автомобильной промышленности, а также при возведении колонн, подвесных путей, дорожных эстакад. Но наиболее частым применением является использование этих балок при установке каркасов с большими пролетами при строительстве промышленных зданий.

Основные преимущества

Для того, чтобы жесткость и несущая способность конструкции из двутавра превысила возможности прокатного профиля следует использовать двутавр 30 или 20. Чаще всего производятся балки из металлопроката размером не больше 60Б.

Вес полученной конструкции снижается по сравнению с прокатной до 10% при выборе балки 30, которую довольно легко подобрать нужной длины.

Одна бистальная балка двутавр может включать разные марки металла: из высокопрочной стали начали делать те, которые более напряжены, а из малоуглеродистой стали — менее напряженные. Это существенно отразилось на цене, такие конструкции стали стоить намного меньше.

Следует отметить и возможность безотходного использования двутавров, так как есть возможность заказать двутавровую балку нужной. Специалисты подсчитали, что при уменьшении отходов можно сэкономить до 15%.

Размеры двутавров c характеристиками (сортамент)

Все необходимые размеры двутавров, если это необходимо, можно найти в специальных ГОСТах. В этом документе описываются основные характеристики и геометрические размеры для разных наименований. Из всех представленных наименований составлен список, который называется сортаментом. Посмотрев этот сортимент, можно узнать, какие существуют двутавры, а также описание их основных параметров. Также сортамент вносит некоторые «аксиомы», которые являются некими непреложными истинами, и их нужно обязательно знать и помнить:

• Всегда поперечное сечение двутавровой балки должно быть одинаковым с указанными параметрами в чертежах. Обозначение и существующие стандарты должны быть представлены в понятной всем форме.

• Размеры, которые приводятся в таблицах сортамента двутавров, должны совпадать с их номинальными размерами (здесь имеются ввиду все основные параметры, такие как масса, вес и площадь сечения), ну и, конечно, должны быть одинаковые и другие физические характеристики.

• Должна соблюдаться точность в прокатке двутавров. Их выделяют в два разных вида. Повышенная точность - Б и обычная точность - В. Если появляются другие варианты прокатки, то это не допустимо, и считается в данном случае некондицией двутавра.

Определение размеров, а также разновидности двутавров определяют по номерам проката, которые могут быть представлены следующими цифрами: 10, 12, 14, 16 и так далее.

Расчет веса

Чтобы определить вес двутавра, обязательно нужно узнать две его составляющие. Следует знать его номер, который должен соответствовать ГОСТу, и быть в таблице сортамента, где указаны основные параметры конструкции. Там же можно узнать и о его массе и сечении.

Но нужно помнить, что в таблицах указывается лишь условная масса двутавра. Если быть более точным, то в таблицах указанна масса всего лишь одного погонного метра. Если необходимо произвести расчет двутавра (требуемого количества), тогда это придется сделать самостоятельно. При этом можно воспользоваться табличными данными, которые указаны в сортаменте двутавров.

Пример для расчёта веса необходимого количества двутавра

Допустим, что вы имеете 3 метра двутавра под номером 10. Открываем таблицу весов и находим необходимые данные: погонный метр двутавра 10 условно весит 9,46 килограмма. Вам остается только умножить на листке бумаги или с помощью калькулятора имеющееся у вас количество двутавра (у нас в примере — 3 метра) на найденное значение условного веса погонного метра (9,46), полученный результат будет означать общий вес двутавра (в нашем примере – 28,38 кг).

Итак, всем понятно, что для проведения практических расчетов необходимо иметь справочные данные об условном весе погонного метра (в соответствии с ГОСТом), которые содержит таблица двутавров.

Что ещё нужно знать

Чтобы понять, что такое полка двутавра, достаточно взглянуть на его чертеж. Если посмотреть на него внимательно, то можно увидеть, что у него всего лишь две полки. А сама конструкция полок такова, что выглядят они абсолютно идентично друг другу. Что касается их размеров, то они также определяются существующими ГОСТами.

Для полок в двутаврах также имеют значение их размеры. Прежде всего, это такие параметры, как ширина всей полки и ее толщина. Обычно справочную информацию по этим двум параметрам можно тоже найти в сортаменте двутавров.

Важные параметры при расчете нагрузок

Как уже понятно из чертежей, сечение двутавра должно образовывать характерную фигуру определенной формы. Уже указывалось ранее, что форма поперечного сечения похожа на букву «Н».

Но для профессионалов, чтобы получить расчет двутавра, эта характеристика не играет важной роли. Здесь на первый план выступает такой параметр, как площадь поперечного сечения. Эту информацию очень часто также можно найти в соответствующих ГОСТах, она указывается в сортименте двутавров.

Сколько весит двутавр 30

Чтобы ответить на данный вопрос и узнать, сколько будет весить данный вид металлических изделий, лучше всего обратиться к таблице веса двутавров или заглянуть в ГОСТ. Сортамент определяет, сколько весит всего лишь один метр погонный интересуемой продукции.

Вес двутавра 30 по ГОСТу - это своеобразный эталон, которым обязаны руководствоваться все производители, без каких-либо исключений, выпускающие металлопрокат.

Такое положение дел очень устраивает всех потребителей. В этом случае, если есть эталон, то можно заказать определенную марку продукции и быть уверенным, что размеры и другие характеристики будут одинаковыми у двутавров от разных производителей. В большинстве своем, масса двутавра подразумевает вес одного погонного метра.

Если следовать параметрам и показателям, указанным в ГОСТе, то вес двутавра 30 будет равен 36,5 кг, а вес двутавра 20 – 21 кг за один погонный метр.

С весом двутавра вроде бы все понятно, но иногда кроме веса необходимо получить и информацию по другим характеристикам металлических конструкций. В этом случае, если есть чертеж, то лучше ориентироваться по нему.

Приведем некоторые значения весов одного погонного метра разных двутавров из таблицы сортамента.

двутавр 10 — 9,46 кг один погонный метр

двутавр 12 — 11,5 кг один погонный метр

двутавр 14 — 13,7кг один погонный метр

двутавр 16 — 15,9кг один погонный метр

двутавр 18 — 18,4 кг один погонный метр

двутавр 20 — 21 кг один погонный метр

двутавр 24 — 27,3 кг один погонный метр

двутавр 30 — 36,5 кг один погонный метр

Чертеж - ясное представление информации в наглядном виде

Использование чертежей при выполнении расчетов удобно уже тем, что информация выглядит не запутанной, а представлена в наглядной и понятной форме. Все условные обозначения очень хорошо читаются и распознаются.

По этим обозначениям, впоследствии, можно легко разобраться в справочной информации в таблице двутавров, ведь они как раз строятся в соответствии с условными обозначениями. Таким образом, условные обозначения связаны с геометрическими характеристиками и размерами, которые, в свою очередь, привязываются к физическим параметрам, которые имеет балка двутавр.

Для примера рассмотрим основные обозначения при характеристике:

h — в основном этой буквой обозначают чаше всего высоту конструкции. Очень часто, бывает так, что некоторые строители понятие высота двутавра заменяют на ширину. Если люди работают давно друг с другом, то, конечно же, они понимают, что под шириной двутавра подразумевается его высота. Но когда произносят — ширина двутавра, а называют при этом параметр его высоты, это звучит очень неграмотно.

b- этой буквой обозначают ширину для полок двутавра. Это понятие тоже очень часто проходит трансформацию в устах строителей, и чаще всего, можно услышать «ширина граней». Такое название тоже некорректно, поэтому лучше сразу привыкать говорить правильно - ширина полок двутавра.

s — здесь тоже очень часто происходит путаница, но правильней будет называть этот параметр - толщина стенок двутавра.

t - следует особо подчеркнуть, что это параметр означает среднюю толщину полки двутавра. Нужно это обязательно запомнить, ведь часто в разных местах балки может быть разный уклон между внутренними гранями. Другими словами, в разных местах балки может быть разная толщина, маленькая на конце полки и чуть-чуть побольше в тех местах, где полка соприкасается со стеной двутавра.

Если посмотреть в справочники, то там под данным буквенным обозначением указывают именно среднюю толщину полки, которая измеряется в определенных местах.

R — этой буквой описывают радиус внутреннего скругления у двутавров. Такое обозначение возникло в процессе изготовления двутавров. Так как внутренние грани у полки соединяются не под углом, а при помощи небольшого закругления. Это закругление и его радиус также прописаны в ГОСТе.

r - это тоже радиус, но обозначающий закругление полки. Наружная грань полки описанного двутавра представляет собой плоскую поверхность, а внутренняя грань изготавливается с небольшим скруглением при переходе в конец полки. Радиус этого скругления и указывается в ГОСТе, а также в качестве справочной информацией о длутаврах представлен и в таблице сортамента. Свой радиус закругления для полки имеет каждый номер соответствующего двутавра.

Таким образом, зная все характеристики и параметры металлических балок (в частности двутавров) можно с легкостью проводить различные расчеты для строительных нужд. А если будет сделан верный расчет двутавра, то это значит, что все конструкции, в которых будут использоваться двутавры, будут очень надежны и востребованы.

Двутавровая балка, или в просторечии двутавр, наряду со швеллером и стальным уголком является одним из основных видов металлопроката, используемых в строительстве, изготовлении стальных конструкций как несущих, так и вспомогательного назначения. Благодаря оптимальному соотношению «вес двутавра - продольная жесткость» прокат широко используется в качестве основных конструкционных элементов для мостовых пролетов, ферм, опорных сборок и железобетонных плит перекрытия.

Нормативные документы на двутавр

Двутавр представляет собой композицию из центральной вертикальной плоской балки и двух опорных полок, верхней и нижней. Технология изготовления проката такова, что в ней нет сварных швов, поэтому изначально в конструкции нет остаточных напряжений и пластических деформаций. Поэтому упрощается расчет строительных конструкций на несущую способность, достаточно правильно определить условия приложения нагрузки. Остальные данные, момент сопротивления, длину и массу — из таблицы сортамента.

На сегодня двутавр выпускается в нескольких исполнениях по следующим стандартам:

• Двутавровый пролет общетехнического и специального назначения в соответствии с ГОСТом №19425-74;
• Балки стальные горячекатаные ГОСТу № 8239-89;
• Двутавровые балки стальные специального назначения в определении ГОСТов №535-88 и №19425-74.

К сведению! Кроме государственных стандартов, многие металлургические предприятия выпускают двутавр по собственным техническим СТО, которые могут отличаться от норм, установленных ГОСТом.

Прочность и несущая способность конструкционного элемента зависит от веса проката, размеров полок и взаимных пропорций профиля. Проще всего определить вес 1 метра двутавра из таблицы, приведенной в сортаменте или любых машиностроительных справочниках. Как правило, нормативной считается длина балки, равная 13 м, но на практике длину проката определяют заказчики, поэтому металлобазы и заводы-производители могут для нужд логистики и перевозки реализовать более широкий диапазон размеров. Чаще всего тяжелые двутавровые прогоны покупаются отрезками 10 м и 4 м. Более легкие балки нарезаются отрезками, кратными 4 м.

Масса двутавровой балки

Если планируется закупка проката для малобюджетного строительства, например, эллинга или складского помещения, будет полезным знать массу балки в стандартном отрезке. Сразу стоит оговориться, что специалисты транспортных компаний оперируют тоннами, а проектировщики - длинами двутаврового проката. Поэтому на вопрос, сколько весит двутавр 30 метрический, в первом случае ответ будет — 27 метров в тонне, во втором — 36,5 кг, подразумевая массу одного метра.

Насколько отличаются погонные массы балок соседних размерных рядов? Вес 1 метра двутавра 27 составит всего 31,5 кг. Для следующего размера №33- масса 42 кг, а вес двутавра 40 - уже 57 кг.

Получается, что с увеличением размера прогона масса и момент сопротивления растет значительно быстрее, чем геометрическая высота. Для сравнения приведем соотношение масс и размеров балок, широко используемых в домашнем строительстве:

• Двутавр 12 вес 1 метра составляет 11,5 кг, момент сопротивления - 39,7 см 3 ;
• Двутавр 14 вес 1 метра -13,7 кг, момент - 81,7 см 3 ;
• Двутавр 16 вес 1 метра - 15,9 кг, момент сопротивления составляет 109 см 3 ;
• Двутавр 18 вес 1 метра - 18,4 кг, момент относительно подошвы профиля - 143 см 3 .

Масса двутавровых балок строительной группы, используемых в промышленности, при возведении силовых каркасов, перекрытий многоэтажных зданий и мостов:

• Двутавр 20 вес 1 метра 21кг, момент сопротивления — 184 см 3 ;
• Двутавр 24 вес 1 метра 27 кг, момент сопротивления — 289 см 3 ;
• Двутавр 30 вес 1 метра 36,5 кг, момент сопротивления — 482 см 3 ;
• Двутавр 40 вес 1 метра 57 кг, момент сопротивления — 953 см 3 .

Человек наблюдательный сразу заметит, что номерное обозначение проката фактически соответствует его высоте. Размерный ряд составлен так, что каждый последующий профиль увеличивает момент инерции или момент сопротивления на 10%. Размерный ряд высот двутавровых балок от 10 до 40 идет с шагом в 3 мм, для профиля выше 40 см шаг увеличивается до 5 мм.

Конструкция двутавровой балки и особенности ее устройства

Устройство двутавра приведено на схеме. Для определения свойств и характеристик в ГОСТе и сортаменте используются как минимум четыре дополнительные характеристики:

• Расположение полок - параллельное или с уклоном;
• Размеры горизонтальных полок двутавра относительно вертикальной стойки;
• Вес 1 метра двутавра и нормативная длина проката;
• Класс точности изготовления профиля, повышенная точность маркируется литерой «А», рядовая или обычная - литерой «В».

Кроме того, сортаментом выделена в отдельные категории высота и ширина вертикальной перемычки. На первый взгляд, эти параметры тоже имеют достаточно весомый вклад в прочность и жесткость профиля, на самом деле их приводят только для того, чтобы знать геометрические размеры балки при проектировании конструкции. Существенного дополнения вертикальная перемычка не вносит, мало того, в некоторых заказных марках проката стальные балки изготавливаются с большим количеством отверстий в вертикальной перемычке.

Особенности устройства двутавровой балки

Основным документом, определяющим конструкцию проката, является ГОСТ 19425-74. Государственный стандарт описывает все используемые в строительстве марки двутавровых балок. Понятно, что одну и ту же балку не используют для строительства опор или в качестве подвесных направляющих для шахтного оборудования. В соответствии с требованиями нормативного документа все профили разделяют на несколько категорий:

• Балки нормального исполнения с параллельным расположением полок, в обозначении проката используется литера «Б»;
• Узкополочный профиль, применяется для изготовления составных пролетов большой длины, в обозначении присутствует литера «У»;
• Широкополочные плоскопараллельные балки с увеличенными размерами верхних и нижних полочных элементов, литера «Ш»;
• Специальные виды профиля: «Д» — дополнительные, с шириной, занимающей промежуточное значение между нормальной и широкой серией.

Кроме перечисленных видов, существуют также колонный профиль - «К», с максимальной шириной полки, равной высоте вертикальной перемычки, и «М»- специальные двутавровые балки, используемые в качестве подвесной системы опор вагонеток.

Понятно, что особенности конструкции влияют на такие характеристики, как масса одного метра и момент сопротивления. Для упрощения ситуации сравним изменение в массе двутавровых балок нестандартного исполнения. Например, вес 1 метра двутавра 20б1 равен 21,3 кг, а вес 1 метра двутавра 20ш1 с широкими полками почти на 30% больше- 30,6 кг. Аналогично двутавр 25ш1, вес 1 метра равен 44 кг, а в нормальном исполнении вес 1 метра двутавра 25б1 -всего 25,7 кг. Разница более чем существенная.

Для иллюстрации можно посмотреть нестандартного двутавра категории «М» — двутавр 24м, вес 1 метра составляет 38кг, двутавровая балка аналогичной высоты, но в нормальном исполнении весит всего 27кг.

Что такое прочность двутавра

Двутавровая балка была задумана, как конструкционный или строительный элемент с оптимальным распределением напряжений в профиле. Почему так важно знать все приведенные элементы двутавра? От геометрии, размеров и взаимного расположения горизонтальных и вертикальных элементов зависит основная характеристика двутавра — момент сопротивления. Условно ее можно представить, как площадь сечения двутавра, умноженную на расстояние от основания до геометрического центра Н-образной фигуры.

Понятно, что наибольшим моментом сопротивления будет обладать профиль не с самой большой массой, а тот, у которого площадь сечения отнесена на максимальное расстояние от нижней полки. Вот поэтому двутавровые балки такие разные.

Основной вклад в прочность балки на изгиб принадлежит горизонтальным полкам. Классический способ применения заключается в том, чтобы заставить ее работать на изгиб с максимальным нагружением горизонтальных элементов. Для иллюстрации можно воспользоваться приведенной выше таблицей и сравнить момент сопротивления двутавра в вертикальном и горизонтальном направлении. Можно увидеть, что при изгибе относительно оси X двутавровый прокат оказывает сопротивление почти в два раза сильнее, чем при нагрузке вокруг оси Y.

Исключение составляют профили категории «Ш» и «К». Для широкополочных двутавровых балок момент сопротивления по обеим осям имеет приблизительно сопоставимое значение. Такой профиль устанавливается в конструкциях, где условия нагружения более сложные, чем простой изгиб. Широкополочный двутавр способен воспринимать сложную пространственную нагрузку без потери устойчивости.

Прокат категории «К», или колонные профили вообще выпадают из общего ряда двутавровых балок. Их используют в первую очередь в качестве опорных элементов - свай или колонн, поэтому для оценки несущей способности применяется в первую очередь момент инерции, характеризующий устойчивость профиля при осевой нагрузке. Размеры полок и вертикальной перемычки подобраны так, чтобы при нагрузке по продольной оси профиля двутавровая балка была нагружена равномерно и не выгибалась дугой.

Балки серии «К» могут использоваться в качестве несущих колонн при возведении больших складских помещений, в малоэтажном строительстве, особенно если здание приходится устанавливать на участке со сложным рельефом и большим уклоном. В этом случае колонны связываются напрямую с элементами свайного фундамента.

Отдельно стоит вспомнить двутавр категории «М», один из самых востребованных в частном строительстве. По сути, двутавровая балка применяется в качестве опорного монорельса для подвесного транспорта. Нижняя полка изготавливается увеличенной толщины и с минимальным размером галтелей. Такие балки удобно использовать для сборки любых домашних конструкций, они легче и прочнее двутавра обычного исполнения.

Такой профиль идеально подходит для изготовления потолочного перекрытия в гаражах, сараях, хозяйственных и подсобных помещениях, где требуется высокая прочность потолочной плиты. Двутавровые балки укладываются на стены с шагом 80-100 см, а промежутки между прокатом заполняются бетонными плитами или отрезками асбестоцементных труб.

Заключение

В качестве материалов для изготовления двутавровых балок применяется рядовая конструкционная сталь Ст3-Ст5. Благодаря этому профиль отлично режутся, сверлятся, свариваются электросваркой, не меняя своих основных характеристик. Горячекатаные балки за счет вторичной термообработки обладают более высокой прочностью, чем рядовые, но такой прокат стоит дороже и требует отжига и нормализации перед использованием в ответственных конструкциях.

Балка стальная (двутавр) - широко распространенное и часто используемое изделие металлопроката. Основное предназначение балки – усиление надежности строительной конструкции. Эластичные свойства балки позволяют конструкции получить своеобразный запас гибкости, а также низкий коэффициент сжимаемости. Именно поэтому стальная балка обеспечивает высокую сопротивляемость нагрузкам всей конструкции в целом при значительных механических воздействиях.

Двутавр , выполняя функцию остова или скелета, повышает жесткость возводимого сооружения, увеличивает надежность и долговечность, срок его эксплуатации.

Балки двтувровые применяются при строительстве перекрытий в крупнопанельном, промышленном и гражданском строительстве, в колонных металлоконструкциях, мостовых сооружениях, опорах и подвесных путях. Изготовление их корректируется ГОСТ 535-88.

Двутавровые балки делятся на:

• Б - нормальные (25Б1 и т.д.);
• Ш - широкополочные (30Ш1 и т.д.);
• К - колонные (30К2 и т.д.)

Двутавровая балка с параллельными гранями полок

Номенклатура двутавровых балок с параллельными гранями полок должна отвечать ГОСТ 26020-83. Так как двутавровые балки производятся большей частью металлургическим комбинатами Украины. Их сортамент часто отвечает СТО АСЧМ 20-93. Купить балки с уклоном граней полок имеют несколько разновидностей:

• "Обычные" с уклоном внутренних граней полок
• Перечень данных двутавровых балок должен отвечать ГОСТ 8239-89.

Двутавровая балка с уклоном граней полок

Специальные двутавровые балки:

• М - применяются для подвесных путей с уклоном внутренних граней полок. Их маркировка - 36М, 45М и т.д.;
• С - С уклоном внутренних граней полок. Балка 25 цена от 24500 руб./тн.. Применяется для укрепления шахтных направлений. Их маркировка: 24С, 30С и т.д. Перечень этих двутавровых балок отвечаетГОСТ 19425-74.

Цифра двутавра указывает ее вышину (условный размер). Ниже приводится пример маркировки двутавровых балок:

Балка 25Б1 - H = 250 мм, Двутавр 25Б2 - h = 250 мм. Другие величины должны отвечают ГОСТу. Балки начинаются от H - 100 мм, до H - 1000 мм. Если H двутавра больше или меньше этих значений, то производятся они только по спецзаказу. За величину балки принимают значение расстояния, разделяющее ее крайние полки.

Примение балки

Использование двутавровых балок разнообразно. Это опоры конструкций мостов, железнодорожных тоннелей, а также незаменимые основы в частном и коммерческом строительстве. Стальную балку двутавровую изготавливают из стальной заготовки с помощью метода горячей прокатки. Длина двутавровой балки составляет обычно от 4 до 12 метров. Высота - от 10 см до 100 см. Отсюда и пошло такое наименование - балка стальная горячекатаная.

Двутавр (балка двутавровая) — разновидность сортового металлопроката, отличающаяся высокой несущей способностью. Имеет узнаваемое Н-образное сечение, которое и предопределяет технические характеристики изделия. Один из самых востребованных материалов в различных промышленных сферах.

Вы всегда можете ознакомиться на нашем сайте с актуальными ценами на новую двутавровую балку и .

Назначение и сфера применения

Двутавровые балки используются в качестве несущих элементов при возведении металлоконструкций и в крупнопанельном строительстве. Применение проката данного типа позволяет упростить проектные решения без потери несущей способности сооружений. Чаще всего двутавры используются для решения следующих технических задач:

Допускается применение балок этого типа при сооружении любых конструкций, к которым предъявляются повышенные требования по несущей способности. Рекомендовано размещение двутавра в теле бетонной конструкции, при открытом монтаже требуется обязательная антикоррозийная обработка.

Преимущества изделия

Специфическая форма сечения обеспечила отличную несущую способность этого конструктивного элемента. По сравнению со стандартными прямоугольными профилями двутавр обладает повышенной в 7 раз прочностью и более чем в 30 раз жесткостью. По своим конструктивным особенностям двутавр близок швеллеру, но последний в основном используется при возведении более легких конструкций, он не сможет эффективно работать при значительной нагрузке.

Массовость применения двутавровых балок определена следующими преимуществами.

• Высокая устойчивость к деформациям на изгиб и кручение.
• Повышенная несущая способность.
• Уменьшенный вес по сравнению с другими типами металлопроката с аналогичными техническими характеристиками.

Особенности производства

На практике применяют две основных методики изготовления двутавровых балок.

1. Технология горячего проката, позволяющая обеспечить выпуск изделий в промышленных масштабах.
2. Изготовление двутавров с применением сварочных технологических линий. Сварные балки отличаются более точной геометрией, но уступают горячекатаным по некоторым техническим параметрам.

Производство данного вида несущих конструктивных элементов осуществляется с применением высокоуглеродистых низколегированных сталей, что предопределяет обязательную антикоррозийную обработку при открытом монтаже.

В соответствии с ГОСТ 27772-88, регламентирующим производство горячекатаного фасонного проката, для изготовления двутавров должна применяться сталь следующих марок: С 235, 245, 255, 275, 285, 345, 345К, 375.

Существующие классы и соответствующие ГОСТы

Все выпускаемые методом проката разновидности двутавров можно разделить на три основных класса, требования к которым определяются действующими стандартами.

Сварные изделия выпускаются на основании технических условий производителя ТУ У 01412851.001-95. Отдельные производители используют свои собственные ТУ для производства того или иного типа двутавров.

По особенностям сечения выделяют следующие категории продукции:

• Балки с нормальной шириной полок (Б).
• Двутавры с увеличенной шириной полок (Ш).
• Колонные двутавровые балки (К).
• Монорельсовые двутавры (М).
• Балки специальной серии для особо сложных условий (С).

Производители осуществляют отгрузку партий с кратной, кратной мерной, немерной длиной двутавров. Стандартные размеры предполагают изготовление изделий длиной от 4 до 13 метров, производство балок, выходящих за пределы указанных параметров, может быть организовано по согласованию непосредственно с производителем.

Особенности расчета потребности

При определении количества необходимого для различных конструкций материала, выбора способа транспортировки необходимо знать соотношение размеров и массы двутавровых балок. Необходимость перевода одной величины в другую возникает так же при разработке проектной документации.

Решить данную проблему можно при помощи онлайн калькуляторов, а в случае их отсутствия рекомендуется воспользоваться специальными таблицами, приведенными в нормативных документах.

Так для горячекатаных стальных двутавров соотношение приведено в следующей таблице.

А для определения общей площади поверхности двутавров того же ГОСТа, рекомендуем воспользоваться следующей таблицей.

Такие справочные данные существенно упростят расчет и разработку проектной документации.