Двутавр:описание,виды,характеристики,фото,видео
Содержание:
- Основные характерные особенности продукции
- Преимущества и недостатки
- Каркасный дом из двутавровых балок для Вас!
- Железобетонные
- Технические показатели, размер и вес двутавра 20
- Виды двутавров
- Двутавровые балки с параллельными полками ГОСТ 26020-83, СТО АСЧМ 20-93, область применения и сортамент
- Особенности конструкции двутаврового профиля
- Особенности и преимущества
- 3 Двутавровый прокат ГОСТ 19425
- Гофрированные балки: отличная экономия
- Виды
- Несущая способность ↑
- Сортамент двутавра по ГОСТ 8239-89
Основные характерные особенности продукции
Если рассматривать профили балок в исторической перспективе, то стоит отметить тот факт, что использовать их начали еще со времен Средневековья. В те времена двутавры использовались в основном в военных целях, в частности, в оружейном искусстве.
Но сколько бы столетий не прошло, они до сих пор активно применяются, правда, немного сменив область своего применения, и в настоящее время используются, исключительно, в строительных целях.
Промышленность выпускает разнообразные виды и типы двутавров. В продаже можно встретить как сортамент двутавров балочных, так и сортамент двутавров колонных. Если судить об их прочностных или иных характеристиках, то, в большинстве случаев, они могут быть достаточно выигрышным вариантом при строительстве, заменяя балки квадратного типа.
Двутавровые перекрытия имеют очень большие запасы прочности, поэтому их можно без проблем использовать в качестве несущих конструкций зданий.
Продукция двутавров из металла, имеет два вида:
- сортамент широкополочных двутавров;
- сортамент двутавров, у которых есть уклон полочных граней (по-другому их еще называют мостовыми двутаврами);
Разные виды двутавров могут быть представлены и в разных размерах. Например, горячекатаные двутавры чаще всего встречаются с размерами от 4 до 12 метров по длине. А если брать другой вид, например, прокатную балку, то его длинна может быть гораздо больше и в некоторых случаях доходить до 19 метров.
Двутавры, которые имеют параллельные грани полок, разделяют на типы:
- нормальные – Б (например, балка 25Б1);
- широкополочные – Ш (например, балка 20Ш1, двутавр 25Ш1);;
- колонные – К (например, балка 25К1);.
Согласно стандарту балки данного вида должны быть высотой от 100 и до 1000 мм, с шириной полок от 55 и до 400 мм. Такие балки часто используют при укреплении шахтных стволов и сооружении подвесных дорог.
Балки нормальные бывают десяти видов:
От 20Б; 25Б; 30Б; 35Б; 40Б; 45Б; 50Б; 55Б; 60Б; 70Б.
Балки широкополочные бывают двенадцати видов:
20Ш; 25Ш; 30Ш; 35Ш; 40Ш; 45Ш; 50Ш; 60Ш; 70Ш; 80Ш; 90Ш; 100Ш.
Балки колонные бывают пяти видов:
20К; 25К; 30К; 35К; 40К.
Наиболее популярными считаются горячекатаные стальные двутавры, имеющие уклон внутренних граней полок. Благодаря своей прочности и способности выдерживать большие нагрузки, их часто используют в роли перекрытий при строительстве зданий, при возведении мостов, а также многих других конструкций.
Параметры двутавровых балок
Двутавры с небольшим уклоном (от 6 до 12% по ГОСТу 8239-89) относят к обычным (например, двутавр 27):
10; 12; 14; 16; 18; 20; 22; 24; 27; 30; 33; 36; 40; 45; 50; 55; 60.
Двутавры специальные соответствуют ГОСТу 19425-74 и обозначаются буквами М и С (например, двутавр 24М).
Балки с маркировкой М (уклон не более 12%) предназначаются для подвесных путей:
18М; 24М; 30М; 36М; 45М.
Балки с маркировкой С (уклон не более 16%) используются для армировки шахтных стволов:
14С; 20С; 20Са; 22С; 27С; 27Са; 36С.
Каждый производитель, который изготавливает данный вид продукции, имеет и свои специальные таблицы двутавров. Таблица сортамента двутавра содержит основные необходимые параметры продукции, такие как способ производства, толщина стенок, технические характеристики, вес, марка металла, из которого он изготовлен.
Преимущества и недостатки
Применение двутавров обеспечивает следующие преимущества:
- оптимальная геометрия сечения позволяет обеспечить минимальный расход материала при максимальной несущей способности, что значительно облегчает конструкцию;
- для металлоконструкций изделии характерны длительный период эксплуатации и высокие прочностные характеристики;
- эксплуатационные характеристики четко определены соответствующими ГОСТами, что облегчает проектирование несущих металлоконструкций;
- конструктивные особенности горячекатаных изделии обеспечивают возможность их применения в металлоконструкциях повышенной сложности, работающих в экстремальных условиях;
- при равной несущей способности, удельный вес двутавра значительно меньше, чем удельный вес любого равнопрочного профиля.
На фоне таких достоинств, недостатки двутавров выглядят не убедительно:
- двутавровые балки плохо переносят скручивание;
- горячекатаный прокат имеет ограниченное количество габаритных размеров;
- сварные балки нередко нуждаются в дополнительном армировании;
- двутавры из конструкционных углеродистых сталей легко поддаются коррозии, что вынуждает прибегать к дополнительной обработке металлоконструкций.
Каркасный дом из двутавровых балок для Вас!
Очень важно, что применение при строительстве домов двутавров дает возможность повысить прочность конструкции стен в несколько раз по сравнению с обычными строениями каркасного дома. Заказывая каркасный дом из двутавровых балок, Вы получаете надежную и достаточно легкую конструкцию
Само строительство будет недорогим и быстрым.
К неоспоримым достоинствам подобного строения стоит отнести:
- стены будут ровными, как снаружи, так и изнутри, что позволяет сэкономить на отделке;
- повышенная прочность остова;
- тсутствие процессов гниения, кручения или прогиба;
- долгий срок эксплуатации;
- недорогая стоимость балок.
Немаловажно, что при строительстве каркасного дома можно легко и незаметно провести все коммуникации в проемах, в том числе и электропроводку. У нас можно заказать каркасный дом из двутавровых балок по выгодной цене, а также приобрести сами балки
InterCity предлагает каркасный дом из двутавровых балок по приемлемым ценам. Мы используем исключительно обработанные и высушенные специальным образом двутавровые балки, которые не подвержены гниению. Они способны служить десятки лет и прекрасно выдерживают большие нагрузки, позволяя обеспечить легкость конструкции.
За считанные дни на современном заводе мы изготовим домокомплект по выбранному Вами проекту, а потом доставим его на участок. После этого мастера примутся за установку домокомплекта, и в самые короткие сроки Вы сможете въехать в дом своей мечты.
Оформить заказ
Железобетонные
Эти элементы широко применяются в крупном строительстве зданий жилого или общественного назначения. Классификация балок осуществляется по определенным параметрам. Согласно виду и назначению сечения можно выделить следующие железобетонные элементы:
- Фундаментные. Они задействуются при обустройстве оснований зданий промышленного или жилого назначения в областях с высокой сейсмической активностью. Такие балки могут иметь Т-образный профиль или трепецевидное сечение.
- Строительные двухскатные балки. Их применяют для обустройства перекрытий кровли на зданий производственного и фермерского назначения. Они оснащены выступами для крепежа рельсов.
- Прямоугольные элементы. Они необходимо, когда нужно осуществить перекрытия пролетов фасадов. Габариты железобетонных балок определяются с учетом их назначения. Здесь они могут принимать самые различные значения. Если речь идет о стропильной конструкции, то ее длина составляет 24 м, а вот рядовые элементы обладают длиной до 18 м. Все остальные параметры должны определяться по индивидуальным характеристикам. Габариты балок указаны в каталогах ГОСТа 20372-90.
Сколько бруса в кубе 150х150х6000 можно узнать из данной статьи.
На видео – испытание железобетонной двутавровой балки:
Все имеющиеся конструкции разделяют на сери. Также имеют место унифицированные каталоги ЖБИ, в которых имеются все разновидности, габариты блоков, ЖБ плит и балок. Такой литературой до настоящего времени пользуются, когда необходимо составить проект здания. Хотя в настоящее время не исключается ситуации, при которой инженеры узнают всю информацию о ЖБИ у современных поставщиков.
Сухой профилированный брус камерной сушки можно использовать именно в тех случаях описанных в данной статье.
Имеется несколько критериев, согласно которым ведется расчет железобетонных балок. Их габариты должны соответствовать следующим параметрам:
- Значение высоты должно быть не меньше 55% от длины перекрываемого пролета.
- Значение ширины определяется из пропорции 5:7 (ширина: высота).
- Армирование элемента осуществляют с учетом такой схемы: 2 прутика снизу и сверху. Для обустройства каркаса используют стальные стержни, размер которых 12-14 мм.
Какой брус лучше использовать при строительстве, клееный или профилированный, можно узнать в данной статье.
Для более точного определения и восприятия указной информации, рассмотрим все параметры двутавровой балки в таблице, где указаны самые популярные ее размеры.
Таблица 1 – Размеры и вес двутавровой балки
Обозначение | Высота, см | Вес, кг | Ширина стенки, мм | Ширина полки, мм | Толщина полки, мм | Цена, рубли |
№10 | 10 | 9,46 | 4,5 | 5,5 | 7,2 | 38500 |
№12 | 20 | 11,5 | 4,8 | 6,4 | 7,3 | 38500 |
№14 | 14 | 14 | 4,9 | 7,3 | 8,1 | 39500 |
№16 | 16 | 15,9 | 5 | 8,1 | 7,8 | 40000 |
№18 | 18 | 18,4 | 5,1 | 9 | 8,1 | 41000 |
№20 | 20 | 21 | 5,2 | 10 | 8,4 | 41500 |
№30 | 30 | 32 | 5,3 | 13,5 | 8,7 | 42000 |
Указанные размеры и вес двутавровой балки считаются необходимыми данными, которые производитель обязан указывать и предоставлять своему клиенту. Все указные величины зависят друг от друга, а также от типа стали, применяемой в ходе производства.
Для того, что бы узнать какое перекрытие нужно использовать в частном доме, необходимо прочесть данную статью.
Двутавровые балки – это очень важный элемент в области строительства. Для того чтобы разобраться с характеристиками изделия, необходимо знать, как расшифровывается обозначение изделия. Для этого нужно использовать специальную таблицу, которая регламентирована ГОСТом. Если все расчеты были произведены верно, то удается добиться прочной и надежной несущей способности конструкции.
Технические показатели, размер и вес двутавра 20
Двутавр № 20 – это профиль, выполненный таким же горячекатаным способом, как и другие балки этого типа. Он имеет форму в виде перевернутой буквы «Н». Двутавровый профиль № 20 производится согласно положению ГОСТа 26020-83, регламентирующего размер и вес двутавра 20, а также в соответствии с госстандартом 19425-74 и 8239-89.
Полная высота профиля составляет 200 мм, показатель его ширины – 100 мм. Стенка профиля имеет толщину 5, 2 мм, а перемычка – 8, 4 мм. Вес 1 метра двутавра 20 равен 21, 04 кг.
Как вариант такой двутавр может быть изготовлен из сварных балок
Важно отметить, что он имеет более широкую сферу применения
Двутавровая балка № 20 предназначена для строительно-монтажных работ и укрепления секций корпуса здания
Классификация профилей и возможные размеры двутавровой балки 20
Двутавры № 20 могут различаться расположением граней полки. Есть профили с уклоном и параллельные. Грани с уклоном бывают обычные (с углом 6-12%), т.е. без дополнительной маркировки, и с особым расположением. Второй вариант различается по типу маркировки: М и С. Маркировка «М» предполагает использование изделия при устройстве навесных систем сложного типа. Профиль, обозначенный буквой «С», используется при возведении сооружений сложной геометрии или при формировании специфических конструкций.
Статья по теме:
Двутавровый профиль, у которого грани параллельны, маркируется как «Б», «К» или «Ш». Выше упоминалось, что маркировка с буквой Б – это обычный профиль. К данному виду относится двутавр 20б1, размеры которого следующие: общая ширина балки – 100 мм и полная высота профиля – 200 мм. Стенки такой конструкции по толщине составляют 5, 6 мм, а его полка — 8, 5 мм. Весит погонный метр профиля 20Б1 22,4 кг.
Балки можно крепить болтами, заклёпками или сваривать сварочным аппаратом
Отметка «К» обозначает колонный профиль, подразумевает использование в ситуациях, когда невозможно применение железобетонных колонн. Профиль с маркировкой «Ш» вполне может выступить самостоятельным компонентом в строительстве. Так, размеры двутавра 20ш1 по ГОСТу следующие: высота – 193 мм, а его ширина равна 150 мм. Показатель толщины стенки балки составляет 6 мм, перемычки – 9 мм. Метровая двутавровая балка этого типа имеет массу 30,6 кг.
Возможные размеры и вес двутавровой балки – таблица
Размеры двутавра 20 в длину могут варьироваться от 4 м до 12 м. Размер бывает мерный, немерный, кратный мерному и мерный с остатком, где остаток – это профиль длиной, превышающей 3 м.
Таблица позволяет наглядно сравнить размерные характеристики каждого варианта двутавра:
Вид профиля | Ширина, мм | Высота, мм | Толщина полки, мм | Толщина стенки, мм | Вес 1 м длины, кг |
20Б1 | 100 | 200 | 8,5 | 5,6 | 22,4 |
20Ш1 | 150 | 193 | 9 | 6,0 | 30,6 |
20К1 | 200 | 195 | 10 | 6,5 | 41,5 |
Виды двутавров
Современная промышленность представляет огромное многообразие двутавров. В зависимости от формы сечения их подразделяют на следующие категории:
- Горячекатаный стальной двутавр ГОСТ 8239-89. Представляет собой Н-образный профиль, полки которого образует со стенкой угол 8-12 градусов. Наиболее часто употребляется как опорная кран-балка для тельферных линий.
- Двутавры нормальные. Их сортамент полностью представлен в таблице ГОСТа 26020-83. От предыдущего типа профиля его отличает параллельность граней полок между собой. Это упрощает процесс изготовления с одной стороны, а с другой, хотя и незначительно, снижает сопротивляемость деформации профилем. В конструкторской документации его принято обозначать буквой «Б».
- Двутавр широкополочный ГОСТ 26020-83. Ширина полок в данном профиле увеличена почти в 1,5 раза по сравнению с вышепредставленными видами двутаврого сортамента. Такое увеличение формы сечения положительно сказывается на прочности, жесткости и долговечности балки. В среднем она способна выдержать на 40% большей нагрузки по сравнению с нормальным двутавром. Маркируется буквой «Ш».
- Колонные двутавры отличаются еще большей шириной полок. Толщина стенки также увеличена. Точные размеры двутавра приведены в ГОСТ 26020-83. Такая модификация позволяет повысить значение прочности почти на 100%. Употребляется в особо ответственных конструкциях. Обозначается буквой «К».
Помимо формы сечения сортамент прокатного профиля включает в себя различную номенклатуру материалов, из которых изготавливают двутавровые балки. Наиболее применяемыми из них являются:
- Углеродистые стали обыкновенного качества. Механические свойства и химический состав соответствуют ГОСТ 380-2005. По степени раскисления подразделяются на спокойные, кипящие и полуспокойные. Восемьдесят процентов рынка представлены именно этими сталями в силу их оптимального соотношения цены, технологических и прочностных характеристик.
- Строительные стали ГОСТ 27772-88. Отличаются более высокими требованиями по отношению к содержанию вредных примесей. Основной сортамент данных сталей представлен такими марками как С235, С245 и С255.
- Низколегированные прокатные стали. Полный список механических характеристик размещен в основной таблице ГОСТа 19281-89. Данные стальные сплавы дополнительно легированы марганцем, кремнием и алюминием, что делает их более устойчивыми по отношению к динамическим нагрузкам.
- Стали для мостостроения ГОСТ 4784-97. Еще более прочный сплав. Обладает повышенным сопротивлением к воздействию циклических нагрузок. Применяется в особо ответственных конструкциях.
- Алюминиевые сплавы ГОСТ 4784-97. Сюда входят различные их марки: Амг5, Д16 и прочие. Применяются в тех случаях, когда приоритетом для конструкции является легкость. Также сортамент двутавров из данного материала отличается более высокими эстетическими и коррозионностойкими свойствами.
Параметры
Как уже было указано ранее, на значение жесткости двутавра наибольшее влияние оказывает размер и форма сечения, которые характеризуются такими параметрами как:
- Высота и толщина стенки;
- Ширина и толщина полки;
- Момент сопротивления и момент инерции – величины, которые показывают сопротивляемость геометрии формы к деформации. Их значение можно найти в таблице справочника по весам материалов или другой технической литературе;
- Радиус скругления.
Величина данных параметров подбирается исходя из следующих технических условий:
- Расстояние между опорными концами;
- Тип нагрузки;
- Усилие на балку сконцентрировано в одной точке или распределено по ее поверхности;
- Значение нагрузки;
- Тип материала, из которого изготовлена балка.
Область применения
Главной отраслью потребления двутавра до сих пор остается строительство. В основном его применяют в качестве пролетных балок в промышленных и гражданских помещениях
Двутавр является важной частью арочных перекрытий, мостовых и козловых кранов
Также балка активно используется при строении мостов и в производстве некоторой специальной техники: экскаваторы, землекопы и прочие. В автомобилестроении двутавры применяются как элемент каркасов большегрузных машин – грузовиков. А также они служат опорной частью железнодорожных вагонов.
Двутавровые балки с параллельными полками ГОСТ 26020-83, СТО АСЧМ 20-93, область применения и сортамент
Стальные горячекатаные двутавровые балки с параллельными гранями полок производятся в соответствии с Государственным Стандартом 26020-83. Кроме того, сортамент, размерный ряд, система обозначений и прочие характеристики двутавров с параллельными полками также соответствуют большинству параметров СТО АСЧМ 20-93 — Собственных Технических Условий Нижнетагильского металлургического комбината, одного из основных поставщиков на рынке металлопроката РФ.
ГОСТ 26020-83 распространяется на двутавры следующего размерного ряда:
- высота 100-1000 мм;
- ширина полок 55-400 мм
Двутавры с параллельными полками разделяются на (для их обозначения используется буква «Б»), (обозначаются буквой «Ш») и (обозначаются буквой «К»). Первая цифра сортамента приблизительно или точно равна высоте балки в см, цифра после буквы обозначает профилеразмер данной серии.
Например: 14Б2 — это нормальный двутавр высотой 140 мм, 14Б1 — нормальный двутавр с высотой, точное значение которой равно 137,4 мм. Размерные характеристики и вес балок одной серии разных профилеразмеров имеют незначительные отличия.
Номер профиля двутавра |
Высота h, мм |
Ширина полки, b, мм |
Вес, кг м/п |
Кол-во м в 1 т |
Номер профиля двутавра |
Высота h, мм |
Ширина полки, b, мм |
Вес, кг м/п |
Кол-во м в 1 т |
10Б1 | 100 | 55 | 8,1 | 123,45 | 23Б1 | 230 | 110 | 25,8 | 38,76 |
12Б2 | 120 | 64 | 10,4 | 96,15 | 26Б2 | 261 | 120 | 31,2 | 38,76 |
14Б2 | 140 | 73 | 12,9 | 77,51 | 30Б2 | 299 | 140 | 36,6 | 27,32 |
16Б2 | 160 | 82 | 15,8 | 63,29 | 35Б2 | 349 | 155 | 43,3 | 23,09 |
18Б2 | 180 | 91 | 18,8 | 53,19 | 40Б2 | 396 | 165 | 54,7 | 18,28 |
20Б1 | 200 | 100 | 22,4 | 44,64 | 45Б2 | 447 | 180 | 67,5 | 14,81 |
Нормальные двутавры применяются для монтажа опор различных конструкций, как элементы ветвей решетчатых колонн; двутавр Б наиболее востребован в гражданском и промышленном строительстве.
Номер профиля двутавра |
Высота h, мм |
Ширина полки, b, мм |
Вес, кг м/п |
Кол-во м в 1 т |
Номер профиля двутавра |
Высота h, мм |
Ширина полки, b, мм |
Вес, кг м/п |
Кол-во м в 1 т |
20Ш1 | 193 | 150 | 30,6 | 32,68 | 35Ш3 | 345 | 250 | 91,3 | 10,95 |
23Ш1 | 226 | 155 | 36,2 | 27,62 | 40Ш3 | 396 | 300 | 123,4 | 8,10 |
26Ш2 | 255 | 180 | 49,2 | 20,33 | 50Ш4 | 501 | 300 | 221,7 | 4,51 |
30Ш3 | 299 | 200 | 68,3 | 14,64 | 60Ш4 | 603 | 320 | 234,2 | 4,27 |
Двутавры широкополочные используются, как правило, в качестве горизонтальных несущих конструкций, работающих на изгиб. В отличие от двутавра Б, для этого вида балок не требуется дополнительных элементов крепления.
Номер профиля двутавра |
Высота h, мм |
Ширина полки, b, мм |
Вес, кг м/п |
Кол-во м в 1 т |
Номер профиля двутавра |
Высота h, мм |
Ширина полки, b, мм |
Вес, кг м/п |
Кол-во м в 1 т |
20К2 | 198 | 200 | 41,5 | 24,10 | 30К3 | 300 | 300 | 108,9 | 9,18 |
23К2 | 230 | 240 | 59,5 | 16,81 | 35К2 | 348 | 350 | 125,9 | 7,94 |
26К3 | 262 | 260 | 83,1 | 12,03 | 40К2 | 400 | 400 | 165,6 | 6,04 |
У колонных двутавров высота балки приблизительно равна ширине полки, т. е. сечение имеет форму почти правильного квадрата. Подобная форма сечения особенно устойчива к сжатию, вследствие чего балки К применяются как опоры в многоэтажном строительстве или как элементы перекрытия в металлоконструкциях различного назначения.
Особенности конструкции двутаврового профиля
Двутавр – стандартная балка с сечением, по форме напоминающим букву «Н». Современное строительство мостовых конструкций, перекрытий, многоэтажных зданий или гидротехнических сооружений невозможно без использования профиля этого типа. Также его широко применяют в машиностроении. Двутавровые балки достаточно разнообразны в своем исполнении. В данной статье представлена информация о преимуществах профилей из разного материала, их размерах и модификациях. Данные, которые обязательно пригодятся в строительстве объектов гражданского и промышленного назначения.
Что такое швеллер: сортамент, характеристики, сферы применения (прочитать подробнее)
Так как двутавровые балки это строительный материал, который применяется в ответственных конструкциях, то и их изготовление осуществляется строго в соответствии с государственными стандартами.
Двутавровый профиль представляет собой разновидность сортового металлопроката, изготовленного из профильной стали высокого качества. Как правило, в производстве изделий используется сталь конструкционная без легирующих добавок или с их низким содержанием.
Двутавровые балки имеют различный вес и размерные характеристики. Для классификации профилей используется соответствующая нумерация и маркировка. Это облегчает процесс выбора материалов, учитывая особенности строящегося объекта и предполагаемые нагрузки на конструкцию.
Cложно недоооценить преимущества использования двутавровых профилей. Эти изделия, применяемые в разных сферах, отличаются устойчивостью к высоким нагрузкам, невосприимчивостью к внешним воздействиям. Они прочны, надежны, доступны. Радует и ценовая политика изделий. Стоимость конструкций, по сравнению с аналогами, отличается скромностью, что, несомненно, является плюсом.
Покупая двутавровые балки, обязательно следует обращать внимание на их номер, по нему можно узнать высоту профиля. В каркасном домостроении нашли широкое применение деревянные двутавровые балки, размеры которых также разнообразны
Использование профилей из этого материала позволяет уменьшить расходы при закладке фундамента, ускорить срок возведения конструкции, а также существенно уменьшить общий вес постройки. Применение двутавров из древесных пород исключает в дальнейшем проблемы, связанные с усадкой, сдвигами, усушкой строения. Изготовленная своими руками деревянная двутавровая балка позволяет избежать скрипа готового строения, шаткости и вибраций, присущих обыкновенным каркасным постройкам
В каркасном домостроении нашли широкое применение деревянные двутавровые балки, размеры которых также разнообразны. Использование профилей из этого материала позволяет уменьшить расходы при закладке фундамента, ускорить срок возведения конструкции, а также существенно уменьшить общий вес постройки. Применение двутавров из древесных пород исключает в дальнейшем проблемы, связанные с усадкой, сдвигами, усушкой строения. Изготовленная своими руками деревянная двутавровая балка позволяет избежать скрипа готового строения, шаткости и вибраций, присущих обыкновенным каркасным постройкам.
Обратите внимание! Балки из углеродистой стали рассчитаны на применение внутри помещения, где исключается воздействие неблагоприятных погодных условий. Для проведения наружных работ или при повышенных требованиях к прочности конструкции следует использовать балки из низколегированной стали.
Особенности и преимущества
Изготавливают балку двутавр 20Б1 из углеродистой или низколегированной стали. Расход металла при одинаковой несущей способности в данном случае меньше, чем при производстве замкнутых профилей. Это обеспечивает экономичность подобного решения. Хранятся двутавтовые балки в пачках на складе, правила хранения устанавливаются ГОСТом.
К основным преимуществам профиля относятся:
- возможность применения в различных сферах благодаря большому сортаменту;
- различная размерность (от 10Б1 до 100Б1);
- высокая скорость и простота монтажа двутавра 20 Б1;
- легкосвариваемость;
- низкая стоимость;
- надежность;
- простота транспортировки;
- прочность.
3 Двутавровый прокат ГОСТ 19425
Этот стандарт содержит сортамент горячекатаных специальных двутавровых балок, а также швеллеров с полками, внутренние плоскости которых расположены под наклоном. По точности прокатки эти профили производят следующих видов: В – обычной точности; А – высокой.
Двутавры ГОСТ 19425 изготавливают высотой 140–450 мм и двух типов по назначению: для различных подвесных путей (в обозначении профиля помимо его номера стоит буквенный индекс М) и армирования стволов шахт (С). Эти 2 типа балок, помимо размеров, отличаются еще и наклоном внутренних граней их полок. У изделий М он должен быть не больше 12 %, а у профилей С – не выше 16 %.
Двутавровый прокат ГОСТ 19425
Двутавры производят стандартной длиной в пределах 4–13 м. Если заказом предусмотрено, то могут поставляться с отрезками, считающимися, согласно этому ГОСТу, остатками (изделия длиной не меньше 3 м), количество которых не должно превосходить 5 % от веса всей партии. Стандартом допускается по согласованию заказчика с заводом-изготовителем выпуск этого проката с длиной, превышающей 13 м. Сортамент (перечень номеров профилей) изготовляемых по этому стандарту двутавровых балок и их остальные размеры представлены в Табл. 2, которая в конце статьи.
ГОСТ 19425 регламентирует в зависимости от типа точности прокатки следующие предельные отклонения на размеры двутавров. Для высоты профиля, мм:
Точность прокатки |
Допуски для номера профиля |
||||
14 |
18 |
Св. 18 до 30 |
36 |
45 |
|
Высокая |
±2 |
– |
±3 |
– |
– |
Обычная |
– |
±2,5 |
– |
±3,5 |
±4 |
По ширине полки, мм:
Точность прокатки |
Допуски для номера профиля |
||||
14 |
18 |
Св. 18 до 30 |
36 |
45 |
|
Высокая |
+1 –2 |
– |
±3 |
– |
– |
Обычная |
±2 |
±2,5 |
– |
±3,5 |
±4 |
По толщине полки t для профилей всех типоразмеров минусовые допуски установлены в размере –0,06*t (то есть зависят от толщины этого элемента изделия), а плюсовые – ограничиваются допустимыми отклонениями по удельному весу (массе 1 м). Последние не должны превосходить –5–+3 %. Эти отклонения по массе проверяются заводом-изготовителем путем взвешивания партии двутавров весом 20–60 тонн от каждых произведенных 400–500 т продукции либо кусков изделий длиной не меньше 300 мм, которые отбираются во время прокатки через каждые прокатанные 100 штанг (не реже).
По длине предельно допустимые отклонения стандартом 19425 нормируются только для двутавровой продукции мерной и кратной ей длины, и они следующие, мм:
Гофрированные балки: отличная экономия
Хотя гофро0балка и выглядит интересно, в России такую конструкцию начали применять еще в 30-х годах прошлого века. Тогда нечто подобное задействовали в деревянных конструкциях. Сегодня же такие балки варят в нескольких металлургических заводах страны.
Теперь этот вид балки представляет собой сварную легкую конструкцию из профлиста, который приварен к стальным полкам. Причем сами полки здесь из горячего проката, а профлист – холоднокатанный.
Посмотрите, как выглядят такие балки:
К идее гофрирования стенок таких балок пришли с целью экономии, если говорить грамотным языком – снижения металлоемкости строительства. Естественно, гофрированная стенка может быть тоньше обычной металлической (всего 1,5-1,8 мм), т.к. у нее уже есть поперечные ребра.
Которые, ко всему, еще и повышают крутильную жесткость самой балки! А, значит, позволяет избавить от главного недостатка, который свойственен двутавру. Здесь напряжение развивается только у поясов, падает почти до нуля, а все касательные напряжения равномерно распределяются по высоте стенок.
Сама гофра может быть как волнистой, так и треугольной (такая считается более технологичной). Еще более прочная балка не с вертикальными гофрами, а горизонтальными.
В общей сложности гофры располагаются к верхнему поясу под углом 45-50°, с расчетом соотношения высоты волны к ее длине от 1/5 до 1/20.
По сравнению с обычными двутавровыми горячекатаными балками гофробалки выходят экономнее на 20-40%. Мало того, что такие балки весят меньше, само профилирование придает большей жесткости при вращении, а потому в монтаже таких балок используется меньше специальных подъемных приспособлений в виде дополнительных уголков и связей. Это значительно упрощает монтаж.
Гофробалки хороши в качестве кровельных прогонов с пролетом от 9 м и как несущее основание в многоэтажках с пролетами до 24 метров.
Единственный существенный недостаток таких конструкций в том, что они довольно трудоемки в изготовлении. Но, благодаря тому, что у таких балок нет ребер жесткости, уменьшается расход металла и длина сварных швов.
Виды
Двутавровые профили имеют разную высоту, ширину полки, уклон, толщину стенки. Их изготавливают горячекатаным или сварным способом. Все модификации этих металлоизделий соответствуют требованиям определенных ГОСТов и ТУ. В связи с этим различают:
- нормальные двутавровые профили, которые обозначают буквами Б или ДБ;
- широкополочные (имеют обозначение Ш или ДШ);
- колонные (обозначают К);
- дополнительную серию (имеет обозначение Д) ;
- специальную строительную (обозначается С, в том числе для автомобильной промышленности);
- мостовую или монорельсовую (обозначается М);
- узкую ( с обозначением У).
Исходя из такой квалификации, формируется цена двутавровой балки.
Несущая способность ↑
Среди всех типов балок двутавровая имеет наибольшую прочность, более того, она устойчива к температурным перепадам. Допустимая нагрузка на двутавр бывает указана на маркировке, как размер. Чем больше число, указанное в его наименовании, тем большую нагрузку может воспринимать балка.
Любой расчет предполагает изначальное знание размеров прокатного или сварного профиля, его длины и ширины. Проясним смысл значения ширины на примере самой популярной балочной опоры – колонны.
Пример расчета
Предположим, что в сечении колонны лежит квадрат со стороной 510 мм, тогда на нее можно будет опереть профиль, для которого ширина не может превышать 460 мм. Это связано с тем, что двутавр придется приваривать к железобетонной подушке, а для сварочных швов понадобится запас, по крайней мере, в 40 мм.
После определения ширины переходят к выбору профиля и расчету нагрузки, воздействующей на профиль. Она представляет собой совокупность воздействий от перекрытия, а также воздействий временного и постоянного характера.
На заметку
Нагрузку, выражающую величину нормативной нагрузки, собирают на длину 1 м профиля.
Но, расчет несущей способности двутавровой балки предполагает учет другого воздействия. Чтобы получить расчетную нагрузку, рассчитанное нормативное воздействие умножается на так называемый коэффициент прочности по нагрузке. Остается к результату прибавить уже подсчитанную массу изделия и найти его момент сопротивления.
Полученных данных достаточно, чтобы из сортамента подобрать профиль, необходимый для изготовления сварного профиля. Как правило, с учетом прогиба конструкции рекомендуется выбирать профиль выше на два порядка.
Важно
Сварная металлическая конструкция должна использовать примерно 70–80% от максимально допустимого прогиба.
Сортамент двутавра по ГОСТ 8239-89
Балка это конструкция сплошного сечения, длина которой превышает размеры сечения. Балочные конструкции работают на изгиб. Горячекатанные балки применяют в конструкциях зданий, мостах, эстакадах и др. Наиболее рациональным является принимать сплошные сечения при пролетах до 20 м, свыше — сварные сечения.
Форма сечения балок является симметричный двутавр. Строительный сортамент в зависимости от нагрузки и пролета рекомендует применять балки двутаврового сечения и швелеры, прокатные и составные – сварные, на болтовых соединениях. Для профилей, рекомендованных сортаментом балок, прочность и устойчивость элементов сечения обеспечена. Исключением являются лишь гнутые профили. Общая устойчивость балки обеспечивается приваренным сверху настилом, который крепится по всей длине. Поэтому подбор сечения производят, используя уравнения прочности.
Сортамент балочного металлопроката — это перечень двутавров, выпускаемых металлургическими предприятиями Украины, в котором указывают размеры профиля, площадь поперечного сечения. Основными данными сортамента стальной балки являются размерные характеристики двутавровой балки: высота двутавра, толщина и ширина его отдельных элементов в соответствии с требованиями ГОСТов.
Сортамент двутавровых балок имеет различные типоразмеры двутавров и формы профилей (см. таблицы). Все балки разделяются на двутавры с параллельными гранями полок (нормальные, широкополые, колонные), двутавры с уклоном полок (обычные, специальные). Для унификации балки стальные имеют маркировку и номер, с помощью которого легко узнать по расчетным таблицам типоразмер двутавра и удельный вес.
Скачав сортамент двутавров можно сделать онлайн расчет веса балки зная общую длину и вес погонного метра двутавров. Перечисленные в справочнике данные являются справочными значениями, стандартизованы и занесены в ГОСТы:
- ГОСТ 8239-89 «Двутавры стальные горячекатаные. Сортамент».
- ГОСТ 19425-74 «Балки двутавровые и швеллеры стальные специальные. Сортамент».
- ГОСТ 26020-83 «Двутавры стальные горячекатаные с параллельными гранями полок. Сортамент».
В данных стандартах приведены размеры, площадь поперечного сечения и масса 1 м двутавра, а также допускаемые отклонения от номинальных размеров. В стандартах на профили (балки, двутавры), применяемые для изготовления различных конструкций, кроме размеров площади поперечного сечения и массы одного погонного метра, приведены также справочные величины: момент сопротивления, момент инерции, радиус инерции и др.
Сортамент двутавров балочных изготавливается из углеродистой и низколегированной стали марок 3ПС-1, 3СП/ПС-5, 09Г2С-12. Размеры и вес должны соответствовать требованиям ГОСТ 8239-89. Двутавры бывают высотой 10 см, 12 см, 14 см, 16 см, 18 см, 19 см, 20 см, 24 см, 27 см, 30 см, 36 см, 45 см (см. таблицу). Допуски на отклонения линейных размеров балок от номинальных, отклонения формы и расположения поверхностей, а также шероховатости поверхности следует производить универсальными методами и средствами (рулетки по ГОСТ 7502, штангенциркули, линейки по ГОСТ 427 и ГОСТ 17435)
Перед тем, как купить двутавровую балку очень важно убедиться, чтобы прокат был качественный, имел очень малую погрешность от стандартных размеров
Классификация по точности размеров двутавров, веса 1м:
- высокой точности — А
- обычной точности — В.
В соответствии с сортаментом двутавры изготовляются длиной от 4 до 13 м:
- мерной длины (размер двутавра по длине — фиксированная величина);
- кратной мерной длины (например 6 метров и 12 метров двутавра в одной пачке);
- мерной длины с остатком до 5% массы партии;
- немерной длины.