Двутавровая балка: преимущества и геометрические характеристики, конструкция, этапы изготовления

В строительстве очень часто применяется двутавровая балка, ГОСТ, технические характеристики, а также особенности изготовления которой и будут рассмотрены в этой статье.

Свое название данный конструктивный элемент получил благодаря специфической конструкции. Просто Т-образный профиль называется тавром, а так как сечение этой балки напоминает две буквы «Т», соединенных хвостиками, то, соответственно, она называется двутавровой.

В принципе, ее сечение также похоже и на букву «Н». Она отличается повышенной прочностью, так, если сравнивать ее со стандартным прямоугольным профилем, то она будет в 7 раз прочнее и почти в 30 раз жестче. Но о ее преимуществах поговорим более подробно немного ниже.

По сравнению с иными пиломатериалами такие элементы не будут гнуться даже при воздействии больших нагрузок. Также они совершенно неподвластны деформациям, что позволяет использовать их практически в любой конструкции. Если речь идет о доме, то их применяют для монтажа и пола, и потолка со стенами.

Да и цена не сильно велика, можно сказать, даже радует.

Рекомендуем ознакомиться

В принципе, по конструкции существует три вида двутавра, это обыкновенный, широкополочный и колонный. Первый имеет ребра высотой в пределах от 10 до 60 сантиметров, при этом толщину полок увеличивают, дабы все внешние усилия, которые приходятся на ребра могли компенсироваться. Жесткость данных конструкций относительно невысокая, поэтому их длина не может превышать 19 метров.

Что же насчет широкополочных, то такими называются изделия, имеющие отношение ширины полки к высоте балочного профиля в пределах 0,4–0,6, при этом последний параметр может достигать одного метра. Прочностные характеристики двутавровых балок данного типа значительно выигрывают у первых.

Однако особенно прочными по праву можно назвать колонный вид, так как для его производства используют мощный стальной профиль, что позволяет такой балке выдержать нагрузку, измеряемую тоннами. Правда, данное свойство отразилось и на весе изделия, они значительно тяжелее вышеописанных видов, и поэтому их более целесообразно применять для возведения колонн.

Так как этот строительный материал применяется в весьма ответственных конструкциях, то и изготовление двутавровых балок осуществляется строго в соответствии с государственными стандартами.

Таким образом, учитывается все до мелочей, начиная от допустимого уклона внутренних граней полок, величина которого не должна превышать 12% для горячекатаной продукции и заканчивая такими параметрами, как допустимый момент инерции, сопротивления и т. д.

Более подробно с ними можно ознакомиться, открыв ГОСТ 8239-89.

Кроме того, рассчитываются и такие параметры, как допустимый прогиб стенки, он не должен превышать 0,15S, а максимальная кривизна дуги составляет 0,2% от длины изделия.

Делаются двутавры обычной и повышенной точности, В и Б класса соответственно.

Но это далеко не единственный стандарт, еще существует ГОСТ 19425-74 для горячекатаных специальных двутавровых балок, они делятся на следующие типы:

• для подвесных путей (угол внутренних граней полок не более 12%);
• изделия, используемые при армировании шахтных стволов с углом до 16%;
• и последние, металлические швеллера, нашедшие свое применение в автомобильной промышленности, в этом случае угол не превышает порог 10%.

Существуют и двутавры с параллельным расположением полок, на них также есть свой ГОСТ 26020-83, в котором оговорены все параметры и требования к данной продукции.

Покупая двутавровые балки, обязательно следует обращать внимание на их номер, по нему можно узнать высоту профиля, а также работоспособность изделия. Причем желательно чтобы он был в начале таблицы.

Когда характеристики изделия расходятся с расчетными более, чем на 5%, то такой элемент не подходит, так как он попросту может не выдержать нагрузку, что приведет к весьма плачевным последствиям.

Производство двутавровой балки осуществляется посредством сварки трех основных элементов. В результате получаются поясные швы. Чтобы изделие имело максимальные значения прочности и было достаточно надежным, сварку проводят с обеих сторон.

При этом используются и выходные, а также заходные планки, во время создания сварочного шва. И в обязательном порядке следят за тем, чтобы элементы располагались строго перпендикулярно и достаточно плотно прилегали.

Еще один способ изготовления – прокат на специальных станах.

В основном их производство целесообразно осуществлять на крупных предприятиях большими партиями.

А все потому, что при изготовлении малых партий приходится покупать относительно дорогую оснастку, это делает себестоимость готового продукта дороже, а, следовательно, и повышает его рыночную цену.

Таким образом, если вы решили, что при большом желании у вас получится двутавровая балка своими руками, то лучше распрощаться с этой идеей, так как дома практически невозможно воссоздать все условия, да и проверить ее на прочность.

Итак, как было уже сказано, двутавровые балки могут быть не только металлическими, но и деревянными. Для них используют только лишь калиброванные сухие материалы. Это клееный брус и OSB, а также ориентированно-струженные плиты.

Все это является ничем иным, как продуктами древесного происхождения, которые разработаны специально для использования в строительной области.

Они обладают достаточной устойчивостью к внешним воздействиям различного характера и механической прочностью.

Металлические двутавры в основном изготавливаются из низколегированных и углеродистых сталей.

Первые имеют несколько улучшенные механические свойства, коррозионную стойкость, однако стоимость последних ниже, что определяет их преимущество. Кроме того, углеродистые стали обладают невысоким модулем упругости.

И те, и другие являются достаточно жесткими, что позволяет использовать их в силовых элементах различных конструкций.

Независимо от материала изделия такие балки очень надежные, ведь с их уровнем прочности и жесткости конкурировать достаточно сложно. При этом данный строительный материал относительно легкий, за исключением некоторых видов, и его без труда можно перевозить.

Стоимость балок не сильно высокая, что также является значительным плюсом, а работать с ними невероятно легко. Монтаж металлических изделий обычно осуществляется довольно быстро посредством сварки, также для этой цели используются болты и заклепки.

Недостатки же могут иметь следующий характер: вероятность возникновения коррозии, правда, существуют разные способы обработки металла, чтобы защитить его от такого дефекта. Если говорить о деревянных изделиях, то они легковозгораемые, но опять-таки, после специальной обработки этот недостаток можно также устранить.

Двутавровые балки имеют ряд преимуществ, что делает их незаменимым элементом в строительстве, особенно при возведении домов, а также промышленных зданий по каркасной технологии. Кроме того, за счет малого веса, такой строительный материал нашел свое широкое применение при монтаже помещений мансардного типа, для стропильных систем, а также при возведении кровли абсолютно любой сложности.

Они участвуют при монтаже несущих конструкций домов, сделанных из натурального дерева, лестничных пролетов. Специальные двутавровые балки колонного типа являются незаменимыми в возведении колонн и мостов. Еще иногда они участвуют при армировании, например, шахтных стволов. Таким образом, видно, что двутавровая балка – металлопрокат, без которого трудно представить современное строительство.

Источник: http://tutmet.ru/dvutavrovaja-balka-tehnicheskie-harakteristiki-gost-foto.html

Двутавровые балки перекрытия: особенности конструкции из металла

Ни один строительный объект, каким бы ни было его назначение, не обходится без применения балок перекрытия. Ее функция как инженерной конструкции – в успешном перераспределении вертикальных и горизонтальных нагрузок в процессе собственной работы на изгиб.

Двутавровые балки перекрытия представляют собой тип фасонного проката, изготовленного из высококачественной стали. Сталь может быть либо низколегированной, либо углеродистой. Этот тип сортового проката имеет форму бруса, ориентированного горизонтально или наклонно.

Или, говоря простым языком, стальная двутавровая конструкция – это прокат определенной формы, изготовленный из профильной стали специального исполнения. Форма определяется его конструктивными особенностями. Чаще всего она внешне похожа букву «Н».

Такая форма усиливает прочность элементов конструкции и придает дополнительную жесткость. Где же используются двутавровые балки перекрытия?

Балка двутавровая: применение ↑

Балка металлическая двутавровая из стали больше известна как элемент перекрытий каркасов промышленных зданий, имеющих большие пролеты.

Их используют также при возведении мостов и других подвесных путей, колонн и другого во всех тех местах, где присутствуют повышенные нагрузки и им необходимо противостоять.

Они воспринимают нагрузку от вертикального поперечного воздействия, которая одновременно отражается на стенах, колоннах и других опорах.

Деревянный аналог стального двутавра используется в каркасном домостроении. Следует отметить, что в последнее время его нередко стали использоваться в оформлении строений как элемент дизайна.

Их правильный расчет обеспечивает большую эффективность металлоемкости, нежели этот показатель у обычной горячекатаной конструкции. При установке двутавра уменьшается масса несущих конструкций, что позволяет сократить затраты на строительство. Двутавры используются также в тяжелом машиностроении при создании тяжелого оборудования.

Незначительный вес при чрезвычайно высокой жесткости делает их идеальным вариантом для использования в качестве основы под высоконагруженные строения.

Интересно

Отметим,что двутавры значительно жестче, нежели квадратные профили и уголки.

Виды двутавровых балок ↑

В конструкциях двутавров внутренние грани полок могут располагаться наклонно либо параллельно. Сортамент, который имеет балка двутавр, характеристики, габариты в основном определяются расстоянием между параллельными (П) или наклонными (У) внешними гранями.

Типоразмеры и ГОСТы: ↑

• Балка двутавровая ГОСТ 26020 83 характеризуется параллельными гранями полок. Под этот стандарт входят двутавры, имеющие высоту 10–100 см и ширину полок – 5,5–40 см. По последнему параметру классифицируют на: узкополочные (У), нормальные (Б), среднеполочные (Д), широкополочные (Ш) и колонные (К). Колонные двутавры отличаются почти одинаковой высотой профиля и шириной полки.

Двутавры, характеризующиеся наклонными гранями, классифицируются на:

• обычные (ГОСТ 8239 89) – ограничения на величину уклона внутренних граней составляют порядка 6–12%;

• специальные (ГОСТ 19425 74) – М: подвесные пути, имеющие угол наклона не больше 12% и С: для армированных шахтных стволов, имеющих угол наклона до 16 %.

колонные двутавры (К) по ГОСТ 26020-83

Изделие выполненное по ГОСТ полностью соответствует параметрам чертежа, то есть имеет заданное поперечное сечение, размеры полок (высота, ширина и толщина) и другое.

Маркировка: как расшифровать ↑

Начнем с двух цифр в начале маркировки. Они отмечают высоту в сантиметрах конкретной группы профилей.

Следующие индексы – буквенные, они указывают на вид профиля в соответствии с шириной полок, к примеру, У, К и т. д.

Если профили в группе отличаются размерами стенок и полок, то далее в маркировке указан размер профиля в серии. Например, маркировка двутавра с параллельными гранями может иметь вид: 25Б, 100Ш, 35К, 24ДБ1.

Монтаж ↑

Двутавр металлический изготавливают поэтапно. Прежде всего металл раскраивается на полосы требуемых размеров. Для улучшения провара кромки разделывают на специальном станке. Подготовленные полосы монтируют на сборочном стане. Их укладывают на входной конвейер, зажимают, позиционируют и фиксируют.

Завершают сборку сварочными работами на специальном станке. Сваривают его двумя комплектами сварочных головок под флюсом. Двутавр в основном состоит из трех элементов. Поясные швы приваривают сварочными автоматами, а ребра жесткости приваривают поперек чаще вручную, в крайнем случае – полуавтоматом.

Сварные конструкции собирают различными способами: используя хомуты и прихватки или в особом кондукторе.

балка металлическая двутавровая: процесс производства

Готовый двутавр очищают от налета ржавчины, жира, грязи и другого, используя дробеструйную установку. После этого качество его покрытия из краски и лака заметно улучшается.

При устройстве конструкции швы поясов иногда сваривают по ручной технологии. Тогда последовательность сборки полностью меняется. Сначала на пояс в нижней части конструкции монтируют вертикальную стенку, а следом ребра жесткости. Их захватывают и монтируют пояс в верхней части. Собранная конструкция зажимается хомутами и переходят к сварочным работам.

на фото металлическая балка двутавр

Наиболее ответственным этапом монтажа считается стыковка двутавровых балок. Швы поясов в обеих направлениях от стыка незаваривают на длину в полтора раза большую, нежели поясная ширина.

Стык двутавровых балок свариваются в такой очередности: свариваются стыки вертикальной стенки, двух поясов, сначала ту, которая работает на растяжение, затем вторую, работающую на сжатие.

Завершают устройство стыка довариванием швов на поясах на тех участках, которые остались незаваренными.

Совет

Для сварки монтажных стыков необходимо использовать электроды высочайшего качества.

• Сварная конструкция имеет массу преимуществ перед прокатной и, в первую очередь, это ее более высокие прочностные характеристики при массе, меньшей прокатной примерно на треть.
• Двутавр металлический: сборка на видео
• Материалы к статье:
• © 2019 stylekrov.ru

Источник: https://stylekrov.ru/dvutavrovye-balki-perekrytiya-osobennosti-konstrukcii-iz-metalla.html

Деревянная двутавровая балка для опалубки

Актуальность дерева как строительного материала не уменьшается даже с появлением современных вариантов.

Деревянные конструкции используются практически на всех этапах возведения здания, включая создание опалубки. Для этого очень часто используется двутавровая балка.

Это одна из самых востребованных профильных разновидностей, которая играет роль несущего элемента при бетонировании монолитных перекрытий.

Двутавровая деревянная балка

Двутавровая деревянная балка для опалубки — конструкция, изготовленная из клееного бруса LVL и хвойной древесины. Для повышения долговечности материала и обеспечения защиты от влаги, паразитов, гниения брус покрывается специальными пропитками синтетического состава. Этот момент очень важный, поскольку он позволяет производить работы по созданию опалубки независимо от погоды.

Деревянная двутавровая балка для опалубки: виды, основные параметры

Конструкция двутавровой балки представлена двумя полками (верхней и нижней), которые выполняются из хвойного бруса, и стойкой из клееного бруса (может быть фанера). Соединяются между собой элементы двутавра посредством замка «шип-паз» и влагостойкого клея.

Сегодня на рынке представлены деревянные балки как отечественного, так и зарубежного производства. Если говорить о европейских производителях, то здесь выделяют два основных типа:

• UNI – полки производятся из хвойного бруса (ель), стойка – из фанеры.
• OPTI – полки представлены еловым брусом, стойка – LVL-брусом.

Конечно, более предпочтительным вариантом считается балка OPTI, поскольку ее стойка представлена несколькими склеенными между собой слоями хвойного шпона. Расположение волокон в соседних слоях -араллельное. Все это обеспечивает более высокие эксплуатационные характеристики готового изделия.

Среди продукции отечественного производства наиболее востребованной выступает двутавровая балка БДК-1, в которой полки могут выполняться из сосны, ели, лиственницы, а стойки – из березовой влагостойкой фанеры ФСФ.

Деревянная двутавровая балка БДК-1

Балки практически всех производителей наделены традиционным желтым цветом, влажность древесины может варьироваться в пределах 9-13%, плотность 450-680 килограмм на кубометр. При этом погонный вес отечественных балок (6 кг/пм) немного выше европейских (5-5,5 кг/пм).

Самым популярным вариантом двутавровой балки считается 200х80 мм. Также часто используются конструкции с шириной полки 40, 64 мм, толщиной стойки 24, 27 мм. При изготовлении стойки из клееного бруса ее толщина не превышает 10 мм.

Преимущества двутавровых балок из дерева

Популярность использования данных изделий в строительстве обусловлена рядом серьезных достоинств двутавровых балок:

• высокая несущая способность элемента, позволяющая создавать опалубку для перекрытий большой площади;
• экономичность — невысокая стоимость балки и возможность уменьшить количество других материалов. Так, двутавровые деревянные балки позволяют снизить общий вес несущей конструкции и отказаться от многих монтажных и опорных частей опалубки;
• возможность избежать таких явлений как растрескивание, усадка, деформация, раскалывание;
• возможно сращивание балок при помощи запиливания замка и использования обычных болтов;
• сохранение первоначальной геометрии — балки не гнутся даже при резких перепадах влажности;
• экологичность — всем прекрасно известно, что нет экологичнее стройматериала, чем дерево;
• устойчивость к воздействию извне: атмосферные осадки, влага, паразиты и пр.;
• легкость элементов, упрощение процесса подъема и монтажа конструкции. Данные факторы существенно ускоряют процесс, увеличивая рентабельность возведения здания;
• долговечность. При условии высокого качества изделия, его срок службы измеряется десятилетиями.

Где еще используется деревянная двутавровая балка

Еще одним неоспоримым преимуществом деревянных балок с двутавровым сечением выступает универсальность. Помимо создания опалубки они могут использоваться при обустройстве:

• стен. Высокие прочностные характеристики конструкции позволяет ей успешно участвовать в процессе возведения стеновых перекрытий. Разнообразие и широкий размерный ряд балок позволяет подобрать оптимальный вариант для любой панели;
• полов. Применение деревянных двутавров обеспечивает минимальный прогиб по всей плоскости изделия, что в результате обеспечивает бесшумность пола (отсутствие скрипа, треска и пр.). Характеристики балок гарантируют лагам дополнительную жесткость;
• потолка. Здесь двутавровые балки выступают в роли элементов стропильной системы при обустройстве крыши. Минимальная деформация этого стройматериала гарантирует надежность и долговечность конструкции.

Использование деревянных двутавровых балок при строительстве крыши

Монтаж двутавровых балок

Сегодня самым удобным и эффективным вариантом выступает опалубка, которая устанавливается на телескопических опорах (стойках), частью которой является деревянная двутавровая балка.

Для ее создания специальные треноги со стойками монтируются рядами по всей площади создаваемого перекрытия. Между стойками выдерживается одинаковый интервал, величина которого продиктована толщиной слоя бетонного перекрытия. Здесь обратная пропорциональность: чем больше по толщине плита, тем меньше интервал. Максимальный интервал — 1,5 метра.

Схема расстановки телескопических стоек и раскладки деревянных балок опалубки перекрытий

После установки телескопических стоек на их верхние торцы одеваются опорные держатели либо унивилки. Именно на последние уже ставится двутавровые балки для опалубки.

Поперечные балки, которые по длине могут быть короче продольных, закрепляются поверх них перпендикулярно. Интервал между поперечными балками должен быть одинаковым (50-60 см).

Шаг определяется в зависимости от расчётной нагрузки, созданной заливаемой бетонной смесью, и размеров опалубочных щитов.

Боковые (расположенные вертикально) щиты опалубки закрепляются специальными замковыми приспособлениями.

Щели тщательно закрываются плёнкой, что исключает утечку цементного молока из раствора при бетонировании.

Перед бетонированием осуществляется выверка горизонтальности опалубки, для чего применяется строительный уровень. При необходимости регулировка ведется посредством корректировки высоты стоек.

19.10.2016

Источник: https://opalubka-expert.ru/derevyannaya-dvutavrovaya-balka-dlya-opalubki/

Балка двутавровая 45 простыми словами о главном

Балка двутавровая 45 – черный, фасонный металлопрокат с сечением профиля в форме буквы «Н». Две полки, между ними стенка (шейка). Это горячекатаный двутавровый профиль (используется сокращенное название двутавр). Он широко применяется в различных отраслях народного хозяйства.

Изделия с параллельными гранями равных по ширине полок. По их соотношению и условиям работы относится к нормальному типу. Высота профиля больше чем ширина полок. Толщина стенок самая минимальная. Такой вид балок в металлоконструкциях преимущественно работает на изгиб.

Продукция в Российской Федерации выпускается на основании национального стандарта ГОСТ Р 57837-2017. Он заменил СТО АСЧМ 20-93, ГОСТ 26020-83 и ГОСТ 8239-89. Когда продается двутавр 45 используется отсылка и на эти документы. Они все еще действуют в ряде стран СНГ. Высота проката 45 мм. О других характеристиках и важных параметрах читайте далее.

Балка двутавровая 45 – основные характеристики

Двутавр 45 в Российской Федерации выпускается на основании ГОСТ 8239-89. В нем предопределены все размеры указанного вида проката в табличной форме. Основные характеристики обозначенного вида проката по ГОСТ 8239-89:

• общая высота (h), мм – 450.0;
• ширина полки (прокат равнополочный, b), мм – 160.0;
• толщина стенки (шейки, s), мм – 9.0;
• толщина полки (у обоих полок одинакова, t), мм – 14.2;
• радиус сопряжения (внутреннего закругления, закругления перехода от полки к шейке, r), мм – 16.0;
• вес 1 п/м двутавра, кг – 66.5;
• момент инерции относительно оси х (Ix)/у (Iy), см4 – 27696.0/808.0;
• момент сопротивления относительно оси х (Wx)/у (Wy), см³ – 1231.0/101.0;
• статический момент полусечения относительно оси х (Sx), см³ – 708.0;
• радиус инерции относительно оси х (ix)/у (iy), см – 181.0/30.9.

Двутавр 45 должен подбираться для несущих конструкций на основании выполненных расчетов. За основу берутся основные характеристики проката и конструкционные особенности объекта, его функциональное предназначение. Важную роль играет материал изготовления. Об этом далее.

• Рекомендуем к прочтению:
• Что такое металлическая балка в строительстве? 7 главных областей применения
• Виды балок, секреты выбора и применения
• Расчет нагрузки на двутавр – актуальность выполнения и основные методики

Технология производства и материалы изготовления

Балка двутавровая 45 изготавливается из стали с использованием технологии горячей прокатки металлической заготовки. Это либо блюм, либо чаще всего заготовка, полученная методом непрерывного литья. Она нагревается до определенной температуры.

Металл становится пластичным и хорошо поддается формовке. Формовку выполняют на прокатных станах с использованием валков. Происходит горячая пластическая деформация. В результате уменьшается поперечное сечение заготовки, изменяется ее форма и увеличивается длина.

После окончания прокатки выполняется финишная обработка и охлаждение, порой и ускоренное.

Предлагается и двутавровая балка 45 из низколегированной марки стали 09Г2С, ряда других. От выбранной марки стали зависят эксплуатационные и конструкционные характеристики изделий, их стоимость.

Особенно критично при определении величины пролетов между плоскостями или опорными колоннами.

Направления использования

Стальной горячекатаный профиль 45 активно используется в различных строительных конструкциях, работающих преимущественно на изгиб. Это балки перекрытий, кровли, прочие конструкционные элементы.

Особенно те конструкции, где допускается применение сварных и болтовых соединений. Среди других направлений использования – обустройство горизонтальных и вертикальных связей, элементов ферм, фундаментов.

Говоря проще двутавр 45 активно применяется в промышленном и гражданском строительстве. В том числе этот вид проката используется при возведении нагружаемых, несущих, поддерживающих и ненагружаемых металлоконструкций. Причем они могут возводиться как на месте строительства объекта, так и доставляться в форме готовых к сборке сегментов.

Используется этот вид фасонного проката и при возведении инфраструктурных объектов. Например, отметим транспортное строительство (дороги, путепроводы, мосты, развязки, эстакады, площадки для подъездных путей). Среди других направлений тяжелое машиностроение.

На этом направления применения балки двутавровой 45 не ограничиваются. Главное техническое, инженерное и экономическое обоснование использования этого вида двутавра. Ведь он может быть задействован как самостоятельный конструктивный элемент, так и в составном инженерном сооружении.

Балка двутавровая 45 преимущества использования

Двутавр 45 имеет несколько неоспоримых преимуществ применения. Среди основных достоинств выделим:

• способность выдерживать различные разнонаправленные нагрузки;
• меньший вес по сравнению с балками сплошного прямоугольного, квадратного сечения при аналогичных прочностных характеристиках;
• удобство доставки, хранения и монтажа в металлоконструкциях;
• экономичность, металла используется меньше, а значит стоимость по сравнению со сплошными балками ниже;
• широкая вариативность технологий монтажа, с использованием сварки, в том числе электродуговой, газовой, болтовых соединений;
• высокая степень жесткости конструкции;
• низкая степень текучести, линейные размеры не меняются под действием постоянных, длительных статических нагрузок.

Есть и другие достоинства. Они во многом определяются маркой, используемой стали, впрочем, как и недостатки. То есть выбирая двутавровую балку 45 надо учитывать из какой марки стали она изготовлена. Другими словами, двутавры 45 из стали Ст3сп и 09Г2С существенно отличаются. Они имеют свои преимущества и недостатки, направления использования.

Покупка и дополнительные услуги

Покупая двутавровую балку 45 требуется проверять наличие сопроводительной документации (сертификатов и других документов). Должна быть маркировка в соответствии с ГОСТ. В ней указана марка балки и стали, производитель и ряд других параметров. Форма продажи – поштучно или в пачках.

Среди основных дополнительных услуг, предоставляемых металлобазами:

• погрузочно-разгрузочные работы;
• доставка на объект заказчика;
• резка на фрагменты определенной длины;
• оцинковка или покраска (в зависимости от марки стали и направления использования).

Существуют и другие вспомогательные услуги. Среди них изготовление металлоконструкций по чертежам заказчика из двутавра 45 и прочие.

Необходима балка двутавровая 45? Остались вопросы и требуется помощь в выборе? Обращайтесь! Обязательно поможем.

Источник: http://blog.kpmtrade.ru/harakteristiki-tovarov/harakteristiki-balki-dvutavrovoj/balka-dvutavrovaya-45/

Введение

Балка представляет собой горизонтальный несущий механизм, применяемый в различных сооружениях, который обладает двумя и более точками опоры. Если балка используется для перекрытия одного пролета и имеет две точки опоры, то называется разрезной. Многопролетная балка, перекрывающая более одного пролета и имеющая несколько опор, называется неразрезной.

Балки применяются в машиностроении и строительстве как конструктивный элемент в форме бруса из стали, дерева и железобетона, работающий на изгиб. Балки из дерева употребляются в монолитном строительстве совместно с алюминиевой или железной опалубкой, которая бывает несъемной либо скользящей.

Существует несколько их видов. Они классифицируются в зависимости от назначения, толщины полок и стенок, от нахождения граней полок, от способа производства и от технических характеристик.

• Балки бывают:
• · выполненные из широкополочных двутавров;
• · сварные балки из листового проката;
• · двутавровые балки переменного сечения.

Уже давно и широко используется в строительстве двутавровые балки. Кроме того, двутавровая может выступать и как элемент дизайнерского оформления помещения. На сегодняшний день существует несколько видов двутавровых балок. Они могут быть изготовлены из металла или дерева, каждые из которых обладают определенными свойствами.

Анализ конструкции изделия «Двутавровая балка»

Двутавры — основной балочный профиль — имеют наибольшее разнообразие по типам, которые соответствуют определенным областям применения.

Балки двутавровые обыкновенные (ГОСТ 8239-89) как и швеллеры, имеют уклон внутренних граней полок и обозначаются номером, соответствующим их высоте в см. В сортамент входят профили от № 10 до № 60.

Стенки у крупных двутавров имеют минимальную толщину и по условиям устойчивости достигают 1/55 высоты двутавра. Чем тоньше стенка, тем выгоднее сечение балки при работе ее на изгиб.

Благодаря сосредоточению материала в полках двутавры имеют большую жесткость относительно оси x, но небольшая ширина полок делает их малоустойчивыми относительно оси y. Двутавры применяются в изгибаемых элементах (балках), а также в ветвях решетчатых колонн и различных опор, где для их устойчивости применяются составные сечения.

Балки двутавровые широкополочные (ГОСТ 26020-81) имеют параллельные грани . Широкополочные двутавры прокатываются трех типов: нормальные двутавры (Б), широкополочные двутавры (Ш), колонные двутавры (К).

Высота балочных профилей (Б) достигает 1000 мм, (Ш) — 700 и (К) — 400 мм при отношении ширины полок к высоте от (при малых высотах) до (при больших высотах).

Колонные профили (К) имеют отношение ширины полок к высоте, близкое 1:1, что придает им устойчивость относительно оси y.

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

Из широкополочных двутавров путем разрезки стенки в продольном направлении получают тавровые профили (БТ), (ШТ) и (КТ) удобные для применения в решетчатых конструкциях. По мере расширения производства широкополочных двутавров применение обыкновенных двутавров сокращается.

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

Дальше производится сборка ранее подготовленных полос — заготовки при помощи крана укладываются на входной конвейер сборочного стана, после этого зажимается при помощи трех комплектов, позиционируется и фиксируется. Последним этапом является сварка балки.

На специальном сварочном станке установлены два комплекта сварочных головок, которые перемещаются сквозь портал и с одновременным движением изделия по рельсам происходит проверка при помощи лазерной системы слежения, которая следит за качеством сварки, за тем, чтобы не было пропусков, чтобы не снизить надежность конструкции.

После процесса сварки под флюсом на специальном оборудовании идет правка грибовидности , торцевание фрезой и сверловка на 3D станках с ЧПУ.

После того, как двутавровая балка готова — наступает этап очистки при помощи дробеструйной установки. При помощи дроби, под разными углами происходит удаление ржавчины, жирового налета, грязи и т.п., чтобы существенно улучшить качество нанесенного лакокрасочного покрытия.

Источник: https://studbooks.net/1884029/tovarovedenie/tehnologicheskaya_chast

Двутавр

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 см3;
• Двутавр 14 вес 1 метра -13,7 кг, момент – 81,7 см3;
• Двутавр 16 вес 1 метра – 15,9 кг, момент сопротивления составляет 109 см3;
• Двутавр 18 вес 1 метра – 18,4 кг, момент относительно подошвы профиля – 143 см3.

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 см3;
• Двутавр 24 вес 1 метра 27 кг, момент сопротивления — 289 см3;
• Двутавр 30 вес 1 метра 36,5 кг, момент сопротивления — 482 см3;
• Двутавр 40 вес 1 метра 57 кг, момент сопротивления — 953 см3.

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.

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.

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.

Что еще почитать по теме?

Автор статьи:

Сергей Новожилов — эксперт по кровельным материалам с 9-летним опытом практической работы в области инженерных решений в строительстве.

Источник: http://ProRoofer.ru/material/dvutavr-razmery-xarakteristiki.html