Характеристики двутавров и применение разных видов для перекрытия

Варианты изготовления профилей согласно ГОСТу двутавровой балки

ГОСТы на двутавры определяют, что изделия могут быть выполнены двумя способами. Первый вариант подразумевает изготовление профилей методом прокатывания из заготовок длиной 3-12 м, которые проходят обработку при температуре 1200 °С. Данный процесс осуществляется на специальных станках. В производстве используется конструкционная сталь, которая не содержит легирующих добавок.

Данная технология способствует быстрому производству монолитной продукции. Такие элементы проявляют повышенную устойчивость к различному роду механическим воздействиям. Технология дает возможность применения строительных деталей без использования дополнительных ребер жесткости.

Уникальная форма изделия позволяет снизить массу конструкции, увеличив при этом ее несущую способность. Полки, равномерно распределяющие нагрузку, исключают вероятность перекашивания конструкции.

Двутавры могут изготавливаться методом прокатывания из заготовок и посредством сварки трех основных элементов

Н-образный профиль может также изготавливаться из трех элементов с применением сварки. Такая технология позволяет получить деталь меньшего поперечного сечения в сравнении с монолитными конструкциями.

Процесс сваривания двутавра происходит в такой последовательности:

• выполнение на станках с ЧПУ раскроя листов из стали;
• сварка металлических заготовок на автоматизированных установках с применением гидравлических прижимов;
• правка конструкций на основании прописанных стандартом параметров.

Использовав метод сварной технологии, удается получить двутавровые балки, цена за 1 метр которых зависит от их геометрических параметров, разной ширины и толщины полок. Можно заказать изделие определенной длины с выполненными вырезами и отверстиями для крепежа в теле профиля.

Для большей надежности Н-образной балки соединяемые элементы свариваются с двух сторон

Если двутавровые балки производятся на современном оборудовании, изделия не уступают по своим техническим характеристикам горячекатаным аналогам. При использовании устаревшего оборудования и низкоуглеродистых марок стали строительные элементы будут характеризоваться низкими эксплуатационными показателями.

Примечания[ | ]

1. ↑ 12 Чаир — сад и сенокос в горном лесу. Традиционное крымское поликультурное растительное сообщество | Зеленый Путь
2. Трубачёв О. Н. Indoarica в Северном Причерноморье: Реконструкция реликтов языка. Этимологический словарь. М.: «Наука», 1999.
3. Галкина Е. С. Тайны Русского каганата. М.: «Вече», 2002, с. 91
4. Тавроскифы (неопр.) .ДОРОГОЙ ТЫСЯЧЕЛЕТИЙ ОЧЕРКИ О ДРЕВНЕМ КРЫМЕ . ИЗДАТЕЛЬСТВО «КРЫМ» СИМФЕРОПОЛЬ (1969).
5. Архивированная копия (неопр.) (недоступная ссылка). Дата обращения 19 марта 2020. Архивировано 2 апреля 2020 года.
6. Страбон VI, 4, 2
7. Тацит XII, 17
8. Аммиан Марцеллин XXII, 8, 33

Деревянные балки-двутавры – сортамент и практическое применение

Целесообразность применения двутавровых балок из дерева вызывает немало сомнений. В частности, многие недоумевают, чем они отличаются от простых деревянных брусьев. Ответ на эти сомнения кроется опять-таки в особой конструкции двутавра, который в данном случае состоит из двух деревянных полок и фанерной стенки – за счет этого он способен выдержать изгибающую нагрузку, в несколько раз большую, чем монолитная балка с простым сечением.

Деревянные двутавры – новинка на рынке стройматериалов

Виды и типоразмеры деревянных профилей

Ассортимент этого стройматериала достаточно хорошо проработан и позволяет его применять как несущий элемент не только перекрытий и стропильных систем, но и каркасов стен и крыш. Так, различают следующие серии деревянных двутавров:

• клееная (БДК) – балка склеивается из конструктивных элементов синтетическими смолами под высоким давлением и предназначена для использования в коротких пролетах;
• клееная усиленная (БДКУ, БДКУ-Л) – благодаря увеличенной ширине полки (64 мм) балки этой серии имеют достаточную площадь для гвоздевого крепления и могут быть применены на длинных пролетах;
• клееная широкая (БДКШ, БДКШ-Л) – отличаются еще более широкой полкой (89 мм), поэтому серия предназначена для использования в конструкциях, испытывающих крайне высокую нагрузку, стропильных системах или на сверхдлинных пролетах;
• стеновая усиленная (СДКУ, СДКУ-Л) – этот вид балок используется в каркасе стен в качестве его основы;
• стеновая широкая (СДКШ, СДКШ-Л) – стойки с такой маркировкой применяются для изготовления стеновых панелей.

Литера Л в конце маркировки означает, что балка изготовлена из высокопрочного бруса LVL, что придает ей прочность, превышающую обычную в 1,25–1,5 раза. Стандартная длина балок – 6 м, тогда как серии БДКУ-Л и БДКШ-Л выпускаются в длинах от 6,5 до 8 м. Их высотный ряд выглядит таким образом: 241 мм, 302 мм, 356 мм, 406 мм, 457 мм.

Каркасное здание из двутавровых балок

Монтаж перекрытия их двутавров

Достоинства двутавровой балки из дерева

Конечно, система двутавровых деревянных конструкций не может в полном объеме заменить металл и железобетон, однако они остаются лидером среди современных и надежных стройматериалов благодаря целому ряду технических и эксплуатационных характеристик:

• универсальность применения – такие двутавры пригодны для строительства каркасных, кирпичных, блочных и деревянных домов;
• малая масса опорного стержня (6-метровая балка весит в среднем около 40 кг), позволяющая вести монтаж без привлечения спецтехники;
• высокая скорость монтажа и его простота – опытный монтажник за день может перекрыть весь дом с помощью простого плотницкого инструмента;
• широкий выбор производственных серий и солидная номенклатура размеров;
• низкая теплопроводность и водоустойчивость (при условии достаточной просушки древесины).

К условным минусам деревянного двутавра следует отнести зависимость его надежности от условий производства: качества и сорта древесины, из которой изготовлены опорные части и стойки балки, термостойкости и пластичности клеящей массы, точности геометрических размеров и сборки элементов.

Варианты расчета и монтаж материала

Так же, как и в случае с металлическими двутаврами, подбор размеров деревянного двутавра ведется исходя из расчетной и нормативной нагрузки, условий эксплуатации, шага балок и длины пролета. В отдельных случаях допустимо воспользоваться табличными данными, предлагающими готовые технические решения. Однако ввиду особой ответственности перекрывающих и стропильных конструкций, эти параметры рекомендуется сверить у профессионального архитектора.

Таблица 1: Подбор типоразмера деревянного двутавра при устройстве перекрытия

Таблица 2: Подбор типоразмера деревянной двутавровой балки при устройстве наклонных стропил

Установку двутавров производят с помощью временных крепежных элементов, которые в дальнейшем заменяются стационарными.

Эксплуатировать поверхность до того времени, как смонтирована обвязка и не установлены постоянные закрепления, запрещено. Тщательно рассчитанные и грамотно собранные конструкции из двутавров отличаются надежностью, долговечностью и высокой несущей способностью.

Применяемые виды сварки

Электродуговая сварка

Огромный выбор типов электродов по их номинальным характеристикам и особенности работы ими обеспечивают неоспоримое преимущество перед остальными видами сварки и делают его предпочтительным для данной задачи. Самый лучший шов мы получим в случае применения электродов УОНИ. При работе данными электродами следует учесть их особенности и рекомендации:

1. По возможности соединения должны быть выполнены внахлест.
2. Для использования данного электрода нужен предварительный опыт работы с ним.
3. Перед применением электрод подлежит прокалке в спец. печи на протяжении часа. Температура прокалки 250 С.
4. Места соединений изделий должны быть очищены от загрязнений, ржавчины и подготовлены согласно ГОСТу 5264-80.
5. Сварщик должен работать короткой дугой средней мощности, постоянным током и обратной полярностью.
6. Металлоконструкция сваренная данным электродом не должна использоваться при температуре ниже – 40 С.

Рекомендуем! Как заварить глушитель холодной или электросваркой

Газовая сварка

Данным типом при сварки швеллеров зачастую не пользуются из-за огромной области и температуры нагрева. Данные факторы являться источником образования внутренних напряжений в структуре металла и общих деформаций негативно влияющих на всю металлоконструкцию. Тем не менее газовую сварку часто используют для устранения изъянов готовых конструкций или порезки заготовок с последующим снятием кромок.

Особенности стыковки

В процессе монтажных работах нередко возникает необходимость стыковки двутавров. Соединение двутавровых балок может быть выполнено с помощью сварки, болтового соединения или комбинированным методом.

Стыковка с помощью сварки

Этот метод является наиболее распространенным, поскольку обеспечивает сохранение несущей способности конструкции и требует минимальных трудозатрат.

Способ 1

Торцы двутавров свариваются с металлической прокладкой. При таком способе стыковки разделка сварочных швов, как правило, не производится.

Способ 2

Второй способ предусматривает использование четырех накладок, которые привариваются к наружной плоскости полок и с обеих сторон стенки двутавра. Работы производятся в следующей последовательности:

1. На торцевой кромке обоих профилей снимается фаска, обеспечивающая качественный провар. Балки тщательно позиционируют и сваривают по всему периметру.
2. Далее следует заготовить усиливающие накладки, материалом для которых служит конструкционная листовая сталь. Ширина накладок привариваемых к полкам балок должна соответствовать ширине полки. Боковые накладки выкраивают таким образом, чтобы их высота не превышала высоту стенки.
3. Готовые накладки укладываются непосредственно на сварной шов, фиксируются с помощью струбцин и привариваются со всех сторон. Накладки на стенки двутавра часто изготавливаются в форме ромба, это существенно упрощает проведение сварочных работ.

Поскольку сварные швы являются концентраторами напряжений, соединение двутавровых балок с помощью сварки применяется для балок, работающих в режиме умеренных нагрузок. Кроме, того, катет шва быстро стареет, что приводит к преждевременному разрушению конструкции. Чтобы этого избежать, места стыковки двутавров обрабатываются специальным грунтовочным составом.

Стыковка стальных двутавровых балок с помощью болтов

Этот метод стыковки особенно эффективен при монтаже мобильных конструкций, элементы которых приходится демонтировать и собирать вновь. К преимуществам разъемной стыковки можно отнести следующие факторы:

• сборка разъемных конструкций не требует высокой квалификации обслуживающего персонала;
• болтовое соединение не вызывает остаточной деформации профиля, нередко возникающей при проведении сварочных работ;
• контролировать качество стыковки существенно проще, чем проверять качество сварных швов;
• болтовые соединения удовлетворительно переносят ударные и вибрационные нагрузки.

К недостаткам такого соединения относятся:

• необходимость использования дополнительных укрепляющих элементов, что значительно увеличивает трудоемкость и металлоемкость работ;
• для обеспечения безопасности в процессе эксплуатации необходим постоянный контроль затяжки болтов, в противном случае, крепление может ослабнуть;

крепежные изделия, изготовленные из углеродистых сталей, довольно быстро поддаются коррозионному разрушению.

Комбинированный метод стыковки

Для создания длинномерных двутавровых балок практикуется сочетание болтовых и сварочных соединений. Стыковка проводится в следующем порядке:

1. Стыкуемые двутавры соединяются, через накладки, крепежными изделиями, из высокопрочных и легированных марок стали.
2. После установки крепежных изделий свариваются пояса.
3. Технологические окна закрываются накладками и прокладками из листовой стали.

Для соединения деревянных двутавров могут использоваться металлические, деревянные и композитные накладки на стенки, размещаемые с обеих сторон балки. В роли крепежа применяются болты и винты, реже – саморезы или гвозди.

Принимая во внимание изложенные выше факты, можно сказать, что двутавровая балка является одним из самых востребованных профилей при возведении металлоконструкций. Способность выдерживать значительные механические нагрузки и малый удельный вес двутавра позволяют существенно повысить прочность и снизить металлоемкость конструкции

Преимущества двутавровых балок

В отличие от традиционных деревянных балок двутавровые состоят из нескольких элементов, что дает определенные преимущества.

Что такое двутавровая балка перекрытия

За счет того, что полки разнесены далеко друг от друга, двутавр имеет очень большой момент инерции. Если использовать под балки традиционные квадратные брусья и двутавры с одинаковым сечением, то последний держит в семь раз большие усилия на изгиб, а деформация у него в тридцать раз меньше. Вывод – применение по время сборки нагруженных элементов зданий вместо брусьев двутавров позволяет минимум в семь раз уменьшать расход дорогостоящих пиломатериалов, дома стоят значительно дешевле и при этом по прочности намного превосходят традиционные.

По своим характеристикам брус заметно проигрывает двутаврам

К основным преимуществам можно отнести следующие характеристики.

Прочность на изгиб вдоль оси

Мы специально обратили внимание на направление изгибающего усилия, показатели прочности двутавровой балки очень неодинаковы. Максимальное усилие двутавры выдерживают только при определенном направлении изгибающего момента, это всегда надо помнить и учитывать при монтаже

Как только нарушится положение элемента или изменится направление усилия, конструкция резко теряет первоначальную прочность. При правильном положении верхняя полка двутавровой балки должна работать на сжатие, а нижняя на растяжение. Стенка держит лишь незначительные переменные напряжения.

Физико-механические свойства двутавровых деревянных балок

Стабильность геометрических размеров. Деревянный двутавр изготавливается из реек и плиты ОСП, эти материалы соединены таким способом, что изменение размеров в результате колебания влажности невозможно. Плиты ОСП-3 влагоустойчивые и не реагируют на повешение влаги. Это позволяет им компенсировать незначительные колебания параметров реек из натурального дерева. Более дорогие деревянные двутавры изготавливаются из клееной древесины, что исключает даже теоретическую вероятность возникновения деформации. Еще одно преимущество двутавров объясняется законами сопротивления материалов. Такие сечения в тридцать раз устойчивее квадратных, что дает возможность конструкциям не менять геометрию во время эксплуатации.

Благодаря стойке из ОСП и способу крепления элементов, двутавровая балка практически не подвержена деформации

Оптимальное отношение веса к прочности. Геометрический профиль двутавровых балок позволяет им выдерживать большие нагрузки на изгиб при минимальном весе. Площадь сечения балки примерно в семь раз меньше площади сечения квадрата, выдерживающего такие же нагрузки. За счет этого облегчаются монтажные работы перекрытий, уменьшается количество необходимых дорогостоящих пиломатериалов. Можно назвать еще один плюс – снижение нагрузок на несущие стены и фундаменты, но оно настолько незначительно, что во время расчетов игнорируется.

Использование двутавровых балок позволяет снизить нагрузки на стены и фундамент строения

Технологичность использования. Для монтажа двутавров нет необходимости использовать грузоподъемные механизмы и оборудование. Балки могут перекрывать пролеты длиной шесть метров, при этом никаких дополнительных подпорок не требуется, а прогиб не превышает допустимых значений.

Двутавровые балки отличаются небольшим весом, что значительно упрощает их монтаж и позволяет сэкономить на помощниках

Применение

Применение металлических балок весьма разнообразное. Самое главное их предназначение связано со строительными отраслями. Кроме этого такие металлоизделия используют в:

• машиностроении;
• автомобилестроении;
• вагоностроении;
• металлургической отрасли;
• сельском и народном хозяйстве;
• горной и добывающей промышленности.

Из этих устанавливают перекрытия для объектов промышленного и гражданского строительства, массивные колонны, опоры мостов, подвесные пути и другое. Специальные профиля широко применяют при строительстве и реконструкции гидроэлектростанций, станций метрополитена, при армировании стволов в шахте.

Полные тексты ГОСТов в формате PDF можно скачать по нижеприведенным ссылкам. Двутавры стальные горячекатаные, Прокат из стали повышенной прочности, Балки двутавровые и швеллеры стальные специальные.

Основой любой крыши является стропильная система. В классическом исполнении она изготавливается из деревянных балок и бруса. Принцип устройства крыши из металлического каркаса аналогичен деревянному – стропила, мауэрлат, прогоны, растяжки. Для стропильных систем из стали широко применяют двутавры, швеллер и другие формы профилей. Для выбора необходимых профилей для строительства используют сортамент двутавра – азбуку каждого строителя.

Форма двутавра напоминает букву «Н». Его особенности: прочность в семь раз превосходит подобную площадь сечения балки квадратного профиля, показатели жесткости выше в тридцать раз. Имеет открытое сечение, поэтому устойчивость к скручиванию в сотни раз меньше, чем у профилей с закрытым сечением.

Сортамент двутавров по ГОСТ

Производители стандартных стальных изделий предоставляют потребителю свои сортаменты, содержащие основные параметры: толщина стенок, вес, марка металла, способ производства и необходимые для расчетов характеристики. Профили двутаврового сечения, имеющие параллельные грани полок, по форме профиля бывают:

• нормальные (Б);
• широкополочные (Ш);
• колонные (К).

Формы профилей двутавра из стали

В таблицах ГОСТ предоставлены основные параметры и все допустимые размеры. Комплексность всех показателей, объединенных в списки по видам профилей, – это и есть сортамент двутавровых балок.

Основная часть двутавра – балка, являющаяся брусом горизонтальным или наклонным, который работает на изгиб.

Его расчетные данные по прочности и качеству обусловлены следующими параметрами:

• площадь сечения;
• форма поперечного сечения;
• длина;
• материал изготовления;
• способ установки.

При подборе двутаврового профиля, основываясь на поставленную задачу и проектную документацию, по расчетным характеристикам подбирают необходимое изделие. Расчет производится инженером-конструктором по формулам и таблицам сортамента, приблизительный выбор недопустим.

Металлические двутавры производят из низколегированных сталей, они обладают улучшенными механическими качествами, коррозионной стойкостью. У изготовленных из углеродистых сталей профилей – невысокий модуль упругости и более низкая стоимость. Стальных двутавров существует два типа:

• сортамент широкополочных двутавров подразделяется на типы: балочные и колонные;
• мостовой сортамент (у которых есть уклон полочных граней).

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.

Преимущества сварного двутавра.

Преимущества данного стройматериала при реконструкции, или же строительстве имеет огромное количество преимуществ:

• Во-первых, применение в качестве каркасных металлоконструкций позволяет существенно снизить вес деталей и элементов, при этом детали будут иметь высочайший коэффициент прочности;
• Во-вторых их использование позволяет возводить экономичные формы опор, что положительно сказывается на весе, что в свою очередь позволит экономить на фундаменте;
• В-третьих, легкость в эксплуатации позволяет создавать здания различной архитектурной направленности;
• В-четвертых, в не зависимости от направления возводимого здания, они признаны наиболее прочными и экономически выгодными.

Мостовые кран-балкиСпециалисты компании «НЗМК» осознают всю ответственность данных металлоконструкций, поэтому мы предоставляем только высококачественные изделия, которые изготовлены на лучшем европейском оборудовании. Абсолютно все изделия, что были изготовлены на нашем заводе, отвечают международным стандартам качества, что еще раз подтверждает их уровень.

Помимо этого, в наших силах предоставить клиентам любые сварные конструкции по эскизам заказчика. Также, есть возможность изготовления в зависимости от предоставленного им проектной документации будущего сооружения.

Металлоконструкции из листового проката выгодны в экономическом плане при возведении зданий и сооружений. Основное назначение это использовать их в металлических строительных конструкциях, используемых в качестве каркасов при строительстве быстровозводимых зданий промышленного назначения, жилых домов, общественных и сельскохозяйственных строений.

НЗМК использует новейшую автоматизированную линию для быстрого и качественного изготовления, производственная мощность которой составляет 800 тонн продукции в месяц!

Производственные и промышленные зданияДвутавры изготавливаются на линиях автоматической резки, сборки и сварки под флюсом. Это обеспечивает полный провар, отличную геометрию и прекрасный внешний вид. Производится 100% УЗИ (ультразвуковой) контроль сварочного шва.

Металлоконструкции в составе которых присутствуют они, дают ощутимую экономическую выгоду при возведении различного типа и направленности сооружений и зданий. Применение их в каркасных металлоконструкциях позволяет существенно облегчить элементы, которые имеют завышенный коэффициент запаса прочности. К тому же их применение позволяет создать экономичные формы опор. А это, в свою очередь уменьшает массу всей металлоконструкции.

Производители металлопроката не выпускают катаные балки размером, больше чем 60Б. Поэтому, когда требуются конструкции, жесткость и несущая способность которых превышают возможности прокатных профилей, используют сварные.
Применение различных марок стали, когда наиболее напряженные участки изготавливаются из стали повышенной прочности, а наименее напряженные — из малоуглеродистой стали, позволяет снизить стоимость.

• Возможность применения в сечении разных типов сталей для полок и стенок. Это дает возможность уменьшить цену до пяти процентов.
• Возможность изготовления переменного сечения.
• Возможность изготовления с вырезами и отверстиями, а также перфорированных. 

Перфорированная стенка образуется разрезанием стенки по зигзагообразной линии с последующим сдвигом половинок и сваркой встык частей по выступам стенки. Несущая способность таких сквозных двутавров выше несущей способности исходного, поскольку достигается за счет их большей высоты.

Без отходные технологии производства определяются возможностью изготовления их требуемой длины с экономией на отходах до 25%. Составное сечение можно подобрать более оптимальным по сравнению с прокатным, благодаря чему вес конструкции может снизиться еще до 10%, разнообразить архитектуру сооружений, увеличить широту пролета зданий, до 35% уменьшить вес несущих конструкций, значительно повысить рентабельность проектов.

Требования ГОСТа 8239-89: сортамент стального горячекатаного двутавра

Сортамент стальных горячекатаных двутавровых балок с уклоном внутренних граней полок на 6 -12° регламентирует ГОСТ 8239-89. Двутавр может быть изготовлен повышенной и обычной точности методом горячего проката, причем способ производства определяется на основании сферы использования изделия. Данный тип профиля характеризуется наименьшей стоимостью и подходит для машиностроения и возведения конструктивных элементов здания.

По ГОСТу 8239-89 двутавровые балки могут иметь высоту от 100 до 600 мм. Значение длины профилей находится в пределах 4-12 м. Самые длинные изделия являются менее надежными.

Использование стального горячекатаного двутавра позволяет избежать при эксплуатации зданий сдвигов, усадки и образования трещин

Конструкции характеризуются высокой прочностью, надежностью, повышенной стойкостью к механическим нагрузкам и длительным периодом эксплуатации без нарушения геометрических характеристик изделия. Все основные параметры профиля: высота, ширина полки, толщина полки и стенок, момент сопротивления, момент инерции двутавра, радиус инерции – представлены в сортаменте изделия.

В зависимости от положения граней двутавр может быть наклонным с маркировкой «У» или параллельным («П»). Такие конструкции широко используются при возведении объектов жилого и промышленного назначений, павильонов, мостов, хранилищ и колонн. Двутавровые балки с уклоном 10% предназначаются для монтажа подвесных путей. Конструкции с уклоном граней в 12% находят свое применение в армировании и укреплении шахтных стволов.

Горячекатаные

Изготавливаются на металлургическом комбинате путем горячей прокатки на специальном прокатном стане из раскаленной до определенной температуры стальной болванки. Их достоинство выражается в полной монолитности изделия, на котором не присутствует ни один шов, простота и невысокая стоимость производства. Благодаря монолитности горячекатаный двутавр имеет самые высокие показатели надежности и прочности.

Процесс прокатки позволяет получить довольно качественные, с высокой точностью размеров изделия из металла. К недостатку можно причислить наличие на поверхности металла окалины после прокатки. Толщину стенок, из-за которых тавр имеет большой вес, по сравнению со швеллером аналогичного размера. Ограничение в размерах. Российские металлургические комбинаты прокатывают двутавры с шириной полок, которые не превышают 400 мм, и длинной не более 12 м/п.

Технические характеристики

На прочность прокатного горячекатаного тавра в первую очередь влияет:

1. Марка используемой стали. Например, при прокате двутавра для особо ответственных конструкций, а также для монтажа в суровых климатических зонах используется низколегированная сталь марки 09Г2С;
2. Длина всей конструкции с использованием двутавра;
3. Вид сечения тавра (прямой тип полок или с внутренним уклоном);
4. Толщина полок и вертикальной стенки;
5. Вид предполагаемой и фактической нагрузки;
6. Способ крепления двутавра.

Сварные

Иногда, в зависимости от обстоятельств, изготавливаются сварные двутавровые балки, которые практически являются аналогом горячекатаных тавров. Они довольно широко используются в строительстве при возведении различного вида инфраструктурных объектов, общественных, жилых и некоторых промышленных объектов.

Балки изготавливают путем соединения отдельных металлических полос на специальных стендах при помощи электросварки. Сварная балка, как и горячекатаная, может нести большие нагрузки и практически не поддается скручиванию, а и также имеет свои определенные свойства, преимущества и недостатки.

Достоинства сварного двутавра

Для заказчика существует возможность подобрать конструкцию нужного ему размера. Можно изготовить изделие с индивидуальными размерами по длине, ширине полок, и высоте тавра. По требованию заказчика сварную балку можно изготовить сразу с отверстиями под различные крепления и соединения, а также усилить, приварив дополнительные ребра жесткости.

Такая балка намного легче горячекатаной, и благодаря этому дополнительно экономятся определенные денежные средства, которые можно использовать на другие стройматериалы.

Недостатки

Наличие сварных швов, что в некоторой степени понижает прочность практически всей конструкции, особенно если сварка выполнялась ручным способом. Правда, в этом случае тавр может быть усилен дополнительными ребрами жесткости, которые привариваются между полками к стенке двутавра.

При дополнительном усилении используются металлические пластины (косынки), а это приводит к перерасходу материала, который стоит определенных денег и, естественно, стоимость сварного изделия увеличивается на определенную сумму.

Сфера применения

Как уже стало понятно, основным назначением металлической балки является прием и равномерное распределение нагрузки на несущие элементы конструкции. Согласно строительной практике и теории сопротивления металлов балки с Н-образной и Т-образной формой сечения обладают гораздо большей жесткостью и прочностью чем стальные профили с прямоугольным, квадратным и круглым сечением.

Металлический каркас, созданный с помощью тавровой или двутавровой балки, имеет жесткую структуру, обладает высокой механической прочностью и устойчивостью к внешним воздействиям. Дополнительные ребра жесткости позволяют сооружениям в течение долгого времени выдерживать колоссальные статические и динамические нагрузки.

Основные области применения металлоизделия:

• Строительство ангаров, производственных цехов, складских помещений, торгово-развлекательных центров;
• Возведение высотных объектов и малоэтажных зданий, выполнение кровельных работ, усиление межэтажных перекрытий и колонн;
• Довольно новым направлением считается возведение жилых зданий, в основании которых лежит металлический каркас;
• Строительство подвесных путей и крановых эстакад в производственных цехах и на строительных площадках;
• Армирование стволов шахт, сводов подземных тоннелей;
• Строительство мостов и эстакад.

Немаловажным фактором при проектировании здания является правильность расчетов и верный подбор материалов. Независимо от марки стали, формы сечения и типа балки расчеты выполняются по следующей схеме. Первым делом составляется расчетная схема с определением внутренних усилий. На основании результатов расчетов подбирается металлоизделие с оптимальными геометрическими параметрами и техническими характеристиками. Такой подход обеспечивает максимальную прочность и устойчивость конструкции при минимальных затратах. Именно по этой причине мы настоятельно рекомендуем обращаться за профессиональной помощью при необходимости возведения, даже казалось бы несложного навеса для автомобиля, не говоря уже о более серьезных конструкциях.