Металлический каркас из двутавра
Обновлено: 18.05.2024
Вместо цельных деревянных досок можно использовать двутавровые профили, в которых в качестве полок используются деревянные бруски или LVL-брус, а в качестве стенок OSB или HDF.
Каркасы стен, выполненные из двутаврового профиля на древесной основе, собираются за небольшими исключениями по тому же принципу, что и каркасы из цельных деревянных деталей (рис. 9.7).
Рис 9.7 Конструкция каркасной стены деревянного дома из двутавровых профилей
Чтобы рассчитать максимальную ширину дома, каркас которого состоит из двутавровых профилей на древесной основе, воспользуйтесь таблицей 9,5, при этом пролёты балок в перекрытиях такого дома не должны превышать 5 м.
| Нормативная снеговая нагрузка, кН/м² | Количество этажей | ||
|---|---|---|---|
| 1 | 1 + мансарда | 2 | |
| 3,3 | 12 | 10,8 | 10,6 |
| 4 | 12 | 10,2 | 10 |
| 4,5 | 12 | 9,7 | 9,4 |
| 5 | 11,7 | 9,2 | 9.0 |
| 6 | 10.4 | 8,3 | 8,1 |
Узнать подробности технологии изготовления деревянных каркасных стен из двутавровых профилей можно в оригинальном норвежском руководстве.
Каркасные стены из тонких стальных профилей
Из стальных профилей выполняют в основном каркасы ненесущих стен, перегородок или изготавливают заполняющие каркасы для последующей установки в бетонные и стальные каркасы зданий. Также тонкие стальные профили используют для внутренних перегородок в помещениях с повышенными требованиями по пожаробезопасности (рис. 9.8).
Рис. 9.8 Заполняющий каркас из тонких стальных профилей
На строительном рынке представлено большое разнообразие стальных профилей различной формы, толщины, габаритных размеров, предназначенных для использования в различных областях строительной отрасли, в том числе рассчитанных на необходимую толщину утепления. Ширина стальных профилей для каркасных стен варьируется от 70 до 200 мм. Сборка каркасов стен из стальных профилей производится с помощью саморезов или заклёпок.
Узнать подробности технологии изготовления каркасных стен из тонких стальных профилей можно в оригинальном норвежском руководстве.
Материал подготовил конструктор Владислав Воротынцев на основе норвежской технологии каркасного домостроения, разработанной институтом СИНТЕФ
Современные методы строительство дома из стального каркаса
Известно, что наиболее экономически эффективной конструкцией строительства дома является стальной каркас. Современная архитектура и строительство предлагают множество вариантов – деревянных каркасов, бетонных конструкций и несмотря на то что стальной каркас является более популярным в промышленном строительстве, он нашел свое место в жилых зданиях.
Стальные каркасы являются исключительно устойчивыми, прочными и имеют много преимуществ.
Это правда, что, для многих услышав “стальной каркасный дом” первое, что приходит на ум, это не очень лестно и люди представляют себе металлическую квадратную клетку , которая не выглядит как дом, и это одна из главных причин, почему люди выбирают альтернативные варианты, а не стальной каркас. После того, как вы поймете, что металлический каркасный дом имеет оригинальные эстетические возможности и имеет удивительный внешний вид, вы можете изменить свое мнение о домах из стальных конструкций. Металлический каркас дома не должен выглядеть как стальной куб. Вы можете иметь кирпичный фасад или деревянный, с наружной облицовкой. Стальной каркас имеет некоторые преимущества, но и некоторые недостатки.
Преимущества стальных каркасных домов
Первые вопросы, которые приходят на ум, когда вы хотите сравнить стальные каркасные дома и традиционные дома, это каковы их положительные характеристики, какой тип стали используется для металлического каркаса?
Сталь используется для строительства зданий с 19-го века, но в основном для возведения коммерческих зданиях. Два типа стали применяют для этой цели “горячекатаная” и “холодной штамповки”. Оба типа очень прочны, но горячекатаная сталь толстая и тяжелая. Кроме того, она очень дорогой материал и редко используется для жилых домов. Холодно тянутая сталь может быть изготовлена из гораздо более тонких профилей. Стальной каркас может быть выполнена на заказ во время производственного процесса, и нет никакой необходимости вырезать их размер во время строительства. Стальной каркас можно заказать предварительно обрамленными, это означает, что все дверные и оконные проемы будут построены на заводе и доставлены к месту строительства готового к возведению. Это уменьшает затраты на рабочую силу и будет более короткий период строительства.
Прочность стального каркаса трудно превзойти, и это, пожалуй, самое главное преимущество. Стальные каркасы создают большее пространства между вертикальными стойками и большее открытое пространство. Стальные рамы не подвергаются деформации и расширению, которые является одним из основных преимуществ по сравнению с деревянным каркасом. В стальной раме дома вы не будете иметь проблем с гниением, грибком или термитами и муравьями. Металлический каркас дома более устойчив к землетрясениям и противостоит сильным ветрам.
При строительстве стального каркасного дома, внутренние стойки заземлены на землю, которая дает дополнительную стабильность конструкции и выступает в качестве громоотвода. В дополнение к этому, дом со стальной каркасной структурой не является горючим.
Легкий вес является еще одним преимуществом по сравнению с деревянной конструкцией. Сталь легче, чем дерево, бетон и кирпич. Сталь устойчива к воде и не будет расширяться или сжиматься. Стальной каркас имеет более длительный срок службы, чем любой другой материал, когда его обрабатывать должным образом с правильными покрытиями и краской.
Сталь подлежит полной вторичной переработке и считается экологически чистым материалом. Стальной каркас дома является правильным выбором для длительного строительства жилья, имеет короткий период строительства и экологически чистую жилую архитектуру.
Недостатки домов со стальным каркасом
Энергоэффективность является самой большой проблемой домов со стальным каркасом. Они не являются энергетически эффективными, потому что сталь имеет очень плохие изоляционные свойства благодаря быстрой проводимости тепла. Чтобы преодолеть эту проблему, необходимо устанавливать дополнительный изоляционный слой или подбирать материалы с высоким коэффициент полезного действия по изоляции.
Несмотря на то, что стальные каркасные дома строятся быстро, процесс требует знаний, инструментов и специального оборудования. Не каждый подрядчик имеет все необходимые инструменты, так что вы должны сделать некоторые исследования, если вы решили выбрать металлический каркас дома.
Стальной каркас, как правило, оцинкован и защищен от коррозии, так как стальные рамы подвергаются коррозии. Если поверхность покрытия разрезают или поцарапают, влага, которая попадет на эти места может вызвать коррозию.
Другим недостатком домов стальная рама является общая прочность стали. Она поддерживать структурную целостность, но металлический каркас не будет поддерживать тяжелые предметы , например мебель, а то приводит к необходимости дополнительного усиления, что увеличит стоимость строительства.
Изготовление балок из металла
Изготовление балок из металла возможно как в крупных промышленных масштабах, так и по индивидуальным проектам. Несмотря на то, что изделия имеют определенную классификацию, в бытовом общении под таким элементом имеют в виду двутавровую балку. В любом случае задачи и функции у этого элемента одни – обеспечить необходимую прочность конструкции.
В зависимости от условий эксплуатации металлические балки имеют специальную маркировку. В нашей статье мы расскажем, как и на чем изготавливают эти конструкционные элементы, какие бывают дефекты, а также опишем преимущества и недостатки балок.
Определение и классификация балок из металла
Балка – металлическая конструкция, предназначенная для усиления прочностных показателей и повышения устойчивости разнообразных строительных сооружений. Для ее изготовления преимущественно используют стали с разными добавками, увеличивающими сопротивление металла на изгиб.
Балка распределяет равномерно нагрузки по всей своей плоскости. Основная конструктивная функция этого элемента – быть надежной опорой. В большей части случаев стальные балки применяют для перекрытий этажей и крыш строительных сооружений.
Существуют различные варианты классификации, но самый распространенный – это разделение по форме. Можно отметить три популярных категории стальных балок, применяемых при строительстве современных объектов:
- Тавровые. Этот вид металлопроката имеет поперечное сечение типа «Т».
- Двутавровые. Такой тип металлоконструкции имеет поперечное сечение в виде буквы «H», обеспечивающее повышенную жесткость и позволяющее использовать его для более длинных пролетов.
- Швеллер. Металлоконструкция, имеющая поперечное сечение в виде буквы «П». Такой тип имеет широкое применение в различных сферах промышленности.
Из всех конфигураций самыми используемыми при сооружении жилых и производственных объектов являются балки двутаврового сечения. Обладая большей жесткостью и прочностью, они способны выдерживать значительные изгибающие нагрузки.
VT-metall предлагает услуги:
Лазерная резка металла Гибка металла Порошковая покраска металла Сварочные работы
Помимо металлических балок, в строительстве находят применение конструкции, изготовленные из других материалов, например, из древесины, полиуретана или алюминия. Но область их использования значительно меньше, чем стальных.
Рекомендуем статьи по металлообработке
При изготовлении балок из металла маркировка и обозначение будут зависеть не только от формы сечения, но от соотношения остальных параметров.
Для буквенного обозначения маркировки двутавровых изделий с параллельными полками по ГОСТ 26020-83 существуют следующие литеры:
- У – для исполнения с узкими полками;
- Б – с нормальными полками;
- Д – среднеполочные;
- Ш – при широкополочном исполнении;
- К – опорно-колонные, характеризующиеся почти одинаковой высотой профиля и шириной полки.
По величине угла наклона внутренних граней балки имеют следующие буквенные обозначения:
- О – для обычного исполнения при уклоне внутренних граней 6–12 % по ГОСТ 8239-89;
- М – монорельсовые, предназначенные для монтажа подвесных путей и имеющие угол наклона не больше 12 % по ГОСТ 19425 74;
- С – сварные, имеющие уклон внутренних граней полок до 16 %, предназначенные для армирования шахтных стволов.
По классу точности и сфере их применения двутавровым конструкциям присваиваются следующие буквенные символы:
- А – высокоточные балки специального назначения;
- Б – горячекатаные с обычной точностью прокатки;
- В – горячекатаные с повышенной точностью изготовления.
Помимо этого, в зависимости от состояния поставок, балки двутавровые, характеристики которых обусловливаются множеством факторов, подразделяются на брусья:
- мерной длины;
- немерной длины;
- кратной мерной длины.
Причем ширина полок не должна быть более 1,5 высоты стенки, а предельно допустимое соотношение толщины полок к толщине стенки не должно превышать 1:4.
Преимущества и недостатки балок из металла
Прокаты двутавровые имеют не только преимущества, но и недостатки, которые надо учитывать перед использованием в постройке сооружений.
Главное преимущество – надежность и повышенные прочностные характеристики, что обеспечивается специфической формой сечения и прочностью стального материала. Любой объект намного быстрее разрушится, если прикладывать силы к одной точке или к небольшому участку. Балка двутаврового исполнения предназначена для равномерного распределения воздействующих на нее вертикальных сил по всей поверхности. При отсутствии концентрации сил металл не получит усталость, а срок эксплуатации изделия будет значительно больше. Наличие таких свойств допускает применение металлопроката в построении больших (многоэтажных) сооружений со значительными нагрузками.
Помимо главных показателей, есть еще такие преимущества, как:
- Облегченная конструкция. Такая геометрическая форма сечения избавляет от необходимости использовать большое количество металла, при этом сохраняя все прочностные характеристики. Конструкция становится легче, а вес не влияет на прочность.
- Значительная экономичность. Использование материалов двутаврового типа позволяет сохранить высокую жесткость конструкции без применения дополнительных стоек, опор, колонн и армирующих элементов. Такую прочность и устойчивость здания можно, конечно, обеспечить и применением арматуры, но это будет очень дорогое удовольствие, так для этого придется использовать огромное количество материала.
- Большая устойчивость к сжатию и нагрузкам на изгиб. Такое свойство позволяет применять их в местах с повышенными вибрациями и другими видами колебаний, например, при строительстве мостов.
- Легкая свариваемость, так как при изготовлении балок из металла используют стали, легко поддающиеся сварке. Это значительно повышает скорость монтажно-строительных работ.
- Неизменность технических характеристик и геометрических форм с течением времени. Прочность и упругость металлопроката позволяют сохранять их форму и надежность даже при воздействии больших сил. Все характеристики сохраняются, так как отсутствует деформация.
- Удобство транспортировки. За счет компактности расположения и укладки перевозка в транспортном средстве деталей с сечением в виде буквы «H» позволяет значительно снизить расходы на доставку и транспортировку.
Двутавровые балки имеют и ряд недостатков, которые тоже должны учитываться при возведении сооружений:
- Слабые характеристики огнеупорности. Во время пожара может подняться очень высокая температура, что негативно отразится на прочностных свойствах изделия из двутавра, что приведет к потере качества, и в итоге нарушит его безопасную эксплуатацию.
- Подвергаются со временем коррозионному воздействию. Для изготовления балок из металла используют низколегированные или углеродистые стали, подверженные коррозийному разрушению. Поэтому в условиях повышенной влажности рекомендуется их применение только с обработкой поверхности специальными защитными средствами.
- Нельзя использовать при строительстве зданий для пролетов, превышающих максимально допустимое расстояние. В таких случаях, если не поставить дополнительные опоры, то основные несущие способности на порядок уменьшатся.
- Низкая устойчивость к воздействию скручивающих сил.
Технология изготовления балок из металла
По способу изготовления такие металлоконструкции бывают сварного типа или прокатного исполнения:
- Прокатная балка. Ее изготавливают на прокатных станах литейных заводов из цельного слитка. При прохождении через прокатные плети заготовка на выходе приобретает форму целого металлического двутавра.
- Сварная балка. Наиболее широкое применение имеют двутавровые балки с поясными швами, соединяющие стенку с полками. Такие изделия собирают из трех листовых элементов по чертежам, обеспечивая параллельность полок и перпендикулярность полок и стенки.
Производство сварных балок – довольно сложный процесс, при котором учитываются многие параметры, такие как плотность, прочность, жесткость. Но к плотности балки предъявляются особые требования. Эта величина должна быть очень высокой. В конструкторских бюро многих предприятий ведутся исследования по созданию металлических балок, использующих наименьший объем металла при тех же параметрах жесткости.
Технология изготовления балок из металла сварной конструкции проста и экономична, что позволяет ей конкурировать с балками, изготовленными прокатным способом, и состоит из следующих операций:
- На первом этапе выполняют расчеты необходимых значений прочности и жесткости, выбирается марка стали на изготовление.
- Затем согласно чертежу производится резка листового металла на полосы, скорость реза металлического листа приблизительно равна 1 м/мин.
- После отрезки необходимо провести фрезеровку торцовых поверхностей на фрезерном оборудовании, для того чтобы подготовить ровные и точные по размеру поверхности для дальнейших операций с целью обеспечения прочности соединения.
- На следующем этапе выполняется сборка. Этой операции придается особое значение, так как здесь необходимо обеспечить строгую симметричность расположения полок между собой и перпендикулярность полок и стенки.
В небольших компаниях с маленькими объемами сборку можно осуществить ручным способом, но при массовой серийности ее выполняют с применением автоматизированных машин. В таких производствах применяют станы для сборки балок модели Z15 с высокой производительностью. Процесс сборки на данном оборудовании состоит из двух этапов. На первом производится сборка Т-образной части балки, а на втором присоединяют дополнительную стенку, получается двутавр.
Самоходные механизмы – сварочные трактора, оборудованные роликовыми колесами, предназначены для перемещения по цеховой территории и являются самым надежным и простым способом сварки. Но их использование в массовом производстве нерентабельно.
При малых и средних производствах сборочные и сварные работы для изготовления балок из металла могут производиться ручным способом, поэтому цена на их продукцию становится значительно дороже.
Оборудование для изготовления балок из металла
Сварочные работы используют не только для скрепления полок и стенки, но и для соединения готовых балок между собой встык. Под такие операции предназначено следующее оборудование:
- Оборудование портального и консольного исполнения.
Помимо сварочной головки, станок оснащается приспособлениями, способными производить контроль качества шва, подачу флюса и его удаление. К преимуществам такого оборудования также относится возможность выполнения соединения под углом 45°, что повышает качество сварки деталей, обеспечивая хороший катет.
Такое оборудование используют для автоматизации процесса и укомплектовывают различной навесной оснасткой. Оно универсально: на одном виде устройства можно производить сварку деталей разных габаритов. Модели манипуляторов различаются по способу перемещения свариваемых заготовок, габаритам и весу. Рабочим органом можно назвать автоматическую головку, способную произвести сварку в средах с защитными газами или с применением жидкого флюса. Благодаря их универсальности решаются самые разнообразные задачи.
Это тип профессионального оборудования, предназначенный для автоматизирования и упрощения проведения больших объемов работ, связанных со сваркой металлов. Они могут передвигаться как по направляющей, так и по поверхности материала, что увеличивает эффективность их назначения и сокращает технологическое время операции. Их можно использовать для сварки длинномерных деталей, таких как балки двутаврового сечения. Однако применение сварочных тракторов технологически целесообразно только при изготовлении небольших партий деталей.
Возможные дефекты при изготовлении балок из металла
Во время изготовления балок из металла из-за отступления от технологических или иных параметров иногда происходит кристаллизация стали от высокой температуры. В металле могут возникнуть внутренние напряжения из-за расхождения по фазам, приводящие к снижению прочности и жесткости.
При сварке стального листового материала могут появиться следующие дефекты:
- Не до конца проваренные швы с низким качеством исполнения приводят к концентрации напряжений и нарушению формы наружных поверхностей или геометрии стыка.
- Образование прожогов при вытекании расплава из ванны, которые приводят к появлению дырок в шве.
- Появление подрезов – канавок вдоль области соединения.
- Возникновение трещин, образующихся в местах разрыва шва.
- Возникновение шлаковых или вольфрамовых включений в диффузионном слое, появляющиеся при высокой скорости сварки с образованием тугоплавких оксидов.
Все это приводит к зарождению усталостных трещин. Металлоизделия с такими дефектами нельзя использовать в производстве, потому что они не смогут выдержать больших нагрузок на изгиб и кручение. Их необходимо отсортировать в брак и по возможности переварить повторно.
Почему следует обращаться именно к нам
Мы с уважением относимся ко всем клиентам и одинаково скрупулезно выполняем задания любого объема.
Наши производственные мощности позволяют обрабатывать различные материалы:
- цветные металлы;
- чугун;
- нержавеющую сталь.
При выполнении заказа наши специалисты применяют все известные способы механической обработки металла. Современное оборудование последнего поколения дает возможность добиваться максимального соответствия изначальным чертежам.
Для того чтобы приблизить заготовку к предъявленному заказчиком эскизу, наши специалисты используют универсальное оборудование, предназначенное для ювелирной заточки инструмента для особо сложных операций. В наших производственных цехах металл становится пластичным материалом, из которого можно выполнить любую заготовку.
Преимуществом обращения к нашим специалистам является соблюдение ими ГОСТа и всех технологических нормативов. На каждом этапе работы ведется жесткий контроль качества, поэтому мы гарантируем клиентам добросовестно выполненный продукт.
Благодаря опыту наших мастеров на выходе получается образцовое изделие, отвечающее самым взыскательным требованиям. При этом мы отталкиваемся от мощной материальной базы и ориентируемся на инновационные технологические наработки.
Мы работаем с заказчиками со всех регионов России. Если вы хотите сделать заказ на металлообработку, наши менеджеры готовы выслушать все условия. В случае необходимости клиенту предоставляется бесплатная профильная консультация.
Что такое металлическая балка в строительстве? 7 областей применения
Строительство зданий и сооружений любого назначения не обходится без основных элементов. Металлическая балка является главной составляющей при возведении зданий. Данная металлоконструкция имеет достаточно широкую область применения. Она обеспечивает надежную опору. Качественно подобранные элементы позволяют значительно увеличить срок эксплуатации будущего сооружения.
В этой статье мы поговорим о том, что такое балка в строительстве, какие они бывают, а также рассмотрим основные области применения.
Что такое металлическая балка
Балка представляет собой металлическую конструкцию, которая предназначена для увеличения показателей прочности и устойчивости различных строительных объектов. Для их производства в основном используется сталь с различными добавками, которые увеличивают сопротивление металла при изгибе.
Изготавливаются различные виды металлоконструкции. Балка равномерно распределяет нагрузку по всей своей поверхности. Основное конструктивное назначение данного элемента – это надежная опора. В большинстве случаев из стальных балок делают перекрытия этажей и кровли зданий.
Как изготавливается металлическая балка
Любая балка состоит из стенок и полок, которые соединяются специальными стыковыми швами. В зависимости от разновидности их конструкция может отличаться. Стыковые швы выполняются при помощи сварки. Производством занимаются на оборудованных предприятиях, где имеются все необходимые станки и приспособления. Процесс изготовления выполняется в несколько технологических этапов согласно ГОСТу.
Линия производства металлической балки
Для каждого вида имеется свой ГОСТ, которые регламентирует все основные показатели и характеристики. Есть ряд определенных параметров, которые строго контролируются и проверяются у готовой продукции:
- Вес готового изделия;
- Площадь специального поперечного сечения;
- Конкретная высота и ширина готовой продукции;
- Радиус закруглений после сварки, которые располагаются внутри;
- Угол наклона граней, которые располагаются на внутренней поверхности.
В зависимости от основной площади поперечного сечения стальная балка имеет несколько групп. Группы маркируются цифрами от 10 до 60. Для каждого типа металлопроката будут свои показатели и характеристики, которые необходимо строго соблюдать. Если какой-то из этих параметров будет выше или ниже даже на минимальное значение, то готовая стальная балка потеряет свою первоначальную прочность. Использование такого металлопроката может привести к плачевным последствиям. Поэтому данные показатели строго проверяются на заводе изготовителе.
Например, максимальная площадь сечения двутавра составляет 138 квадратных сантиметров. В этом случае его высота будет достигать 600 миллиметров, а вес порядка 108 килограмм на каждый погонный метр. Продукция выпускается строго определенной длинны (от 4 до 12 метров). Длина изделия напрямую зависит от площади поперечного сечения. С увеличением показателя площади будет увеличиваться и длина.
В соответствии с ГОСТ 8239-89 можно изготавливать металлические балки любого другого размера, которые не прописан в самом ГОСТе. Для этого необходимо выполнить дополнительные расчеты, чтобы получить точные характеристики основных параметров под индивидуальные размеры. Этим занимаются профессиональные инженеры на предприятии. При расчетах учитывается множество других параметров. Например, показатель допустимой погрешности, момент сопротивления и момент инерции. На основании полученных параметров делаются подробные чертежи, по которым в дальнейшем и изготавливается металлоконструкция нужного размера.
3 основные разновидности стальной балки
Существуют различные варианты классификации, но самый распространенный вариант – это разделение по форме. Можно выделить три основные разновидности стальных балок, которые применяются в современном строительстве:
- Тавровые. Это металлопрокат с основным сечение в виде буквы «Т»; . Данная металлоконструкция имеет сечение в виде буквы «H». В результате того, что у изделия имеется дополнительная полка с противоположной стороны, оно становится более жестким, а соответственно и более прочным; . В сечении имеет букву «П». Данная продукция более универсальна и имеет множество областей применения в промышленности.
При возведении жилых и нежилых помещений чаще всего используются двутавровые балки. Они имеют большую жесткость, прочность и очень стойки к всевозможным изгибающим нагрузкам.
Каркас из двутавровой металлической балки
В строительстве применяются и другие разновидности балок. Например, деревянные и алюминиевые. Они имеют более узкую область применения, поэтому не так распространены, как стальные двутавры.
Главные особенности двутавра
Металлическая балка двутаврового типа имеет своеобразное сечение в виде буквы «H». Основными составляющими частями являются верхняя и нижняя полка, а между ними располагается стенка. В дословном переводе латинское слово «taurus» переводится как «бык». Поэтому многие называют данное изделие «двурогим».
Для производства используется две разновидности стали (углеродистая или некоторые марки низколегированной). Благодаря своей форме металлопрокат способен спокойно переносить достаточно большие нагрузки различного типа, включая изгибающие нагрузки.
Балка имеет несколько базовых разновидностей в зависимости от главного назначения и области применения. Полки могут быть как параллельными друг другу, так и с определенным наклоном. Параллельные полки получили большее распространение. Они в свою очередь тоже имеют несколько групп, которые обозначаются буквами русского алфавита:
- «К» — основная область применения это строительство опор и колон;
- «У» — данная продукция имеет достаточно зауженные полки;
- «Д» — полки средней длины;
- «Ш» — достаточно широкие полки, которые выдерживают дополнительные нагрузки.
7 областей применения
Имеется семь основных областей применения двутавра:
- Укрепление кровли жилых и промышленных зданий. Это самая распространенная сфера применения;
- Перекрытия между этажами зданий;
- Всевозможные колонны и опоры у промышленных помещений и архитектурных сооружений;
- Металлические фермы и каркасы для ангаров; ⇓
- Шахтовые стволы;
- Изготовление железнодорожных вагонов различного размера и формы;
- Мосты, крановые эстакады и ряд других строительных объектов индивидуального назначения.
Базовые преимущества и недостатки
Металлопрокат стальной двутавровый, как и любая металлическая продукция имеет свои преимущества и недостатки, которые необходимо знать, прежде чем использовать ее в строительной отрасли.
Контроль качества двутавровой балки
Главные преимущества – это надежность и высокие показатели прочностных характеристик. Все это достигается благодаря специфическому сечению и прочной стали. Данное изделие равномерно распределяет все воздействующие на нее силы. Нет концентрации сил в одном месте, соответственно металл не устает и срок его эксплуатации значительно увеличивается. Все это позволяет использовать металлопрокат при строительстве крупных (многоэтажных) объектов с большими нагрузками.
Кроме этих главных показателей можно выделить следующие преимущества:
- Относительно небольшой вес. Специальная форма сечения не требует достаточно большого количества металла для производства, поэтому вес готовой продукции небольшой. Вес никак не влияет на прочностные характеристики;
- Высокая экономичность. Двутавр обладает высокой жесткостью, что позволяет использовать его для укрепления колонн и опор без дополнительных армирующих элементов. Если для укрепления использовалась обычная арматура, то пришлось бы значительно потратиться на покупку необходимо объема;
- Хорошая устойчивость к сжатию и изгибающим нагрузкам. Это позволяет использовать балки в местах с повышенной вибрацией и другими видами колебаний. Например, при возведении мостов различного назначения;
- Легко сваривается. Благодаря этому значительно повышается скорость монтажа строительных конструкций;
- Все характеристики и геометрические показатели не меняются со временем. Металлопрокат настолько прочный, что даже под воздействием больших сил не деформируется, а соответственно все характеристики сохраняются;
- Удобная транспортировка. Форма в виде буквы «H» позволяет более компактно укладывать двутавр в автотранспорт. Это значительно сокращает расходы на доставку и транспортировку.
Необходимо знать
У двутавровой балки имеется и ряд недостатков, которые тоже необходимо знать и учитывать:
- Низкие показатели огнеупорности. Если в помещении или архитектурном сооружении произойдет пожар, то прочностные характеристики изделия значительно понизятся, что не позволит эксплуатировать его далее;
- Подвергается воздействию коррозии. Для производства применяется низколегированная или углеродистая сталь нескольких марок, а она очень подвержена разрушению от коррозии. Поэтому использование балок данного типа в условия высокой влажности не рекомендуется. Если использовать все же приходится, то необходимо дополнительно обработать поверхности специальным защитным средством;
- Нельзя использовать при строительстве зданий с очень большими пролетами. Если не будет дополнительных опор, то основные несущие способности на порядок уменьшатся;
- Плохая устойчивость к скручивающим силам.
Если нужна металлическая балка — обращайтесь! Мы предоставляем все сертификаты качества, а также можете почитать отзывы наших покупателей.
Как разобраться в сортаменте двутаврового профиля
Армирующих изделий из металлопроката на строительном рынке представлено много. Рассмотрим, что такое двутавр, сортамент, размерный ряд и вес различных образцов высотой от 100 до 200 мм. Ознакомимся с конструктивными особенностями профиля, областью их применения. После прочтения статьи вы будете точно знать, о чём спрашивать консультантов, и на оптимальный выбор двутавровых балок потребуется меньше времени.
Сортамент и техническое описание
Под понятием двутавра подразумевается металлический профиль с Н-образным поперечным сечением. Материал широко используются в строительстве благодаря высоким несущим показателям и долговечности. При составлении проекта учитываются материал, размеры и вес двутавровой балки. Рассмотрим детальнее характеристики, виды и область применения отдельных образцов.
Характеристика и применение
В качестве материала для изготовления, как правило, используется высококачественная сталь. При этом легирующие добавки либо отсутствуют, либо имеются с низким процентным содержанием.
Для упрощения выбора материала введено маркирование изделий. На основе этого составляются таблицы двутавровых балок с информацией о весе и размерах двутавровых металлических балок. Также может быть указана несущая способность образцов, то есть допустимая нагрузка с сохранением формы и технических характеристик.
Выбор в пользу Н-образного профиля мастера делают из-за неоспоримых плюсов, к которым относятся:
- высокая прочность на изгиб, разрыв и сжатие;
- долговечность, обусловленная составом и устойчивостью к различного рода окружающему воздействию (исключение – двутавр из углеродистой стали для применения внутри здания);
- хорошая адгезия с бетоном, что позволяет сформировать железобетонный монолит;
- форма, образующая две опорные площадки удобные для проведения монтажных работ;
- доступная цена на фоне иных аналогов (например, из серии ЖБИ).
Двутавр, как подвид металлопрокатного сортамента, применяется в строительстве домов, промышленных и гидротехнических сооружений, в машиностроении.
Перечисленные объекты относятся к ответственным, поэтому производство сортамента балок нормируется действующими стандартами. К ним относятся такие ГОСТы:
- 19425 (1974 год) – изготовление и контроль качества специализированных балок (горячекатаный профиль для подвесных путей, шахтных линий, для автопромышленных предприятий);
- 26020 (1983 год) – производство горячекатаных стальных изделий с параллельными гранями полочных элементов;
- 8239 (1989год) – здесь рассматриваются аналоги по ГОСТу 26020-83, только внутренние грани полок сформированы под уклоном (от 6 до 12 %).
Стоит отметить один производственный момент. Несмотря на сборочную конструкцию, которая фиксируется методом сварки или горячего прокатывания, самостоятельно создать двутавр практически невозможно. На заметку мастерам: первые имеют меньшую несущую способность и стоят дешевле. Это объяснимо термообработкой вторых заготовок (блюмов) в условиях +1200 градусов по Цельсию.
Сортамент двутавровых балок
Сортамент профиля двутаврового типа представлен изделиями с той или иной маркировкой. Рассмотрим расшифровку буквенного обозначения. Информация представлена ниже в таблице двутавров.
| Буква | Краткое описание |
| Точность прокатки | |
| А | Высокая |
| В | Обычная |
| Назначение по ГОСТу 19425 от 1974 года | |
| С | Свайный профиль для армирования шахтных стволов |
| М | Балки для возведения подвесных конструкций |
| Размерный ряд относительно полочек | |
| Б | Стандартная балка в обычном исполнении |
| Д | Среднеполосный двутавр со средней шириной полок |
| К | Колонный двутавр с шириной полок близкой к высоте соединительного полотна |
| У | Узкополочный образец |
| Ш | Балочные изделия с полками, ширина которых на фоне аналогов имеет большее значение |
В маркировке помимо буквенного присутствует числовой идентификатор. Его размещают перед буквой. Обозначает высоту конкретного профиля. Например, 24М – 240 мм между наружными плоскостями полочек, у 36м – 360 мм.
Балка двутавровая размеры и вес таблица
Рассматривая физические параметры двутавровых балок стоит отметить разницу между горячекатаным и сварными изделиями из-за разных ограничений. Так, у монолитных образцов предел высоты приближен к 60 см, у сборных от 2 до 4 метров. Из-за строгих требований к соотношению размеров стенки и полок производство прокатанного профиля недопустимо, сварные аналоги – можно, нередко проектная необходимость.
Двутавр размеры таблица
Выбор параметров регламентированы строительными нормами и правилами. Удобнее определяться с профилем по таблицам размеров тех или иных двутавровых балок. Они представлены ниже в зависимости от соотношения высоты стенок и ширины полок (востребованные образцы).
Балка 10 размеры:
| Тип двутавра (ГОСТ) | Физический параметр с мм | |||
| Высота (h) | Ширина (b) | Толщина ст. (s) | Толщина п. (t) | |
| 8239-89 | 100 | 55 | 4,5 | 7,2 |
| 26020-83 (Б1) | 117,6 | 64 | 3,8 | 5,1 |
| СТО АСЧМ 20-93 (Б1) | 100 | 55 | 4,1 | 5,7 |
Балка 12 размеры:
| Тип двутавра (ГОСТ) | Физический параметр с мм | |||
| Высота (h) | Ширина (b) | Толщина ст. (s) | Толщина п. (t) | |
| 8239-89 | 120 | 64 | 4,8 | 7,3 |
| 26020-83 (Б1) | 117,6 | 64 | 3,8 | 5,1 |
| СТО АСЧМ 20-93 (Б1) | 117,6 | 64 | 3,8 | 5,1 |
| 26020-83 (Б2) | 120 | 64 | 4,4 | 6,3 |
| СТО АСЧМ 20-93 (Б2) | 120 | 64 | 4,4 | 6,3 |
Балка 14 размеры:
| Тип двутавра (ГОСТ) | Физический параметр с мм | |||
| Высота (h) | Ширина (b) | Толщина ст. (s) | Толщина п. (t) | |
| 8239-89 | 140 | 73 | 4,9 | 7,5 |
| 19425-74 (С) | 140 | 80 | 5,5 | 9,1 |
| 26020-83 (Б1) | 137,4 | 73 | 3,8 | 5,6 |
| СТО АСЧМ 20-93 (Б1) | 137,4 | 73 | 3,8 | 5,6 |
| 26020-83 (Б2) | 140 | 73 | 4,7 | 6,9 |
| СТО АСЧМ 20-93 (Б2) | 140 | 73 | 4,7 | 6,9 |
Балка 16 размеры:
| Тип двутавра (ГОСТ) | Физический параметр с мм | |||
| Высота (h) | Ширина (b) | Толщина ст. (s) | Толщина п. (t) | |
| 8239-89 | 160 | 81 | 5 | 7,8 |
| 26020-83 (Б1) | 157 | 82 | 4 | 5,9 |
| СТО АСЧМ 20-93 (Б1) | 157 | 82 | 4 | 5,9 |
| 26020-83 (Б2) | 160 | 82 | 5 | 7,4 |
| СТО АСЧМ 20-93 (Б2) | 160 | 82 | 5 | 7,4 |
Балка 18 размеры:
| Тип двутавра (ГОСТ) | Физический параметр с мм | |||
| Высота (h) | Ширина (b) | Толщина ст. (s) | Толщина п. (t) | |
| 8239-89 | 180 | 90 | 5,1 | 8,1 |
| 26020-83 (Б1) | 177 | 91 | 4,3 | 6,5 |
| СТО АСЧМ 20-93 (Б1) | 177 | 91 | 4,3 | 6,5 |
| 26020-83 (Б2) | 180 | 91 | 5,3 | 8 |
| СТО АСЧМ 20-93 (Б2) | 180 | 91 | 5,3 | 8 |
Балка 20 размеры:
| Тип двутавра (ГОСТ) | Физический параметр с мм | |||
| Высота (h) | Ширина (b) | Толщина ст. (s) | Толщина п. (t) | |
| 8239-89 | 200 | 100 | 5,2 | 8,4 |
| 26020-83 (Б1) | 200 | 100 | 5,6 | 8,5 |
| СТО АСЧМ 20-93 (Б1) | 200 | 100 | 5,5 | 8 |
| 57837-2017 (Б2) | 203 | 101 | 6,5 | 9,5 |
| 57837-2017 (Б3) | 208 | 102 | 8 | 12 |
| 26020-83 (К1) | 195 | 200 | 6,5 | 10 |
| СТО АСЧМ 20-93 (К1) | 196 | 199 | 6,5 | 10 |
| 26020-83 (К2) | 198 | 200 | 7 | 11,5 |
| СТО АСЧМ 20-93 (К2) | 200 | 200 | 5 | 12 |
| 57837-2017 (Ш0) | 190 | 149 | 5 | 7 |
| 26020-83 (Ш1) | 193 | 150 | 6 | 9 |
| СТО АСЧМ 20-93 (Ш1) | 194 | 150 | 6 | 9 |
| 57837-2017 (Ш2) | 199 | 151 | 7,5 | 11,5 |
| 57837-2017 (Ш3) | 204 | 152 | 9 | 14 |
| 57837-2017 (Ш4) | 211 | 155 | 11 | 17,5 |
| 57837-2017 (Ш5) | 218 | 157 | 13 | 21 |
| 57837-2017 (Ш6) | 228 | 159 | 16 | 26 |
| 19425-74 (С) | 200 | 100 | 7 | 11,4 |
| 19425-74 (Сa) | 200 | 102 | 9 | 11,4 |
Примечание! СТО АСЧМ 20-93 был отменен. На его смену в 2017 году приняли доработанную версию ГОСТа Р 57837.
Видео описание
В видео рассказано, как выполняются расчёты швеллера и двутавра – немного сопромата:
Вес двутавровой балки таблица
Массу, которая наряду с размерами регламентируется ГОСТами, указывают относительно одного погонного метра. Изделия при этом в товарном виде могут иметь разную длину. Вес двутавра указан в таблицах ниже.
Балка 10 размеры:
| Тип двутавра (ГОСТ) | Кг/п.метр | П.метров в 1 тонне |
| 8239-89 | 9,46 | 105,7 |
| 26020-83 (Б1) | 8,7 | 114,9 |
| СТО АСЧМ 20-93 (Б1) | 8,1 | 123,4 |
Балка 12 размеры:
| Тип двутавра (ГОСТ) | Кг/п.метр | П.метров в 1 тонне |
| 8239-89 | 11,5 | 86,96 |
| 26020-83 (Б1) | 10,4 | 96,2 |
| СТО АСЧМ 20-93 (Б1) | 8,7 | 114,9 |
| 26020-83 (Б2) | 10,4 | 96,1 |
| СТО АСЧМ 20-93 (Б2) | 10,4 | 96,1 |
Балка 14 размеры:
| Тип двутавра (ГОСТ) | Кг/п.метр | П.метров в 1 тонне |
| 8239-89 | 13,7 | 72,99 |
| 19425-74 (С) | 16,9 | 59,1 |
| 26020-83 (Б1) | 10,5 | 95,2 |
| СТО АСЧМ 20-93 (Б1) | 10,5 | 95,2 |
| 26020-83 (Б2) | 12,9 | 77,5 |
| СТО АСЧМ 20-93 (Б2) | 12,9 | 77,5 |
Балка 16 размеры:
| Тип двутавра (ГОСТ) | Кг/п.метр | П.метров в 1 тонне |
| 8239-89 | 15,9 | 62,89 |
| 26020-83 (Б1) | 12,7 | 78,7 |
| СТО АСЧМ 20-93 (Б1) | 12,7 | 78,7 |
| 26020-83 (Б2) | 15,8 | 63,3 |
| СТО АСЧМ 20-93 (Б2) | 15,8 | 63,2 |
Балка 18 размеры:
| Тип двутавра (ГОСТ) | Кг/п.метр | П.метров в 1 тонне |
| 8239-89 | 18,4 | 54,35 |
| 26020-83 (Б1) | 15,4 | 64,9 |
| СТО АСЧМ 20-93 (Б1) | 15,4 | 64,9 |
| 26020-83 (Б2) | 18,8 | 53,2 |
| СТО АСЧМ 20-93 (Б2) | 18,8 | 53,1 |
Балка 20 размеры:
| Тип двутавра (ГОСТ) | Кг/п.метр | П.метров в 1 тонне |
| 8239-89 | 21 | 47,62 |
| 26020-83 (Б1) | 22,4 | 44,6 |
| СТО АСЧМ 20-93 (Б1) | 21,3 | 46,9 |
| 57837-2017 (Б2) | 25,3 | 39,5 |
| 57837-2017 (Б3) | 31,6 | 31,6 |
| 26020-83 (К1) | 41,5 | 24,1 |
| СТО АСЧМ 20-93 (К1) | 41,4 | 24,2 |
| 26020-83 (К2) | 46,9 | 21,3 |
| СТО АСЧМ 20-93 (К2) | 49,9 | 20 |
| 57837-2017 (Ш0) | 24,4 | 40,9 |
| 26020-83 (Ш1) | 30,6 | 32,7 |
| СТО АСЧМ 20-93 (Ш1) | 30,6 | 32,7 |
| 57837-2017 (Ш2) | 38,8 | 25,7 |
| 57837-2017 (Ш3) | 47 | 21,2 |
| 57837-2017 (Ш4) | 58,9 | 16,9 |
| 57837-2017 (Ш5) | 70,9 | 14,1 |
| 57837-2017 (Ш6) | 88,2 | 11,3 |
| 19425-74 (С) | 27,9 | 35,8 |
| 19425-74 (Сa) | 31,1 | 32,1 |
Ориентируясь на таблицы сортамента двутавровых балок можно просчитать нагрузку от профиля, которая будет оказываться на фундамент здания и несущие конструкции. Также табличные данные помогают выбрать изделия, изготовленные по конкретному стандарту. Здесь наблюдаются разные показатели линейной плотности, что в итоге отражается на суммарном весе здания, особенно крупного.
Видео описание
Как изготавливают горячекатаные двутавровые профиля, показано в этом видео:
Видео описание
В этом видеосюжете рассмотрены 3 способа соединения двутавровой стальной и деревянной балки:
Коротко о главном
Двутавр – балочный профиль из высокопрочной стали с Н-образным поперечным сечением.
Балки применяются в строительстве зданий различного назначения, подвесных конструкций, в автомобильной промышленности.
Производство изделий регламентируется действующими государственными стандартами.
Размеры монолитных балок строго нормированы относительно поперечного сечения, сварные элементы могут иметь разные параметры.
Базовые критерии выбора двутаврового профиля: размеры, масса и назначение (зависит от физического исполнения).
Читайте также: