Виды двутавровых балок металлических

Обновлено: 13.05.2024

Здесь Вы можете: скачать ГОСТ и узнать основные характеристики интересующего Вас вида металлического проката.

Если вы хотите узнать цены основных Поставщиков Балки стальной в Вашем Регионе или друго вида металлопроката, выбрать Поставщика с минимальной ценой, сравнить прайсы метало-торгующих организаций, Пожалуйста, пройдите по ссылке "Балка стальная Двутавровая"

Производство данного проката регламентируется положениями:

ГОСТ 19425-74 «Балки двутавровые и швеллеры стальные специальные»

ГОСТ 26020-83 «Двутавры стальные горячекатанные с параллельными гранями полок»

ГОСТ 8239-89 «Двутавры стальные горячекатанные»

СТО АСЧМ 20-93 «Прокат стальной сортовой фасонного профиля. Двутавры горячекатанные с параллельными гранями полок»

Стальная двутавровая балка – важная часть несущей конструкции. Основная сфера применения – строительство. Балка давно используется в работе строителей. До Октябрьской революции ее широко применяли для постройки домов. Внешне этот строительный элемент представляет собой определенный профиль из металла. Форма напоминает букву Н. Простота конструкции, ее устойчивость к большим нагрузкам и прочность в эксплуатации стали основными причинами того, что эта разновидность проката стала необыкновенно распространенной в строительной сфере. Основное направление работы балки – изгиб в несущей конструкции.

Этот металлопрокат имеет специфическое симметричное сечение. Оно максимально выгодно для работы, т.к. изгиб позволяет достигнуть необходимого для соответствия материала распределения нагрузки. Опытные специалисты советуют использовать сплошные балки для таких типов конструкций. Их длина достигает 15-20 м. Значения зависимости степени нагрузки и показателя длины пролета прямо пропорциональны. Чем больше значение одного показателя, тем больше величина и другого.

Балки являются частью перекрытий, расположенными между этажами, колонн, материалом для постройки мостов и эстакад. Варианты классификаций балок подразумевают их деление по нескольким признакам: предлагаемая внешняя форма, полученные грани полок изделий и их расположение, характерные особенности производственного процесса и способы реализации функций металлопроката в работе.

Различные типы балок отвечают определенным стандартам и общепринятым требованиям. Нормы, применяемые к горячекатаной балке, регламентированы ГОСТ 8239-89, другой вид, стальная специальная, – ГОСТ 19425-74, тип балки, имеющий параллельные грани полок, отвечает требованиям ГОСТ 26020-83.

1. Двутавровая горячекатаная.

Процесс изготовления не такой трудоемкий, по сравнению с другими видами балки. Формирование такой балки предусматривает реализацию двух типов проката: изделие, внутренние полочные грани которого находятся под уклоном, и изделие с параллельными гранями. Именно для первого вида прокатных балок и разработан ГОСТ 8239-89. Степень уклона равна 6-12%. В качестве материала используют определенные сорта стали, углеродистые виды и низколегированные. Наиболее подходящий вариант для работы с поперечным изгибом.

Точность прокатки определяет балки повышенной точности (Б) и стандартной (В).

Раскрой двутавров тоже имеет свои особенности. Используются профили 4-12м. Бывают мерной, кратной мерной и, конечно же, немерного типа длины.

2. Двутавровая специальная.

Предлагаемый сортамент определен нормативной документацией, такой, как ГОСТ 19425-74. Процесс строительства подвесных путей (определен маркировкой М), упрочнение шахтных стволов методом армирования (С), автомобильная промышленность (роль швеллера) – наиболее распространенные способы применения. Важная особенность этого металлопроката заключается в специфических характеристиках каждой категории. Для работы подвесных путей отлично подходят двутавры с степенью уклона до 12%, для категории С - не более 16%.

Уровень точности металлического профиля делит двутавры на изделия высокой точности, маркировка А, и обычной – обозначение В.

Реализуются балки 4-13м. Показатель длины подразделяет специальные двутавры на несколько категорий: мерной, кратной мерной, а также мерной с остатком не больше 5% массы партии и двутавры немерной длины.

3. Двутавр с параллельно расположенными гранями полок.

Распространенный элемент строительной работы. Демонстрирует отличные свойства и характеристики в сочетании с другими элементами и силовых нагрузках. Предлагаемый сортамент определяется соответствующим государственным органом в ГОСТ 26020-83, который подходит для горячекатаных двутавров, отличающихся параллельными полочными гранями с параметрами: высота 100-1000 мм, соответственно ширина полок 55-400 мм.

Размеры, принципы применения – факторы, влияющие на тип изделия. Используют нормальные (Б), балки широкополочные (Ш), а также колонные (К) изделия. В широкополочных поперечный размер полки соответствует высоте используемого профиля.

Каждый из представленных видов имеет свою техническую специфику. Первый тип двутавров применяется для конструкций с решетчатым типом колонн. Их функция – работать на изгиб. Такая деталь, как широкие полки позволяет реализовывать функции проката на сжатие в различных конструкциях с небольшими колоннами.

Предусмотрена длина изделий 6-24 м. Различают длину мерную, с отрезком и кратную мерной. Также выделяют кратную мерной с отрезком и немерную длину. Общепринятым стандартом допущено изготовление балок определенной длины, соблюдая пределы.

Для определения уровня качества необходимо учитывать большое количество особенностей данного вида проката: максимально правильное распределение используемого материала в профильном сечении, нормативные документы и ограничения, применяемые технологические требования, а также особенности конструкций.

4. Еще один вид балок – горячекатаная с полочными гранями, расположенными параллельно, ее особенности процесса производства отвечают собственному стандарту, техническому условию (СТО АСЧМ 20-93).

Двутавровые балки: виды и область применения

Двутавр – один из видов металлопроката. Его особенностью является высокая несущая способность благодаря н-образному сечению, которое характеризует изделие. С помощью данного изделия можно в разы увеличить надежность конструкции здания. Свойство эластичности, которым обладает двутавровая балка, обеспечивает запас гибкости конструкции и низкий коэффициент сжимаемости.

Благодаря обладанию этими свойствами двутавровая балка помогает обеспечить высокую сопротивляемость нагрузкам и значительным механическим воздействиям. Функция остова двутавровой балки помогает увеличить надежность и продолжительность службы возводимого сооружения, а также срок его эксплуатации.

Внешне этот вид металлопроката представляет собой брусок из стального сплава, который в поперечном сечении схожий с буквой «н». Конструкция имеет верхний и нижний пояс, которые соединяются между собой посредством стенки. Полки на балке могут располагаться как параллельно, так и под некоторым углом по отношению к друг другу. В зависимости от этого угла наклона меняется и назначение самого изделия.

Так, широкополочная конструкция достаточно широко распространена. Для ее изготовления применяется метод холодного и горячего катания. Для их производства берут низколегированные и углеродистые стали.

Размеры и вес двутавровых балок

Масса и габариты двутавровой балки соответствует ГОСТ 8239-89. Высота их бывает следующая: 10 см, 12 см, 14 см, 16 см, 18 см, 19 см, 20 см, 24 см, 27 см, 30 см, 36 см, 45 см (см. таблицу). Качественный прокат имеет очень малую погрешность, что необходимо учитывать при покупке данных изделий. В зависимости от точности размеров и веса на 1 м двутавры классифицируются как высокоточные изделия – А и обычной точности - В.

Соответствуя сортаменту, двутавры могут быть длиной от 4 до 13 м:

мерной длины (размер двутавра по длине);
кратной мерной длины (6 метров и 12 метров двутавра в одной пачке);
мерной длины с остатком до 5% массы всей партии;
немерной длины.

Многие задаются вопросом, каким должен быть вес двутавра. Значение веса двутавровой балки можно рассчитать по формуле:

где g = 9.81 m/c2 - ускорение свободного падения, m – удельный вес погонного метра балки.

ГОСТ 8239-89 является регламентом размеров и веса двутавровой балки, созданный, чтобы не возникало недопонимания. В этом основном документе можно ознакомиться с техническими требованиями, правилами приемки, способами испытания, маркировкой, хранением, упаковкой и точным весом готового изделия.

Таблица отражает размер двутавра, теоретическую массу балки, то есть вес за погонный метр. При этом не стоит забывать, что вес двутавровой балки указывается на 1 погонный метр с уклоном внутренних граней 6-12%. У каждого производителя имеются свои специальные таблицы двутавров. В них содержится информация о необходимых параметрах продукции, методе производства, толщине стенок, технических характеристиках, массе, марке металлопроката, из которого он производится.

Согласно условным обозначениям можно определить следующие параметры:

h – высота самого изделия;
b – ширина полок;
S – толщина стенок;
t – средняя толщина полок.

Двутавровые балки делятся на нормальные (Б–25 Б1), широкополочные (30Ш1), колонные 30К2 и т.д. Балки начинаются от Н-100 мм, до Н-1000 мм. Если Н двутавра превышает эти значения, или меньше, то они производятся только по спецзаказу. Величиной балки является расстояние, разделяющее ее крайние полки.

Разные размеры двутавровых балок соответствует разнице погонного метра одной балки и количеству метров в одной тонне. В соответствии с номером профиля рассчитывается общий вес металлопроката, при условии, что известен вес 1 м проката. При массе балки 45 и весе погонного метра 66,5 кг, имеет длину в тонне 15,04 м.

Виды двутавров

Сортамент двутавровой балки следующий:

горячекатаные двуполочные. Такие изделия изготавливаются по европейским стандартам с параллельными гранями. Благодаря наличию широких полок граней изделие приобретает дополнительную прочность. Метод горячей прокатки уменьшает трудоемкость процесса, поэтому и стоимость ее вполне демократична и доступна разной категории населения. Наиболее распространенная область их применения – это каркасное и крупнопанельное строительство, машиностроение, судостроение;
горячекатанные нормальные. Такие балки применяются наиболее часто и подходят для всевозможного строительства при разной степени нагрузки. Приобретение двутавровой балки считается наиболее целесообразным для строительства металлоконструкций, чем использование громоздкого листового металла и уголков;
горячекатаные с уклоном внутренних граней. Чаще всего такие изделия применяются при нагрузке, создающей поперечный изгиб. Это помогает создать максимальную степень жесткости по горизонтальной оси. Для их изготовления применяется обычная углеродистая сталь.

На сегодняшний день двутавровые балки можно приобрести у разных производителей, но при этом их качество весьма различается. При покупке изделия следует обращать внимание на качество сырья, из которого изготовлена балка.

Вторым немаловажным фактом является цена за метр квадратный. При сопоставлении этих двух критериев можно будет выбрать действительно качественную подходящую продукцию.

К наиболее распространенным классификациям двутавров относится:

Двутавр 20. Основной областью его использования является строительство больших несущих элементов, а также возведение перекрытий. Кроме этого данный вид балок применяется при армировании бетонных изделий. Распространение эти изделия получили при железнодорожном строительстве, а также создании автомобилей. При наличии горизонтальных нагрузок они проявляют себя как стойкие к прогибанию и различного рода скручиванию. При необходимости распределения вертикальных нагрузок применяются другие виды балок, так как этот двутавр не может в полной мере обеспечить жесткость.

Двутавр 14. Применяется в гражданском и промышленном строительстве. С его помощью можно эффективно распределить нагрузки.

Двутавр 16. Применяется в области строительства при необходимости укрепления строительные конструкций.

Двутавр 30. Часто применяется в строительстве и возведении опор и дополнительных технических перекрытий для всего здания. Его характеристики обеспечивают надежность и прочность всего здания. Кроме этого они используются и как направляющие для тяжелой подъемной техники.

Двутавр 24. Применяется для укрепления элементов конструкции зданий выполненных из бетона. Такой двутавр имеет вид буквы Н, а цифра 24 указывает на расстояние между его полками или между двумя внешними гранями двутавра. Он производится из низколегированной или углеродистой стали.

Двутавр 25К1. Применяется в гражданском и промышленном строительстве. Он подходит для возведения различных металлоконструкций.

Двутавр 40. Главная цель его использования – строительство помещений, складов и стадионов. Широкое распространение данный вид двутавровой балки получил при строительстве мостов. Его использование в горнодобывающей промышленности предусматривает укрепление и армирование стволов шахт или строительство вагонов.

Это описание лишь нескольких видов двутавров, но на самом деле их намного больше. В зависимости от вида и особенностей конструкции они часто применяются в строительстве. Благодаря их использованию при строительстве частных домов во многих городах с их помощью возводятся надежные и крепкие здания, способные прослужить долгие столетия.

Область применения

Сортамент двутавра строго регламентируется государством, выступая в роли единого норматива, обязательного для всех производителей. Данный строительный материал является легким за исключением нескольких видов, что позволяет его без труда перевозить. Стоимость металлопроката не слишком высока, что является большим плюсом. Работать с этим материалом достаточно легко. Его монтаж осуществляется путем сварки или крепления с помощью болтов и заклепок.

Двутавровые балки используются при строительстве домов, строений по каркасной технологии. Благодаря незначительной массе они используются при монтаже помещений мансардного типа, стропильных систем любого типа.

С их помощью осуществляется монтаж домов, сделанных из натурального дерева, лестничных пролетов. Тавровая балка – это металлопрокат, без которого невозможно представить современное строительство.

Выбор двутавровой балки зависит от типа проекта и осуществляется на стадии его разработки. При этом обязательным является расчет балок по несущей способности с учетом установленных размеров профиля предварительно. Выбор ее параметров зависит от типа опоры для каждого отдельного элемента конструкции, предусмотренного проектом. Основным параметром является ширина опорного элемента. В зависимости от нее, рассчитываются все остальные показатели.

Выполняя расчет общей нагрузки, обязательно нужно учитывать нагрузки на перекрытие постоянные и временные. Они воспринимают нагрузку от поперечного воздействия, которое отражается на стенах, колоннах и прочих опорах одновременно.

Деревянный двутавр, который является аналогом стального, применяется в каркасном домостроении. В последнее время его начали применять в оформлении интерьера, как элемента дизайна. В данном направлении он себя зарекомендовал очень и очень хорошо.

Сравнение двутавра и швеллера на прочность, в зависимости от прилагаемой нагрузки

Швеллер и двутавр — это виды металлических изделий с высокими прочностными характеристиками. Они популярны в строительстве, при изготовлении среднего и тяжелого оборудования, при производстве технологических линий. При одинаковой высоте двутавра и стенок швеллера и сопоставимых размерах полок двутавр имеет показатели высокой прочности и жесткости. Однако многое зависит от условий использования металлопроката, направления приложенных нагрузок и способов крепления.

Металлоизделия с П- и Н-образным профилем применяются именно в тех областях, в которых наиболее полно задействуются их технические характеристики.

Основные характеристики швеллера

Металлопрокат этого типа производится путем горячей прокатки и гибки полосовых заготовок. Согласно таблицам ГОСТ 8240 высота стенки стального швеллера 50-400 мм. Горячекатаный прокат с наклонными внутренними краями полок имеет увеличенную площадь поперечного сечения и по прочностным характеристикам аналогичен аналогам с профилем I. С целью повышения прочности и устойчивости к низким температурам прокат изготавливается из высококачественной стали.

Швеллер удобен для монтажа на ровных поверхностях. Прокат используется для усиления бетонных конструкций, создания каркасных конструкций, в производстве легкой техники и механизмов. В частном строительстве лучший выбор — швеллер, а не двутавр, что объясняется сочетанием достаточной прочности и доступной стоимости П-образного профиля. Двутавр, благодаря своей массивности и высокой прочности, в основном является применяется в крупном промышленном и гражданском строительстве.

Основные характеристики двутавровой балки

Двутавры изготавливаются с наклонными гранями полок по ГОСТ 8239-89, ассортимент продукции с параллельными гранями соответствует таблицам ГОСТ 26020 или СТО АСЧМ 20-93. Продукция отличается высокой жесткостью и прочностью, на величину которой, помимо размеров поперечного сечения, влияют:

марка стали, из которой производится металлопродукция, для эксплуатации при высоких нагрузках и в сложных температурных условиях используют низколегированные стали типа 09ГС;
длина пролета – чем больше эта величина, тем ниже несущая способность двутавровой балки;
способ закрепления балки, направление и характер нагрузки.

Сравнение двутавра и швеллера

Основное различие между свойствами двутавровой балки и швеллера заключается в различной реакции на нагрузки, в частности – на скручивание, что объясняется разницей в нахождении центра тяжести.

Двутавр. Максимальный объем металла, особенно в изделиях широкополочной и колонной серий, сосредоточен в полках. Симметричные относительно стенки полки двутавра воспринимают основные вертикальные нагрузки и обеспечивают высокий момент инерции. Стенка работает в основном на сжатие. Этот симметричный профиль может подвергнуться скручиванию только в тех случаях, когда на него уложено перекрытие с неравномерной нагрузкой. Двутавр, благодаря массивности, высокой стоимости и прочностным характеристикам, используется в основном в крупномасштабном строительстве для создания перекрытий, испытывающих высокие нагрузки.
Швеллер. Его главная особенность – несовпадение главной оси инерции со стенкой. Такая продукция хорошо работает при косом изгибе. Для создания легкой и прочной металлоконструкции швеллер сваривают в коробку с усилением шва металлическими пластинами. Создание такого металлоизделия требует больших трудозатрат. Швеллер чаще всего используется для создания каркасных конструкций, изготовления перекрытий небольших строений – дач, гаражей, хозпостроек, – а также лестниц.

И швеллер, и двутавр относятся к профильному прокату, не рассчитанному на восприятие серьезных усилий, направленных перпендикулярно стенке.

Чем отличаются визуально?

Сначала стоит разобраться, что представляет собой каждый прокат. Швеллер – изделие с 2 полками, закрепленными на стенке, имеет форму буквы П. Подобный профиль делят на:

швеллеры П-образного сечения горячекатаные;
швеллеры П-образного сечения гнутые.

Вне зависимости от вида регулирует производство швеллеров ГОСТ 8240, в котором также указаны нормативные характеристики существующих марок и подвидов швеллерных заготовок.

Двутавр – металлическое изделие, состоящее из двух вертикальных полок, центры которых соединяет стенка. Характеризуется повышенной прочностью на прогиб и надежностью, выпускается длиной от 4 до 12 метров и имеет сплошное сечение в форме буквы Н.

Производство подобных элементов регулируют два нормативных документа: ГОСТ 8239 и ГОСТ 26020.

Отличия в применении

Двутавр – востребованный в строительстве прокат, который используют в роли несущих балок при возведении крупных объектов:

мостов;
высотных конструкций;
промышленных зданий.

Швеллер лучше использовать в малоэтажном строительстве. Также часто применяется при возведении хозяйственных построек. Стоит отметить, что вне зависимости от назначения оба элемента используют как в роли перекрытий, так и в качестве элементов кровли.

Сравнение других характеристик

Разница между двумя профилями кроется также в особенностях производства. Двутавровые балки получают путем сварки полок и стенки. Производство включает несколько этапов, основные:

подготовка заготовок;
сборка конструкции профиля;
сварка элементов друг с другом.

Очень редко двутавры производят горячекатаным способом, чего не сказать о швеллерах. Помимо такой методики, ГОСТ позволяет изготовление швеллерных профилей осуществлять путем сгиба заготовок. Горячекатаное производство швеллеров подразумевает нагрев материала до высокой температуры посредством применения специального оборудования с последующим приданием заготовке требуемой формы. Гнутые элементы изготавливают холодным способом, сгибая края листов под нужным углом.

Если сравнивать оба материала по цене, то швеллер будет дороже, так как тяжелее. Двутавровые балки обладают небольшим весом на погонный метр, поэтому профиль популярен во многих сферах.

Что прочнее на изгиб – двутавр или швеллер?

При одинаковых характеристиках (материал, длина, толщина среза) балка с двутавровым сечением выдерживает изгиб лучше, чем швеллер. Прочность изгиба также зависит от того, будет ли балка жестко закреплена или она будет стоять на опорах, а также от длины прогона.

Тавр, двутавр, швеллер, уголок: что выбрать?

Помимо швеллеров и двутавров, весьма востребованы в промышленной сфере и другие виды изделий металлического проката – тавры и уголки. Это более простые виды профилей, также используемые в строительстве и ремонте:

Уголок (холодногнутый, горячекатаный) — алюминиевое или стальное изделие, применяемое для возведения и укрепления сооружений, а также в качестве отделочного элемента при косметических ремонтах. В разрезе уголок имеет вид буквы «Г». В зависимости от длины полок металлический уголок может быть равнополочным и неравнополочным.
Тавр – этот вид металлопрокатных изделий изготавливается преимущественно из алюминия. Его назначение – принимать на себя основной вес строительной конструкции, повышая тем самым ее прочность и безопасность эксплуатации. Сечение тавра напоминает букву «Т».

Будучи более легкими, тавры и уголки чаще используются для строительства и отделки небольших построек, а также для монтажа временных металлических конструкций (сцен, рыночных и ярмарочных павильонов, съемочных декораций).

Выбирая профиль, следует принимать во внимание цель, с которой она покупается (армирование бетона, укрепление перекрытий).

Значение также имеют такие параметры, как общий размер будущего сооружения, примерная нагрузка, которая ляжет на него, а также прогнозируемое время эксплуатации.

Наиболее жесткое соединение дает балка с двутавровым сечение, за ней по степени надежности следуют тавровая и швеллерная балки, последнее место по прочности занимают уголки.

Швеллер и двутавр: цена

Цена швеллерных и двутавровых балок устанавливается из расчета за погонный метр, при оптовых покупках – за тонну. Стоимость металлических профилей зависит от их размера, материала, из которого они сделаны, а также способа изготовления.

Справочник металлопроката

Читайте также: