Размер двутавровой балки

Размер двутавровой балки

Основные характеристики швеллера

Этот вид металлопроката производится способами горячей прокатки и гибки полосовых заготовок. В соответствии с таблицами ГОСТа 8240, высота стенки стального швеллера – 50-400 мм. Горячекатаные изделия с наклонными внутренними гранями полок имеют увеличенную площадь сечения и по прочностным характеристикам приближаются к аналогам с двутавровым профилем. Для повышения прочности и устойчивости к низким температурам прокат изготавливают из качественных углеродистых и низколегированных марок стали.

Швеллер удобен для монтажа на плоских поверхностях. Прокат используется для армирования бетонных конструкций, создания каркасных строений, при производстве легких машин и механизмов. В частном строительстве лучшим выбором является швеллер, а не двутавр, что объясняется сочетанием достаточной прочности и доступной стоимости П-образного профиля.

Двутавровая балка, благодаря массивности и высоким прочностным характеристикам, в основном применяется в крупномасштабном промышленном и гражданском строительстве.

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

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.

Среди многообразия видов металлопроката двутавр обладает наиболее отличительными особенностями. Это касается как надежности, так и цены. Строительство, вагоностроение и производство спецтехники – все эти отрасли являются активными потребителями данного профиля. Не говоря уже о мостостроении, на которое приходится около 50% всего выпускаемого двутавра. Но что послужило этому причиной? Какие типоразмеры входят в стандартный сортамент двутавров? На что следует обратить внимание при выборе размера профиля? Обо всем этом Вы узнаете прочитав статью ниже.

Виды двутавров

Современная промышленность представляет огромное многообразие двутавров. В зависимости от формы сечения их подразделяют на следующие категории:

  1. Горячекатаный стальной двутавр ГОСТ 8239-89. Представляет собой Н-образный профиль, полки которого образует со стенкой угол 8-12 градусов. Наиболее часто употребляется как опорная кран-балка для тельферных линий.
  2. Двутавры нормальные. Их сортамент полностью представлен в таблице ГОСТа 26020-83. От предыдущего типа профиля его отличает параллельность граней полок между собой. Это упрощает процесс изготовления с одной стороны, а с другой, хотя и незначительно, снижает сопротивляемость деформации профилем. В конструкторской документации его принято обозначать буквой «Б».
  3. Двутавр широкополочный ГОСТ 26020-83. Ширина полок в данном профиле увеличена почти в 1,5 раза по сравнению с вышепредставленными видами двутаврого сортамента. Такое увеличение формы сечения положительно сказывается на прочности, жесткости и долговечности балки. В среднем она способна выдержать на 40% большей нагрузки по сравнению с нормальным двутавром. Маркируется буквой «Ш».
  4. Колонные двутавры отличаются еще большей шириной полок. Толщина стенки также увеличена. Точные размеры двутавра приведены в ГОСТ 26020-83. Такая модификация позволяет повысить значение прочности почти на 100%. Употребляется в особо ответственных конструкциях. Обозначается буквой «К».

Помимо формы сечения сортамент прокатного профиля включает в себя различную номенклатуру материалов, из которых изготавливают двутавровые балки. Наиболее применяемыми из них являются:

  • Углеродистые стали обыкновенного качества. Механические свойства и химический состав соответствуют ГОСТ 380-2005. По степени раскисления подразделяются на спокойные, кипящие и полуспокойные. Восемьдесят процентов рынка представлены именно этими сталями в силу их оптимального соотношения цены, технологических и прочностных характеристик.
  • Строительные стали ГОСТ 27772-88. Отличаются более высокими требованиями по отношению к содержанию вредных примесей. Основной сортамент данных сталей представлен такими марками как С235, С245 и С255.
  • Низколегированные прокатные стали. Полный список механических характеристик размещен в основной таблице ГОСТа 19281-89. Данные стальные сплавы дополнительно легированы марганцем, кремнием и алюминием, что делает их более устойчивыми по отношению к динамическим нагрузкам.
  • Стали для мостостроения ГОСТ 4784-97. Еще более прочный сплав. Обладает повышенным сопротивлением к воздействию циклических нагрузок. Применяется в особо ответственных конструкциях.
  • Алюминиевые сплавы ГОСТ 4784-97. Сюда входят различные их марки: Амг5, Д16 и прочие.

    Применяются в тех случаях, когда приоритетом для конструкции является легкость. Также сортамент двутавров из данного материала отличается более высокими эстетическими и коррозионностойкими свойствами.

Параметры

Как уже было указано ранее, на значение жесткости двутавра наибольшее влияние оказывает размер и форма сечения, которые характеризуются такими параметрами как:

  • Высота и толщина стенки;
  • Ширина и толщина полки;
  • Момент сопротивления и момент инерции – величины, которые показывают сопротивляемость геометрии формы к деформации. Их значение можно найти в таблице справочника по весам материалов или другой технической литературе;
  • Радиус скругления.

Величина данных параметров подбирается исходя из следующих технических условий:

  • Расстояние между опорными концами;
  • Тип нагрузки;
  • Усилие на балку сконцентрировано в одной точке или распределено по ее поверхности;
  • Значение нагрузки;
  • Тип материала, из которого изготовлена балка.

Область применения

Главной отраслью потребления двутавра до сих пор остается строительство. В основном его применяют в качестве пролетных балок в промышленных и гражданских помещениях. Двутавр является важной частью арочных перекрытий, мостовых и козловых кранов.

Также балка активно используется при строении мостов и в производстве некоторой специальной техники: экскаваторы, землекопы и прочие. В автомобилестроении двутавры применяются как элемент каркасов большегрузных машин – грузовиков. А также они служат опорной частью железнодорожных вагонов.

Из чего и как делают двутавр

Двутавровый профиль делают не только из стали, но и из других металлов, а также из дерева. Деревянные двутавровые балки применяют в кровельных работах при строительстве малоэтажных и частных домов. Но наиболее прочными всё же будут профили из стали.

Для производства двутавров берут углеродистую и низколегированную сталь. Стальной двутавр производят горячекатаным и сварным методом.

Горячекатаные изделия всегда считались более прочными, однако, с развитием технологий металлоконструкции изготовленные сварным методом уже не уступают по надежности тем, которые вышли из прокатных станов.

Где используют двутавр?

Двутавр широко применяется в различного вида строительстве: крупнопанельном, частном, высоко- и малоэтажном, гражданском, промышленном и т. д.

Двутавр может применяться в качестве несущих элементов:

  • в различных колоннах;
  • в опорах эстакад и мостов;
  • в конструкционных элементах путепроводов;
  • в усиливающих и крепежных элементах различных шахт (для укрепления стволов шахт, в том числе метрополитена);
  • для укрепления автомобильных и железнодорожных тоннелей;
  • инженерных опор в стенах котлованов, и для укрепления береговой полосы;
  • в производственных цехах, предприятиях и складах как подкрановые балки;
  • в производстве грузовых платформ, а также железнодорожных вагонов, транспортных судов.

Двутавр используют для изготовления тавровых профилей путём продольного разрезания полок. Данные заготовки применяют в решётчатых конструкциях.

Каким бывает двутавр

При покупке двутавра мы сталкиваемся с различными маркировками и классифицирующими терминами. Двутавровый профиль классифицируют:

  • по назначению,
  • технологии производства,
  • размерам,
  • составу материала,
  • толщине стенок изделия,
  • размерам и расположению планок,
  • другим показателям.

Стандартно, как все виды металлопроката, двутавр бывает мерной, немерной, кратной длины, обычной и повышенной прочности, а также с высокой точностью и обычной точностью прокатки.

Один из основных типов классификации — по способу ее применения:

  • нормальный двутавр (маркируется буквой «Б», например — 35Б1, где цифра перед буквой показывает высоту профиля, а цифра, после буквы обозначает стандарт размеров изделия);
  • широкополочный двутавр (маркируется «Ш», например — 25Ш1);
  • колонный двутавр (маркируется «К», например — 30К2);
  • монорельсовая балка («М»);
  • специальный двутавр («С»);
  • узкополочный двутавр («У»);
  • изделия, относящиеся к дополнительной серии («Д»).

В данной классификации учтены разные формы двутаврового проката, что и обуславливает различные сферы его применения.

Стандартный или нормальный (Б) — этот двутавр общего (универсального) назначения применяется при средних нагрузках на него. Когда его используют в качестве опор или ветвей решетчатых колонн, то для надежности конструкции делают промежуточный крепеж между соседними двутавровыми профилями. В основном, этот вид двутавра используют в строительстве, а также автомобилестроении, железнодорожном транспорте, при возведении мостов и эстакад, в шахтных и тоннельных конструкциях.

Широкополочный двутавр (Ш) выдерживает повышенные нагрузки, обладает отличной износоустойчивостью, долговечностью. Эти характеристики обусловлены тем, что полки изделия располагаются параллельно друг другу и обладают значительной длиной. Широкополочный двутавр показывает высокие показатели по жесткости, прочности и коэффициенту сопротивления на сжатие и изгиб.

Именно этот тип двутавра используют при изготовлении таврового профиля — изделия с Т-образным сечением профиля. Широкополочный двутавр год от года становится все более востребован потребителем, постепенно вытесняя с рынка металлопроката стандартный двутавровый профиль.

Двутавр колонного типа (К) обладает значительной толщиной полок и перемычки, благодаря чему хорошо выдерживает механические нагрузки. Цифра, которая стоит после буквы «К» показывает размеры, массу и геометрию сечения. Чем больше эта цифра, тем больше по этим показателям и по прочности будет двутавр.

Из названия понятно, что основное место применения — это колонны, а также опорные конструкции, их армирование в ЖБИ.

Монорельс или двутавр М — это двутавр специального назначения. Его полки располагаются не параллельно, а под наклоном. Монорельс применяется для организации систем транспортировки на складах, промышленных производствах, в сельском хозяйстве. С ее помощью оборудуют подвесные пути.

Специальная двутавровая балка (С). Полки изделий данного типа могут быть параллельными или располагаться под наклоном. Чаще всего применяется для армирования шахт.

Узкополочный двутавр (У) — обладает меньшей шириной полок, чем у нормальных балок. Применяется в качестве поддерживающих устройств в не сильно нагруженных конструкциях.

Дополнительные двутавровые балки (Д) — это двутавры, которые не подпадают ни под одну из вышеперечисленных характеристик. Их, преимущественно, изготавливают по индивидуальным заказам под определенные задачи.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *