Элементы двутавра. Двутавровые балки: виды и область применения

Современные металлокомбинаты производят большое количество металлопроката для укрепления объектов строительства. Эта продукция имеет разное назначение, в зависимости от размеров и прочности. Наиболее прочным типом металлопроката является балка двутавровая. Ее используют при строительстве очень массивных сооружений, так как балка легко справляется с большими нагрузками.

Особенности и назначение

Двутавровая балка — это металлическое изделие с сечением в форме буквы «Н». Оно состоит из двух полок и соединяющей их стенки. Название данного металлопроката произошло от латинского слова «taurus». В переводе на русский taurus означает «бык». То есть, в дословном переводе эта разновидность металлопроката называется двурогой балкой.

Для изготовления данной продукции используют сталь. Как правило, это низколегированная или углеродистая сталь, в зависимости от назначения будущего изделия. Этот металлопрокат производится горячекатаным методом.
Балка двутавровая используется в промышленном и гражданском строительстве. С ее помощью армируют:

Кровли разной степени сложности.
Межэтажные перекрытия в многоквартирных домах.
Колонны сложных архитектурных объектов.
Стальные фермы для гражданских и промышленных зданий.
Стволы шахт.
Железнодорожные вагоны.
Мосты и другие объекты, возводимые на прочном стальном каркасе.

Также с помощью этой балки создают надежные крановые эстакады, мачты и монорельсовые дороги.

Преимущества и недостатки

Основным преимуществом данного металлопроката является его прочность и надежность. Эти характеристики связаны с формой сечения изделия. Ведь сечение в виде буквы «Н» значительно повышает жесткость продукции. Если сравнивать двутавровую балку с обычной, имеющей квадратную форму в разрезе, то первая будет намного прочнее и жестче. Показатель прочности у такой продукции даже превышает аналогичную характеристику у швеллера.

Высокие прочностные характеристики связаны с распределением механической нагрузки на металлическую конструкцию. При сечении в виде буквы «Н» нагрузка равномерно распределяется на всю балку, а не концентрируется в определенных точках. Поэтому при использовании данного металлопроката исключается риск быстрого износа и разрушения стального каркаса. Следовательно, балку двутавровую можно задействовать в строительстве очень массивных объектов, подверженных огромным нагрузкам. Главное — правильно подобрать размеры продукции.

Кроме прочностных характеристик, стоит рассмотреть и другие преимущества использования этого металлопроката. Самые важные из них:

Экономичность. Ввиду своей жесткости, двутавровая балка надежно армирует крупные объекты, не требуя использования вспомогательной арматуры. Если бы вы выбрали армирующий профиль другого типа, вам бы пришлось купить его в большем количестве, чтобы обеспечить устойчивость конструкции к разрушениям. В случае с двутавром в этом нет необходимости. Следовательно, вы сможете сэкономить на металлопрокате.
Малый вес. Сечение в форме буквы «Н» значительно снижает массу данного металлопроката. При этом его прочностные характеристики заметно возрастают, в сравнении с теми же характеристиками у более жесткой квадратной продукции.
Устойчивость к изгибу и сжатию. Благодаря этим преимуществам, двутавр хорошо переносит колебания и может использоваться при строительстве тяжелых мостов.
Возможность монтажа с помощью сварки. Сваривание элементов стальной конструкции ощутимо повышает скорость работ и сокращает сроки сдачи объекта.
Постоянство геометрических характеристик. Так как жесткость двутавра обусловлена его формой, любые изменения в ней привели бы к снижению прочности каркаса и разрушению постройки. Это исключено при использовании данного металлопроката. Ведь он не деформируется даже при слишком высоких нагрузках.
Легкость и экономичность перевозки. Для транспортировки более массивного металлопроката вам бы пришлось арендовать несколько транспортных средств. В случае с данной продукцией можно сократить количество транспорта. Ведь специфическая форма двутавра способствует компактной укладке, а его малый вес позволяет не беспокоиться о перегрузке.

Как и любой другой металлопрокат, балка двутавровая имеет не только достоинства, но и недостатки. Рассмотрим основные из них:

Плохая устойчивость к огню. Если на вашем объекте возникнет пожар, любое промедление в его тушении пагубно отразится на прочности конструкции. При выходе ситуации из-под контроля постройка даже может разрушиться.
Слабая устойчивость к коррозии. Углеродистая и низколегированная сталь боится ржавчины, поэтому данные материалы должны проходить обработку защитными веществами. И даже после правильной обработки балку не рекомендуется использовать в условиях сильной влажности (например, для сооружения подводных опор мостов).
Невозможность применения на слишком больших пролетах. При отсутствии дополнительных опор несущие способности двутавра заметно снижаются. Вам нужно уделить максимум внимания этой особенности металлопроката при разработке проекта.
Очень низкая устойчивость к скручиванию. Данный недостаток наблюдается у всех изделий с открытым сечением. Например, он есть у швеллера и уголка. Устойчивость балки к скручиванию примерно в 400 раз ниже, чем этот же показатель у круглой трубы с такой же площадью сечения. Если каркас вашего будущего объекта будет подвергаться скручиванию, лучше выбрать для армирования другой тип металлопроката.

Разновидности

Балка двутавровая бывает разного назначения. В зависимости от области применения, она имеет определенные характеристики. Например, этот металлопрокат выпускается с параллельными или наклонными полками. В первом случае речь идет об обычном металлопрокате, а во втором — о специальном. Изделия с параллельными полками имеют маркировку «У», «Ш», «Д» или «К». Она обозначает:

«У» — изделие с узкими полками.
«Ш» — металлопрокат с широкими полками, выдерживающими большие нагрузки.
«Д» — двутавр со средними полками.
«К» — продукция, предназначенная для сооружения колонн. Эти балки имеют большой вес и характеризуются самой высокой степенью прочности.

Двутавр с наклонными полками тоже бывает разного назначения, в зависимости от угла наклона и площади сечения. Он маркируется буквами «М» или «С». Продукция с маркировкой «М» предназначена для сооружения подвесных путей. Угол наклона ее внутренних граней не должен превышать 12 %. Балки с маркировкой «С» используют для укрепления стволов шахт. У этих двутавров угол наклона внутренних граней может достигать 16%. Коэффициенты 12% и 16% — это максимальные показатели для угла данной продукции. Их нельзя превышать в процессе изготовления металлопроката.

Кроме ширины полок и угла их наклона, балка двутавровая классифицируется по степени точности. Этот показатель говорит о допустимых отклонениях от размеров во время прокатки (таблица размеров и отклонений размещена в ГОСТ 8239-89). Степень точности отмечается на продукции буквой «В» или «Б». Если на балке указана маркировка «В», значит это изделие с обычной точностью изготовления. Буква «Б» говорит о повышенной точности. Такая продукция подходит для сложных задач, требующих отсутствия даже мельчайших погрешностей. При ее изготовлении очень важно соблюдать допустимые показатели прогиба стенки, притупления наружных кромок и кривизны самого изделия.

В государственном стандарте указаны следующие критерии точности:

Допустимый прогиб стенки — не больше 0,15.
Притупление наружных кромок — не более 2,2 мм (для категории «Б», для обычных балок этот показатель не имеет значения).
Кривизна изделия — не больше 0,2% от его длины.

Точность соблюдения других характеристик (высоты двутавра, а также ширины, толщины и перекоса полки) зависит от категории изделия («В» или «Б») и его размеров. Все эти коэффициенты приведены в таблице в ГОСТ для металлопроката с обычной и повышенной точностью изготовления.

Размеры и вес

При изготовлении балки двутавровой в обязательном порядке учитываются требования ГОСТ 8239-89. В этих требованиях регулируются размеры изделий и просматривается их зависимость друг от друга. Например, в готовой балке взаимосвязаны следующие параметры:

площадь поперечного сечения;
радиусы внутреннего закругления;
толщина полок;
угол наклона внутренних граней;
высота изделия;
толщина стенки;
ширина полки;
радиус закругления полки;
вес изделия.

Величина этих характеристик не подлежит изменениям. Например, балка двутавровая с маркировкой «10» имеет площадь поперечного сечения 12 кв. см. При этом ее остальные характеристики должны равняться:

радиус внутреннего закругления = 7 мм;
толщина полок = 7,2 мм;
высота изделия = 100 мм;
толщина стенки = 4,5 мм;
ширина полки = 55 мм;
радиус закругления полки = 2,5 мм;
вес изделия = 9,46 кг (имеется в виду вес балки длиной 1 метр).

При изготовлении металлопроката данного типа надо соблюдать все перечисленные размеры, так как они взаимосвязаны друг с другом. Если изменится хотя бы одна размерная характеристика (например, увеличится длина стенки или уменьшится ширина полки), прочность балки заметно снизится. Это значит, что металлопрокат нельзя будет использовать в строительных работах, ведь он станет слишком ненадежным. Такая балка сломается при любых физических или сейсмических нагрузках, что приведет к разрушению дома, моста или другого объекта.

По ГОСТ 8239-89 двутавровая балка может иметь площадь сечения от 12 до 138 кв. см (в зависимости от размеров, двутавр маркируется цифрами «10», «12», «14» ... «60»). У самого крупного изделия из государственного стандарта следующие характеристики:

радиус внутреннего закругления = 20 мм;
средняя толщина полок = 17,8 мм;
высота двутавра = 600 мм;
толщина перемычки между полками = 12 мм;
ширина каждой полки = 190 мм;
допустимый радиус закругления полки = 8 мм.

При таких размерных характеристиках вес изделия должен составлять 108 кг на каждый метр. Как правило, балки выпускаются длиной 4-12 метров, при этом их длина зависит от площади сечения металлопроката. Чем больше площадь, тем больше и длина. Но есть и исключения. Например, если покупателю необходимы балки меньшей длины, он может заказать их прямо у производителя.

Также при изготовлении на заказ возможно изменение других характеристик. Если в ГОСТ 8239-89 максимальная площадь сечения двутавра указана 138 кв. см, это еще не значит, что вы не сможете получить более массивную продукцию, при необходимости. В государственном стандарте приведены расчеты в ограниченном диапазоне. Любые другие вычисления выполняются инженерами индивидуально. То есть, заказчик обращается к производителю и оставляет заявку на изготовление нужной ему продукции. Далее начинается процесс производства по такой схеме:

Выполняются расчеты размерных характеристик. При вычислении этих характеристик соблюдаются их соотношения друг с другом, как и в рассмотренных в ГОСТ изделиях. Также специалисты определяют допустимый показатель погрешности, в зависимости от степени точности продукции. В процессе работы инженеры учитывают не только размеры балки, но и такие ее коэффициенты, как момент инерции, статический момент полусечения, момент сопротивления и радиус инерции. Только при соблюдении всех этих характеристик можно получить качественное, прочное изделие.
Делаются чертежи. Если у вас есть свои чертежи, вам не придется оплачивать эту услугу. Но учтите, что создание такой документации требует наличия очень глубоких знаний и опыта проведения подобных работ. Поэтому не заказывайте услугу у сомнительных специалистов, ориентируясь на низкую цену. Помните, что от правильности проведения расчетов будет зависеть прочность вашего двутавра и всей постройки, которую вы собираетесь армировать сделанными по чертежам балками.
Изготавливается двутавровая балка в нужном количестве.

Где купить?

Если вас заинтересовала балка двутавровая, ее купить можно здесь . Это сайт нашей компании «МС» — металлобазы, занимающейся реализацией проката любого типа. У нас вы найдете продукцию высотой от 100 до 691 мм. В каталоге есть изделия с узкими, средними, нормальными и широкими полками. Также мы можем предложить вам колонные и специальные балки. Перечень доступных товаров и их характеристики доступны для просмотра на сайте.

Если вы еще не определились с выбором поставщика металлопроката, ознакомьтесь с преимуществами нашей компании. Они ежедневно привлекают к нам новых клиентов. Основные из наших преимуществ:

Сотрудничество с ведущими металлокомбинатами РФ. Мы не закупаем товар у сомнительных лиц, поэтому можем уверенно сказать, что продаем качественный металлопрокат.
Большой выбор продукции. Вы найдете в каталоге двутавр любого размера, следовательно, вам не придется дожидаться его изготовления. Кроме того, у нас есть много металлопроката другого типа, а не только балки. Если вы профессиональный строитель, вам известно, что при возведении крупного объекта одних двутавровых балок будет недостаточно. Вам придется покупать арматуру и другой прокат. Сотрудничая с нами, вы сделаете это одновременно, не задерживая строительных работ и не переплачивая за доставку.
Доступные цены. Так как мы берем товар прямо с металлокомбинатов, а не через посредников, нам не приходится закупать его по повышенной цене. Соответственно, наши клиенты получают металлопрокат по цене производителя.
Оперативная поддержка. Если вы не знаете, какая двутавровая балка подойдет для ваших задач, попросите помощи у нашего специалиста. Он найдет вам товар с оптимальными характеристиками.
Акции и распродажи, позволяющие сэкономить на покупке.
Полезные дополнительные услуги. Мы не только продаем прокат, но и занимаемся его сваркой и резкой.

Чтобы заказать двутавр, уточните стоимость изделия и ожидайте доставки. Если вы указали адрес в СПб, мы доставим товар своей машиной. В остальных случаях продукция будет отправлена подходящей вам транспортной компанией.

Фото, использованные в статье, приведены для иллюстрации и не являются изображением продукции компании.

Пола и т. д. Существуют самые разные их типы. Наиболее прочным видом является балка двутавровая - особая конструкция, в сечении повторяющая букву «Н». Изготавливаться этот строительный материал может из металла или дерева.

Металлическая двутавровая балка

При выпуске этой разновидности проката может использоваться как углеродистая, так и низколегированная сталь. Применяются во многих сферах строительства гражданского и промышленного. Обычно этот материал используют в том случае, если необходимо придать каркасу сооружения или каким-либо его частям повышенную прочность и жесткость. Существуют балки двутавровые сварные и изготовленные методом горячего проката. Последние пользуются наибольшей популярностью.

Поимо прочности у этого материала есть и еще одно преимущество. Двутавровые очень устойчивы к температурным колебаниям. Поэтому их очень часто используют также при возведении неотапливаемых помещений.

Сфера применения

В основном размеры которой могут быть разными, используется в строительстве при возведении перекрытий промышленных и гражданских зданий. Также это вид проката часто применяют при сборке мостов и для армирования шахт. Очень широкое применение этот материл нашел в вагоностроении и автомобильной промышленности.

Виды двутавровых балок

Классифицируется этот вид проката не только по способу изготовления, но и по особенностям конструкции. Балка двутавровая может иметь как параллельные полки, так и расположенные под углом. В последнем случае прокат подразделяется на:

специальный,
обычный (с уклоном полок от 6 до 12%).

Специальные балки двутавровые (ГОСТ 19425-74), в свою очередь, классифицируются на:

предназначенные для армирования стволов шахт (маркируются буквой «С»);
используемые при изготовлении подвесных путей (буквой «М»).

Балки с параллельными полками (ГОСТ 26020-83) подразделяются на:

нормальные (маркируются «Б»),
широкополочные (Ш),
колонные (К).

Также металлические двутавровые балки могут различаться по толщине полок и стенки.

Балка двутавровая: размеры

Высоту в сечении этот вид проката также может иметь разную. Этот показатель регулируется ГОСТами, и определить его можно по номеру балки. Так, материал высотой 140 мм будет промаркирован как 14С, в 360 мм - 36М и т. д.

Конкретные размеры элементов конструкции этого вида проката определяют по специальным таблицам. Из них же можно узнать вес двутавровой балки.

Условные обозначения:

b - ширина полки,
t - ее средняя толщина,
S - толщина стенки,
h - высота двутавра,
R - радиус внутреннего закругления,
R- радиус закругления полки.

Балки двутавровые деревянные

Эта разновидность строительного материала, как и металлическая, характеризуется повышенной прочностью и отличными эксплуатационными характеристиками. Перемычка двутавровой деревянной балки чаще всего изготавливается из фанеры или OSB, полки - из строганного пиломатериала. Существует также клееная разновидность. В этом случае в качестве ребер выступает многослойный шпон. Клееные двутавровые балки меньше подвержены гниению. Кроме того, они отличаются большей огнестойкостью.

Соединяют друг с другом двутавровые балки из дерева специальными кронштейнами. Последние состоят из параллельных металлических пластин и фиксирующего приспособления. Крепежи могут иметь разные размеры. При необходимости будет несложно подобать вариант, идеально подходящий к высоте данной конкретной балки.

Сфера использования

Используются двутавровая деревянная балка в основном при возведении каркасно-щитовых зданий. Также этот материал часто служат опорой перекрытий кирпичных, блочных и монолитных бетонных домов. Полы, уложенные на лагах этого вида, отличаются повышенной жесткостью, не скрипят и никогда не прогибаются.

При возведении крыш зданий большого размера из двутавровых балок могут изготавливаться стропила и конек. Этот относительно новый материал с успехом может заменить традиционно применяемые с этой целью металлические формы, железобетонные плиты. Обычно производитель дает гарантию на двутавровые балки на весь строк службы самого строения.

Достоинства материала

Преимуществ двутавровая деревянная балка имеет множество. Отличают этот материал такие качества, как:

Прочность. Двутавровые балки можно устанавливать в очень длинных проемах.
Стабильность формы. Такие балки не гнутся и не подвержены усадкам и деформации.
Удобство в монтаже. Обрабатывать этот строительный материал можно обычным столярным инструментом.
Универсальность. Использовать балки с двумя полками можно при возведении пола, перекрытий, стен, крыш и т. д.
Легкость. Вес двутавровой балки из дерева составляет всего 3-4 кг. Для подъема такого элемента, к примеру, на крышу не требуется специального оборудования. Сделать это смогут всего два человека.
Невысокая стоимость.

Размеры материала

При возведении зданий может использоваться разная балка двутавровая. Размеры ее, чаще всего применяемые в строительстве, такие:

длина - 241, 302, 356, 406 мм,
ширина полки - 64 мм,
толщина полки - 38 мм.

Поскольку этот материал часто используется при сборке перекрытий в очень широких проемах, его иногда приходится наращивать. По СНиП это допускается. В местах соединения двух балок при этом запиливаются замки. Дополнительное крепление производится на болты.

В общем, стройматериал это очень прочный и качественный - деревянные балки двутавровые. ГОСТ, как и в случае металлической разновидности, регулирует соотношение высоты и размеров элементов этого вида опор. Посмотреть их можно в специальных таблицах.

Как сделать двутавровую балку в домашних условиях

При желании такую конструкцию можно изготовить и в домашних условиях. Для этого понадобятся два бруска сечением не менее 35х25 мм. Перемычку изготавливают из фанеры или ОСП. Также понадобится электрическая или бензопила. Работа выполняется в следующем порядке:

Сначала в брусьях по всей их длине выпиливается борозда глубиной 10% от высоты перемычки.
Далее они нарезаются на отрезки необходимой длины и шлифуются.
Затем на дно каждой борозды наносится клей.
Выполняется попарно с помощью фанеры или ОСП.

На заключительном этапе готовую балку нужно положить под пресс. Изготовить его также можно самостоятельно. Для этого используются швеллера. Их устанавливают над полками и стягивают при помощи карабинов или ремней.

Изготовленный таким образом стройматериал обойдется гораздо дешевле, чем покупная балка двутавровая. Цена на последнюю может колебаться в районе 200-250 рублей. Собранная самостоятельно будет стоит в 1.5-3 раза дешевле.

Алюминиевые двутавровые балки

Строительный материал этого типа также имеет повышенную прочность. Изготавливается балка двутавровая алюминиевая обычно из сплава разновидность чаще всего применяют при строительстве домов. Также изготавливаются балки алюминиевые из сплава 1915. Этот тип отличается повышенной прочностью. Алюминиевые балки прочнее деревянных и легче стальных.

Разновидности материала

Существуют алюминиевые двутавровые балки:

закаленные,
отожженные,
состаренные.

Покрытие материала может быть лакокрасочным, анодированным, порошковым, электрофорезным, двухслойным комплексным. По условиям применения алюминиевые двутавровые балки, как и стальные, могут делиться на широкополочные, колонные и нормальные. Маркировка в этом случае применяется такая же.

Габариты

Алюминиевая балка двутавровая размеры также может иметь разные. Габариты и в этом случае определяются ГОСТ. Соответствующим образом производится и маркировка. Высота алюминиевой балки может колебаться от 10 до 100 см. В первом случае полка по ГОСТ будет иметь ширину 55 мм, толщину - 4.5 мм. Определить соотношение параметров в каждом конкретном случае можно по таблицам.

Что из себя представляет двутавр? Если сказать простым языком, то это балка, которая имеет определенную форму и изготавливается из специальной профильной стали. В зависимости от конструктивных особенностей может выглядеть, как буква «Н».
Это первичный вид стальных конструкций, которые используются при строительстве, как промышленных зданий, так и зданий гражданского назначения. Для того, чтобы все конструкции и перекрытия зданий отвечали определенным требованиям, необходимо знать, какие имеет двутавр размеры, вес и конструктивные особенности. Разобраться во всех этих тонкостях поможет данная статья.

Самое распространенное применение стальные двутавры находят при строительстве зданий, промышленных складов, мостов, самолетных ангаров, трубопроводов и других конструкций. Это связанно с тем, что металлоемкость балок за счет подбора нужных размеров и веса, а также определенным образом подобранного сечения, всегда бывает намного эффективней, чем у простой горячекатаной балки.

Применяют их также в строительстве (в качестве элементов перекрытий), в автомобильной промышленности, а также при возведении колонн, подвесных путей, дорожных эстакад. Но наиболее частым применением является использование этих балок при установке каркасов с большими пролетами при строительстве промышленных зданий.

Основные преимущества

Для того, чтобы жесткость и несущая способность конструкции из двутавра превысила возможности прокатного профиля следует использовать двутавр 30 или 20. Чаще всего производятся балки из металлопроката размером не больше 60Б.

Вес полученной конструкции снижается по сравнению с прокатной до 10% при выборе балки 30, которую довольно легко подобрать нужной длины.

Одна бистальная балка двутавр может включать разные марки металла: из высокопрочной стали начали делать те, которые более напряжены, а из малоуглеродистой стали — менее напряженные. Это существенно отразилось на цене, такие конструкции стали стоить намного меньше.

Следует отметить и возможность безотходного использования двутавров, так как есть возможность заказать двутавровую балку нужной. Специалисты подсчитали, что при уменьшении отходов можно сэкономить до 15%.

Размеры двутавров c характеристиками (сортамент)

Все необходимые размеры двутавров, если это необходимо, можно найти в специальных ГОСТах. В этом документе описываются основные характеристики и геометрические размеры для разных наименований. Из всех представленных наименований составлен список, который называется сортаментом. Посмотрев этот сортимент, можно узнать, какие существуют двутавры, а также описание их основных параметров. Также сортамент вносит некоторые «аксиомы», которые являются некими непреложными истинами, и их нужно обязательно знать и помнить:

Всегда поперечное сечение двутавровой балки должно быть одинаковым с указанными параметрами в чертежах. Обозначение и существующие стандарты должны быть представлены в понятной всем форме.

Размеры, которые приводятся в таблицах сортамента двутавров, должны совпадать с их номинальными размерами (здесь имеются ввиду все основные параметры, такие как масса, вес и площадь сечения), ну и, конечно, должны быть одинаковые и другие физические характеристики.

Должна соблюдаться точность в прокатке двутавров. Их выделяют в два разных вида. Повышенная точность - Б и обычная точность - В. Если появляются другие варианты прокатки, то это не допустимо, и считается в данном случае некондицией двутавра.

Определение размеров, а также разновидности двутавров определяют по номерам проката, которые могут быть представлены следующими цифрами: 10, 12, 14, 16 и так далее.

Расчет веса

Чтобы определить вес двутавра, обязательно нужно узнать две его составляющие. Следует знать его номер, который должен соответствовать ГОСТу, и быть в таблице сортамента, где указаны основные параметры конструкции. Там же можно узнать и о его массе и сечении.

Но нужно помнить, что в таблицах указывается лишь условная масса двутавра. Если быть более точным, то в таблицах указанна масса всего лишь одного погонного метра. Если необходимо произвести расчет двутавра (требуемого количества), тогда это придется сделать самостоятельно. При этом можно воспользоваться табличными данными, которые указаны в сортаменте двутавров.

Пример для расчёта веса необходимого количества двутавра

Допустим, что вы имеете 3 метра двутавра под номером 10. Открываем таблицу весов и находим необходимые данные: погонный метр двутавра 10 условно весит 9,46 килограмма. Вам остается только умножить на листке бумаги или с помощью калькулятора имеющееся у вас количество двутавра (у нас в примере — 3 метра) на найденное значение условного веса погонного метра (9,46), полученный результат будет означать общий вес двутавра (в нашем примере – 28,38 кг).

Итак, всем понятно, что для проведения практических расчетов необходимо иметь справочные данные об условном весе погонного метра (в соответствии с ГОСТом), которые содержит таблица двутавров.

Что ещё нужно знать

Чтобы понять, что такое полка двутавра, достаточно взглянуть на его чертеж. Если посмотреть на него внимательно, то можно увидеть, что у него всего лишь две полки. А сама конструкция полок такова, что выглядят они абсолютно идентично друг другу. Что касается их размеров, то они также определяются существующими ГОСТами.

Для полок в двутаврах также имеют значение их размеры. Прежде всего, это такие параметры, как ширина всей полки и ее толщина. Обычно справочную информацию по этим двум параметрам можно тоже найти в сортаменте двутавров.

Важные параметры при расчете нагрузок

Как уже понятно из чертежей, сечение двутавра должно образовывать характерную фигуру определенной формы. Уже указывалось ранее, что форма поперечного сечения похожа на букву «Н».

Но для профессионалов, чтобы получить расчет двутавра, эта характеристика не играет важной роли. Здесь на первый план выступает такой параметр, как площадь поперечного сечения. Эту информацию очень часто также можно найти в соответствующих ГОСТах, она указывается в сортименте двутавров.

Сколько весит двутавр 30

Чтобы ответить на данный вопрос и узнать, сколько будет весить данный вид металлических изделий, лучше всего обратиться к таблице веса двутавров или заглянуть в ГОСТ. Сортамент определяет, сколько весит всего лишь один метр погонный интересуемой продукции.

Вес двутавра 30 по ГОСТу - это своеобразный эталон, которым обязаны руководствоваться все производители, без каких-либо исключений, выпускающие металлопрокат.

Такое положение дел очень устраивает всех потребителей. В этом случае, если есть эталон, то можно заказать определенную марку продукции и быть уверенным, что размеры и другие характеристики будут одинаковыми у двутавров от разных производителей. В большинстве своем, масса двутавра подразумевает вес одного погонного метра.

Если следовать параметрам и показателям, указанным в ГОСТе, то вес двутавра 30 будет равен 36,5 кг, а вес двутавра 20 – 21 кг за один погонный метр.

С весом двутавра вроде бы все понятно, но иногда кроме веса необходимо получить и информацию по другим характеристикам металлических конструкций. В этом случае, если есть чертеж, то лучше ориентироваться по нему.

Приведем некоторые значения весов одного погонного метра разных двутавров из таблицы сортамента.

двутавр 10 — 9,46 кг один погонный метр

двутавр 12 — 11,5 кг один погонный метр

двутавр 14 — 13,7кг один погонный метр

двутавр 16 — 15,9кг один погонный метр

двутавр 18 — 18,4 кг один погонный метр

двутавр 20 — 21 кг один погонный метр

двутавр 24 — 27,3 кг один погонный метр

двутавр 30 — 36,5 кг один погонный метр

Чертеж - ясное представление информации в наглядном виде

Использование чертежей при выполнении расчетов удобно уже тем, что информация выглядит не запутанной, а представлена в наглядной и понятной форме. Все условные обозначения очень хорошо читаются и распознаются.

По этим обозначениям, впоследствии, можно легко разобраться в справочной информации в таблице двутавров, ведь они как раз строятся в соответствии с условными обозначениями. Таким образом, условные обозначения связаны с геометрическими характеристиками и размерами, которые, в свою очередь, привязываются к физическим параметрам, которые имеет балка двутавр.

Для примера рассмотрим основные обозначения при характеристике:

h — в основном этой буквой обозначают чаше всего высоту конструкции. Очень часто, бывает так, что некоторые строители понятие высота двутавра заменяют на ширину. Если люди работают давно друг с другом, то, конечно же, они понимают, что под шириной двутавра подразумевается его высота. Но когда произносят — ширина двутавра, а называют при этом параметр его высоты, это звучит очень неграмотно.

b- этой буквой обозначают ширину для полок двутавра. Это понятие тоже очень часто проходит трансформацию в устах строителей, и чаще всего, можно услышать «ширина граней». Такое название тоже некорректно, поэтому лучше сразу привыкать говорить правильно - ширина полок двутавра.

s — здесь тоже очень часто происходит путаница, но правильней будет называть этот параметр - толщина стенок двутавра.

t - следует особо подчеркнуть, что это параметр означает среднюю толщину полки двутавра. Нужно это обязательно запомнить, ведь часто в разных местах балки может быть разный уклон между внутренними гранями. Другими словами, в разных местах балки может быть разная толщина, маленькая на конце полки и чуть-чуть побольше в тех местах, где полка соприкасается со стеной двутавра.

Если посмотреть в справочники, то там под данным буквенным обозначением указывают именно среднюю толщину полки, которая измеряется в определенных местах.

R — этой буквой описывают радиус внутреннего скругления у двутавров. Такое обозначение возникло в процессе изготовления двутавров. Так как внутренние грани у полки соединяются не под углом, а при помощи небольшого закругления. Это закругление и его радиус также прописаны в ГОСТе.

r - это тоже радиус, но обозначающий закругление полки. Наружная грань полки описанного двутавра представляет собой плоскую поверхность, а внутренняя грань изготавливается с небольшим скруглением при переходе в конец полки. Радиус этого скругления и указывается в ГОСТе, а также в качестве справочной информацией о длутаврах представлен и в таблице сортамента. Свой радиус закругления для полки имеет каждый номер соответствующего двутавра.

Таким образом, зная все характеристики и параметры металлических балок (в частности двутавров) можно с легкостью проводить различные расчеты для строительных нужд. А если будет сделан верный расчет двутавра, то это значит, что все конструкции, в которых будут использоваться двутавры, будут очень надежны и востребованы.

Двутавровая балка в основании первого этажа строения.

Двута́вр - стандартный профиль конструктивных элементов из чёрного проката или дерева, имеющий сечение, близкое по форме к букве «Н». Балка двутаврового профиля в тридцать раз жестче и в семь раз прочнее балки квадратного профиля аналогичной площади сечения, что превосходит прочность швеллера . Однако устойчивость двутавра к скручиванию очень мала (как и у других открытых сечений - швеллера, уголка) - примерно в 400 раз меньше, чем у круглой трубы такого же сечения.

Название происходит от лат. taurus (бык) - двутавровые балки «двурогие» по обеим сторонам.
В английском языке используется термин I-beam (или H-shaped ), в польском и немецком - чаще используют термины, аналогичные double-T .

Общие характеристики

Размеры двутавров

Двутавры стальные горячекатаные с параллельными гранями полок, согласно ГОСТ Р 57837-2017, по соотношению размеров и условиям работы делятся на следующие типы: балочные (нормальные и широкополочные), колонные, свайные, образцы дополнительной серии. По точности двутавры классифицируются на образцы типа А (высокая точность) и образцы типа В (обычная точность).

Стандартные размеры по ГОСТ Р 57837-2017 варьируются в следующих диапазонах:

Высота двутавра(h): от 100 (мм) до 780 (мм).
Ширина полки (b): от 55 (мм) до 435 (мм).
Толщина полки (t): от 5,1 (мм) до 146 (мм).
Толщина стенки (s): от 3,8 (мм) до 96 (мм).

Сортамент горячекатаных стальных двутавров с уклоном внутренних граней полок устанавливается ГОСТом 8239-89.

Стандартные размеры по ГОСТ 8239-89 варьируются в следующих диапазонах:

Высота двутавра (h): от 100 (мм) до 600 (мм).
Ширина полки (b): от 55 (мм) до 190 (мм).
Средняя толщина полки (t): от 7.2 (мм) до 17.8 (мм).
Толщина стенки (s): от 4.5 (мм) до 12 (мм).

По точности прокатки двутавры с уклоном внутренних граней полок классифицируются на образцы типа Б (повышенная точность) и образцы типа В (обычная точность). Уклон внутренних граней полок должен быть в пределах от 6 % до 12 %.

Двутавры всех типов изготавливают длиной от 4 (м) до 12 (м), по согласованию с потребителем допускается изготовление образцов длиной больше 12 (м).

Масса двутавров

Масса двутавра зависит от номинальной площади его поперечного сечения и длины. При расчётах веса используют среднюю плотность стали, которая составляет 7850 (кг/м 3).

Масса рассчитывается по формуле:

m = p × V, где p - это средняя плотность стали, V - объём двутавра.

Объём двутавра рассчитывается по формуле:

V = FH × h, где FH - это номинальная площадь поперечного сечения, h - длина двутавра.

Согласно ГОСТ Р 57837-2017 масса одного погонного метра стального нормального балочного двутавра в зависимости от номера профиля варьируется от 8,1 (кг) до 194,8 (кг), широкополочного двутавра - от 24.4 (кг) до 518,3 (кг), колонного двутавра - от 26.8 (кг) до 1332 (кг).

Вес горячекатаных стальных двутавров с уклоном внутренних граней полок также зависит от номера профиля и устанавливается сортаментом вГОСТ 8239-89. Масса образцов варьируется в пределах от 9.46 (кг) до 108 (кг).

По нормативам ГОСТ 8239-89 отклонения по массе 1 (м) длины двутавра должны быть в рамках от +3 % до - 5 %.

Типы металлических двутавровых балок

Ржавая клёпаная стальная двутавровая балка

Двутавровая металлическая балка широко применяется в строительстве перекрытий и мостовых сооружений. Также стальные двутавровые балки часто используются для армирования шахтных стволов , в автомобильной промышленности и вагоностроении .

В США чаще всего используют балки с широкими полками (wide-flange (WF) shape ).

Максимальная нагрузка на двутавровые балки по стандарту ASTM :

A36 - до 36 ksi
A572 - от 42 ksi до 60 ksi (обычно 50 ksi)
A992 - от 50 ksi до 65 ksi

Номер профиля обозначает высоту сечения, например двутавр с номером профиля 20, имеет высоту сечения 20 см.

Помимо прочего, двутавровые балки бывают:

Нормальный - обозначение символом «Б»
Широкополочный - обозначение «Ш»
Колонный - обозначение буквой «К»

Деревянная двутавровая балка

Двутавровая деревянная балка применяется в каркасном домостроении . Применение деревянных двутавровых балок в перекрытиях в каркасном домостроении позволяет:

сократить затраты на устройство фундаментов ;
ускорить сроки строительства;
значительно снизить общий вес здания.

По сравнению с использованием простых балок в строительстве, использование двутавровых балок позволяет избежать таких проблем, как

(двутавр) - это один из наиболее распространенных видов металлопроката. Данное изделие представляет собой горизонтальный брус из стали. В сечении оно имеет вид буквы «Н». Грани двутавровой балки располагаются под определенным углом или параллельно друг другу. Простота конструкции и надежность обуславливают повсеместное применение такой продукции. Ее цена в Москве зависит от ширины и длины профиля.

Где используется стальная двутавровая балка?

Стальная двутавровая балка, сделанная в соответствии с , и балочные конструкции используются при строительстве гражданских, промышленных и общественных зданий. Они могут быть элементом:

кровли;
крановых эстакад;
колонн.

В жилом сегменте такие металлические изделия применяют в частном и общественном строительстве в качестве несущих конструктивных элементов. Целесообразно делать из них несущий каркас при больших пролетах (более 7 метров), в случаях, когда бетонные конструкции не выдержат предполагаемых нагрузок. Они подходят для создания междуэтажных перекрытий любых сооружений (в том числе тех, что имеют большие пролеты).

Незаменимы они при возведении мостов, наземных переходов, подвесных путей и других объектов, где присутствуют повышенные нагрузки от вертикального поперечного воздействия. Двутавр отлично выдерживает их во время эксплуатации и не чувствителен к влиянию атмосферных и механических воздействий. Даже через десятки лет он будет противостоять им.

Данный вид металлопродукции при воздействии силы испытывает не кручение, а деформацию на осевой изгиб. Он также успешно противостоит усадке возведенного здания. При установке двутавра значительно уменьшается масса несущих конструкций. Это значит, что, используя его, можно сократить затраты на строительство. Незначительный вес при чрезвычайно высокой жесткости также делает стальную двутавровую балку идеальным вариантом для армирования шахтных путей и создания основы под высоконагруженные строения. Это могут быть:

железнодорожные тоннели;
подвесные пути для кранов;
эстакады;
резервуары;
мачты;
подкрановые пути.

Двутавры часто используются для монорельсов, по которым катится висящий тельфер, и в тяжелом машиностроении, вагоностроении и других отраслях для создания различного оборудования. Такая балка может быть подвергнута гибке, или сварке, поэтому нередко применяется как элемент дизайна при оформлении строений.