Изготовление двутавровой балки: Изготовление двутавровых балок методом сварки

Содержание

Как сделать деревянные двутавровые балки перекрытия своими руками

Содержание

Такие опорные элементы широко применяются в строительной сфере, особенно при обустройстве различных перекрытий. В продаже имеется несколько вариантов двутавровых балок, в производстве которых используется «чистая» древесина и материалы на ее основе. Средняя цена – 230 руб/п.м. – довольно приемлемая для большинства индивидуальных застройщиков.

Но есть ряд вопросов, которые наводят на мысль – а не проще ли изготовить деревянный двутавр своими руками? Во-первых, не возникнет проблемы с его транспортировкой, во-вторых, с подгонкой по месту установки. Ведь придется довольствоваться лишь тем, что предлагает рынок.

Как организовать самостоятельное «производство» деревянных двутавровых балок, что учесть – тема предлагаемой статьи.

Объяснять читателю отдельные нюансы изготовления балок двутавровых бессмысленно. Например, как сделать своими руками пазы для установки стоек. У каждого хозяина свой инструмент (цепная пила, фрезы или иное) и методика.

Но несколько замечаний общего плана лишними не будут:

  • Даже для перекрытий один и тот же двутавр использовать не стоит. Необходимо сделать точный расчет нагрузок. Деревянные балки имеют небольшой вес, но вот какой они сами способны выдержать? Поэтому если сборка и ведется своими руками, то определение оптимальных параметров двутавровой опоры лучше доверить профессионалу.
  • Перед началом «конструирования» все образцы из древесины следует высушить. Еще неизвестно, где и при каких условиях материал хранился до того, как был куплен. Несоблюдение этой рекомендации может привести к тому, что смонтированная двутавровая балка через некоторое время деформируется.

Выбор материала

Понятие древесина – общее. Что именно целесообразно использовать при изготовлении своими руками двутавровых балок?

Брус

Практика показывает, что лучше, если он будет клееный (о его характеристиках и преимуществах читайте здесь). Такие заготовки менее всего подвержены деформации. Если почитать различные описания готовой продукции, то практически все производители уверяют потенциального покупателя, что их строй/материал (наряду с другими достоинствами) не впитывает жидкости, следовательно, не разбухает и не гниет. Хотя даже далекий от этой сферы человек прекрасно понимает, что как ни обрабатывай древесину, полностью исключить влагопоглощение невозможно.

Немаловажен и вопрос о породе. Автор не собирается заниматься агитацией, а предлагает лишь вспомнить, как строили наши предки. Наиболее проблемная часть любого сруба – нижний венец. Его нужно было максимально оградить от воздействия влаги. Поэтому для него всегда брали лиственницу. Это дерево, в отличие от других хвойных пород, содержит не просто смолу, а особую. Она придает материалу уникальные свойства. Например, при намокании древесина становится только прочнее. Ну а что именно использовать – на усмотрение домашнего мастера.

Практика малоэтажного строительства показывает, что наиболее используемые типоразмеры двутавровых балок следующие:

Остается добавить, что минимально допустимое сечение бруса (мм) – 35 х 25. И это лишь для опалубки. Если использовать такой двутавр в качестве перекрытия, то заготовки придется монтировать как можно плотнее, а это – повышенный расход древесины. Следовательно, брус необходимо брать большего сечения.

Стойка

Основных вариантов два – из многослойной фанеры или ОСВ. Хотя в продаже встречаются двутавровые балки и других исполнений, для изготовления своими силами лучше ориентироваться на эти материалы. Предпочтительнее ОСВ, так как они обеспечат большую прочность и долговечность конструкции благодаря особому структурному составу и технологии производства.

Клей

Как правило, на это мало кто обращает внимание. Хотя все клеи отличаются друг от друга, в том числе, и токсичностью. Вот это и следует учесть. При выборе средства нужно ознакомиться с его составом, особенно если предполагается монтаж перекрытий из двутавровых балок в жилом строении. Рекомендация простая – чем меньше «химии», тем лучше.

  1. После подготовки брусьев в них делаются выпилы для последующей установки стойки. Она должна располагаться строго вертикально, поэтому особое внимание – точности разметки (ведется от продольной оси заготовок).
  2. Каждая плита перед использованием тщательно осматривается. Малейший дефект (а он скажется на несущей способности двутавровой балки) – причина для отбраковки. Кромки отобранных плит немного скашиваются, чтобы образцы лучше входили в пазы.
  3. Выпилы в брусьях промазываются клеящим составом; в нижний вставляется стойка, после чего накладывается верхний и прижимается.
  4. Сборка оставляется в таком положении до полного просыхания клея. Это время указывается в инструкции по применению состава.

Качественную стыковку всех элементов двутавровой балки можно обеспечить отрезками швеллера аналогичной длины. Они накладываются на бруски и стягиваются импровизированными хомутами (веревка, ремни с карабинами и тому подобное), до полного отвердевания клея. И только после этого деревянную балку-двутавр  можно использовать для обустройства перекрытия.

Процесс изготовления опор из древесины, как и выбор материалов, особых сложностей не представляет. Работа, выполненная своими руками, экономит и время, и деньги. Но это оправдано лишь в том случае, если расчеты нагрузок проведены на профессиональном уровне. Если нет полной уверенности, что это получится сделать самостоятельно, рисковать не стоит. Перекрытие – ответственная часть любой конструкции, и никакая экономия не может служить оправданием нарушению проектных параметров.

Балка двутавровая деревянная для перекрытий: как сделать своими руками

Содержание

  • Что такое двутавр
  • Виды деревянных двутавровых балок
  • Плюсы и минусы двутавровых балок из дерева
  • Характеристики деревянных двутавровых балок
  • Размеры деревянных двутавровых балок
  • Расчет нагрузки на деревянные двутавровые балки
  • Как сделать двутавровую деревянную балку своими руками
  • Монтаж двутавровой деревянной балки
  • Советы и рекомендации
  • Заключение
  • Отзывы о деревянных двутавровых балках

В строительстве зачастую требуется не столько создать довольно прочную опору для конструкций, сколько скрепить последнюю и сделать ее более жесткой. Для этого нередко применяют балочную конструкцию с сечением в форме буквы «H». Такие изделия выполняются из металла, дерева и железобетона. Деревянная двутавровая балка для перекрытий применяется при сооружении цокольных межэтажных чердачных перекрытий в деревянных и кирпичных домах. Изготовить ее можно своими руками.

Что такое двутавр

Двутавр – стандартный конструктивный элемент, в сечении напоминающий букву «Н». Столь необычная форма является результатом длительных инженерных экспериментов, направленных на получение опорной балки, способной выдерживать очень высокие нагрузки, но не столь массивной и дорогостоящей, как цельнометаллическое изделие.

Двутавровая балка в 7 раз прочнее и в 30 раз жестче, чем цельный металлический профиль квадратного сечения такого же размера. Но при этом металла для нее требуется намного меньше. То же самое относится и к деревянным конструкциям. На фото представлена двутавровая деревянная балка.

Оптимальной формой для балки является прямоугольное сечение. При укладке длинную сторону размещают вертикально, а короткую горизонтально, так как для увеличения прочности важнее увеличение высоты, а не ширины. На этом наблюдении и основана форма двутавра. Более широкие элементы в нижней и верхней части создают достаточную опору – ширину, а должную высоту обеспечивает средний элемент, который при большой высоте можно сделать максимально тонким.

Производство деревянной двутавровой балки – процесс довольно сложный, поэтому такое изделие на рынке встречается редко. В то же время в частном строительстве деревянный двутавр является прекрасной альтернативой железобетонным конструкциям, так как намного легче и проще в монтаже.

Виды деревянных двутавровых балок

Для изготовления двутавровой балки используется брус, а для перегородки – плиты OSB или фанера. Детали изделия склеивают специальным клеящим раствором для несущих конструкций. В зависимости от характера используемого материала различают следующие виды изделий:

  1. Двутавровые балки из фанеры и цельного бруса – для них в основном применяют древесину хвойных пород, так как она более устойчива к гниению и грибкам. Брус обязательно высушивают, так как влажная древесина со временем сильно деформируется. Доска, как правило, не достигает длины более 4–6 м. Однако прямо на месте строительства можно удлинять элементы, скрепляя двутавры между собой на болты с гайками.
  2. Двутавровые фанеродеревянные клееные балки выполняются из клееного бруса. Преимущество этого материала состоит в полном отсутствии усадки. Такую доску склеивают из фрагментов, уложенных в разном направлении. Это не позволяет изделию отводить влагу, как цельный брус, но зато обеспечивает сохранность формы и точность геометрических размеров. Кроме того, длина готового изделия для перекрытия может достигать 12 м. Сохраняют все свойства древесного материала: балки прекрасно подвергаются резке, распилу, обеспечивают надежное крепление.

Помимо материала, пользовательские характеристики деревянных двутавровых балок обеспечивают и размеры, и конструкция. По этим признакам изделия разделяют на несколько серий:

  • серия БДК – клееные деревянные двутавровые балки, используются при сооружении коротких пролетов;
  • БДКУ – усиленная конструкция для перекрытий, здесь используется более широкая полочка, балка выдерживает более высокие нагрузки и используется на длинных пролетах;
  • БДКШ – это деревянные двутавровые балки перекрытия и стропильной системы с очень длинными пролетами, в изделии ширина полки достигает 89 мм, что обеспечивает способность выдерживать очень высокие нагрузки;
  • СДКУ – усиленная стойка, она используется не для перекрытий, а для сооружения стенового каркаса;
  • СДКШ – стойка с более широкой полкой, двутавровую конструкцию применяют для стеновых панелей.

Все варианты относятся к конструктивным материалам, то есть могут быть использованы для строительства несущих конструкций. Чаще всего они находят применение при сооружении каркасных домов, где важно не увеличивать нагрузку на стены и фундамент.

Плюсы и минусы двутавровых балок из дерева

Главное достоинство изделия – сочетание небольшое веса с прочностью. Эта комбинация обеспечивает преимущества использования двутавровых балок для перекрытий:

  1. Вес деревянной конструкции длиной до 6 м составляет всего 8 кг. Монтаж такой балки не требует специального оборудования и не занимает много времени, а это сокращает расходы на строительство.
  2. Малый вес полученного перекрытия не создает большой нагрузки на фундамент и стены, что тоже снижает расходы.
  3. К плюсам относится и простота транспортировки. Перевозка двутавровой деревянной балки обойдется намного дешевле.
  4. При легкости материала он обладает высокой прочностью и используется для перекрытия с прогонами до 6 до 12 м. Использовать промежуточные элементы нет нужды.
  5. Конструкция двутавра позволяет использовать деревянную балку как своего рода нишу при прокладке коммуникаций.
  6. Дерево обладает низкой теплопроводностью, что исключает создание холодовых мостиков и позволяет экономить на отоплении дома.
  7. Двутавровые конструкции из дерева сохраняют геометрическую форму и свойства на протяжении всего срока эксплуатации. Но только в том случае, если для их изготовления использовался качественный материал.
  8. Выпускаются деревянные двутавры для перекрытий в очень широком ассортименте, что позволяет расширить область применения.

Недостатки у конструкций следующие:

  • велик риск приобрести некачественные изделия, невысушенная древесина деформируется, «садится», что приводит к перекосам перекрытия;
  • древесину пропитывают антипиренами, однако это не делает материал пожаростойким.

Деревянные двутавры не рекомендуется использовать в случаях, когда нужно выполнить частую обрешетку или когда каркасная конструкция нуждается в усилении большим числом опорных элементов. В этом случае экономия на стоимости материала будет ничтожной.

Характеристики деревянных двутавровых балок

Технические характеристики двутавра для перекрытий обеспечиваются материалом изготовления и формой. Сочетание дерева и стружечной плиты исключает такие недостатки древесины как склонность к усадке, но при этом обеспечивает прочность, превышающую жесткость и прочность цельного бруса такого же размера.

Конструкционные особенности изделий следующие:

  1. Перегородки двутавровой балки выполняются из многослойной фанеры. Этот материал стоек к влаге и температурным воздействиям. Кроме этого, он же обеспечивает неизменную высоту балки, так как при изготовлении фанеры ее составляющие наклеивают так, чтобы волокна были перпендикулярны друг другу. Толщина перегородки варьируется от 24 до 27 мм.
  2. Полки балки выполняют из древесины, обработанной антисептическими пропитками. Это гарантирует неподверженность гниению и грибкам.
  3. Перегородка устанавливается в пазы, сделанные в полках. Такое крепление обеспечивает механическую прочность основания.
  4. Все детали склеивают клеем – водостойким и термостойким. Деревянные двутавровые балки перекрытий очень долговечны, так как нечувствительны к высокой влажности или нагреву.
  5. Готовую деревянную балку обрабатывают водоотталкивающей краской, чтобы увеличить ее стойкость к действию воды.

Важно! Стойкость к нагрузке определяется толщиной перегородки и шириной полки. Эти сведения приводятся в описании двутавра для перекрытий.

Размеры деревянных двутавровых балок

Размеры и вес деревянной двутавровой балки регламентируются ГОСТ 30244-94 и 8486-86Е, а также некоторыми нормативами СНиП. К нормируемым показателям относится высота изделия, толщина и ширина полки и толщина перегородки;

  • высота деревянной двутавровой балки варьируется от 117,6 до 1013 мм;
  • ширина полки находится в диапазоне 64-320 мм;
  • толщина стенки варьируется от 3,8 до 19,5 мм;
  • вес изделия колеблется от 8,7 до 314,5 кг.

Важно! По нормам ГОСТ при изготовлении двутавра для перекрытия можно использовать доски хвойных пород не ниже 2 сорта.

Расчет нагрузки на деревянные двутавровые балки

Определять сечение двутавровой балки для перекрытия приблизительно недопустимо. Рекомендуется для расчетов обратиться к специалисту. Полагаться на готовую документацию не следует: она включает множество поправок и обновлений, которые далеко не всегда имеются в свободном доступе.

Рассчитать самостоятельно габариты разрешается только в том случае, когда речь идет, например, о деревянной двутавровой балке для опалубки или перекрытия подсобного помещения, причем небольшой площади. В этих случаях риск обрушения и деформации невелик.

При этом нужно выполнять следующие рекомендации:

  • если речь идет о нежилом чердаке, то постоянную нагрузку определяют в пределах 50 кг/кв. м, а эксплуатационную – в пределах 90 кг/кв, отсюда общая нагрузка на перекрытие составляет порядка 130 кг/кв. м, а учитывая необходимый запас прочности, ее увеличивают до 150 кг/кв. м;
  • если чердак будет часто использоваться, например, в качестве мастерской, то эксплуатационная нагрузка перекрытия возрастает до 195 кг/кв. м, а общая достигает 245 кг/кв. м, с учетом запаса прочности – до 250 кг/кв. м;
  • если чердак преобразуется в мансарду, это предполагает больший вес пола и перегородок за счет отделки, кроме этого, в жилой комнате появляется мебель, соответственно, суммарная нагрузка увеличивается до 300 кг/кв. м;
  • если речь идет о межэтажном перекрытии, нагрузку для него считают максимальную – не менее 420 кг/кв. м.

Затем следует определить длину балки для перекрытия и необходимую частоту расположения. Как правило, для межэтажного перекрытия или чердачного показатель составляет 50 см. В таблице подбора сечения двутавровой балки находят величину пролета и выбирают изделие допустимого сечения.

Важно! Такое определение является приблизительным, так как таблица не учитывает особенностей конкретного здания и используемых материалов.

Как сделать двутавровую деревянную балку своими руками

Деревянные двутавровые балки можно сделать своими руками. Материалы для изготовления вполне доступны: брус хвойных пород, фанера или плита OSB толщиной в 24–27 мм, а также казеиновый или полиуретановый клей. Из инструментов понадобится циркулярная пила, измерительные инструменты, хомуты и швеллер. В идеале следует использовать гидравлический пресс, но если его нет, то его и заменяет швеллер.

  1. Выбирают сухой брус, обрабатывают антисептиком. Размечают пазы с максимальной точностью.
  2. По разметке с помощью пилы или даже на фрезерном станке делают углубление. Ширина и глубина паза составляет около 10%. Паз должен выполняться точно по осевой линии.
  3. Перед сборкой двутавровой деревянной балки своими руками из досок кромки плиты или фанеры обтесывают с тем, чтобы обеспечить максимально плотное соединение. Паз промазывают выбранным клеем. Затем вставляют в него перегородку и выполняют прессовку на гидравлическом прессе. Вместо последнего можно использовать хомуты и швеллер. Изделие удерживают под прессом до полного высыхания клея.

Важно! Следует избегать малейших перекосов. Если перегородка не будет идеально вертикальной, прочностные качества двутавровой балки заметно ухудшатся.

Монтаж двутавровой деревянной балки

Перед монтажом изделие обрабатывают антипиренами и антисептиком. Для установки двутавра в перекрытиях подсобных построек особым умением обладать не нужно. Если же предполагается строительство деревянного здания в несколько этажей, лучше обратиться к специалистам.

Монтаж двутавровых балок имеет некоторые особенности:

  • для заведения балки в стену в ней нужно сделать отверстия – в деревянных или бревенчатых стенах их вырубают, в кирпичных или бетонных во время кладки образуют специальные ниши для них;
  • ниши выстилают рубероидом, чтобы обеспечить гидроизоляцию, балку при укладке в гнездо обмазывают любым водоотталкивающим составом – битумной мастикой, например;
  • опорные концы балки для перекрытий должны составлять не менее 150 мм, это нужно учитывать при вычислении длины изделия;
  • монтаж начинают от края одной стены, лишь затем закрепляют промежуточные двутавры;
  • важно добиться получения горизонтальной поверхности для выравнивания двутавровых балок допускается использовать деревянные плашки, которые подкладывают в ниши при монтаже;
  • каждый третий двутавр фиксируют анкерами или распорками;
  • свободное пространство в нишах утепляют минватой или заливают цементным составом.

Потолочные балки после возведения крыши подшивают гипсокартоном, вагонкой, досками. Форма двутавра очень удобная для крепления утеплителя.

Советы и рекомендации

Чтобы двутавровая балка из дерева своими руками выполняла свои задачи и прослужила долго, нужно выполнять такие рекомендации:

  • при изготовлении своими руками заменять фанеру или плиту OSB доской нельзя, это снижает ее прочность и увеличивает риск деформации;
  • перед сборкой материал обязательно нужно высушить, показатель влажности не должен превышать 12%;
  • при работах внутри дома стоит использовать клей на водной основе;
  • если в помещении предполагается высокая влажность, балки перекрытия оставляют открытыми;
  • хранят изделия под навесом или на закрытом складе, оставлять под открытым небом деревянные двутавровые балки нельзя, так как древесина впитывает влагу.

В домашних условиях изготавливают двутавры небольшого сечения. При возведении длинных перекрытий требуется продукция промышленного изготовления.

Заключение

Деревянная двутавровая балка для перекрытий – отличная альтернатива металлическому изделию. Такой вариант намного легче и проще в монтаже, поэтому часто используется при сооружении легких каркасных зданий. Кроме того, двутавры небольшого сечения вполне можно изготовить своими руками.

Отзывы о деревянных двутавровых балках

Александр Нечипоренко, 43 года, г. Брянск.

Деревянные двутавровые балки использовали при сооружении небольших гостиниц. Здания строились на склонах, так что нужно было максимально уменьшить вес. Стены первого этажа возводили из камня, а два следующих – из дерева. Двутавры отлично себя показали.

Олег Налимов, 35 лет, г. Москва.

Строили дачу. Думали, что жить здесь будем только летом. По совету соседей посмотрели здание из двутавров. Отличная идея оказалась. Свой дом тоже из двутавров собрали и третий год в нем живем.

Ольга Каримова, 38 лет, г. Белгород.

Дом с мансардной строили на склоне. В качестве материала для каркаса использовали деревянные двутавры. Здание получилось легким, так что обустроили простой столбчатый фундамент. Дом добротный, а затраты минимальные.

  • Состав и пропорции раствора для кладки кирпича

  • Как сделать цветной раствор для кирпича

  • Размер и вес белого силикатного кирпича

  • Кирпич облицовочный силикатный

Производство деревянной двутавровой балки в домашних условиях




Производство деревянных двутавровых балок своими руками – очень выгодный и прибыльный бизнес, начать который под силу каждому! Деревянную двутавровую балку в первую очередь используют для изготовления перекрытий, создавая очень прочное и качественное основание для будущего полового настила.

Этот вид балки появился сравнительно недавно, но уже успел завоевать расположение и популярность среди строителей. Двутавр успешно применяется в каркасной технологии строительства загородных домов, помогая не только ускорить, но и удешевить возведение дома.

Деревянная двутавровая балка технические характеристики нагрузки

Какую нагрузку может выдержать двутавровая балка? По своим техническим характеристикам, деревянная двутавровая балка ничем не уступает металлическим и бетонным конструкциям, но при этом стоит в разы меньше. При этом получить такое качество вполне реально даже при производстве в домашних условиях.

Стоит так же отметить о том, как с помощью размещения двутавров можно увеличивать прочность перекрытий. Например:

  1. Расположенные рядом (по горизонтали) 2 двутавровые балки суммируют свою прочность к нагрузкам. То есть если одна балка выдерживает 300 кг, то в паре с такой же балкой перекрытие будет выдерживать 600кг.
  2. Расположенные балки одна на другую (по вертикали) способны выдерживать в 4 раза большую нагрузку. То есть если положить одну балку с прочностью в 300 кг, а сверху такую же и закрепить их между собой, то в паре они уже выдерживают вес в 1200кг.

Нагрузка на двутавровую балку таблица:

Размер пролетаРасстояние между балкамиСечение балки
(высота x ширина) в мм.
3м.1м.
0,5 м.
150×10
150×50
4м.1 м.
0,5 м.
200×100
150×100
5м.1 м.
0,5 м.
250×150
200×150
6м.1 м.
0,5 м.
250×180
200×150
7м.1 м.
0,5 м.
300×200
250×150

Примечание. Все данные приведены из расчета нагрузки на перекрытие около 400 кг/м2.

Конечно, при расчетах нужно еще учитывать:

  • качество материалов;
  • частота укладки балок;
  • отклонения размеров.

Если вы хотите несколько сэкономить на строительстве собственного дома или же заняться бизнесом по продаже двутавровых балок, тогда следует помнить, что ничего особо сложного в изготовлении этого вида перекрытий в домашних условиях нет. Деревянные двутавровые балки для междуэтажного и чердачного перекрытия позволяют выполнить весь процесс своими руками. Ведь перекрытия по деревянным балкам выполняется без использования подъемных кранов и другого вспомогательного оборудования. Весь процесс может выполнить один мастер самостоятельно. Такое перекроите – не скрепит и имеет массу других преимуществ.



Виды деревянных двутавровых балок

Для начала ознакомимся с разнообразием ассортимента этого стройматериала. Различают следующие серии двутавровых балок:

  1. БДК (балка двутавровая клееная). Используется в строительстве домов с короткими пролетами.
  2. БДКУ, БДКУ-Л. Такие балки имеют широкие ребра жесткости, отличаются высокой прочностью и наличием большой площади для гвоздевых креплений.
  3. СДКУ, СДКУ-Л. Эта двутавровая стойка является основой каркаса стен.
  4. БДКШ, БДКШ-Л. Широкая балка применяется в постройках с очень длинными пролетами. Также ее можно использовать в качестве стропил.
  5. СДКШ, СДКШ-Л. Балка применима для изготовления стеновых панелей.

Деревянная двутавровая балка своими руками

Для успешного старта нужна рулетка, циркулярная пила, клей по дереву, швеллера, хомуты и шлифовальная машинка. Основными материалами для изготовления послужат клееный брус и фанера, которую можно заменить на ОСП (Ориентированно-Стружечная Плита).

Клееный брус легко достать в любых строительных магазинах. Он отличается повышенной легкостью, надежностью и прочностью, податлив в обработке, поэтому для изготовления деревянных двутавровых балок подойдет идеально.

Прочная фанера или ОСП понадобится для изготовления центрального ребра жесткости, которое с двух сторон будет вставляться в подготовленный клееный брус.

Как сделать двутавровую деревянную балку своими руками:

  1. В нижнем и верхнем клееном брусе, предварительно нарезанном на одинаковые отрезки нужной длины, выпиливаем паз соответствующей глубины. Так получается основание нашей балки.
  2. Затем подготавливается ребро жесткости. Позаботьтесь, чтобы на его гранях не было никаких дефектов или неровностей. При их наличии либо зашкурьте ребро, либо замените на новое.
  3. Последним этапом идет фиксирование ребра жесткости в выпиленных в брусе пазах. Для этого используется специальный клей, обеспечивающий надежное крепление элементов друг с другом.
  4. После этого проконтролируйте, чтобы балки во время высыхания пребывали в полнейшем покое. Двигать и переносить их в это время категорически запрещено!

В процессе изготовления будет достаточно много опилок, чтобы параллельно заняться производством топливных брикетов.

Двутавровые балки – один из главнейших элементов будущего дома, на который оказывается постоянная нагрузка, поэтому к изготовлению следует подходить с максимальной ответственностью.

Рентабельность бизнес-идеи

В среднем на изготовление одной двутавровой балки уходит порядка 30 минут. Но если делать много деталей одновременно, тогда количество затраченного времени значительно уменьшается. К примеру, изготавливая 20 двутавров за раз. Сначала нарезают 40 клееных балок, затем вырезаются и шлифуются 20 ребер жесткости, а потом все это последовательно клеится. Здесь вам понадобится порядка 3-4 часов, в то время как при поштучном изготовлении вы затратили бы 10 часов и более.

Средняя продуктивность при самостоятельном изготовлении 5-ти метровых двутавровых балок без посторонней помощи составляет около 70 штук в день. Как мы уже отмечали, спешить никуда не следует, чтобы предотвратить допущение малейших просчетов.

Розничная цена деревянной двутавровой балки составляет 4,8$ за погонный метр (высота 200мм, сечение бруса 42×85, вес 5кг/м.п.). А себестоимость метра погонного метра ниже 3,5$. Следовательно, рентабельность у этого дела – довольно высокая, что делает производство двутавровых балок еще более привлекательным. Берем для наглядности в расчетах среднюю длину в 5 метров и получаем 25$ дохода с одной балки. Не сложно посчитать, что при активных продажах можно выйти на 2000$ в месяц.

При этом позаботьтесь о наличии большой мастерской. Но если объем продукции вырастет, тогда можно обойтись собственным гаражом. Также позаботьтесь о приобретении профессиональной циркулярной плиты. Расходы на ее покупку колеблются в пределах 700$.

Этот вид строительных материалов пользуется стабильно высоким спросом у потребителей.






Двутавровая балка своими руками

Деревянная двутавровая балка своими руками

Двутавровая балка, как вид фасонного проката, с момента своего появления признана одним из самых крепких конструкционных элементов, поэтому ее применение в строительстве и машиностроении так распространено. Изначально двутавр выполнен из низколегированной стали, иногда из углеродистой, но прочность ему обеспечивает совсем не материал, а специфическая, до мелочей продуманная форма профиля.

Инженерные особенности двутавровой балки

Применяя деревянный двутавр, можно одновременно решить сразу несколько задач.

Применение двутавровой балки из металла определяется ее габаритами и способом изготовления, но спектр использования того инженерного элемента чрезвычайно широк — от строительства жилищного, до крепления шахтных тоннелей, строительства мостов, колонн, даже космических пусковых установок.

Двутавр обладает высочайшей прочностью на изгиб, кручение и сжатие, благодаря чему может выдерживать огромные нагрузки как вертикальные, так и горизонтальные.

Огромные возможность каркасного жилищного домостроения позволили наладить устройство недорогих и надежных домов, выполненных полностью из дерева и древесных материалов. Но двутавровая балка и здесь нашла себе место, правда уже не в металле, а в дереве. Практика и расчеты показали, что двутавр имеет большую стойкость к кручению, чем брус прямоугольного или квадратного сечения, а к тому же позволяет экономить дорогую древесину. Но при этом здание остается таким же экологически чистым, а двутавровая деревянная балка легкой, прочной и доступной.

Двутавровая деревянная балка для перекрытия

Деревянное строительство становится популярнее год от года и все чаще инженеры-строители применяют в разработках именно деревянную двутавровую балку. Она отлично вписывается в технические требования по прочности, а по легкости и стабильности ей равных практически нет. По крайней мере, среди натуральных материалов. Применяют деревянный профиль во многих случаях, но по ряду причин самыми популярными стали:

  1. Деревянная балка для опалубки.
  2. Деревянный двутавр для устройства кровли.
  3. Для устройства перегородок и полов.
  4. Балки для устройства перекрытий.

В принципе, конструктивно эти виды балок мало чем отличаются, разница только в размерах и, как следствие, в принимаемой нагрузке. Двутавровые балки для устройства перекрытий имеют самое большое сечение, поскольку им предстоит выдерживать довольно высокие нагрузки. Принцип изготовления фасонного деревянного силового элемента всегда один, и сейчас мы коснемся некоторых особенностей изготовления и технологий, по которым изготавливается деревянная двутавровая балка своими руками.

Производство и размеры двутавровой балки из дерева

Деревянная двутавровая балка выполняется совершенно по другому принципу, чем металлическая, поскольку металлические двутавры, как правило, литые и только в редких случаях имеют сварную конструкцию. Деревянные балки состоят из трех частей:

Каждая из этих деталей изготовлена отдельно, а только потом они собираются в единую конструкцию. Стенкой может служить либо ориентированно-стружечная плита, либо фанера, а планки могут быть выполнены из клееного бруса, из цельного массива дерева. Между собой три элемента соединяются при помощи системы пазов, а фиксируются клеем.

Для изготовления двутавра своими руками или на производстве применяют несколько станков или многофункциональных насадок, в зависимости от размера балки.

  1. Станок фрезеровочный. На производстве фрезер используют для выполнения канавки под крепление стенки (не более 10% от длины балки), но в домашних условиях для этих целей вполне подойдет даже небольшая циркулярная дисковая пила или ручная дисковая пила. Главное — подобрать пильной диск в соответствии с толщиной стенки.
  2. Станок для порезки фанеры или OSB-плиты. Кроме непосредственно точной порезки плиты или фанеры по размерам, необходимо выполнить точные срезы к краю полосы под углом 45 градусов.
  3. Установка для склейки. Она наносит клей на дно паза в брусе и на стенку. После этого конструкция собирается
  4. Пресс для склейки. После сборки и склейки готовое изделие подается на сушку под прессом. Обычно под нагрузкой двутавр проводит около 5 минут, в зависимости от типа клея.
  5. При таком промышленном способе сборки, балка двутавровая деревянная цена которой при сборке самостоятельно, ниже, производится с пристойной производительностью, поэтому крупные строительные организации все чаще прибегают не к изготовлению двутавра своими силами, а к покупке готового изделия. Для частных застройщиков, конечно, выгоднее собирать деревянную двутавровую балку своими руками.

Двутавровая усиленная балка, облегченная, их преимущества

Деревянная двутавровая балка имеет массу преимуществ перед другими силовыми конструкциями в первую очередь тем, что она лишена таких недостатков бруса из дерева, как кручение и прогиб. Никакая усушка или повышенное содержание влаги не сможет повлиять на линейные размеры и форму готового изделия. Поэтому полы всегда будут идеально ровными и без скрипов, а кровельные конструкции не подвержены деформации.

К тому же, с точки зрения конструктивной целесообразности применения деревянных двутавров стоит отметить их отличную адаптацию под любые коммуникационные сети, под любые нагрузки, главное — все правильно просчитать. Балка может быть как усиленной, если ей предстоит выдерживать нагрузки определенного характера, так и наоборот, облегченной, что позволит легко манипулировать параметрами конструкции.

А это в свою очередь, даст несомненный экономический эффект, кроме того, оптимальный расчет нагрузки и надежную конструкцию. Поэтому, применяя деревянный двутавр, можно одновременно решить сразу несколько задач, при этом сэкономив неплохую сумму.

Производство деревянной двутавровой балки в домашних условиях

Производство деревянных двутавровых балок своими руками – очень выгодный и прибыльный бизнес, начать который под силу каждому! Деревянную двутавровую балку в первую очередь используют для изготовления перекрытий, создавая очень прочное и качественное основание для будущего полового настила.

Этот вид балки появился сравнительно недавно, но уже успел завоевать расположение и популярность среди строителей. Двутавр успешно применяется в каркасной технологии строительства загородных домов, помогая не только ускорить, но и удешевить возведение дома.

Деревянная двутавровая балка технические характеристики нагрузки

Какую нагрузку может выдержать двутавровая балка? По своим техническим характеристикам, деревянная двутавровая балка ничем не уступает металлическим и бетонным конструкциям, но при этом стоит в разы меньше.

Стоит так же отметить о том, как с помощью размещения двутавров можно увеличивать прочность перекрытий. Например:

  1. Расположенные рядом (по горизонтали) 2 двутавровые балки суммируют свою прочность к нагрузкам. То есть если одна балка выдерживает 300 кг, то в паре с такой же балкой перекрытие будет выдерживать 600кг.
  2. Расположенные балки одна на другую (по вертикали) способны выдерживать в 4 раза большую нагрузку. То есть если положить одну балку с прочностью в 300 кг, а сверху такую же и закрепить их между собой, то в паре они уже выдерживают вес в 1200кг.

Нагрузка на двутавровую балку таблица:

Размер пролетаРасстояние между балкамиСечение балки
(высота x ширина) в мм.
3м.1м.
0,5 м.
150×10
150×50
4м.1 м.
0,5 м.
200×100
150×100
5м.1 м.
0,5 м.
250×150
200×150
6м.1 м.
0,5 м.
250×180
200×150
7м.1 м.
0,5 м.
300×200
250×150

Примечание. Все данные приведены из расчета нагрузки на перекрытие около 400 кг/м 2 .

Конечно, при расчетах нужно еще учитывать:

  • качество материалов;
  • частота укладки балок;
  • отклонения размеров.

Если вы хотите несколько сэкономить на строительстве собственного дома или же заняться бизнесом по продаже двутавровых балок, тогда следует помнить, что ничего особо сложного в изготовлении этого вида перекрытий в домашних условиях нет. Деревянные двутавровые балки для междуэтажного и чердачного перекрытия позволяют выполнить весь процесс своими руками. Ведь перекрытия по деревянным балкам выполняется без использования подъемных кранов и другого вспомогательного оборудования. Весь процесс может выполнить один мастер самостоятельно. Такое перекроите – не скрепит и имеет массу других преимуществ.

Виды деревянных двутавровых балок

Для начала ознакомимся с разнообразием ассортимента этого стройматериала. Различают следующие серии двутавровых балок:

  1. БДК (балка двутавровая клееная). Используется в строительстве домов с короткими пролетами.
  2. БДКУ, БДКУ-Л. Такие балки имеют широкие ребра жесткости, отличаются высокой прочностью и наличием большой площади для гвоздевых креплений.
  3. СДКУ, СДКУ-Л. Эта двутавровая стойка является основой каркаса стен.
  4. БДКШ, БДКШ-Л. Широкая балка применяется в постройках с очень длинными пролетами. Также ее можно использовать в качестве стропил.
  5. СДКШ, СДКШ-Л. Балка применима для изготовления стеновых панелей.

Деревянная двутавровая балка своими руками

Для успешного старта нужна рулетка, циркулярная пила, клей по дереву, швеллера, хомуты и шлифовальная машинка. Основными материалами для изготовления послужат клееный брус и фанера, которую можно заменить на ОСП (Ориентированно-Стружечная Плита).

Клееный брус легко достать в любых строительных магазинах. Он отличается повышенной легкостью, надежностью и прочностью, податлив в обработке, поэтому для изготовления деревянных двутавровых балок подойдет идеально.

Прочная фанера или ОСП понадобится для изготовления центрального ребра жесткости, которое с двух сторон будет вставляться в подготовленный клееный брус.

Как сделать двутавровую деревянную балку своими руками:

  1. В нижнем и верхнем клееном брусе, предварительно нарезанном на одинаковые отрезки нужной длины, выпиливаем паз соответствующей глубины. Так получается основание нашей балки.
  2. Затем подготавливается ребро жесткости. Позаботьтесь, чтобы на его гранях не было никаких дефектов или неровностей. При их наличии либо зашкурьте ребро, либо замените на новое.
  3. Последним этапом идет фиксирование ребра жесткости в выпиленных в брусе пазах. Для этого используется специальный клей, обеспечивающий надежное крепление элементов друг с другом.
  4. После этого проконтролируйте, чтобы балки во время высыхания пребывали в полнейшем покое. Двигать и переносить их в это время категорически запрещено!

В процессе изготовления будет достаточно много опилок, чтобы параллельно заняться производством топливных брикетов.

Двутавровые балки – один из главнейших элементов будущего дома, на который оказывается постоянная нагрузка, поэтому к изготовлению следует подходить с максимальной ответственностью.

Рентабельность бизнес-идеи

В среднем на изготовление одной двутавровой балки уходит порядка 30 минут. Но если делать много деталей одновременно, тогда количество затраченного времени значительно уменьшается. К примеру, изготавливая 20 двутавров за раз. Сначала нарезают 40 клееных балок, затем вырезаются и шлифуются 20 ребер жесткости, а потом все это последовательно клеится. Здесь вам понадобится порядка 3-4 часов, в то время как при поштучном изготовлении вы затратили бы 10 часов и более.

Средняя продуктивность при самостоятельном изготовлении 5-ти метровых двутавровых балок без посторонней помощи составляет около 70 штук в день. Как мы уже отмечали, спешить никуда не следует, чтобы предотвратить допущение малейших просчетов.

Розничная цена деревянной двутавровой балки составляет 4,8$ за погонный метр (высота 200мм, сечение бруса 42×85, вес 5кг/м.п.). А себестоимость метра погонного метра ниже 3,5$. Следовательно, рентабельность у этого дела – довольно высокая, что делает производство двутавровых балок еще более привлекательным. Берем для наглядности в расчетах среднюю длину в 5 метров и получаем 25$ дохода с одной балки. Не сложно посчитать, что при активных продажах можно выйти на 2000$ в месяц.

При этом позаботьтесь о наличии большой мастерской. Но если объем продукции вырастет, тогда можно обойтись собственным гаражом. Также позаботьтесь о приобретении профессиональной циркулярной плиты. Расходы на ее покупку колеблются в пределах 700$.

Этот вид строительных материалов пользуется стабильно высоким спросом у потребителей.

Каркасные дома

В последнее время в строительной отрасли достаточно популярными стали постройки, возведенные по методу каркасной технологии. Подобный вид строительства считается относительно недорогим и позволяет сократить сроки возведения за счет использования отдельных каркасных элементов, изготовленных в заводских условиях и доставленных на объект строительства уже в готовом виде.

Будучи незаменимым помощником в строительстве зданий и сооружений различного назначения, двутавровая балка или двутавр получила свое название за свой специфический профиль в виде 2 соединенных букв «т». Отсюда Т-образный профиль носит название тавр, а балка считается двутавровой.

Содержание

Деревянные двутавровые балки: характеристика и особенности конструкции

Деревянная каркасная технология предполагает использование двутавровых балок перекрытия из клееного бруса с повышенными характеристиками к несущим нагрузкам. Благодаря относительно малой высоте сечения, Вы можете более экономно расходовать древесные ресурсы. Применение двутавровых балок, к примеру, для изготовления перекрытий позволяет увеличить нагрузку на конструкцию и существенно сократить сроки возведения. Если Вам предстоит перекрыть пролеты более 5 м, то оптимальным вариантом станет использование подобных двутавровых балок.

Что представляет собой двутавровая балка в разрезе? Прежде всего, это заготовка из ОСБ или фанеры, выступающая в роли ребра жесткости, вклеенной между брусками, в которых заранее отфрезерован паз. Высота балки определяется величиной максимальной нагрузки и может варьироваться от 140 мм до 470 мм.

Чем еще привлекательны двутавровые балки из дерева?

Помимо повышенной прочности при эксплуатации двутавровые балки превосходно сохраняют свою первоначальную геометрию и не гнутся при изменении влажности воздуха, а их особое строение позволяет производить монтаж даже в условиях отрицательных температур.

В качестве основы изготовления балок используются калиброванные сухие материалы. Следует отметить, что правильное хранение полностью исключает возникновение в заготовках «вертолетов» и «сабель», столь часто встречающихся при изготовлении перекрытий из бруса или досок.

В чем преимущество балок от пиломатериалов?

Прежде всего, отсутствием растрескиваний и кручений, которые могут быть вызваны усушкой пиломатериалов из-за высокого содержания в них влаги. В дальнейшем это приведет к появлению неровностей пола и раздражающим скрипам. Двутавровые балки обладают повышенной нагрузочной способностью и могут быть установлены на достаточно больших площадях без каких-либо возможных дефектов: трещин, усадки, изгибов. Конструкция балки позволяет легко прорезать отверстия для электропроводки, газа и воды, канализации и вентиляции.

По сравнению с конструкциями из традиционных пиломатериалов, балки имеют следующие преимущества:

  1. полное отсутствие изгибов и точные размеры двутавровой балки;
  2. прочность – возможность применения балок в пролетах больших дверей;
  3. бесшумность – правильная установка обеспечивает полное отсутствие скрипа полов;
  4. универсальность – балки можно использовать в конструкциях пола, стен и потолка;
  5. стабильность и износоустойчивость – не подвержены усадке и деформации;
  6. невысокая стоимость двутавровой балки и экономичность – обеспечивают значительную экономию материальных ресурсов;
  7. легкость производства деревянной двутавровой балки с помощью обычных плотницких инструментов;
  8. наличие гарантии на весь срок эксплуатации;
  9. экологическая безопасность.

Классификация деревянных двутавровых балок

Специалисты различают 2 типа двутавровых балок.

1. Балки опалубки.

Выступают в качестве элемента перекрытий опалубки и предназначены для оптимального распределения нагрузки от бетона и арматуры на стойки. В данном случае поверх накладывается палуба из фанеры ламинированной. Балка опалубки может быть изготовлена из березовой фанеры, ЛВЛ и хвойной древесины, обработанной специальным водонепроницаемым составом, который защищает балку от негативных воздействий внешней среды.

2. Балки перекрытий.

Используя двутавровые балки, Вы сможете облегчить технологию изготовления «черных» полов, поскольку процесс подшивания черепных брусов к лагам становится излишним, да и правильные формы значительно упрощают работы по настилу для дальнейшего обустройства чистовых полов.

Сегодня рынок строительных материалов представляет двутавровые деревянные балки длиной до 15 м, при этом некоторые фирмы предоставляют возможность изготовления балок нужной Вам длины под заказ, ускоряя тем самым сборку перекрытий на строительном объекте. Выбирая подходящую по высоте балку, Вы сумеете заложить необходимую толщину утеплителя.

Итак, подводя итоги, необходимо отметить, что деревянные двутавровые балки, цена которых весьма конкурентоспособна, считаются современным и наиболее эффективным строительным материалом, поскольку по техническим и эксплуатационным характеристикам во многом превосходят перекрытия из натурального массива, а по конструкционным характеристикам их можно поставить в один ряд с железобетонными и бетонными перекрытиями.

Несколько советов при создании полового покрытия с использованием двутавровых балок

Чтобы получить качественное половое покрытие следует соблюдать большую высоту деревянных балок при меньшем прогибе и более высокой жесткости полового покрытия. Используя сплошные блокировки в перекрытиях и подшивки потолков, минуя опосредующие элементы, Вы снизите до минимума уровень вибрации пола и улучшите общие характеристики.

На качество пола при использовании балок оказывают влияние следующие факторы:

  1. большая высота балки позволяет получить высокую жесткость пола и меньший прогиб;
  2. наличие чернового пола, который приклеивается к балкам или прибивается гвоздями, обеспечит Вам более высокую жесткость пола и уменьшит вероятность появления неприятного скрипа;
  3. чем больше высота двутавровой балки, тем более оптимальным и в то же время экономичным будет вариант обустройства пола.

Соблюдая все процедуры: верный расчет нагрузки, правильную установку, выбор опоры и рациональное использование крепежных деталей, в том числе и приклеивание, Вы гарантированно получите пол высокого качества.

Необходимо отметить, что для изготовления двутавровых балок своими руками, Вам придется воспользоваться обыкновенным плотницким инструментом. Относительно небольшой вес двутавровых балок и специфика конструкции позволяют удобно и экономично прокладывать коммуникации, причем это вовсе не повлияет на несущую способность готового сооружения. Поскольку изготовление балок осуществляется в заводских условиях на современном оборудовании, то качество готовой продукции контролируется специалистами и соответствует всем техническим нормам и требованиям.

Видеоролик youtube

Видеоролик наглядно показывает, что двутавровая балка – это идеальный вариант для создания надежного и долговечного полового покрытия.

Двутавровые балки металлические: сфера применения и особенности конструкции

Двутавровая балка представляет собой вид фасонного проката в форме горизонтального или наклонного бруса, выполненного из низколегированной или углеродистой стали высокого качества.

Габариты двутавровой балки определяются исходя из номеров, обозначающих расстояние между внешними гранями, которые могут располагаться под наклоном (У) или параллельно друг другу (П). Значения представлены в сантиметрах.

Сфера применения металлической двутавровой балки весьма обширна: строительство жилых домов (для армирования лифтовых шахт), промышленных зданий и сооружений, возведение мостов, колонн, тоннелей, шахт – то есть в тех местах, где необходимо противостоять повышенным нагрузкам. Повсеместное использование двутавра позволяет сократить вес несущих конструкций, а значит, снизить общие затраты на строительство объекта. В сфере машиностроения балки применяются для разработки и создания сложного и тяжёлого оборудования и машин.

С точки зрения инженерных особенностей, балка успешно перераспределяет вертикальные и горизонтальные нагрузки, работая на изгиб, Этот процесс успешно реализуется, благодаря жёсткости профиля балки. В качестве материала для изготовления металлической балки выступают различные сорта стали и всевозможные сплавы, в частности нержавеющие, которые достаточно распространены в строительстве зданий в условиях, благоприятных для возникновения коррозии.

Классификация металлических двутавровых балок

Сортамент двутавровых балок, представленный на рынке металлоконструкций, огромен: кроме многообразия размеров, балки отличаются обозначениями и видами. Для распознавания балки следует пользоваться следующими обозначениями: К1, К2, К3, К4, К5, Б1, Б2, Б3, Ш1, Ш2, Ш3, Ш4.

Буквой «К» обозначены колонные балки, выдерживающие огромные нагрузки. Если балка предназначена для меньших нагрузок, то лучше использовать широкополочные конструкции, маркируемые литерой «Ш». Для создания несущих конструкций такие балки играют роль опорных направляющих. Все обозначенные выше изделия отличаются наличием параллельно расположенных полок. Технология изготовления двутавровых балок строго регламентируется ГОСТом.

Балки с наклонными полками подразделяются на традиционные (Б) и специальные (М, С), которые могут применяться для создания подвесных путей и укрепления шахтных стволов. Балки с маркировкой «Б» изготавливаются строго в соответствии с ГОСТом 19425-74.

Вес балки можно узнать в специальной таблице. Для удобства покупателя указывается вес 1 метра балки.

Прочность металлического профиля зависит от длины балки, формы поперечного профиля, сырьевой базы и способа изготовления данного вида металлопроката.

Материалом изготовления сварных балок служит легированный и низколегированный стальной лист. Для получения двутавровой балки может быть сварной или горячекатаный метод изготовления. Для качественной сварки балок посредством сварочных аппаратов используется слой флюса, что позволяет создавать металлические конструкции нестандартной высоты и длины.

Технология изготовления двутавровой балки

Конструктивно двутавр состоит из двух поясов и стенки, которые присоединяются друг к другу с помощью угловых и стыковых швов. Процесс сварки стыковых швов является сложной и ответственной задачей, которая выполняется в первую очередь, когда отсутствуют закрепления в свариваемых листах.

Затем происходит сборка конструкции, согласно выбранного метода сварки поясных швов. Чаще всего она осуществляется с помощью одного или двух автоматов, когда вертикальная стенка расположена в горизонтальном состоянии. Соединив все конструктивные элементы, к балке крепятся ребра жесткости.

Для создания балки может быть использован метод ручной сварки поясных швов. Такой способ кардинально меняет последовательность сборки конструкции. К примеру, после установки вертикальной стенки на нижний пояс следует закрепить ребра жесткости, а затем установить верхний вес и зажать балку хомутами.

Значительно упрощают сборку двутавровой балки кондукторы – кантователи, которые избавят Вас от необходимости использовать прихватки, поскольку в этом случае элементы монтируются с помощью фиксирующего оборудования быстрого действия. Такой метод сборки позволяет организовать серийное и массовое производство конструкций.

Наиболее востребована сварная балка, поскольку она обладает неоспоримыми преимуществами.

Так, по сравнению с прокатной балкой, ее прочностные параметры значительно выше, а масса ниже на 30% – это достигается благодаря оптимальному расчету сечения, который, впрочем, оказывает влияние и на цену двутавровой балки, – делая ее, безусловно, дороже.

Двутавровые балки своими руками – это просто!

Постройки, которые возводятся каркасным методом, становятся все более популярными. Каркасный метод позволяет сэкономить на строительстве, так как считается недорогим. Сроки работы тоже сокращаются. Двутавровая балка или двутавр – это незаменимый помощник в сфере строительства. Благодаря данной статье, вы получите полезную информацию о технологии изготовления, а также узнаете, как сделать балки двутавровые деревянные без посторонней помощи.

Даже с учетом приемлемой цены, многие пользователи задаются вопросом: а не лучше ли изготовить двутавр самостоятельно? Во-первых, вам не нужно будет платить деньги за его транспортировку, во-вторых, с подгонкой в месте установки тоже не возникнет проблем. Давайте подробнее рассмотрим, как выглядит производство деревянных двутавровых балок в домашних условиях.

Какой материал выбрать?

Тот факт, что балки делаются из дерева, известен всем. Но какая именно древесина подойдет? Как показывает практика, лучше всего брать деревянный клееный брус. Он хорош тем, что меньше всего подвержен деформации. Конечно, исключить влагопоглощение невозможно. Однако по сравнению с другими видами деревянных заготовок, брус действительно почти не впитывает жидкость.

Вопрос выбора породы также остается открытым. Чтобы ответить на него, достаточно вспомнить, как сооружали дома наши предки. Особое внимание уделяли нижнему венцу, который нужно было оградить от воздействия влаги. Чаще всего для сруба брали лиственницу. В отличие от других пород (в том числе хвойных), лиственница содержит особую смолу, придающую уникальные свойства материалу. При намокании прочность дерева только повышается.

Стойку можно сделать из осб либо фанеры. В продаже встречается двутавровая деревянная балка в другом исполнении. Но если работы по изготовлению будут проводиться в домашних условиях, ориентируйтесь на указанные выше материалы. ОСБ несколько прочнее и долговечнее, так как имеют особый структурный состав.

Как ни странно, но мало кто обращает внимание на такой материал, как клей. А зря. Разновидности этого вещества отличаются друг от друга не только качеством, но и токсичностью. Обязательно учитывайте этот факт, когда будете покупать клей. Перед приобретением ознакомьтесь с его составом, особенно если монтаж будет проводиться в жилом строении. Чем меньше в составе «химии», тем лучше.

Технология производства балок

В отличие от металлических балок, двутавр выполняется по совершенно другому принципу. Ни сварка, ни литье не применяются. Деревянные балки собираются подобно конструктору из таких элементов: верхняя планка, нижняя планка, стенка. Каждый элемент изготавливается отдельно. Наличие пазов упрощает процесс сборки, для дополнительной фиксации используется клей.

Практически все производители в процессе изготовления используют следующие виды станков и насадок:

  1. Фрезеровочный станок. Позволяет выполнить канавку под крепление (до 10% длины балки). Естественно, позволить себе фрезер может далеко не каждый частный пользователь. Заменить его можно циркулярной либо ручной дисковой пилой.
  2. Станок для нарезки. Важно не только нарезать заготовки по размерам, но и выполнить максимально точные срезы под углом 45 градусов.
  3. Установка для склейки. Упрощает и существенно ускоряет процесс нанесения клея перед сборкой.
  4. Пресс для склейки. Когда сборка закончена, готовое изделие сушится под прессом. 5 минут будет вполне достаточно.

Сборка двутавровой балки

Производство начинается с отбраковки и тщательной просушки древесины. Когда материал готов к использованию, можно приступать:

  1. Изготовление планок. Пожалуй, важнейший технологический этап. От точности разметки будет зависеть надежность и долговечность балок, их способность выдерживать расчетную нагрузку. Нельзя допускать даже минимального перекоса стенки. Выборка ведется строго по осевой линии заготовки. Этот нюанс нужно учитывать и при разметке деталей под двутавровую балку, независимо от параметров самой планки.

Многие пользователи интересуются: какой должна быть глубина паза? Наш совет – ориентируйтесь на габариты стенки. Рекомендованная выборка – около 10% длины двутавровой балки.

  1. Стенка. Поскольку она монтируется в пазы бруса, соответствующие кромки необходимо стесать. Процесс сборки достаточно простой и сводится к промазке пазов клеем, установке в заготовку и накладке бруса сверху. Прижали, выровняли – готово!

В чем особенность работы?

Важно не только добиться прилегания всех элементов друг к другу, но и исключить любые перекосы, пока клей будет подсыхать. Советуем взять любое «железо» с подходящим профилем. Например, швеллер под размер планок. Листовой металл сгибается, ему придается нужная форма. Остается только наложить детали на двутавровую балку снизу, а сверху зафиксировать веревкой или хомутом.

В завершение – несколько практических рекомендаций:

  1. Мы специально обошли стороной расчет параметров двутавровой балки. Собрать ее самостоятельно действительно несложно, а вот рассчитать нагрузку под силу только профессионалам. Определить требуемую толщину, ширину сможет только опытный специалист.
  2. Всегда выполняйте осушку древесины перед сборкой. Если этого не сделать, после монтажа опорный элемент может «повести», а с ним и всю конструкцию.
  3. Использовать доску вместо фанеры или OSB не рекомендуется. Упомянутые выше материалы поддаются горячему прессованию, а значит, они гораздо плотнее.

Таким образом, нет ничего сложного ни в подготовке, ни в сборке двутавровых балок своими руками. Главное – сделать грамотные инженерные расчеты, учесть все особенности эксплуатации.

Как сделать деревянные двутавровые балки перекрытия своими руками – инструкция и чертежи

С ростом индивидуального строительства двутавровые балки перекрытия стали обретать все большую популярность в частном секторе. Их преимущества – отдельная тема, но один из плюсов опор этого типа отметить стоит. В отличие от металлических аналогов, двутавровые балки из древесины можно изготовить своими руками. Как это сделать, подробно рассматривается в данной статье.

Сфера применения деревянных двутавров не ограничивается лишь обустройством перекрытий. Они широко используются при возведении каркасных строений, монтаже настилов, перегородок и опалубок. Зная технологию и ряд особенностей промышленного производства таких изделий, можно изготовить образец любого типоразмера, под конкретное использование.

Ведь сделать двутавровую балку своими руками – значит, решить ряд проблем. Во-первых, с транспортировкой габаритной продукции. Во-вторых, с подгонкой ее по месту, так как покупные экземпляры могут в точности и не подойти.

Это не все, что предлагает рынок, но конструктивные особенности двутавров и их основные типоразмеры понятны.

Выбор материалов

Деревянные балки – понятие обобщенное. Для изготовления двутавра используется не только цельная древесина, но и изделия на ее основе (плитные, листовые, слоеные, прессованные и так далее).

Опорные части балки

Только брус. Благодаря правильной геометрии такие заготовки – один из лучших выборов для производства балок двутавровых. Другое дело – какой именно брус? Так как для опорного элемента первоочередное значение имеет прочность, то лучше ориентироваться не на профилированные заготовки, а на клееные. Разница между ними хорошо изложена здесь.

Отдельно следует остановиться на породе дерева. На эту тему рассуждать можно много, описывая плюсы и минусы той или иной древесины. Автор рекомендует для сборки двутавровой балки использовать лиственницу или изделия, которые изготовлены на ее основе.

Достаточно вспомнить, что именно это дерево всегда применялось для закладки нижних венцов срубов. Причина в том, что частично вбирая влагу, оно становится еще прочнее. Собственно, что и требуется, если думать о надежности и долговечности опорного элемента.

Стойка балки

Если собирать двутавр своими руками, то лучшее решение (хотя и не единственное) – плиты OSB или листы фанеры (многослойной). Здесь необходимо учитывать, о каком именно перекрытии идет речь. Если нагрузка незначительная, то можно обойтись более дешевыми листами ФК. Для возведения массивных конструкций однозначно – плиты ориентировано-стружечные, так как они намного прочнее.

Рекомендация простая – если речь идет о монтаже перекрытий или иных конструктивных элементов в жилом строении, то при выборе клея для древесины следует обратить пристальное внимание на его компонентный состав. Чем меньше токсичных веществ, тем лучше. Такие клеи имеют в маркировке обозначение ECO.

Порядок изготовления деревянной балки двутавровой

Подразумевается, что материалы просушены, отбракованы и готовы к использованию.

Планки

Наиболее важный технологический этап. От того, насколько точно произведена разметка, зависят долговечность двутавровой балки и ее способность держать расчетную нагрузку. Даже малейший перекос стенки будет иметь самые негативные последствия. Выборка древесины в брусе должна вестись строго по осевой линии заготовки. Это и учитывается при разметке деревянной детали под двутавровую балку. Причем независимо от линейных параметров планки.

Стенка

Так как она устанавливается в пазы, подготовленные в брусе, соответствующие кромки листа (плиты) следует немного стесать.

Сборка двутавровой балки

Сам процесс изготовления, когда все грамотно организовано, много времени не занимает.

  • Промазка клеем пазов в планках.
  • Установка в заготовку, которая является нижней, листовой или плитной стенки.
  • Накладка бруса сверху, прижим и выравнивание.

Особенность работы

Необходимо не только добиться плотного прилегания всех частей двутавровой балки, но и избежать их перекоса в процессе высыхания клея. Для этого следует использовать любое «железо» с соответствующим профилем. Можно взять готовый швеллер по размерам планок, согнуть листовой металл, придав ему нужную форму. Останется лишь эти детали наложить на собранную двутавровую балку снизу и сверху и зафиксировать хомутами или обмотать веревкой, как кокон.

Практические рекомендации

  • Расчет параметров двутавровой балки в зависимости от нагрузки лучше доверить профессионалу. Собрать ее своими руками несложно, а вот самостоятельно определить необходимые параметры (к примеру, толщину, ширину заготовок) сможет лишь специалист в этой области. Сэкономив на оплате его услуг, впоследствии можно потерять значительно больше на капитальном ремонте.
  • Не следует использовать изделия, изготовленные по единому шаблону, для разных условий применения. Опять-таки, из-за возможных отличий по предельной нагрузке.
  • Покупная древесина, даже промышленной осушки, характеризуется определенным уровнем влажности. Перед тем, как приступать к «конструированию» двутавровых балок и их сборке своими руками, пиломатериалы следует некоторое время выдержать в условиях, где они дополнительно просохнут. В противном случае есть риск, что после установки опорного элемента его поведет, а вместе с ним и всю конструкцию.
  • Производительность можно существенно повысить, если правильно организовать работу по изготовлению двутавров. Независимо от размеров балок, все они имеют идентичную конструкцию. Следовательно, целесообразно процесс подготовки разбить на несколько этапов. Например, раскрой материалов, шлифовка образцов, их обработка препаратами (антипирены, антисептики) и так далее. При выполнении однотипных операций экономия времени налицо. В этом случае на изготовление одного двутавра уйдет минут 15, не больше.
  • Решение использовать для стенки доску – не совсем правильное. Рекомендованные выше материалы из фрагментов дерева (фанера, OSB) в процессе изготовления подвергаются «горячему» прессованию. Значит, характеризуются большой плотностью. А вот о древесине такого не скажешь. Поэтому доска при сборке двутавровой балки используется крайне редко – при небольшой высоте изделия, и то, по необходимости. Причем берутся только плотные породы, а они стоят довольно дорого. Да и их защита от впитывания влаги потребует более интенсивной обработки. Вывод – такое решение экономически неоправданно.

Собственно, ничего сложного ни на этапе подготовки, ни в процессе сборки двутавровой балки своими руками нет. Если инженерные расчеты сделаны грамотно, с учетом всех особенностей эксплуатации, то самодельный опорный элемент получится ничуть не хуже заводского. А главное – в точности подойдет по месту установки.

Сделать самому балку двутавровую деревянную балку

Такие опорные элементы широко применяются в строительной сфере, особенно при обустройстве различных перекрытий. В продаже имеется несколько вариантов двутавровых балок, в производстве которых используется «чистая» древесина и материалы на ее основе. Средняя цена – 230 руб/п.м. – довольно приемлемая для большинства индивидуальных застройщиков.

Но есть ряд вопросов, которые наводят на мысль – а не проще ли изготовить деревянный двутавр своими руками? Во-первых, не возникнет проблемы с его транспортировкой, во-вторых, с подгонкой по месту установки. Ведь придется довольствоваться лишь тем, что предлагает рынок.

Как организовать самостоятельное «производство» деревянных двутавровых балок, что учесть – тема предлагаемой статьи.

Объяснять читателю отдельные нюансы изготовления балок двутавровых бессмысленно. Например, как сделать своими руками пазы для установки стоек. У каждого хозяина свой инструмент (цепная пила, фрезы или иное) и методика.

Но несколько замечаний общего плана лишними не будут:

  • Даже для перекрытий один и тот же двутавр использовать не стоит. Необходимо сделать точный расчет нагрузок. Деревянные балки имеют небольшой вес, но вот какой они сами способны выдержать? Поэтому если сборка и ведется своими руками, то определение оптимальных параметров двутавровой опоры лучше доверить профессионалу.
  • Перед началом «конструирования» все образцы из древесины следует высушить. Еще неизвестно, где и при каких условиях материал хранился до того, как был куплен. Несоблюдение этой рекомендации может привести к тому, что смонтированная двутавровая балка через некоторое время деформируется.

Содержание

    • 0.1 Выбор материала
    • 0.2 Брус
    • 0.3 Стойка
    • 0.4 Клей
  • 1 Особенности изготовления двутавровой деревянной балки
  • 2 Выбор материалов
    • 2.1 Опорные части балки
    • 2. 2 Стойка балки
    • 2.3 Клей
  • 3 Порядок изготовления деревянной балки двутавровой
    • 3.1 Планки
    • 3.2 Стенка
    • 3.3 Сборка двутавровой балки
    • 3.4 Особенность работы
    • 3.5 Практические рекомендации
    • 3.6 Преимущество №1. Удивительная прочность
    • 3.7 Преимущество №2. Точная геометрия
    • 3.8 Преимущество №3. Комфортный вес
    • 3.9 Преимущество №4. Изготовление в домашних условиях
    • 3.10 Преимущество №5. Практичность в утеплении
    • 3.11 Сверление отверстий для коммуникаций
    • 3.12 Узлы крепления балок со стеной
    • 3.13 Ошибка №1. Покупка неподготовленной древесины
    • 3.14 Ошибка №2.  Использование неподходящего клеевого состава
    • 3.15 Ошибка №3. Неправильное сопряжение балок
    • 3.16 Ошибка №4. Применение не тех крепежных элементов
    • 3.17 Ошибка №5. Задействование посторонних элементов
  • 4 Инженерные особенности двутавровой балки
  • 5 Двутавровая деревянная балка для перекрытия
  • 6 Производство и размеры двутавровой балки из дерева
  • 7 Двутавровая усиленная балка, облегченная, их преимущества

Выбор материала

Понятие древесина – общее. Что именно целесообразно использовать при изготовлении своими руками двутавровых балок?

Брус

Практика показывает, что лучше, если он будет клееный (о его характеристиках и преимуществах читайте здесь). Такие заготовки менее всего подвержены деформации. Если почитать различные описания готовой продукции, то практически все производители уверяют потенциального покупателя, что их строй/материал (наряду с другими достоинствами) не впитывает жидкости, следовательно, не разбухает и не гниет. Хотя даже далекий от этой сферы человек прекрасно понимает, что как ни обрабатывай древесину, полностью исключить влагопоглощение невозможно.

Немаловажен и вопрос о породе. Автор не собирается заниматься агитацией, а предлагает лишь вспомнить, как строили наши предки. Наиболее проблемная часть любого сруба – нижний венец. Его нужно было максимально оградить от воздействия влаги. Поэтому для него всегда брали лиственницу. Это дерево, в отличие от других хвойных пород, содержит не просто смолу, а особую. Она придает материалу уникальные свойства. Например, при намокании древесина становится только прочнее. Ну а что именно использовать – на усмотрение домашнего мастера.

Практика малоэтажного строительства показывает, что наиболее используемые типоразмеры двутавровых балок следующие:

Остается добавить, что минимально допустимое сечение бруса (мм) – 35 х 25. И это лишь для опалубки. Если использовать такой двутавр в качестве перекрытия, то заготовки придется монтировать как можно плотнее, а это – повышенный расход древесины. Следовательно, брус необходимо брать большего сечения.

Стойка

Основных вариантов два – из многослойной фанеры или ОСВ. Хотя в продаже встречаются двутавровые балки и других исполнений, для изготовления своими силами лучше ориентироваться на эти материалы. Предпочтительнее ОСВ, так как они обеспечат большую прочность и долговечность конструкции благодаря особому структурному составу и технологии производства.

Клей

Как правило, на это мало кто обращает внимание. Хотя все клеи отличаются друг от друга, в том числе, и токсичностью. Вот это и следует учесть. При выборе средства нужно ознакомиться с его составом, особенно если предполагается монтаж перекрытий из двутавровых балок в жилом строении. Рекомендация простая – чем меньше «химии», тем лучше.

Особенности изготовления двутавровой деревянной балки

  1. После подготовки брусьев в них делаются выпилы для последующей установки стойки. Она должна располагаться строго вертикально, поэтому особое внимание – точности разметки (ведется от продольной оси заготовок).
  2. Каждая плита перед использованием тщательно осматривается. Малейший дефект (а он скажется на несущей способности двутавровой балки) – причина для отбраковки. Кромки отобранных плит немного скашиваются, чтобы образцы лучше входили в пазы.
  3. Выпилы в брусьях промазываются клеящим составом; в нижний вставляется стойка, после чего накладывается верхний и прижимается.
  4. Сборка оставляется в таком положении до полного просыхания клея. Это время указывается в инструкции по применению состава.

Качественную стыковку всех элементов двутавровой балки можно обеспечить отрезками швеллера аналогичной длины. Они накладываются на бруски и стягиваются импровизированными хомутами (веревка, ремни с карабинами и тому подобное), до полного отвердевания клея. И только после этого деревянную балку-двутавр  можно использовать для обустройства перекрытия.

Процесс изготовления опор из древесины, как и выбор материалов, особых сложностей не представляет. Работа, выполненная своими руками, экономит и время, и деньги. Но это оправдано лишь в том случае, если расчеты нагрузок проведены на профессиональном уровне. Если нет полной уверенности, что это получится сделать самостоятельно, рисковать не стоит. Перекрытие – ответственная часть любой конструкции, и никакая экономия не может служить оправданием нарушению проектных параметров.

С ростом индивидуального строительства двутавровые балки перекрытия стали обретать все большую популярность в частном секторе. Их преимущества – отдельная тема, но один из плюсов опор этого типа отметить стоит. В отличие от металлических аналогов, двутавровые балки из древесины можно изготовить своими руками. Как это сделать, подробно рассматривается в данной статье.

Сфера применения деревянных двутавров не ограничивается лишь обустройством перекрытий. Они широко используются при возведении каркасных строений, монтаже настилов, перегородок и опалубок. Зная технологию и ряд особенностей промышленного производства таких изделий, можно изготовить образец любого типоразмера, под конкретное использование.

Ведь сделать двутавровую балку своими руками – значит, решить ряд проблем. Во-первых, с транспортировкой габаритной продукции. Во-вторых, с подгонкой ее по месту, так как покупные экземпляры могут в точности и не подойти.

Автор сразу оговаривает, что вникать в такие детали, чем и как сделать выборку древесины для получения пазов в заготовке и ряд других нюансов совершенно бессмысленно. У каждого хозяина свой собственный опыт, возможности и инструмент. Поэтому акцент – на домашнюю технологию сборки двутавровых балок, полный цикл их изготовления своими руками. Примеры заводских опорных образцов – на рисунке.

Это не все, что предлагает рынок, но конструктивные особенности двутавров и их основные типоразмеры понятны.

Выбор материалов

Деревянные балки – понятие обобщенное. Для изготовления двутавра используется не только цельная древесина, но и изделия на ее основе (плитные, листовые, слоеные, прессованные и так далее).

Опорные части балки

Только брус. Благодаря правильной геометрии такие заготовки – один из лучших выборов для производства балок двутавровых. Другое дело – какой именно брус? Так как для опорного элемента первоочередное значение имеет прочность, то лучше ориентироваться не на профилированные заготовки, а на клееные. Разница между ними хорошо изложена здесь.

Отдельно следует остановиться на породе дерева. На эту тему рассуждать можно много, описывая плюсы и минусы той или иной древесины. Автор рекомендует для сборки двутавровой балки использовать лиственницу или изделия, которые изготовлены на ее основе.

Достаточно вспомнить, что именно это дерево всегда применялось для закладки нижних венцов срубов. Причина в том, что частично вбирая влагу, оно становится еще прочнее. Собственно, что и требуется, если думать о надежности и долговечности опорного элемента.

Стойка балки

Если собирать двутавр своими руками, то лучшее решение (хотя и не единственное) – плиты OSB или листы фанеры (многослойной). Здесь необходимо учитывать, о каком именно перекрытии идет речь. Если нагрузка незначительная, то можно обойтись более дешевыми листами ФК. Для возведения массивных конструкций однозначно – плиты ориентировано-стружечные, так как они намного прочнее.

Клей

Рекомендация простая – если речь идет о монтаже перекрытий или иных конструктивных элементов в жилом строении, то при выборе клея для древесины следует обратить пристальное внимание на его компонентный состав. Чем меньше токсичных веществ, тем лучше. Такие клеи имеют в маркировке обозначение ECO.

Порядок изготовления деревянной балки двутавровой

Подразумевается, что материалы просушены, отбракованы и готовы к использованию.

Планки

Наиболее важный технологический этап. От того, насколько точно произведена разметка, зависят долговечность двутавровой балки и ее способность держать расчетную нагрузку. Даже малейший перекос стенки будет иметь самые негативные последствия. Выборка древесины в брусе должна вестись строго по осевой линии заготовки. Это и учитывается при разметке деревянной детали под двутавровую балку. Причем независимо от линейных параметров планки.

Часто встречающийся вопрос – какова глубина паза в брусе? Здесь нужно ориентироваться на габариты стенки. Рекомендуемая выборка дерева – порядка 10% от длины двутавровой балки.

Стенка

Так как она устанавливается в пазы, подготовленные в брусе, соответствующие кромки листа (плиты) следует немного стесать.

Сборка двутавровой балки

Сам процесс изготовления, когда все грамотно организовано, много времени не занимает.

  • Промазка клеем пазов в планках.
  • Установка в заготовку, которая является нижней, листовой или плитной стенки.
  • Накладка бруса сверху, прижим и выравнивание.

Особенность работы

Необходимо не только добиться плотного прилегания всех частей двутавровой балки, но и избежать их перекоса в процессе высыхания клея. Для этого следует использовать любое «железо» с соответствующим профилем. Можно взять готовый швеллер по размерам планок, согнуть листовой металл, придав ему нужную форму. Останется лишь эти детали наложить на собранную двутавровую балку снизу и сверху и зафиксировать хомутами или обмотать веревкой, как кокон.

Практические рекомендации

  • Расчет параметров двутавровой балки в зависимости от нагрузки лучше доверить профессионалу. Собрать ее своими руками несложно, а вот самостоятельно определить необходимые параметры (к примеру, толщину, ширину заготовок) сможет лишь специалист в этой области. Сэкономив на оплате его услуг, впоследствии можно потерять значительно больше на капитальном ремонте.
  • Не следует использовать изделия, изготовленные по единому шаблону, для разных условий применения. Опять-таки, из-за возможных отличий по предельной нагрузке.
  • Покупная древесина, даже промышленной осушки, характеризуется определенным уровнем влажности. Перед тем, как приступать к «конструированию» двутавровых балок и их сборке своими руками, пиломатериалы следует некоторое время выдержать в условиях, где они дополнительно просохнут. В противном случае есть риск, что после установки опорного элемента его поведет, а вместе с ним и всю конструкцию.
  • Производительность можно существенно повысить, если правильно организовать работу по изготовлению двутавров. Независимо от размеров балок, все они имеют идентичную конструкцию. Следовательно, целесообразно процесс подготовки разбить на несколько этапов. Например, раскрой материалов, шлифовка образцов, их обработка препаратами (антипирены, антисептики) и так далее. При выполнении однотипных операций экономия времени налицо. В этом случае на изготовление одного двутавра уйдет минут 15, не больше.
  • Решение использовать для стенки доску – не совсем правильное. Рекомендованные выше материалы из фрагментов дерева (фанера, OSB) в процессе изготовления подвергаются «горячему» прессованию. Значит, характеризуются большой плотностью. А вот о древесине такого не скажешь. Поэтому доска при сборке двутавровой балки используется крайне редко – при небольшой высоте изделия, и то, по необходимости. Причем берутся только плотные породы, а они стоят довольно дорого. Да и их защита от впитывания влаги потребует более интенсивной обработки. Вывод – такое решение экономически неоправданно.

Собственно, ничего сложного ни на этапе подготовки, ни в процессе сборки двутавровой балки своими руками нет. Если инженерные расчеты сделаны грамотно, с учетом всех особенностей эксплуатации, то самодельный опорный элемент получится ничуть не хуже заводского. А главное – в точности подойдет по месту установки.

Если вы слышали об инновационном методе легкого, и, в то же время, прочного и надежного строительства из балок необычного вида и заинтересовались им, значит, эта статья как раз для вас! Давно используемые за рубежом деревянные двутавровые балки перекрытия пока еще в новинку на отечественном рынке, хотя у них куда больше преимуществ, чем у любого другого материала. А, самое приятное во всем этом то, что их совершенно реально изготовить прямо в домашних условиях при помощи стандартных подручных инструментов. Строите дом своими силами? Тогда познакомьтесь еще с одной технологией, которая облегчит вам жизнь!

Для начала предлагаем вам посмотреть интересное видео про основные характеристики двутавровых балок:

Что такое двутавр, и в чем суть новой технологии строительства?

Двутавровые балки особенно популярны за рубежом: в Канаде и европейских странах, а в России они только набирают свою популярность. Причем в некоторых регионах их даже не найти в продаже! Почему? Если мировой опыт показывает, что такой строительный материал действительно качественный и надежный, как так получилось, что двутавровые балки не заняли лидирующие позиции на отечественном рынке?

Дело в том, что истинная русская душа мастера привыкла работать с крепкими и надежными материалами: массивными, которые тяжело поднять и которые внушают уважение одним своим только видом.

И перекрытие издавна привыкли строить из прочных больших и тяжелых деревянных балок или даже цельных бревен, но уж точно не из «хитрых» инновационных конструкций с тонкой перегородкой. А то, что здесь надежность обеспечивают все те же законы физики, без которых не обойтись ни в строительстве, ни в архитектуре – это уже другой вопрос.

И до сих пор большинство российских застройщиков готовы сделать балки перекрытия даже из металла, чем из двух планок и OSB. Хотя на самом деле такие балки обладают целым рядом преимуществ!

Чем хорош канадский метод строительства перекрытия?

Давайте рассмотрим все преимущества двутавровых балок как материала для строительства перекрытия:

Преимущество №1.

Удивительная прочность

Благодаря такой гениально продуманной конструкции довольно хрупкие на вид балки оказываются во много раз прочнее и надежнее обычных. Верхняя часть балки работает на изгиб, а нижняя – на растяжение. Т.е. здесь уже речь идет не об одном монолитном элементе, которому приходится принимать на себя оба вида нагрузки одновременно:

Преимущество №2. Точная геометрия

Второй очень важный момент: идеальная геометрия самих балок. Даже со временем они не прогибаются, не выкручиваются, не рассыхаются и не изменяют свои своих параметров. Как утверждают производители, даже через 100 лет такие балки будут вести себя все также, как через год после постройки.

Что это дает? Для начала – безупречно ровное перекрытие, на которое легко монтировать любое половое покрытие, особенно паркет и ламинат. Дело в том, что когда вы имеете дело с брусьями и обычными деревянными балками, то должны знать, что согласно стандартам нормам их прогиб может достигать 3 см! И, поверьте даже это уже ощутимо: пол будет просто «ходить» под вашими ногами. И подобное точно хорошо не скажется ни на одном половом покрытии (кроме дешевого линолеума, пожалуй).

И это нормально: натуральная древесина – материал живой, и для нее свойственно сжиматься, усыхать или, наоборот, набирать в себя влагу. А вот двутавровые балки уже изготавливается из клееной древесины, с применением особо прочного соединяющего состава, и своих размеров они не изменяют.

Преимущество №3. Комфортный вес

Следующий важный аспект: двутавровые балки достаточно легкие, чтобы поднять одну из них самостоятельно, а потому с подобной работой без проблем справляются два обычных рабочих. Что это дает?

Во-первых, вам не понадобится тяжелая техника, которая должна будет поднимать обычные деревянные балки или металлические.

Во-вторых, работы на высоте станут более безопасными, ведь никому на голову не свалится слишком тяжелая балка.

В-третьих, применение двутавровых балок позволят немало сэкономить на фундаменте, ведь нагрузка на него уже будет на порядок меньше. И, если брать во внимание, что до 50% бюджета строительства обычно идет на надежный, крепкий фундамент, который выдержит не только стены, но и не менее тяжелые балки, тогда экономия получается существенной.

Преимущество №4. Изготовление в домашних условиях

Двутавровые балки вы можете изготовить самостоятельно, если будете знать, какими должны быть их параметры и узлы соединения. И в итоге у вас будет не только уверенность в качестве перекрытия, но и немало сэкономленный бюджет.

Преимущество №5. Практичность в утеплении

И, наконец, последний приятный момент: двутавровые балки особенно удобны для утепления междуэтажного перекрытия и последующей отделки потолка:

Единственный неприятный момент заключается в том, что в России качественные двутавровые балки поставляют единицы компаний, и если уж их приобретать, то важно уметь правильно рассмотреть все технологические недочеты. Речь ведь идет о будущем перекрытии!

Каких параметров должна быть деревянная двутавровая балка перекрытия?

Вам наверняка интересно узнать, почему двутавровая балка называется именно так? Дело в том, что она состоит из двух основных элементов, которые напоминают соединенные буквы Т. А балка Т-образной формы, в свою очередь, называется тавром. Вот откуда произошло это необычное название.

Что представляет собой такая балка в разрезе? Прежде всего, это заготовка из OSB или фанеры, которые выступают в роли ребер жесткости. А для этого в балках предварительно фрезеруют паз нужной формы. Высота балки получается от 140 до 470 миллиметров, и на практике та оказывается достаточно жесткой на прогиб. Если говорить о выборе проекта балок для стандартного коттеджного строительства с самыми популярными пролетами до 6 м, наиболее выгодной будет балка высотой 302 мм.

Самыми первыми в России стали выпускаться наскоровские балки, и их обозначениями современные производители пользуются до сих пор. Их делят на серии в зависимости от толщины полок: на тонкие балки и широкополочные:

  • Тонкие окантовочные балки серии NJ. Это балки с толщиной полок 38 мм. Такие заготавливают для обустройства периметра внешнего контура перекрытия, там, где необходим проем под лестницу или для других нагруженных мест. Они бывают однослойным и многослойными.
  • Широкополочные балки серии NJH и NJU. Это балки с толщиной полок 64 мм или 89 мм, конкретно для несущих пролетов. Как вы понимаете, в таких местах нагрузка на балки наиболее сильна.

Вот как отличаются обе серии:

Отметим такой важный момент. В интернете часто можно встретить опасное заблуждение, согласно которому изготавливают деревянные двутавровые балки перекрытия: расчет производится по старой таблице наскоровских балок. Хотя на самом деле на то время еще не существовало СНиПов для двутавров, и эта таблица предполагала снеговую нагрузку около 90 кг/м, которые соответствуют как раз Ростовской области.

Но сегодня использовать такие данные неправильно, так как вы понимаете, что снеговая нагрузка может быть намного выше в более северных районах РФ. А поэтому руководствуйтесь только такой таблицей, которую составили уже современные производители:

Помните также, что не все виды двутавровых балок, которые сегодня применяются при строительстве, пригодны для устройства перекрытия. Например, двутавровые балки опалубки.

Как приобрести качественный двутавр для своего дома?

В заводских условиях двутавры изготавливают из ценной древесины хвойных пород: лиственницы или сосны. Если вы решили приобрести готовые двутавровые деревянные балки, дадим вам пару ценных советов:

  • Пункт 1. Обратите внимание на шов: должен быть заметен небольшой выход клея. Это нормально.
  • Пункт 2. По всей полке вырез должен быть конической формы, а сама OSB должна быть фрезерирована и вставлена правильно.
  • Пункт 3. OSB должна быть через каждые полметра пристрелена скобами прямо в полку. Это помогает сохранять давление до того, как полностью застынет клей.
  • Пункт 4. Вы имеете право попросить сертификат качества продукта и посмотреть, применяется ли нужный тип клея – тот, который допущен для клееных несущих конструкций.
  • Пункт 5. Проверьте, есть ли в сопутствующей документации протокол испытания образцов балок, их номер технических условий и выпуска.

Выглядеть качественные двутавровые балки должны так:

Здесь секрет кроется в том, такие балки предварительно хорошо высушены, тогда как обычная древесина все еще содержит определенный процент влажности. Да и сама конструкция балки позволяет легко прорезать отверстия в перекрытии для проведения канализации, вентиляции газа и воды, а в условиях строительства частного дома или коттеджа это – важный момент.

Что касается клеевого соединения заметим, что некоторые российские застройщики уже давно отказались от заказа сырья от более мелких фирм и приобретают заграничные двутавровые балки, т.к. отечественное производство двутавровых деревянных балок и его итоговое качество не всегда радует. Да и опыта мало, канадская технология пока еще слишком непривычна и не находит в нашей стране большого количества последователей. Вот поэтому порой проще изготовить двутавровую деревянную балку своими руками – здесь нет ничего сложного. А мы расскажем, что и как.

Как изготовить самостоятельно двутавровую балку?

Когда вы приступите к самостоятельному изготовлению заморской балки для строительства своего дома, то у вас уйдет около суток для первого образца, зато на второй день работа пойдет намного быстрее. Все делайте согласно такой пошаговой инструкции:

  • Шаг 1. Приобретите листы OSB толщиной 12 мм и нарежьте их на равные части.
  • Шаг 2. Далее вам понадобятся доски, в которых нужно сделать фрезу «ласточкин хвост» посередине доски, глубиной около 12-14 мм.
  • Шаг 3. Залейте специальный клей в отверстие и вставьте лист OSB.
  • Шаг 4. Чтобы быстро просушить участок, достаточно использовать обогреватель.

Главное при этом ни в коем случае не приобретать свежеспиленные или непросушенные доски, так как они могут непрогнозируемо повести себя в долгосрочной перспективе.

Высоту балки рассчитывайте по такому принципу:

  • Для листа с размерами 2440 мм оптимальным шагом балок будет 305, 406, 488 и 610 мм.
  • Для листа в 2500 мм рациональный шагом будет 312, 417 и 500 мм. А вот двутавровыебалки с шагом более 6 метров уже не применяют.

В заводских условиях двутавровые балки всегда фрезируются так, что прорезь у них получается как бы зауженой книзу, и лист OSB вклеивается в полку внатяг. Так лист и дерево прилегают наиболее плотно.

Для этого используется полиуретановый или меламиновый клей, а сам лист зажимают струбцинами и забивают еще дополнительно под углом 45 градусов по длине через каждые 20 см. На каждую такую балку уходит не более 2 часов, и уже через 6 часов ее можно устанавливать:

Соединяйте балки между собой при помощи специальных блок-вставок:

Вот небольшой видео-урок, как вставлять лист в древесину:

Как подготовить балки к монтажу?

И наконец, самый ответственный этап! Изготавливая деревянные двутавровые балки для строительства своего дома, еще задолго до их монтажа вам нужно точно просчитать пустоты в перекрытиях – для будущей прокладки инженерных коммуникаций. Конечно вы будете проводить сантехнические трубы, электрические кабеля и инженерные системы. И здесь важно определеть все изначально правильно, чтобы потом не допустить ослабление перекрытия.

Сверление отверстий для коммуникаций

А теперь также подойдем вплотную к такому важному вопросу, как правильно сверлить двутавровые деревянные балки. Дело в том, что это необходимо делать еще на земле – до монтажа. И здесь важно соблюсти все правила, иначе даже небольшие отверстия способны ослабить балку по всей длине.  Где именно могут располагаться сквозные отверстия в балках перекрытия зависит от того, по какой технологии они были произведены.

Так, у двутавровых балок отверстия должны быть не более 40 мм. Располагать их разрешено практически в любом месте между таврами, но только не ближе 150 мм к торцу балки или опоры на несущий элемент. Идеально, если такие отверстия будут располагаться прямо по центру относительно полок, а не выше или ниже. А максимально допустимый диаметр отверстия 10 см.

Кроме того следите за тем чтобы расстояние между соседними отверстиями было в 2 раза больше диаметра самого большого из них.

Узлы крепления балок со стеной

Если вы подготовили балки правильно, можете смело приступать их монтажу:

Вот основные узлы крепление двутавровых деревянных балок к стене:

В готовое перекрытие из деревянных двутавров вставьте утеплитель:

Как избежать в процессе опасных ошибок?

А теперь давайте разберем главные ошибки при изготовлении таких балок.

Ошибка №1. Покупка неподготовленной древесины

Если вы беретесь самостоятельно изготовить изготавить такое основание для перекрытия, помните, что в заводских условиях балки готовят по специальной технологии, используя только калиброванный сухой материал. Это позволяет полностью исключить возникновение перекручивания балок так называемым «вертолетом», которое нередко происходит при применении обычных деревянных балок и досок.

Вам наверняка будет интересно посмотреть на сам процесс заводского изготовления таких балок:

Ошибка №2.  Использование неподходящего клеевого состава

Нельзя для склейки элементов двутавровой балки использовать эпоксидную смолу. У нее достаточно слабая адгезия конкретно в древесине, и придется выжидать немало времени, пока она затвердеет. А вот полиуретановый клей как раз подходит хорошо. Главное преимущество его в том, что он не горит и при этом сам термоактивен. Говоря простым языком, чем выше температура, тем крепче становится само изделие.

И уж точно нельзя использовать в качестве клея ПВА, ведь он совершенно не предусмотрен для применения в таких конструкциях.

Ошибка №3. Неправильное сопряжение балок

Речь идет о перерасходе балок. Дело в том, что в отличие от обычных деревянных балок, двутавры не крепятся внахлест. Для их крепления необходимо приложить балки встык и закрепить при помощи перфорированных пластин. Но не перфорированной лентой, применение которой потом приведет к опрокидыванию балки! Причем место установки перфорированных пластин определяется точными инженерными расчетами.

Ошибка №4. Применение не тех крепежных элементов

Еще одна популярная ошибка – это крепление двутавровых балок к стене и заделка их места монтажной пеной. А на самом деле использовать можно исключительно специальные закладные элементы.

Нельзя также применять слабые кронштейны, ведь после этого уже нельзя будет гарантировать несущую способность такого перекрытия и существует риск обрушения всей конструкции.

Не крепят двутавровые балки также обычными саморезами. Ведь сам по себе саморез – это не конструкционный элемент, и он не рассчитан выдерживать повышенную нагрузку, и используется только для крепления легких и не несущих конструкций.

Обратите внимание и на размер кронштейна, достаточность его высоты. Соотношение высоты кронштейна и балки должно стремиться к единице, то есть быть почти одинаковым. Чем меньше кронштейн – тем хуже.

Ошибка №5. Задействование посторонних элементов

Неправильно также использовать дополнительные элементы, которые не были предусмотрены конструкцией. На самом деле стандартное крепление двутавра достаточно жесткое, и еще как-то закреплять его нет необходимости.

Мы подготовили для вас иллюстрацию, которая поможет разобраться с самыми типичными ошибками монтажа таких балок:

Следуйте нашим советам – и у вас все получится!

Двутавровая балка, как вид фасонного проката, с момента своего появления признана одним из самых крепких конструкционных элементов, поэтому ее применение в строительстве и машиностроении так распространено. Изначально двутавр выполнен из низколегированной стали, иногда из углеродистой, но прочность ему обеспечивает совсем не материал, а специфическая, до мелочей продуманная форма профиля.

Содержание:

  1. Инженерные особенности двутавровой балки
  2. Двутавровая деревянная балка для перекрытия
  3. Производство и размеры двутавровой балки из дерева
  4. Двутавровая усиленная балка, облегченная, их преимущества

Инженерные особенности двутавровой балки

применяя деревянный двутавр, можно одновременно решить сразу несколько задач

Применение двутавровой балки из металла определяется ее габаритами и способом изготовления, но спектр использования того инженерного элемента чрезвычайно широк — от строительства жилищного, до крепления шахтных тоннелей, строительства мостов, колонн, даже космических пусковых установок.

Двутавр обладает высочайшей прочностью на изгиб, кручение и сжатие, благодаря чему может выдерживать огромные нагрузки как вертикальные, так и горизонтальные.

Огромные возможность каркасного жилищного домостроения позволили наладить устройство недорогих и надежных домов, выполненных полностью из дерева и древесных материалов. Но двутавровая балка и здесь нашла себе место, правда уже не в металле, а в дереве. Практика и расчеты показали, что двутавр имеет большую стойкость к кручению, чем брус прямоугольного или квадратного сечения, а к тому же позволяет экономить дорогую древесину. Но при этом здание остается таким же экологически чистым, а двутавровая деревянная балка легкой, прочной и доступной.

Двутавровая деревянная балка для перекрытия

Деревянное строительство становится популярнее год от года и все чаще инженеры-строители применяют в разработках именно деревянную двутавровую балку. Она отлично вписывается в технические требования по прочности, а по легкости и стабильности ей равных практически нет. По крайней мере, среди натуральных материалов. Применяют деревянный профиль во многих случаях, но по ряду причин самыми популярными стали:

  1. Деревянная балка для опалубки.
  2.  Деревянный двутавр для устройства кровли.
  3.  Для устройства перегородок и полов.
  4.  Балки для устройства перекрытий.

В принципе, конструктивно эти виды балок мало чем отличаются, разница только в размерах и, как следствие, в принимаемой нагрузке. Двутавровые балки для устройства перекрытий имеют самое большое сечение, поскольку им предстоит выдерживать довольно высокие нагрузки. Принцип изготовления фасонного деревянного силового элемента всегда один, и сейчас мы коснемся некоторых особенностей изготовления и технологий, по которым изготавливается деревянная двутавровая балка своими руками.

Производство и размеры двутавровой балки из дерева

Деревянная двутавровая балка выполняется совершенно по другому принципу, чем металлическая, поскольку металлические двутавры, как правило, литые и только в редких случаях имеют сварную конструкцию. Деревянные балки состоят из трех частей:

  •  Верхней планки.
  •  Нижней планки.
  • Стенки.

Каждая из этих деталей изготовлена отдельно, а только потом они собираются в единую конструкцию. Стенкой может служить либо ориентированно-стружечная плита, либо фанера, а планки могут быть выполнены из клееного бруса, из цельного массива дерева. Между собой три элемента соединяются при помощи системы пазов, а фиксируются клеем.

Для изготовления двутавра своими руками или на производстве применяют несколько станков или многофункциональных насадок, в зависимости от размера балки.

  1.  Станок фрезеровочный. На производстве фрезер используют для выполнения канавки под крепление стенки (не более 10% от длины балки), но в домашних условиях для этих целей вполне подойдет даже небольшая циркулярная дисковая пила или ручная дисковая пила. Главное — подобрать пильной диск в соответствии с толщиной стенки.
  2.  Станок для порезки фанеры или OSB-плиты. Кроме непосредственно точной порезки плиты или фанеры по размерам, необходимо выполнить точные срезы к краю полосы под углом 45 градусов.
  3.  Установка для склейки. Она наносит клей на дно паза в брусе и на стенку. После этого конструкция собирается
  4. Пресс для склейки. После сборки и склейки готовое изделие подается на сушку под прессом. Обычно под нагрузкой двутавр проводит около 5 минут, в зависимости от типа клея.
  5. При таком промышленном способе сборки, балка двутавровая деревянная цена которой при сборке самостоятельно, ниже, производится с пристойной производительностью, поэтому крупные строительные организации все чаще прибегают не к изготовлению двутавра своими силами, а к покупке готового изделия. Для частных застройщиков, конечно, выгоднее собирать деревянную двутавровую балку своими руками.

Двутавровая усиленная балка, облегченная, их преимущества

Деревянная двутавровая балка имеет массу преимуществ перед другими силовыми конструкциями в первую очередь тем, что она лишена таких недостатков бруса из дерева, как кручение и прогиб. Никакая усушка или повышенное содержание влаги не сможет повлиять на линейные размеры и форму готового изделия. Поэтому полы всегда будут идеально ровными и без скрипов, а кровельные конструкции не подвержены деформации.

К тому же, с точки зрения конструктивной целесообразности применения деревянных двутавров стоит отметить их отличную адаптацию под любые коммуникационные сети, под любые нагрузки, главное — все правильно просчитать. Балка может быть как усиленной, если ей предстоит выдерживать нагрузки определенного характера, так и наоборот, облегченной, что позволит легко манипулировать параметрами конструкции.

А это в свою очередь, даст несомненный экономический эффект, кроме того, оптимальный расчет нагрузки и надежную конструкцию. Поэтому, применяя деревянный двутавр, можно одновременно решить сразу несколько задач, при этом сэкономив неплохую сумму.

Сделать самому балку двутавровую деревянную балку

Изготовление деревянных двутавровых балок своими руками

Отечественные строители совсем недавно открыли для себя каркасное строительство, которое давно и с успехом практикуется в зарубежной архитектуре. В частности, двутавровые деревянные элементы широко применяются теперь и у нас, и в Канаде, потому что климатические условия идентичны, и подобные балки отлично подходят для перекрытий. На рынке продаются разные вариации подобных балок, но не всегда их цена радует, хотя и является приемлемой в средних значениях, и многие застройщики предпочитают закупать балки у производителей.

А разве не было бы интереснее сделать балки перекрытия самому? Отпадут все проблемы с транспортировкой и не нужно будет подгонять материал по месту установки.

Не всегда нужно быть благодарным только тому, что есть на рынке, если самостоятельно можно сделать гораздо более интересный конечный продукт.

Глубокие детали производства самих балок описывать нет смысла, так как каждый строитель, даже при установке обычных стоек, имеет свою методику и способы постройки, свой набор инструментов и понимание вопроса. Статья дает общее представление об изготовлении деревянных двутавровых балок своими руками.

Выбор материала

Это один из ключевых моментов в работе. Дерево дереву рознь, и очень многое будет зависеть от того, какие балки получатся и что рациональнее использовать в строительстве.

  • Брус. Лучший брус – клееный, так он меньше всего деформируется и реже подвержен подгниванию и разбуханию. Этот стройматериал – фаворит производителей, которые в многочисленных рекламах хвалят его свойства и долговечность. Но всегда стоит помнить, что даже самый прочный материал не может исключить поглощение жидкости со временем.
  • Лиственница. Порода избираемого дерева тоже имеет немаловажное значение. Очень тяжело работать с нижним венцом любого сруба, поэтому тут, как делали ранее до нас наши предки, просто идеально подойдет лиственница. Хоть это и хвойное дерево, у него особенная смола, которая наделяет древесину отличительными свойствами – при намокании она прочнеет. А ведь венец важно максимально оградить от влаги.

Стоит заметить, что минимальное сечение бруса для опалубки, которое можно позволить, будет составлять 35 мм. Брус должен быть больших сечений, чтобы избежать лишнего расхода дерева.

Какие инструменты нужны?

Помимо стандартных инструментов, необходимых в строительстве, для данной работы следует сделать акцент на двух составляющих.

  • Стойка. Тут выбора не очень много – можно брать как фанеру, так и основные варианты – листы ДСП или ОСБ, которые значительно превосходят ДВП по техническим характеристикам. На рынке представлено множество альтернативных вариантов, но тут лучше именно старая школа. Желательно ориентироваться на стружечные плиты – они надежнее и долговечнее.
  • Клей. Как правило, мало кто берет в расчет, что выбор клея тоже играет существенную роль, особенно при работе с деревом. Токсичность тут крайне нежелательна, а поэтому чем натуральнее и безопаснее клеевой состав, тем лучше, особенно при строительстве дома или другого жилого комплекса (коттедж, дача).

Изготовление

Когда бруски будут готовы, нужно заняться выпилом, чтобы впоследствии сделать ровную вертикальную стойку.

Осмотрите внимательно каждую плиту, не должно быть даже малейшего дефекта, иначе балка не сможет держать вес. Не бойтесь браковать. Да, денег, потраченных на плиту, может быть жалко, но гораздо больше денег придется выкинуть, если вся конструкция будет испорчена.

Отобранные плиты надо немного скосить у кромки, чтобы они ровно входили в паз.

Смазать спилы клеем и прижать верхний к нижнему. Подождать, пока клей полностью высохнет: время ожидания должно быть описано в инструкции.

Качественную стыковку всех элементов двутавровой балки можно обеспечить подрезкой прогонов из швеллера той же длины. Их надо наложить на брусья, и стянуть веревкой или обрезками плотной ткани, если хватит соответствующей длины, и дождаться, когда клей полностью станет твердым. Только после готовности клея балка готова к использованию.

При изготовлении самих опор не должно возникнуть никаких проблем.

Самое главное – производить все необходимые расчеты, не стесняться просить совета, и если не получается – обращаться к профессиональным строителям, даже с расчетами. Тут нельзя рисковать, так как перекрытие – начало начал любой конструкции, и нарушение верных параметров чревато травмами и крушением дома.

Типичные ошибки

Разберемся, что нужно учесть, чтобы не сделать опасные оплошности, и что может пойти не так при производстве балок.

Ошибка №1

Приобретение неподготовленного сырья. Если вы решили самостоятельно сделать двутавровые деревянные балки для перекрытия, то нужно не забывать о том, что в условиях производства все изготавливается по особой технологии, и применяется калиброванная сухая фурнитура, что не дает балкам и доскам перекручиваться и приобретать неправильные формы.

Ошибка №2

Приобретение и использования неподходящего или чересчур дешевого клея. Например, как бы ни был привлекателен выбор смоляного клеевого состава, это абсолютное нет при работе с двутавровыми балками. У эпоксидной смолы очень плохие клеящие свойства, и для ее затвердевания нужно слишком большое количество времени.

Лучшим выбором клея остается полиуретановый. Он термически активный, но сам не возгорается, а при работе с деревом это очень важно.

Конечно же, стоит отметить, что не подойдет клей ПВА, какими бы волшебными клейкими свойствами он ни обладал. Клей «Момент» тоже неуместен в данном случае.

Ошибка №3

Неверное сопряжение самих балок. Здесь надо понимать, что это не простые деревянные, но двутавровые балки, и крепить их внахлест – большая ошибка. Их необходимо приложить встык и закрепить пластинами.

Нельзя использовать перфорированную ленту, чтобы впоследствии балки не опрокинулись. Нужно использовать точные расчеты по калькулятору.

Ошибка №4

Использование неправильных крепежей. Самым несуразным кажется использование строителями монтажной пены для заделывания отверстий. Закладка должна быть строго специальная. Возбраняется использовать неправильный доугун, это нарушит несущую способность перекрытия, и вся конструкция может обрушиться.

Не используются также в отношении двутавровых балок обыкновенные шурупы, так как сами по себе они не выдерживают серьезные нагрузки. Следует помнить, что шурупы не являются конструкционными деталями – они могут лишь прикрепить что-то легкое по весу. Обратите также внимание на доугун – если его высота недостаточна, то использовать нельзя. Размер тоже имеет значение – маленький кронштейн недопустим.

Ошибка №5

Использование сторонних деталей, не предусмотренных конструкцией. Не нужно ничего дополнительно подкреплять просто «для страховки». Обычное крепление двутавровых балок и так плотное и не требует излишних деталей. На рисунке показаны типичные ошибки при монтаже.

Полезные рекомендации

Не стоит пренебрегать общими рекомендациями, советами и замечаниями.

  • Не используйте одинаковый двутавр для перекрытий, меняйте его.
  • Точно рассчитайте нагрузки. Для этого можно использовать разные калькуляторы онлайн или сделать расчет самостоятельно.
  • Если сомневаетесь, будет лучше обратиться за советом к профессионалам. Нельзя допустить, чтобы балки были поставлены криво – это может остановить всю стройку и в конечном итоге опасно для конструкции.
  • Все дерево подлежит качественной просушке. Это поможет избежать возможной деформации в будущем, ведь неизвестно, как продукция хранилась до того, как попала к вам в руки, на каких складах была.

Конечно же, можно просто использовать брус в разных частях каркаса, но это не всегда выгодно с точки зрения экономии. Изготовление двутавровой балки своими руками и её применение технологически более рационально.

Именно когда мы комбинируем листы ОСБ и брус, то получается наиболее прочная и долговечная конструкция, оптимальная по своим строительным характеристикам:

  • жаро- и морозостойкость;
  • сопротивляемость нагрузкам и погодным условиям;
  • относительно легкий вес.

Хотя всегда можно комбинировать различные элементы самодельного двутавра и конфигурации для самых разных каркасных нужд. Поэтому, и особенно это касается строительства, всегда нужно пробовать и не бояться ошибиться. Принять решение построить что-то своими руками – повод для большой гордости, ведь долгие годы вы будете любоваться плодами своего труда.

Но если вы решились строить что-то самостоятельно, нужно подходить к этому ответственно с самого основания, потому что именно с него и будет дальше начинаться всё строение, и уже с базы все должно быть идеально, чтобы конструкция была прочной и ровной.

О том, как производят деревянные двутавровые балки, смотрите далее.

Как сделать деревянные двутавровые балки перекрытия своими руками — пошаговая инструкция

Такие опорные элементы широко применяются в строительной сфере, особенно при обустройстве различных перекрытий. В продаже имеется несколько вариантов двутавровых балок, в производстве которых используется «чистая» древесина и материалы на ее основе. Средняя цена – 230 руб/п.м. – довольно приемлемая для большинства индивидуальных застройщиков.

Но есть ряд вопросов, которые наводят на мысль – а не проще ли изготовить деревянный двутавр своими руками? Во-первых, не возникнет проблемы с его транспортировкой, во-вторых, с подгонкой по месту установки. Ведь придется довольствоваться лишь тем, что предлагает рынок.

Как организовать самостоятельное «производство» деревянных двутавровых балок, что учесть – тема предлагаемой статьи.

Объяснять читателю отдельные нюансы изготовления балок двутавровых бессмысленно. Например, как сделать своими руками пазы для установки стоек. У каждого хозяина свой инструмент (цепная пила, фрезы или иное) и методика.

Но несколько замечаний общего плана лишними не будут:

  • Даже для перекрытий один и тот же двутавр использовать не стоит. Необходимо сделать точный расчет нагрузок. Деревянные балки имеют небольшой вес, но вот какой они сами способны выдержать? Поэтому если сборка и ведется своими руками, то определение оптимальных параметров двутавровой опоры лучше доверить профессионалу.
  • Перед началом «конструирования» все образцы из древесины следует высушить. Еще неизвестно, где и при каких условиях материал хранился до того, как был куплен. Несоблюдение этой рекомендации может привести к тому, что смонтированная двутавровая балка через некоторое время деформируется.

Выбор материала

Понятие древесина – общее. Что именно целесообразно использовать при изготовлении своими руками двутавровых балок?

Практика показывает, что лучше, если он будет клееный (о его характеристиках и преимуществах читайте здесь). Такие заготовки менее всего подвержены деформации. Если почитать различные описания готовой продукции, то практически все производители уверяют потенциального покупателя, что их строй/материал (наряду с другими достоинствами) не впитывает жидкости, следовательно, не разбухает и не гниет. Хотя даже далекий от этой сферы человек прекрасно понимает, что как ни обрабатывай древесину, полностью исключить влагопоглощение невозможно.

Немаловажен и вопрос о породе. Автор не собирается заниматься агитацией, а предлагает лишь вспомнить, как строили наши предки. Наиболее проблемная часть любого сруба – нижний венец. Его нужно было максимально оградить от воздействия влаги. Поэтому для него всегда брали лиственницу. Это дерево, в отличие от других хвойных пород, содержит не просто смолу, а особую. Она придает материалу уникальные свойства. Например, при намокании древесина становится только прочнее. Ну а что именно использовать – на усмотрение домашнего мастера.

Практика малоэтажного строительства показывает, что наиболее используемые типоразмеры двутавровых балок следующие:

Остается добавить, что минимально допустимое сечение бруса (мм) – 35 х 25. И это лишь для опалубки. Если использовать такой двутавр в качестве перекрытия, то заготовки придется монтировать как можно плотнее, а это – повышенный расход древесины. Следовательно, брус необходимо брать большего сечения.

Стойка

Основных вариантов два – из многослойной фанеры или ОСВ. Хотя в продаже встречаются двутавровые балки и других исполнений, для изготовления своими силами лучше ориентироваться на эти материалы. Предпочтительнее ОСВ, так как они обеспечат большую прочность и долговечность конструкции благодаря особому структурному составу и технологии производства.

Как правило, на это мало кто обращает внимание. Хотя все клеи отличаются друг от друга, в том числе, и токсичностью. Вот это и следует учесть. При выборе средства нужно ознакомиться с его составом, особенно если предполагается монтаж перекрытий из двутавровых балок в жилом строении. Рекомендация простая – чем меньше «химии», тем лучше.

Особенности изготовления двутавровой деревянной балки

  1. После подготовки брусьев в них делаются выпилы для последующей установки стойки. Она должна располагаться строго вертикально, поэтому особое внимание – точности разметки (ведется от продольной оси заготовок).
  2. Каждая плита перед использованием тщательно осматривается. Малейший дефект (а он скажется на несущей способности двутавровой балки) – причина для отбраковки. Кромки отобранных плит немного скашиваются, чтобы образцы лучше входили в пазы.
  3. Выпилы в брусьях промазываются клеящим составом; в нижний вставляется стойка, после чего накладывается верхний и прижимается.
  4. Сборка оставляется в таком положении до полного просыхания клея. Это время указывается в инструкции по применению состава.

Качественную стыковку всех элементов двутавровой балки можно обеспечить отрезками швеллера аналогичной длины. Они накладываются на бруски и стягиваются импровизированными хомутами (веревка, ремни с карабинами и тому подобное), до полного отвердевания клея. И только после этого деревянную балку-двутавр можно использовать для обустройства перекрытия.

Процесс изготовления опор из древесины, как и выбор материалов, особых сложностей не представляет. Работа, выполненная своими руками, экономит и время, и деньги. Но это оправдано лишь в том случае, если расчеты нагрузок проведены на профессиональном уровне. Если нет полной уверенности, что это получится сделать самостоятельно, рисковать не стоит. Перекрытие – ответственная часть любой конструкции, и никакая экономия не может служить оправданием нарушению проектных параметров.

Как сделать деревянные двутавровые балки перекрытия своими руками

Подобные опорные элементы широко используются в строительной области, в особенности при обустройстве разных перекрытий. В продаже существует ряд альтернатив двутавровых балок, в изготовлении которых применяется «чистая» древесина и материалы на её основе. Средняя стоимость – 500 руб/п.м. – достаточно приемлемая для многих индивидуальных застройщиков.

Но есть несколько задач, которые наводят на мысль – а не легче ли сделать древесный профиль собственными руками? Во-первых, не возникнет проблемы с его перевозкой, во-вторых, с подгонкой по месту монтажа. Ведь придется ограничиваться только тем, что дает рынок.

Как осуществить самостоятельное «производство» деревянных двутавровых балок, что учесть – тема предлагаемой статьи.

Объяснять читателю отдельные аспекты производства балок двутавровых бессмысленно. К примеру, как сделать собственными руками пазы для установки стоек. У любого хозяина собственный инструмент (цепная пила, фрезы либо иное) и методика.

Но ряд замечаний общего плана лишними не станут:

На нашем сайте Вы можете ознакомиться с различными технологиями строительства:

– I-STRONG
– Дома из СИП панелей
– Каменные дома

Даже для перекрытий один и тот же двутавр использовать не стоит. Следует сделать точный расчет нагрузок. Древесные балки обладают небольшой массой, но вот какой они сами готовы выдержать? По этой причине в случае если монтаж и проводится собственными руками, то определение оптимальных характеристик двутавровой опоры правильнее поручить специалисту.

Перед началом «конструирования» все образцы из древесины необходимо высушить. Ещё неизвестно, в каком месте и при каких обстоятельствах использованный материал хранился до этого, как был приобретен. Нарушение данной рекомендации может послужить причиной к тому, что установленная двутавровая опора через определенное время деформируется.

Выбор материала

Понятие древесина – общее. Что непосредственно рационально применять при производстве собственными руками двутавровых балок?

Практика показывает, что правильнее, если он будет клееный. Подобные заготовки менее всего подвергаются деформации. Если прочесть разнообразные описания готовой продукции, то почти все без исключения изготовители заверяют потенциального покупателя, что их строй/материал (наравне с другими плюсами) не впитывает жидкость, следовательно, не разбухает и не гниет.

Практика малоэтажного строительства показывает, что наиболее применяемые типоразмеры двутавровых балок следующие:

Основных вариантов два – из многослойной фанеры или ОСВ. Хотя в продаже встречаются двутавровые балки и иных исполнений, для производства собственными мощностями правильнее ориентироваться на эти материалы. Предпочтительнее ОСВ, так как они гарантируют значительную надежность и долговечность конструкции благодаря особому структурному составу и технологии изготовления.

Как правило, на это мало кто акцентирует внимание. Хотя все клеи отличаются друг от друга, в том числе, и токсичностью. Вот это и необходимо учитывать. При выборе средства необходимо ознакомиться с его составом, особенно если подразумевается монтаж перекрытий из двутавровых балок в жилом строении. Рекомендация элементарная – чем меньше «химии», тем правильнее.

Особенности производства двутавровой деревянной балки

  1. После подготовки брусьев в них делаются выпилы с целью последующей установки стойки. Она должна располагаться строго в вертикальном положении, поэтому особое внимание – точности разметки (ведется от продольной оси заготовок).
  2. Каждая плита перед применением основательно осматривается. Незначительный недостаток (а он отразится на несущей способности двутавровой балки) – причина для отбраковки. Кромки отобранных плит немного скашиваются, чтобы образцы лучше входили в пазы.
  3. Выпилы в брусьях промазываются клеящим составом; в нижний вставляется стойка, после чего накладывается верхний и прижимается.
  4. Сборка оставляется в таком состоянии до абсолютного просыхания клея. Это время указывается в инструкции по использованию состава.

Качественную стыковку всех элементов двутавровой балки можно гарантировать отрезками швеллера аналогичной длины. Они накладываются на бруски и стягиваются импровизированными хомутами (веревка, ремни с карабинами и тому подобное), вплоть до абсолютного отвердевания клея.

И только лишь после этого древесную балку-двутавр можно применять для обустройства перекрытия.

Процесс производства опор из древесины, как и выбор материалов, особых сложностей не предполагает. Работа, сделанная собственными руками, экономит и время, и средства. Однако это целесообразно только в том случае, если расчеты нагрузок проведены на профессиональном уровне. В случае если нет полной уверенности, что это удастся совершить самостоятельно, подвергать себя риску не нужно. Перекрытие – ответственная часть любой конструкции, и никакая экономия не может быть оправданием нарушению проектных характеристик.

Назначение

Двутавровая балка получила свое название за счет уникальной конструкции. Вид, имеющий Т-образную конфигурацию, называется тавром. Поскольку сечение рассматриваемой конструкции похоже на 2 буквы Т, она приобрела название двутавровой. Её сечение можно сравнить и с буквой Н. Подобные двутавры обладают увеличенной прочностью. При сравнении с обычным профилем можно понять, насколько двутавровые балки оказываются более надежными. Они обладают прочностью, в 7 раз большей обычного профиля. При этом их прочность выше в 30 раз.

Благодаря большому количеству положительных характеристик материал достаточно широко используется в области строительства. Он особенно популярен при создании конструкций каркасного типа. Помимо изделий из металла, при создании различных конструкций могут использоваться и двутавры из бревна.

Даже под большой нагрузкой эти пиломатериалы не будут прогибаться. Они не станут изменять форму, что считается значимым превосходством при возведении разных систем. В ходе постройки частного здания древесные двутавры укладывают для монтажа перекрытий. Их стоимость не очень высокая, по этой причине такие элементы пользуются популярностью среди частных застройщиков. Главное – грамотно подготовить элементы конструкции. Это даст возможность сделать ее долговечной и надежной.

Двутавры отличаются по конструкции. Они могут быть стандартными и с широкой полкой. Первые имеют полку 64х39 мм. Вторые – 89х39 мм.

Самыми прочными из представленных считаются двутавры, серии L (клееный шпон). В их изготовлении используется LVL-брус. Благодаря LVL-брусу можно выполнить элементы до 12 метров в длину. При этом это не отражается на стоимость.

В независимости от того, какой материал применялся для изготовления балок, они характеризуются достаточно высоким уровнем жесткости и прочности. По этой причине конкурентов у подобных изделий достаточно мало. Помимо этого, такие элементы отличаются легкостью. Его транспортировка не составляет сложностей. Балки стоят относительно недорого, что привлекает большинство потребителей. Работы с материалом проводятся весьма просто.

Двутавровые балки своими руками – это просто!

Постройки, которые возводятся каркасным методом, становятся все более популярными. Каркасный метод позволяет сэкономить на строительстве, так как считается недорогим. Сроки работы тоже сокращаются. Двутавровая балка или двутавр – это незаменимый помощник в сфере строительства. Благодаря данной статье, вы получите полезную информацию о технологии изготовления, а также узнаете, как сделать балки двутавровые деревянные без посторонней помощи.

Даже с учетом приемлемой цены, многие пользователи задаются вопросом: а не лучше ли изготовить двутавр самостоятельно? Во-первых, вам не нужно будет платить деньги за его транспортировку, во-вторых, с подгонкой в месте установки тоже не возникнет проблем. Давайте подробнее рассмотрим, как выглядит производство деревянных двутавровых балок в домашних условиях.

Какой материал выбрать?

Тот факт, что балки делаются из дерева, известен всем. Но какая именно древесина подойдет? Как показывает практика, лучше всего брать деревянный клееный брус. Он хорош тем, что меньше всего подвержен деформации. Конечно, исключить влагопоглощение невозможно. Однако по сравнению с другими видами деревянных заготовок, брус действительно почти не впитывает жидкость.

Вопрос выбора породы также остается открытым. Чтобы ответить на него, достаточно вспомнить, как сооружали дома наши предки. Особое внимание уделяли нижнему венцу, который нужно было оградить от воздействия влаги. Чаще всего для сруба брали лиственницу. В отличие от других пород (в том числе хвойных), лиственница содержит особую смолу, придающую уникальные свойства материалу. При намокании прочность дерева только повышается.

Стойку можно сделать из осб либо фанеры. В продаже встречается двутавровая деревянная балка в другом исполнении. Но если работы по изготовлению будут проводиться в домашних условиях, ориентируйтесь на указанные выше материалы. ОСБ несколько прочнее и долговечнее, так как имеют особый структурный состав.

Как ни странно, но мало кто обращает внимание на такой материал, как клей. А зря. Разновидности этого вещества отличаются друг от друга не только качеством, но и токсичностью. Обязательно учитывайте этот факт, когда будете покупать клей. Перед приобретением ознакомьтесь с его составом, особенно если монтаж будет проводиться в жилом строении. Чем меньше в составе «химии», тем лучше.

Технология производства балок

В отличие от металлических балок, двутавр выполняется по совершенно другому принципу. Ни сварка, ни литье не применяются. Деревянные балки собираются подобно конструктору из таких элементов: верхняя планка, нижняя планка, стенка. Каждый элемент изготавливается отдельно. Наличие пазов упрощает процесс сборки, для дополнительной фиксации используется клей.

Практически все производители в процессе изготовления используют следующие виды станков и насадок:

  1. Фрезеровочный станок. Позволяет выполнить канавку под крепление (до 10% длины балки). Естественно, позволить себе фрезер может далеко не каждый частный пользователь. Заменить его можно циркулярной либо ручной дисковой пилой.
  2. Станок для нарезки. Важно не только нарезать заготовки по размерам, но и выполнить максимально точные срезы под углом 45 градусов.
  3. Установка для склейки. Упрощает и существенно ускоряет процесс нанесения клея перед сборкой.
  4. Пресс для склейки. Когда сборка закончена, готовое изделие сушится под прессом. 5 минут будет вполне достаточно.

Сборка двутавровой балки

Производство начинается с отбраковки и тщательной просушки древесины. Когда материал готов к использованию, можно приступать:

  1. Изготовление планок. Пожалуй, важнейший технологический этап. От точности разметки будет зависеть надежность и долговечность балок, их способность выдерживать расчетную нагрузку. Нельзя допускать даже минимального перекоса стенки. Выборка ведется строго по осевой линии заготовки. Этот нюанс нужно учитывать и при разметке деталей под двутавровую балку, независимо от параметров самой планки.

Многие пользователи интересуются: какой должна быть глубина паза? Наш совет – ориентируйтесь на габариты стенки. Рекомендованная выборка – около 10% длины двутавровой балки.

  1. Стенка. Поскольку она монтируется в пазы бруса, соответствующие кромки необходимо стесать. Процесс сборки достаточно простой и сводится к промазке пазов клеем, установке в заготовку и накладке бруса сверху. Прижали, выровняли – готово!

В чем особенность работы?

Важно не только добиться прилегания всех элементов друг к другу, но и исключить любые перекосы, пока клей будет подсыхать. Советуем взять любое «железо» с подходящим профилем. Например, швеллер под размер планок. Листовой металл сгибается, ему придается нужная форма. Остается только наложить детали на двутавровую балку снизу, а сверху зафиксировать веревкой или хомутом.

В завершение – несколько практических рекомендаций:

  1. Мы специально обошли стороной расчет параметров двутавровой балки. Собрать ее самостоятельно действительно несложно, а вот рассчитать нагрузку под силу только профессионалам. Определить требуемую толщину, ширину сможет только опытный специалист.
  2. Всегда выполняйте осушку древесины перед сборкой. Если этого не сделать, после монтажа опорный элемент может «повести», а с ним и всю конструкцию.
  3. Использовать доску вместо фанеры или OSB не рекомендуется. Упомянутые выше материалы поддаются горячему прессованию, а значит, они гораздо плотнее.

Таким образом, нет ничего сложного ни в подготовке, ни в сборке двутавровых балок своими руками. Главное – сделать грамотные инженерные расчеты, учесть все особенности эксплуатации.

Деревянная двутавровая балка своими руками

Двутавровая балка, как вид фасонного проката, с момента своего появления признана одним из самых крепких конструкционных элементов, поэтому ее применение в строительстве и машиностроении так распространено. Изначально двутавр выполнен из низколегированной стали, иногда из углеродистой, но прочность ему обеспечивает совсем не материал, а специфическая, до мелочей продуманная форма профиля.

Инженерные особенности двутавровой балки

Применяя деревянный двутавр, можно одновременно решить сразу несколько задач.

Применение двутавровой балки из металла определяется ее габаритами и способом изготовления, но спектр использования того инженерного элемента чрезвычайно широк — от строительства жилищного, до крепления шахтных тоннелей, строительства мостов, колонн, даже космических пусковых установок.

Двутавр обладает высочайшей прочностью на изгиб, кручение и сжатие, благодаря чему может выдерживать огромные нагрузки как вертикальные, так и горизонтальные.

Огромные возможность каркасного жилищного домостроения позволили наладить устройство недорогих и надежных домов, выполненных полностью из дерева и древесных материалов. Но двутавровая балка и здесь нашла себе место, правда уже не в металле, а в дереве. Практика и расчеты показали, что двутавр имеет большую стойкость к кручению, чем брус прямоугольного или квадратного сечения, а к тому же позволяет экономить дорогую древесину. Но при этом здание остается таким же экологически чистым, а двутавровая деревянная балка легкой, прочной и доступной.

Двутавровая деревянная балка для перекрытия

Деревянное строительство становится популярнее год от года и все чаще инженеры-строители применяют в разработках именно деревянную двутавровую балку. Она отлично вписывается в технические требования по прочности, а по легкости и стабильности ей равных практически нет. По крайней мере, среди натуральных материалов. Применяют деревянный профиль во многих случаях, но по ряду причин самыми популярными стали:

  1. Деревянная балка для опалубки.
  2. Деревянный двутавр для устройства кровли.
  3. Для устройства перегородок и полов.
  4. Балки для устройства перекрытий.

В принципе, конструктивно эти виды балок мало чем отличаются, разница только в размерах и, как следствие, в принимаемой нагрузке. Двутавровые балки для устройства перекрытий имеют самое большое сечение, поскольку им предстоит выдерживать довольно высокие нагрузки. Принцип изготовления фасонного деревянного силового элемента всегда один, и сейчас мы коснемся некоторых особенностей изготовления и технологий, по которым изготавливается деревянная двутавровая балка своими руками.

Производство и размеры двутавровой балки из дерева

Деревянная двутавровая балка выполняется совершенно по другому принципу, чем металлическая, поскольку металлические двутавры, как правило, литые и только в редких случаях имеют сварную конструкцию. Деревянные балки состоят из трех частей:

Каждая из этих деталей изготовлена отдельно, а только потом они собираются в единую конструкцию. Стенкой может служить либо ориентированно-стружечная плита, либо фанера, а планки могут быть выполнены из клееного бруса, из цельного массива дерева. Между собой три элемента соединяются при помощи системы пазов, а фиксируются клеем.

Для изготовления двутавра своими руками или на производстве применяют несколько станков или многофункциональных насадок, в зависимости от размера балки.

  1. Станок фрезеровочный. На производстве фрезер используют для выполнения канавки под крепление стенки (не более 10% от длины балки), но в домашних условиях для этих целей вполне подойдет даже небольшая циркулярная дисковая пила или ручная дисковая пила. Главное — подобрать пильной диск в соответствии с толщиной стенки.
  2. Станок для порезки фанеры или OSB-плиты. Кроме непосредственно точной порезки плиты или фанеры по размерам, необходимо выполнить точные срезы к краю полосы под углом 45 градусов.
  3. Установка для склейки. Она наносит клей на дно паза в брусе и на стенку. После этого конструкция собирается
  4. Пресс для склейки. После сборки и склейки готовое изделие подается на сушку под прессом. Обычно под нагрузкой двутавр проводит около 5 минут, в зависимости от типа клея.
  5. При таком промышленном способе сборки, балка двутавровая деревянная цена которой при сборке самостоятельно, ниже, производится с пристойной производительностью, поэтому крупные строительные организации все чаще прибегают не к изготовлению двутавра своими силами, а к покупке готового изделия. Для частных застройщиков, конечно, выгоднее собирать деревянную двутавровую балку своими руками.

Двутавровая усиленная балка, облегченная, их преимущества

Деревянная двутавровая балка имеет массу преимуществ перед другими силовыми конструкциями в первую очередь тем, что она лишена таких недостатков бруса из дерева, как кручение и прогиб. Никакая усушка или повышенное содержание влаги не сможет повлиять на линейные размеры и форму готового изделия. Поэтому полы всегда будут идеально ровными и без скрипов, а кровельные конструкции не подвержены деформации.

К тому же, с точки зрения конструктивной целесообразности применения деревянных двутавров стоит отметить их отличную адаптацию под любые коммуникационные сети, под любые нагрузки, главное — все правильно просчитать. Балка может быть как усиленной, если ей предстоит выдерживать нагрузки определенного характера, так и наоборот, облегченной, что позволит легко манипулировать параметрами конструкции.

А это в свою очередь, даст несомненный экономический эффект, кроме того, оптимальный расчет нагрузки и надежную конструкцию. Поэтому, применяя деревянный двутавр, можно одновременно решить сразу несколько задач, при этом сэкономив неплохую сумму.

Производство стальных балок | Swanton Welding

Галерея проектов

Галерея проектов

Пристройка к офису больницы округа Фултон

Компания Swanton Welding получила задание изготовить стальной каркас для новой пристройки больницы округа Фултон в Уосоне, штат Огайо. Мы высоко оценили возможность поддержать Rupp/Rosebrock, Inc. и их строительные бригады, когда они построили четырехэтажное медицинское здание, которое будет присоединено к больнице округа Фултон. Команда Swanton Welding использовала нашу балочную линию для […]

Посмотреть проект

Посмотреть все проекты

Галерея проектов

Платформа из нержавеющей стали

Изготовленная на заказ платформа из конструкционной нержавеющей стали с колоннами и поручнями из углеродистой стали.

Посмотреть проект

Посмотреть все проекты

Галерея проектов

4100 Изготовление ростверка

Стабилизатор баржи Компания Swanton Welding взялась за проект с простой целью: поддержать 1500-тонный кран двумя баржами. Прочная стальная рама соединяет две баржи вместе, а кран будет использоваться для забивания свай моста.

Просмотреть проект

Просмотреть все проекты

Галерея проектов

Изготовление смесительного резервуара

Заказчик из отрасли водоподготовки обратился в компанию Swanton Welding & Machining с просьбой изготовить узел смесительного резервуара. 50 000 фунтов. Узел резервуара состоял из множества различных частей и систем, включая резервуары для быстрого смешивания, реакторы и отстойники, платформу длиной 16–8 дюймов и вытяжную трубу высотой 15 футов. Для изготовления этих компонентов и многих других […]

View Project

Просмотреть все проекты

Галерея проектов

Изготовление кислотной печи

Компания Swanton Welding & Machining обратилась к заказчику из химической промышленности с просьбой изготовить печь весом 125 000 фунтов. кислотная печь. Сначала мы разработали полные производственные чертежи печи в программе AutoCAD. Затем мы использовали различные методы изготовления для изготовления печи для стали марок A516 70 и A-36, в том числе: сверление, прокатку, лазерную резку, […]

Посмотреть проект

Просмотреть все проекты

Галерея проектов

Каталитический нейтрализатор

Изготовленный из нержавеющей стали каталитический нейтрализатор с комплектом труб. Заказчик обратился к нам с предложением выполнить эту работу из нержавеющей стали, при этом пучок нержавеющих труб изготовлен из специальной бесшовной трубы. Сроки были критически важными, так как у заказчика был запланирован двухдневный простой завода, и ему нужно было установить это устройство во время этого […]

Посмотреть проект

Посмотреть все проекты

Галерея проектов

Изготовление стальной опорной рамы

Заказчик из газовой отрасли обратился в Swanton Welding & Machining с просьбой изготовить сварную опорную раму из стали A36 и A-514. Сварная конструкция весом 225 000 фунтов была изготовлена ​​с использованием различных процессов, включая фрезерование с ЧПУ, сварку MIG, сверление, лазерную резку, гибку, нарезание резьбы и формование. Тяговая рама длиной 54 фута и шириной 8 футов была искусно изготовлена ​​с использованием […]

Посмотреть проект

Просмотреть все проекты

Галерея проектов

Замена котловой трубы CE

Swanton Welding отвечала за создание печатных чертежей САПР на основе чертежа для разработки и изготовления сменной трубы из материала A588 для нефтеперерабатывающего завода

Посмотреть проект

Посмотреть Все проекты

Галерея проектов

Производство промышленных конвейеров

Клиент из сельскохозяйственной отрасли обратился в Swanton Welding & Machining с просьбой изготовить двенадцать компонентов конвейеров весом 5000 фунтов. Использование AutoCAD 2009, мы сначала разработали полные рабочие чертежи компонента. Затем мы изготовили секцию конвейера длиной 20 футов, высотой 3 фута 6 дюймов и шириной 8 футов, используя балочную линию с ЧПУ, пилы и сверла. После изготовления, во время которого мы […]

Посмотреть проект

Посмотреть все проекты

Галерея проектов

Навес аэропорта CVG

Изготовление двух больших навесов из стальных труб для установки в аэропорту. Навесы были полностью собраны в магазине перед отправкой. Оба навеса были оцинкованы методом горячего погружения, чтобы выдерживать коррозионную среду установки.

Посмотреть проект

Посмотреть все проекты

Галерея проектов

Бункер из нержавеющей стали

Мы изготовили этот бункер из нержавеющей стали на заказ и отполировали его изнутри для использования в пищевой промышленности.

Посмотреть проект

Посмотреть все проекты

Галерея проектов

Изготовление стальных блоков

Компания Swanton Welding & Machining обратилась к клиенту из индустрии чистого воздуха с просьбой изготовить 950 000 фунтов. стальных штабелей. Восемь больших штабелей были изготовлены с использованием различных процессов, включая прокатку, гибку, формование и сварку MIG. Штабели были изготовлены с использованием комбинации таких материалов, как сталь A36 и 304 и 409 […]

Посмотреть проект

Посмотреть все проекты

Галерея проектов

Тележки для обслуживания ковшей

Заказчику нужен был способ удобной транспортировки больших ковши в места, где они будут использоваться.

Посмотреть проект

Просмотреть все проекты

Галерея проектов

Восстановление стекловаренной печи – Стальная опора

Клиент предложил и нарисовал первоначальный проект этого проекта опорной стали. Он будет охватывать и поддерживать стекловаренную печь для производства инженерной арматуры. Компания Swanton Welding поставила такие материалы, как анкерные стержни, стальные платформы, лестницы и стремянки для 20-футовой инструментальной стекловаренной печи. Изготовление, пескоструйная обработка и окраска были адаптированы к […]

Посмотреть проект

Посмотреть все проекты

Галерея проектов

Фильтр системы очистки

Сепаратор сточных вод Клиенту этого проекта требовалось изготовить водонепроницаемый резервуар отстойника. Нам предстояло построить, сварить, проверить на герметичность, собрать в цехе, взорвать, законопатить и покрасить резервуар. В итоге мы доставили готовый резервуар отстойника в сборе. Дата завершения 7 марта 2017 г. Материалы Все материалы изготовлены из углеродистой стали. Методы изготовления В этом проекте использовались […]

Посмотреть проект

Посмотреть все проекты

Галерея проектов

Сменная стрела

По сути, это конструктивный рычаг для тяжелого конвейерного судового погрузчика.

Посмотреть проект

Посмотреть все проекты

Галерея проектов

125-тонный паровой вагон

Мы построили 125-тонный паровой вагон. Мы его изготовили, отпескоструили и покрасили, выполнили сборку, электромонтажные работы и заводские испытания.

Посмотреть проект

Просмотреть все проекты

Галерея проектов

Вертикальные отстойники с загустителями

Это были вертикальные отстойники, используемые для отделения определенных материалов от воды.

Посмотреть проект

Посмотреть все проекты

Галерея проектов

Крышка газгольдера

Изготовление и заводская сборка крышки газгольдерного варочного котла.

Посмотреть проект

Посмотреть все проекты

Галерея проектов

Нижний кожух для стекловаренной печи

В рамках этого индивидуального проекта было изготовлено около 30 нижних кожухов для стекловаренной печи. Каждая секция должна была иметь колодки, изготовленные по индивидуальному заказу, чтобы обеспечить плоскостность в пределах 1 мм. После того, как отдельные каркасы были завершены, нам пришлось собрать их по всей длине и использовать переход, чтобы обеспечить их критический […]

Посмотреть проект

Посмотреть все проекты

Галерея проектов

Сепаратор шин и бункер

Проект включал изготовление бункера и сепаратора для завода по переработке шин. Хоппер был разработан для выгрузки грузовиков с использованными шинами. Он имеет двигатель и систему сдвижного пола, наклоненную для подачи шин в сепаратор, который будет разделять шины в зависимости от размера и подавать их на дополнительное оборудование […]

Посмотреть проект

Посмотреть все проекты

Галерея проектов

Аккумуляторная башня для процесса нанесения металлического покрытия

Башня из конструкционной стали Этот проект состоял из строительства двух одинаковых башен. Сторона входа изображена, а сторона выхода видна вдалеке. Этот новый клиент Swanton Welding запросил окончательную покраску проекта перед его сдачей. Эти опоры из конструкционной стали были собраны в полевых условиях и потребовали очень […]

Посмотреть проект

Посмотреть все проекты

Галерея проектов

Самосвал Проект

Компания Swanton Welding изготовила две самосвальные платформы для грузовиков. Они используются в различных отраслях промышленности, где полуприцепы или другие большие грузовики заезжают на платформу для разгрузки. После закрепления грузовика платформа поднимается высоко в воздух, и груз на грузовике под действием силы тяжести переносится в бункер или бункер. Наш клиент строит […]

Посмотреть проект

Просмотреть все проекты

Галерея проектов

Разгрузочный бункер, отстойник, конструкция отстойника, подиум и лестница, шнек и специальный шнек для осветлителя. Самым интересным в этом проекте был его общий размер и изготовленный нами нестандартный шнек.

Посмотреть проект

Посмотреть все проекты

Последние новости и обновления

Просмотреть все сообщения в блоге

Стальные двутавровые балки цена за кг – Торговая марка Arad

Балки относятся к серии двутавровых балок, производственный процесс представляет собой процесс горячей прокатки. Цена этих продуктов рассчитывается за кг или тонну в зависимости от количества покупки.

Что вы читаете в этой статье:

  • Процесс производства стальной двутавровой балки
  • стальная двутавровая балка цена за кг
  • Процесс производства двутавровой балки
  • Процесс производства стали

Можно также сказать, что производство арматуры и различных стальных стержней, болтов и угловой стали осуществляется с помощью горячей прокатки, которая является одним из наиболее распространенных методов обработки металлов давлением. , а потому способ изготовления изделий из металла почти одинаков.

Балки производятся методом горячей прокатки. Способ производства металлических изделий практически одинаков. При прокатке металл нагревают до высокой температуры и пропускают через разные валки, так что под давлением валков образуются балки. В наиболее распространенном типе производства балок сырая сталь повторно нагревается в печи и прокатывается на прокатном стане в очень узкие профили.

Наконец, конечный продукт балки уменьшается на ребра и толщину ребер в корпусе. Ширина рулона и края измеряются с помощью горизонтального рулона, чтобы завершить процесс. Точно так же размеры внутри балки неизбежно фиксированы.

При изготовлении изделий с внутренней высотой и шириной ребра поперечную прокатку следует заменить трубной. В процессе производства балки балка изгибается в процессе растяжения из-за влияния внутреннего напряжения и разницы температур в детали, вызванной изменением переноса температуры в процессе прокатки.

В соответствии с потребностями современного строительства инженеры предусмотрели процесс производства изделий различной ширины. На этом этапе получают ребра разной высоты и ширины, помещая в процесс прокатки изделия разной ширины и требуемые ребра.

Принимая во внимание технологию и контроль температуры, мы также можем рассмотреть возможность производства этого продукта и прокатки продукта в толстые или индивидуальные формы. Другие продукты, использующие этот процесс, такие как листы, могут быть измерены и произведены по мере необходимости с использованием процесса прокатки.

Процесс производства стальных двутавровых балок

Производство стальных балок осуществляется различными методами. На первый взгляд способ сделать это кажется простым, но это не так. Использование качественных балок в конструкции считается одним из самых важных моментов в строительстве. Качество и цена балок напрямую связаны с методами их производства.

Если вы работаете в сталелитейной промышленности, вы, вероятно, знаете только то, что горячая прокатка — это метод изготовления стальных балок. Но есть и другие способы сделать это. Стальные балки производятся методом горячей и холодной прокатки четырьмя способами: прокаткой, прессованием, сваркой или клепкой. Пояснения к этим пунктам следующие:

Катаные и экструдированные стальные балки

Катаные стальные балки изготавливаются из гибкого металла с помощью больших роликов для придания желаемой формы и гладкости. Балки могут быть горячекатаными или холоднокатаными. При изготовлении горячекатаных балок используется металл, который нагревается выше точки рекристаллизации (выше 1000 градусов Цельсия, металл очень пластичен) и затем прокатывается. Холоднокатаные балки производятся из ненагретого металла. Между тем, арматуру также можно изготавливать методом экструзии, когда металл продавливается через матрицу и может быть горячим или холодным.

Сварка и клепка железных балок

Во время этого процесса сварки металлические листы разрезаются в соответствии с требуемыми спецификациями, а затем соединяются друг с другом с помощью промышленных сварочных инструментов. Балки также можно сделать с помощью заклепок. Для клепки листовой металл разрезают и в металлических деталях пробивают отверстия. Эти детали соединяются заклепками с балками.

Вы можете подумать, что производство стальных балок — это простой процесс, но, судя по опыту изготовления стальных балок, это очень сложно, потому что расстояние между производством низкокачественной стальной балки и базовой доступной стальной балкой составляет очень мал, что обеспечивает качество пучка очень сложная задача.

Горячая прокатка обычно используется для изготовления двутавровых балок. В этом методе слитки плавятся в специальных печах, после чего материал подвергается прокатке. Во время этого процесса используются вращающиеся ролики для уменьшения поперечного сечения стального листа.

Блюминг стали происходит на стане горячей прокатки. Блюмы, слитки и заготовки перерабатываются в различные продукты, такие как листы, плиты, полосы, рулоны, заготовки, балки, рельсы, прутки и т. д. После стадии прокатки материал изготавливается в виде балок и разрезается по мере необходимости.

стальная двутавровая балка цена за кг

Процесс изготовления двутавровой балки играет большую роль в цене стальной продукции за кг или тонну. Есть некоторые плюсы и минусы использования балок .

 Преимущества использования железных балок

Балки изготавливаются промышленным способом в заводских условиях, и вероятность производственных дефектов близка к нулю. С другой стороны, здания с металлическим каркасом намного быстрее, потому что детали уже готовы. Важно отметить, что гораздо проще использовать балки в высотных зданиях.

Еще одним важным преимуществом балок, о котором можно упомянуть, является возможность развития на следующем этапе. Следующим моментом является то, что железные профили занимают меньше места, чем секции железобетонных конструкций, поэтому они имеют большие экономические преимущества.

Недостатки использования железных балок

Одним из основных недостатков железных балок является отсутствие коррозионной стойкости. Мы знаем, что металлы реагируют сами по себе при воздействии раздражителей и атмосферных условий, а железные балки также являются металлом и могут подвергаться коррозии при воздействии неблагоприятных атмосферных условий.

Поэтому при покупке балки следует учитывать стоимость защиты и обслуживания.

Еще одним недостатком балки является то, что она легко гнется. Это связано с металлическими свойствами железных балок. Другой проблемой является отсутствие достаточного контроля над соединениями между частями.

Металлические соединения обычно выполняются с помощью болтов и гаек; в Иране тоже так делают, но иногда бывает, что соединение производится сваркой.

Наиболее часто используемые балки

Существуют различные типы балок. Они сильно различаются по внешнему виду, механическим свойствам и способу применения. В этом разделе мы намерены познакомить вас с наиболее распространенными в строительстве типами стальных балок.

Стальная балка IPE

Железные балки IPE, которые представляют собой обычные балки, очень похожи на английскую букву I. Производство этого типа балки основано на европейских стандартах, а ее крылья имеют постоянную толщину. Использование профилей IPE очень распространено в Иране.

Балка ИНП

Балки данного типа изготавливаются по китайским и российским стандартам. Разница между струей INP и струей IPE заключается в толщине ее крыльев. Эта компоновка похожа на английскую букву I.

Процесс производства двутавровой балки

Прежде чем обсуждать процесс производства двутавровой балки, мы лучше узнаем различия между различными продуктами, связанными с этим продуктом на рынке.

Основное различие между балками и балками заключается в типе соединения и его использовании. Дальний луч или дальний луч — это луч, соединенный с колонной простым или смещенным образом. Его функция заключается в передаче нагрузки от второстепенной балки или балки на колонну. Напротив луча находится горизонтальный пучок. Нагрузки передаются на главные балки и напрямую не связаны с колоннами.

Балки, в том числе балки и главные фермы, представляют собой конструктивные элементы, подвергающиеся нагрузкам, перпендикулярным их оси, в результате введения этих нагрузок на различных стадиях поперечных и изгибающих моментов, включая все нагрузки. Статическая нагрузка, в которую входит вес самой балки.

Другими словами, балка является основным несущим элементом крыши, основной и основной горизонтальной опорой конструкции, которая поддерживает балку и несет вес балки и различных частей здания, балка является горизонтальной частью используется в строительстве, и он используется и поддерживается главной балкой. Фактически все балки считаются разновидностью балки, но балки не считаются прогонами или прогонами.

Балка по сравнению с балкой

1- Размер балки

В целом можно сказать, что балки больше по размеру, чем балки, однако сам по себе размер не является определяющим для различия между ними, в некоторых случаях способ луч определяет разницу. Расставьте балки друг от друга. Таким образом, если балка того же размера используется в качестве основной опоры в горизонтальном положении, она называется главной балкой или основной балкой, а если она используется в качестве небольшой опоры в конструкции, ее называют балкой.

2- Использование балок и балок

Применение балок и балок почти одинаково в том смысле, что они оба сопротивляются изгибающим усилиям. Разница в том, что основная балка является основной горизонтальной опорой конструкции, которая поддерживает балку, и они используются в различных формах, например, в форме балки I или других форм, таких как Z.

3-балка и типы несущих балок

Еще одно важное различие между балками и фермами заключается в том, что главные балки подвергаются изменяющимся во времени динамическим нагрузкам, что повышает важность использования главных балок или ферм в строительной отрасли. Балки также могут выдерживать статические нагрузки, которые остаются постоянными во времени.

Свойства и структура балок позволяют им выдерживать большие динамические нагрузки. Например, в мостостроении, где важно выдерживать динамические нагрузки во времени, также важно использовать дополнительные фермы.

Процесс производства стали

В процессе производства стали производится множество различных продуктов, и балки и стержни являются основными товарами, используемыми в строительной отрасли.

Производство балки может показаться относительно простым процессом, но любая доступная балка требует много исследований, опыта и усилий. Граница между некачественной стальной балкой и, в принципе, доступной стальной балкой очень мала, и обеспечить качество балки очень сложно.

Метод горячей прокатки обычно используется для производства железных балок. В этом методе слитки разливаются и плавятся в специальных печах, а затем на этих материалах выполняется процесс прокатки. Во время прокатки используются вращающиеся валки для уменьшения поперечного сечения стали. Прокат стали является одним из важнейших процессов в производстве металлопродукции.

Блюминг стали происходит на стане горячей прокатки. Блюмы, заготовки и заготовки перерабатываются в различные продукты, такие как листы, пластины, полосы, рулоны, заготовки, балки, рельсы, арматура и т. д. После этапа прокатки материал изготавливается в виде балок и разрезается по мере необходимости.

Радиальная резка

Изготовители металла должны уметь интерпретировать чертежи и чертежи и использовать программное обеспечение для машиностроения при резке и формовании стальных балок или любых других типов стальных изделий. Стоит отметить, что любой, у кого есть всего несколько единиц оборудования, может легко выдать себя за «производителя металла», что приведет к огромным проблемам с качеством стали.

Типы методов резки железных балок

В настоящее время, согласно известному уровню техники, балки можно резать двумя способами:

Резка копалом (холодный метод): В этом методе используется устройство, называемое сверхмощным резаком. Станок также оснащен специальным резаком, который осуществляет холодную резку балки по линии.

Барнаульская технологическая (термическая) резка: В этом методе квалифицированные рабочие режут железные балки с барнаульскими трубами, используя интенсивное пламя, создаваемое комбинацией ацетилена и кислорода.

Вообще нужно сказать, что балки являются одним из самых важных профилей стали в строительстве. Экран состоит из двух створок, перпендикулярных транцу. Его форма поперечного сечения — I или H, и его задача — сопротивляться силам сдвига и изгибающим моментам. Балки широко используются из-за их высокой скорости установки и развертывания, возможностей разработки конструкций и возможности соединения нескольких компонентов.

Деревянные балки раньше использовались в качестве балок в строительстве, но теперь используются металлические и бетонные балки. Использование сборных балок увеличивает скорость выполнения, а также снижает затраты на строительство. Следует отметить, что соломенные крыши более устойчивы к горизонтальным силам, таким как ветер и землетрясения.

Насколько полезен был этот пост?

Нажмите на звездочку, чтобы оценить!

Средняя оценка 5 / 5. Всего голосов: 1

Голосов пока нет! Будьте первым, кто оценит этот пост.

Steel Beams – IspatGuru

Steel Beams

  • satyendra
  • March 12, 2022
  • 0 Comments
  • H-beam, H-piles, I-beam, parallel flange beam, Steel beams, Tapaered полка, допуск,

Стальные балки

Стальные балки (рис. 1) являются важным типом конструктивных элементов, которые играют ключевую роль в создании безопасного пути нагрузки для передачи веса и сил конструкции на фундамент и в землю. Эти балки являются частью конструкции, которая в основном подвергается поперечной нагрузке и незначительной осевой нагрузке. Поперечное сечение балки обеспечивает превосходную несущую способность. Превосходная пролетная способность стальной балки означает меньшее количество колонн и больше полезного пространства.

Стальная балка — это тип строительного материала, который используется для возведения нескольких конструкций. Он может использоваться во многих типах строительных приложений. В некоторых странах это стандарт для создания колонн в жилых и коммерческих зданиях. Эти балки также могут быть размещены параллельно земле для формирования полов и крыш. Они также играют ключевую роль в строительстве мостов и служат конструкционными опорами для съездов и эстакад. Применение стальных балок зависит от свойств их сечения, которые включают массу на единицу длины, площадь поперечного сечения, ширину полки, глубину, толщину стенки, толщину полки, радиус основания, модуль сечения, момент инерции, радиус вращения и модуль пластического сечения. .

Стальная балка является одним из часто используемых конструктивных элементов, основной функцией которого является передача нагрузки главным образом за счет действия на изгиб или изгиб. В структурном каркасе он образует основной горизонтальный элемент, проходящий между соседними колоннами, или в качестве второстепенного элемента, передающего нагрузку от пола на основные балки. Обычно в балке преобладают только эффекты изгиба, за исключением особых случаев, таких как подкрановые балки, где в дополнение к изгибу необходимо специально учитывать эффекты кручения.

Поперечное сечение балки состоит из стенки и двух полок. Соединение между фланцем и стенкой известно как скругление. Балки изготавливаются либо прокаткой, либо изготовлением путем резки и сварки стальных листов. Поперечное сечение балки имеет вертикальную стенку в центре балки и горизонтальные полки вверху и внизу. Фланцы сопротивляются изгибу, в то время как стенка принимает на себя усилие сдвига. Уравнение балки Эйлера–Бернулли показывает, что I-образное сечение является очень эффективной формой сечения для восприятия как изгибающих, так и сдвигающих нагрузок в плоскости стенки. С другой стороны, поперечное сечение имеет пониженную грузоподъемность в поперечном направлении, а также неэффективно воспринимает скручивающие нагрузки, для которых часто предпочитают полые конструкционные сечения.

Стальные балки производятся в соответствии с различными национальными и международными стандартами. Эти стандарты имеют стандартизированные размеры балок, что упрощает координацию действий инженеров, архитекторов и строителей во время строительства. В национальных и международных стандартах указаны номинальные размеры, масса, свойства сечения и допуски балок. Балки часто обозначаются номинальной высотой и номинальной шириной полки, а также массой профиля в килограммах на метр (кг/м). В основном они изготавливаются из сталей либо конструкционных марок, либо микролегированных марок стали.

Стальные балки производятся двух форм, обозначенных буквами «I» и «H». Двутавровая балка, как видно из названия, представляет собой тип балки, поперечное сечение которой похоже на букву «I». Двутавровая балка названа в честь буквы «H», так как ее форма поперечного сечения похожа на букву «H». В то время как полки двутавровой балки обычно уже, чем высота стенки, полки двутавровой балки намного шире. Двутавровая балка представляет собой экономичную секцию с более оптимизированным распределением площади сечения и более высоким соотношением прочности к весу. Ее также называют широкополочной балкой. Балки производятся в двух конфигурациях. В соответствии с этими двумя конфигурациями балки имеют коническую полку или параллельную полку. На рис. 1 показаны поперечные сечения балки с коническими полками, двутавровой балки с параллельными полками и двутавровой балки с параллельными полками.

Рис. 1 Стальные балки

Балки с конической полкой также называют стальными балками. Эти балки обычно имеют узкие полки и обычно прокатываются на прокатном стане только с горизонтальными валками. Внутренняя поверхность верхней и нижней полки этих балок имеет уклон, делающий полки тонкими снаружи и толстыми внутри. Для соединения этих балок нужны сужающиеся шайбы. Использование этих балок ограничено, поскольку конические фланцы вызывают трудности при обработке.

Момент инерции сечения совершенно другой в случае балок с коническими полками, поскольку размер поперечного сечения этих балок относительно высок и узок. Следовательно, эти балки обычно можно применять только непосредственно к деталям с изгибом в плоскости стенки или для формирования деталей решетчатого типа, несущих нагрузку. Он не подходит для сжатых в осевом направлении деталей конструкции или изгибающихся частей перпендикулярно плоскости стенки, что сильно ограничивает применение этих балок.

Балки с параллельными полками называются балками с параллельными полками. Они имеют профиль с центральной перемычкой, соединяющей два параллельных концевых элемента (фланца). Для каждой конкретной балки поверхность верхней (или внешней) каждой полки параллельна поверхности нижней (или внутренней) этой полки. Фланец по существу имеет постоянную толщину. Полотно также имеет постоянную толщину. Толщина стенки не равна толщине фланцев. Существует большое количество размеров и форм балок с параллельными полками, которые указаны в различных национальных и международных стандартах. Балки с параллельными полками прокатывают на универсальных прокатных станах с двумя горизонтальными и двумя вертикальными валками.

Балки с параллельными полками также известны как универсальные балки. Двутавровые балки производятся только в виде балок с параллельными полками и также известны как универсальные колонны. Использование этих лучей очень распространено. Балки с параллельными полками производятся в виде легких, средних и тяжелых горячекатаных балок с параллельными полками. Тяжелые балки используются для более тяжелых нагрузок. Параллельные полки этих балок легче соединить, и нет необходимости в сужающихся шайбах. Использование секций двутавровой балки с параллельными полками имеет преимущество перед секциями двутавровой балки с коническими полками из-за повышенной поперечной жесткости. Крайне важно, чтобы эти балки не использовались при каких-либо торсионных нагрузках, поскольку скручивание может привести к деформации балки и разрушению пола.

Увеличение толщины балки увеличивает прочность на изгиб в кубе глубины, поэтому универсальные балки обеспечивают большую жесткость. Однако толщина полотна не должна быть маленькой, чтобы избежать коробления.

Балка с параллельными полками имеет наиболее эффективный профиль поперечного сечения, поскольку большая часть ее материала расположена вдали от нейтральной оси, что обеспечивает высокий второй момент площади, что, в свою очередь, увеличивает жесткость и, следовательно, сопротивление изгибу и прогибу. В конструкционной стальной раме он образует основной горизонтальный элемент, проходящий между соседними колоннами, или в качестве второстепенного элемента, передающего нагрузку от пола на главные балки.

Стенка балки с параллельными полками сопротивляется поперечным силам, а ее полки сопротивляются большей части изгибающего момента, испытываемого балкой. Двутавровые балки предназначены для переноса высоких нагрузок на большие пролеты. Они представляют собой очень эффективную форму для восприятия как изгибающих, так и сдвигающих нагрузок в плоскости полотна. Толстые полки и более тонкая стенка эффективно распределяют материал, чтобы выдерживать высокие изгибающие нагрузки, возникающие при использовании балок. Однако двутавровые профили имеют пониженную грузоподъемность в поперечном направлении, а также малоэффективны при восприятии скручивающей нагрузки.

Хотя двутавровые балки отлично подходят для однонаправленного изгиба в плоскости, параллельной стенке, они не так хороши при двунаправленном изгибе. Эти балки также мало сопротивляются скручиванию и подвергаются поперечному короблению под нагрузкой при кручении. Для задач с преобладанием кручения вместо двутавровых балок используются двутавровые балки или другие типы жестких сечений.

Двутавровые балки имеют одинаковую или почти одинаковую ширину и глубину и больше подходят для вертикальной ориентации для восприятия осевой нагрузки, такой как колонны в многоэтажном строительстве, в то время как двутавровые балки значительно глубже своей ширины больше подходят для несущей изгибающая нагрузка, такая как балочные элементы в перекрытиях. Эти балки экономичны, гибки и превосходят их по прочности, эффективности, более высокой осевой и изгибающей несущей способности. Балки с параллельными полками позволяют изготавливать сложные изделия в больших объемах благодаря присущим этим профилям функциональным преимуществам.

Благодаря оптимальной форме поперечного сечения двутавровые балки улучшают работу стали и выдерживают более высокие нагрузки. В отличие от обычных двутавровых балок полки двутавровых балок широкие, а внутренняя и внешняя поверхности обычно параллельны, что делает их прочными при соединении высокопрочных болтов и других компонентов. Имея разумные размеры и полные модели, они удобны для проектирования нескольких сложных стальных конструкций.

Двутавровая балка представляет собой стальной профиль с высокими эксплуатационными характеристиками благодаря преимуществу оптимизированного распределения площади поперечного сечения и оптимальному соотношению прочности и веса. Обладая широкой полкой и тонкой стенкой, двутавровая балка имеет большой модуль упругости и высокое сопротивление изгибу. и отличные механические свойства. Эти балки обычно тяжелее двутавровых балок и используются в качестве опор для подпорных стен и т. п. Их также можно использовать в качестве балочных секций, где требуется свободное пространство над головой. Благодаря своим выдающимся свойствам двутавровая балка является популярным разделом для проектировщиков стальных конструкций.

Несущие сваи (двутавровые сваи) по форме аналогичны двутавровым балкам в том, что они также имеют одинаковую или почти одинаковую ширину и глубину, а поверхности полки параллельны. Поверхности паутины также параллельны. Однако они отличаются от широкой полки тем, что формы несущих свай имеют одинаковую толщину полки и стенки. Толщина стенки конкретной формы двутавровой сваи равна толщине полки. Двутавровые сваи изготавливаются и предназначены для передачи структурных нагрузок на хорошие несущие грунты.

Когда балка изгибается, верхняя часть балки сжимается, а нижняя — растягивается. Эти силы максимальны в самом верху и в самом низу. Поскольку балка с параллельными полками имеет большее количество материала на верхней и нижней сторонах и меньше материала в стенке, она обеспечивает жесткое структурное сечение с использованием наименьшего количества материала.

Двутавровые балки предназначены для переноса высоких нагрузок на большие пролеты. Толстые полки и более тонкая стенка эффективно распределяют материал, чтобы выдерживать высокие изгибающие нагрузки, возникающие при использовании балок. Двутавровые балки более коренастые, широкие и рассчитаны на высокие осевые нагрузки для таких применений, как колонны, сваи и т. д. Эти балки обычно тяжелее других стальных профилей и используются в качестве опор для подпорных стен и т.п. Их также можно использовать в качестве балочных секций, где требуется высота над уровнем моря. Двутавровые балки используются для балок, колонн и несущих секций свай в качестве элементов сжатия.

Основное преимущество двутавровой балки заключается в том, что она позволяет проектировщикам строительных конструкций распределять нагрузку на большую площадь. Это означает, что он может поддерживать более крупную или широкую конструкцию с меньшим риском отказа. Двутавровые балки также весят меньше, чем квадратные балки того же размера, но могут выдерживать большую нагрузку, что делает их более эффективными.

Секции балок с параллельными полками являются наиболее предпочтительными, популярными и широко используются в сейсмостойких стальных зданиях по всему миру. Эти профили используются для стальных конструкций из-за таких преимуществ, как (i) повышенная поперечная жесткость, (ii) снижение стоимости на 10–15 %, (iii) простота сварки и болтового соединения и (iv) значительная доступность номеров и марок. При использовании под изгибающей нагрузкой достигается экономия стали в диапазоне от 10 % до 25 %, поскольку можно использовать балки с меньшим весом сечения.

Допуски для балок из катаной стали

Допуски для балок из катаной стали показаны на рис. 2 и описаны ниже.

Рис. 2 Допуски для балок из катаной стали

Высота профиля – это отклонение от номинального значения высоты профиля (h), измеренное на средней линии толщины стенки. Отклонение должно находиться в пределах допусков, указанных в стандартах.

Ширина полки – Отклонение от номинальной ширины полки (b). Отклонение должно находиться в пределах допусков, указанных в стандартах.

Толщина стенки – это отклонение от номинальной толщины стенки (t), измеренное в средней точке высоты балки (h). Отклонение должно находиться в пределах допусков, указанных в стандартах.

Толщина полки – это отклонение от номинальной толщины полки (T), измеренное в точке ширины четверти полки (b/4). Отклонение должно находиться в пределах допусков, указанных в стандартах.

Непрямоугольность – Рис. 2 показывает непрямоугольность. Непрямоугольность балки не должна превышать пределов, указанных в стандартах.

Смещенная от центра стенка – Среднее расстояние стенки не должно отклоняться от положения средней ширины (b1= b2) на полке более, чем указано в стандарте.

Прямолинейность – Прямолинейность балки должна соответствовать стандарту. Для измерения прямолинейности требуется эталонная линейка, по которой измеряются отклонения от прямолинейности луча. Жесткая струнная линия является приемлемой линейкой при условии, что измеряются отклонения только в горизонтальной плоскости. Измерение проводят, как указано ниже.

Для Qxx (рис. 2) балка укладывается в положении «Н» на плоской поверхности, а струна берется снаружи от центра ширины полки с двух концов свободной секции балки. Для Qyy балка укладывается в положении «I» на плоской поверхности, а струна проходит вдоль конца полки между двумя концами свободной секции балки.

Допуск по массе – Отклонение от номинальной массы партии или штуки не должно превышать пределов, указанных в стандартах. Отклонение массы – это разница между фактической массой партии и расчетной массой. Расчетная масса определяется с использованием плотности 7,85 тонн на кубический метр.

Допуск по длине – Балка должна быть отрезана до заказанной длины с допусками по длине, как указано в стандартах. Обычно это +/- 50 мм или +100 мм, если указана минимальная длина. Длина балки — это наибольшая полезная длина балки при условии, что концы балки обрезаны под прямым углом.

Преимущества балок с параллельными полками

Профили с параллельными полками представляют собой горячекатаные стальные профили с параллельными или почти параллельными полками с квадратными пальцами и изгибами в основании полки и стенки. Конструктивно эти балки более эффективны, чем обычные двутавровые балки с коническими полками. Несущая способность двутавров с параллельными полками при прямом сжатии намного выше, чем у балок с коническими полками. Также упрощены соединения с фланцами, так как не требуются конические шайбы и т.п. Кроме того, эти балки оказались очень популярными в строительной отрасли по причинам значительного снижения стоимости изготовления и монтажа.

Балки с параллельными полками имеют несколько неотъемлемых функциональных преимуществ, включая (i) гибкость, (ii) экономическую эффективность, (iii) превосходную долговечность и (iv) превосходную свариваемость. Есть несколько преимуществ использования балок с параллельными полками для различных целей в металлоконструкциях. Эти балки доступны в широком диапазоне веса, размеров и размеров, а также с различной глубиной сечения, шириной полки и толщиной стенки. Эти балки рассчитаны на равномерную нагрузку по всей длине балки, при этом максимальный прогиб приходится на центр балки. Это увеличивает напряжение по бокам балки. При приложении веса к фланцу вся масса распределяется равномерно, в результате чего через стенку проходит меньшее напряжение.

Балки с параллельными полками выдерживают высокие нагрузки. Конструкция этих балок делает их способными изгибаться, а не изгибаться при высоких нагрузках. Эти балки выдерживают массивные нагрузки конструкций. Прочность стали в балке и ее форма помогают уменьшить потребность в нескольких других несущих конструкциях, что может помочь сэкономить время во время строительных работ.

Балки с параллельными полками помогают в изготовлении стальных конструкций на заказ. Эти балки очень гибкие и могут использоваться в различных строительных проектах из конструкционной стали. Производство стали включает в себя резку, гибку и формовку стали, а изготовление стальной балки является одним из наиболее эффективных процессов для соблюдения сроков проекта. Балки с параллельными полками проще использовать при изготовлении металлоконструкций по индивидуальному заказу и процессах сварки для всех типов конструкций.

Балки с параллельными полками пригодны для вторичной переработки и экономичны. Поскольку балки с параллельными полками являются стальными изделиями, их можно перерабатывать несколько раз. Особенность, связанная с их использованием, заключается в том, что их прочность никогда не снижается, чем дольше они используются. Переработка конструкционной стали также может помочь снизить затраты, сэкономив на производственных затратах, материалах, времени и энергии.

Балки с параллельными полками представляют собой высокопрочные профили. Высокая эффективность балок с параллельными полками обусловлена, прежде всего, лучшим распределением материалов по сечениям. Это приводит к более высокому моменту инерции, модулю сечения и радиусу вращения. Следовательно, балки с параллельными полками имеют более высокую несущую способность.

Балки с параллельными полками обеспечивают эффективную и экономичную конструкцию. У них хорошая площадь использования секции. Они механически более эффективны из-за более высокой прочности на изгиб в случае балок и более высокой осевой грузоподъемности в случае колонн. Они конструктивно более стабильны, так как больший радиус инерции снижает коэффициент гибкости и позволяет в большей степени противостоять короблению. Дальнейшее более высокое отношение прочности к весу приводит к более легким конструкциям и фундаментам.

Балки с параллельными полками упрощают изготовление из-за более легкого соединения соединений прямым болтовым соединением на полках без использования конических шайб и более легкой стыковой сварки листа на краю полки. Эти балки экономичны и приводят к существенной экономии веса материала при использовании в качестве сжимаемых элементов (колонны) или изгибающихся элементов (балки).

Преимущества использования балок с параллельными полками: (i) более легкая надстройка, (ii) первоначальная экономия затрат из-за меньшего веса стали, (iii) меньшая глубина балок, (iv) более высокая грузоподъемность при той же высоте колонн и (v) более низкие затраты на транспортировку, обработку и монтаж из-за меньшего веса конструкции.

 

Различные области применения балок с параллельными полками

Балки с параллельными полками являются хорошими строительными материалами, которые используются в большом количестве строительных проектов. И двутавровые, и двутавровые балки имеют несколько применений из-за их превосходной несущей способности. Эти балки используются для (i) легких конструкций, (ii) эстакад, пандусов и путепроводов, (iii) стадионов, (iv) жилых и коммерческих комплексов, (v) промышленных зданий, (vi) береговых и морские сооружения, (vii) электрические столбы, (viii) порты, (ix) судостроение, (x) вагоны и каркасы кузовов грузовиков, (xi) несущие сваи и (xii) многие другие. Разница в поперечном сечении двутавровой и двутавровой балки сильно различает их применение. Двутавровые сваи используются для крепления надстроек к глубоким фундаментам, особенно в местах, где грунт недостаточно плотный, чтобы выдержать вес здания. Примеры некоторых приложений описаны ниже.

Стальные каркасные конструкции, изготовленные из балок с параллельными полками, часто используются в качестве систем сопротивления сейсмическим нагрузкам для строительства в сейсмических регионах. Эти конструкции представляют собой прямолинейные сборки колонн и балок, которые обычно соединяются сваркой, высокопрочными болтами или тем и другим. Сопротивление боковой нагрузке обеспечивается изгибом и сдвигом в балках и колоннах. Боковая жесткость обеспечивается изгибной жесткостью балок и колонн.

Двутавровые балки — это идеальные стальные балки для строительных проектов, где требуется легкий несущий материал. Часто из этих балок изготавливают каркасы троллейбусов, лифтов и подъемников, прицепов и даже каркасов кузовов грузовых автомобилей. Эти проекты не нуждаются в более широком диапазоне и более сильной фиксации, которые обеспечивают двутавровые балки. Вместо этого в этих проектах основное внимание уделяется более легкому и несколько более короткому материалу, который может перенести сравнительно аналогичный несущий материал на меньшую и более точную площадь. Двутавровые балки обычно делаются длинными и широкими, поскольку в большинстве случаев их применения требуется, чтобы они покрывали большую площадь. Двутавровые балки, с другой стороны, могут быть изготовлены в меньших сечениях, что делает их предпочтительными балками для этих небольших применений.

Двутавровые балки с более толстыми стенками и полками идеально подходят для строительства платформ различных размеров. Более толстые фланцы делают его прочнее и способны выдерживать больший вес. Двутавровые балки в основном используются для платформ, которые должны выдерживать более тяжелые нагрузки.

В случае полов небоскреба или верхнего этажа склада полы должны выдерживать более легкие нагрузки. В таком случае вес балки может стать проблемой. Для этих применений обычно предпочтительны двутавровые балки.

Когда речь идет о мостах или путепроводах, общепризнано, что широко используются двутавровые балки. Это связано с тем, что мостам требуется определенный уровень прочности и долговечности, что более очевидно для двутавровых балок, а не для двутавровых. Тот факт, что двутавровые балки тяжелее, также игнорируется из-за того, что мосты обычно имеют больше поддержки.

Для невысоких коммерческих зданий обычно используются двутавровые балки. Их сдерживаемая сила обеспечивает достаточную поддержку для нескольких этажей и оставляет много места для дальнейшего строительства. Двутавровые балки более универсальны для подобных строительных проектов. Однако двутавровые балки чаще используются для крупных конструкций, таких как небоскребы или крупные промышленные комплексы. Двутавровые балки обычно прочнее и имеют более широкий пролет, обеспечивая большую поддержку на большей площади.

Порты, береговые и морские сооружения нуждаются в относительно прочном фундаменте. Двутавровые балки являются идеальным структурным каркасом для этих конструкций. Его более широкий диапазон несущей способности делает его идеальным для этих конструкций. То же самое относится и к большим грузовым судам, которые должны быть достаточно прочными, чтобы перевозить огромное количество груза через океаны и моря. Из-за веса, который могут нести двутавровые балки, они являются одним из наиболее популярных вариантов для таких вещей. Двутавровые балки также можно использовать для грузовых судов, однако они служат скорее для палубы, чем для области, на которой размещается груз.

О происхождении двутавровых балок и быстром анализе конструктивной эффективности горячекатаных стальных элементов

Широко используется в качестве элемента с широкими или узкими полками, подверженными изгибающему моменту и/или осевым силам, бесспорной звездой стальных конструкций является конечно, двутавровый профиль, определенный в соответствии со стандартом EN 10079:2007 [1] как балка I (узкие полки – см. §3.4.7.1) или H (широкие полки – см. §3.4.7.4.2). Настоящий стандарт определяет для двутавровых балок каждый длинномерный горячекатаный профиль с геометрической конфигурацией, аналогичной букве 9.0621 I , где полки имеют ширину ( b ) не более 0,66 · h ( h = глубина) и в любом случае менее 300 мм. С другой стороны, двутавровые балки представляют собой профили с полками больше 0,66 · h (или 300 мм) или более. Профили с полками шириной более 0,80· h иногда называют либо колоннами, либо профилями с эффективными широкими полками.

Как родилась концепция и кто придумал этот раздел? Бесспорно, его можно рассматривать как один из инновационных продуктов промышленной революции, но дать немедленный ответ на этот вопрос непросто, поскольку его истоки следует искать в различных областях зарождающейся современной техники. В любом случае, а не в результате теоретического исследования по оптимизации материала в результате применения методов и моделей, разработанных выдающимися учеными того времени, такими как Клод-Луи Навье, с опубликованной технической теорией балки, подверженной изгибающему изгибающему моменту. в 1826 году идея I-профиля и его эволюции черпает вдохновение как из опыта, так и из технического прогресса. В настоящей статье представлен вклад как в генезис профилей двутаврового сечения, так и в конструктивную эффективность таких элементов, что обосновано широким использованием таких сечений в наиболее распространенных типологиях сейсмостойких сталей [2-5]. Поэтому были определены некоторые оперативные параметры эффективности, позволяющие как оценить конструктивные характеристики сечения по отношению к исходному полуфабрикату, так и оценить эффекты, производимые процессом прокатки. Эти параметры также позволят сравнивать с точки зрения производительности разные профили, принадлежащие к одному и тому же списку секций ( например . сравнение европейских профилей) или в рамках разных списков ( например . сравнение европейских профилей с американскими). Наконец, те же параметры позволят напрямую определить оптимальный профиль, относящийся как к конкретной характеристике производительности, так и к используемой категории. Такая процедура также может быть применена на этапе проектирования для оптимизации как сложных нестандартных горячекатаных, так и холодногнутых профилей [6-8].

4. КОНСТРУКТИВНЫЕ ПРЕДПОСЫЛКИ И ПОКАЗАТЕЛИ ЭФФЕКТИВНОСТИ

Структурная эффективность, наблюдаемая экспериментально Фэйрберном, может быть легко продемонстрирована и количественно оценена с помощью теории балок под действием изгибающих моментов, разработанной Навье и позже обобщенной Барре де Сен-Венаном. Секрет двутаврового профиля на самом деле связан с высокой «центрифугированностью» материала, образующегося в процессе прокатки (рис. 1 ), что при равном использовании материала позволяет значительно увеличить второй момент площади сечения относительно одного из главных направлений, отождествляемого с сильной осью ( г-у ось). Начиная с полуфабриката квадратного сечения (заготовки или блюма), площадь поперечного сечения фактически переносится из центральной области в периферийную (рис. 2 ), идя на оконтуривание двух типовых горизонтальных перемычек ( известны как крылья или фланцы, характеризующиеся площадью от 50% до 75% от общей площади профиля (один) и вертикальный соединительный элемент (стенка).

Рис. (1).
Древний прокатный стан. (Джон Мейсон Гуд, «Пантология», 1813 г.).

Рис. (2).
Изменение формы в процессе горячей прокатки.

Морфологические преобразования, вызванные процессом прокатки, способствуют повышению изгибных характеристик элемента конструкции [16-21], одновременно изменяя поведение конструкции. Как известно, в двутавровых балках полки являются частями элемента, способными воспринимать изгибающий момент (свыше 80%), тогда как перед стенкой стоит задача воспринимать в основном касательные напряжения, связанные с изгибным режимом. Переход от компактного сечения к тонкостенному открытому (односвязному сечению) приводит, напротив, к значительному снижению показателей жесткости и устойчивости к напряжениям кручения. Качественный и количественный сравнительный анализ производительности профилей можно выполнить с помощью соответствующих «коэффициентов эффективности» ( ρ S = S / S SQ ), которые выражают влияние рабочего процесса, а именно центрифугирования сырья, как на геометрические свойства сечения ( S ), так и на соответствующие структурные характеристики , оцениваемый по исходному полуфабрикату (геометрические свойства либо заготовки, либо эквивалентного квадратного сечения S SQ ) той же площади ( A ), т. е. такой же массы и себестоимости (рис. 3 ).

Рис. (3).
Геометрические свойства двутавровых профилей и эквивалентных им сечений одинаковой площади.

Что касается анализируемых геометрических свойств, то из технической теории балки следует, что второй момент площади сечения вдоль сильной оси ( I y ) напрямую связан с характеристиками изгиба с точки зрения деформируемость, которая связана с так называемыми предельными состояниями пригодности к эксплуатации (SLS) с точки зрения вертикальных (упругий прогиб) и горизонтальных (дрейф) перемещений. Модуль упругого сечения ( W y = I y /( h /2)) относится к прочности на изгиб, тогда как площадь сдвига ( A vz ), очень близкая к площади стенки1 ( A w ), связан с прочностью на сдвиг. От этих параметров зависит общая прочность стальных элементов на изгиб в отношении предельного состояния по предельному состоянию (ULS).

Для стальных профилей второй момент площади вдоль вертикальной оси ( z-z ), так называемая слабая ось, вместо этого указывает на их устойчивость к продольному изгибу (предельное состояние нестабильности) в случаях, когда они сжимаются ( изгибное выпучивание) или под действием изгибающего момента (изгибно-крутильное выпучивание или скручивание).

Более того, поведение при кручении в предельном состоянии и предельном состоянии эксплуатационной пригодности коррелирует с постоянной кручения ( I T ) и постоянной коробления ( I w ), последней в случае не- равномерное кручение.

Наконец, следует помнить, что участок центрифугирования в разных направлениях графически изображается центральным эллипсом инерции, который можно рассматривать как своего рода полярную диаграмму инерции ( I = A · i 2 ). Соотношение между двумя главными радиусами инерции ( х = i y / i z ) выражает «изгибную анизотропию» сечения, а именно вероятное неравенство с точки зрения размещения материала между сильная ось и слабая ось. Вместе с соотношением поперечных форм ( r HB =h/b, h и b — глубина и ширина профиля соответственно), что, как упоминалось ранее, соответствует стандарту EN 10079. code uses to differentiate the profiles with narrow flanges ( r HB > 1.5 e b < 300 mm ) from those with wide flanges ( r HB ≤ 1.5 or b ≥ 300 mm ), этот параметр, помимо корреляции с морфологией сечения, дает полезные указания по оптимальному использованию профилей в качестве сжатых элементов, подверженных неустойчивости (изгибу или изгибно-кручению).

Для заданного профиля с одинаковой длиной потери устойчивости ( L 0 ) в двух главных плоскостях ( L 0,y =L 0,z ) изгибная анизотропия ( ī ) геометрической формы элементов совпадает с соотношением λ=λ 0 ), связанных с сильной осью ( λ y ) и слабой осью ( λ z ). На основании этого соотношения профили можно разделить на три категории: сечения с низким ( ī≤2 ), средней ( 2<ī≤4 ) и высокой ( 4<ī ) анизотропии. При отсутствии промежуточных опор т.е. . обеспечиваемые диагональными стержнями или системами связей, следует избегать использования секций с высокой анизотропией для сжатых элементов, которые не позволяют из-за возникновения явлений преждевременной общей нестабильности адекватно эксплуатировать основной материал.

С общей точки зрения, прежде чем приступить к анализу отдельных профилей, можно заметить, что если профиль растет гомотетически, то есть сохраняет неизменными свои пропорции, свою структурную эффективность ( ρ S ) не меняется в зависимости от геометрических характеристик исходного профиля. Наоборот, если профиль сохраняет свою внешнюю форму (ширина b и глубина h или диаметр d ), коэффициенты полезного действия при изгибе ( ρ Iy = ;0678 y,SQ и W el,y_SQ — второй момент площади и модуль упругого сечения эквивалентного квадратного сечения соответственно) уменьшаются с увеличением толщины как стенки ( t w ), так и фланцы ( т ф ), имеющие тенденцию к вырождению в исходный полуфабрикат.

Профили европейского перечня сечений (рис. 4 ) рассчитаны по мере увеличения высоты (и/или площади) с увеличением эффективности изгиба в соответствии с сильной осью с точки зрения как прочности, так и деформируемости. Для узкополочных двутавровых профилей (таблица 1 , рис. 5 и 6 ), принадлежащих к серии IPE, эффективность по изгибной деформируемости ( ρ Iy ) варьируется от 16 до 45 при увеличении высоты от 80 мм (IPE80) до 600 мм (IPE600) соответственно. Этот параметр с увеличением высоты изменяется от 8 до 48 для широкополочных профилей серии HEB.

Рис. (4).
Параметр структурной эффективности и сравнительные европейские разрезы.

Рис. (5).
Эффективность изгиба на ULS (ось y-y ).

Таблица 1. Структурная эффективность некоторых европейских стальных профилей (Часть 1).

Тип сечения Глубина Глубина квадратного сечения Площадь сечения Эффективность при изгибе Эффективность сдвига
Сильная ось y-y
СЛУ СЛЭ ρ Av =
A v,z /A vz_SQ
высота (мм) h SQ (мм) А (мм 2 ) ρ Wy = W el. y /W el,y_SQ ρ Iy =
I y /I y_SQ
Открытые секции ХЕА НЕ 100 А 96 46,1 2124 4,5 9,3 0,53
НЕТ 120 А 114 50,3 2534 5,0 11,3 0,50
НЕ 300 А 310 106,1 11253 6,3 17,3 0,50
НЕ 600 А 590 150,5 22646 8,4 33,0 0,62
НЕ 1000 А 990 186,2 34685 10,4 55,2 0,80
ЕВР НЕ 100 В 100 51 2604 4,1 8,0 0,52
НЕ 300 В 320 122,1 16134 5,5 13,6 0,48
НЕ 600 В 600 164,3 26996 7,7 28,2 0,62
НЕ 1000 В 1000 200 40005 9,7 48,3 0,80
ИПЭ ИПЭ 80 80 27,6 764 5,7 16,5 0,70
ИПЭ 180 180 48,9 2395 7,5 27,6 0,70
ИПЭ 400 400 91,9 8446 8,9 38,9 0,76
ИПЭ 600 600 124,9 15598 9,5 45,4 0,81
УПЭ УПЭ 80 80 31,8 1010 5,0 12,6 0,60
УПЭ 180 180 50,1 2510 7,2 25,8 0,67
УПЭ 400 400 95,9 9190 7,1 29,8 0,92
Полые профили OHS ОХС 21,3×2,5 21,3 12,2 148 2. 1 3,6 0,96
OHS 139,7×6 139,7 50,2 2520 3,9 10,8 0,96
OHS 406×10 406,4 111,8 12500 5,2 18,8 0,96
OHS 1219×10 1219 194,9 38000 9,2 57,7 0,96
OHS 1219×20 1219 274,4 75300 6,5 28,7 0,96
Правая сторона RHS 40x20x2,5 40 16,1 259 3,3 8,3 1,00
Правая сторона 140x80x6 140 49 2400 4,3 12,4 0,96
Правая сторона 200x100x8 200 65,7 4320 4,4 13,4 1,00
Правая сторона 400x200x8 400 95,5 9120 6,5 27,3 1,00
Правая сторона 400x200x12 400 114,9 13200 5,2 18,0 1,00
Рис. (6).
Изгибная эффективность в SLS (ось y-y ).

Повышение прочности на изгиб еще больше для профилей HEA с широкими полками, которые при переходе от HE100A к HE1000A имеют ρ Iy варьируется от 9 до 55. Менее заметны приросты КПД по сопротивлению ( ρ Wy ), то есть приращения по модулю упругого сечения, который в среднем увеличился с 4 до 10-кратного увеличения производительности эквивалентного квадратного профиля при увеличении высоты. Анализируя поведение относительно слабой оси (таблица 2 , рис. 7 и 8 ), эффективность изгиба ( ρ Iz =I z /I z,SQ ), относящаяся к задачам глобальной изгибной и изгибно-крутильной неустойчивостей, не является строго возрастающей, но имеет максимум для профилей высотой около 300 мм . Особенно это касается двутавровых профилей с широкими полками серии НЕ. Потеря эффективности по слабой оси для профилей средней-большой высоты ( h > 300 мм), хотя и в меньшей степени, обнаруживается и у профилей серии IPE. Во всех профилях с полной стенкой, включенных в список сечений, утончение сечения вблизи стенки снижает прочность профиля на сдвиг с 20% до 40% по сравнению с эквивалентным квадратным сечением с эффективностью ( ρ AVZ = A VZ /A V, SQ ) , увеличиваясь с 0,6 до 0,8 с высотой члена (таблица 1 22, , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , .

Таблица 2. Структурная эффективность некоторых европейских стальных профилей (Часть 2).

Тип сечения Эффективность при изгибе Сен-Венан Торсионная эффективность Анизотропия на изгиб
Слабая ось z-z
СЛУ SLE-SLU Инст ρ It =
I t /I t_SQ
ī=i y /i z
ρ Wz =
W el. z /W el,z_SQ
ρ Из =
I z /I z_SQ
Открытые секции ХЕА НЕ 100 А 1,6 3,6 0,08 1,6
НЕТ 120 А 1,8 4,3 0,07 1,6
НЕТ 300 А 2,1 6,0 0,05 1,7
НЕ 600 А 1,3 2,6 0,06 3,6
НЕ 1000 А 0,9 1,4 0,05 6,3
ЕВР НЕ 100 В 1,5 3,0 0,10 1,6
НЕ 300 В 1,9 4,6 0,06 1,7
НЕ 600 В 1,2 2,2 0,07 3,6
НЕ 1000 В 0,8 1,2 0,06 6,3
ИПЭ ИПЭ 80 1,0 1,7 0,09 3,1
ИПЭ 180 1,1 2,1 0,06 3,6
ИПЭ 400 1,1 2,2 0,05 4,2
ИПЭ 600 0,9 1,7 0,05 5,2
УПЭ УПЭ 80 1,5 3,0 0,10 2,0
УПЭ 180 1,4 2,7 0,08 3,1
УПЭ 400 0,8 1,5 0,07 4,5
Полые профили OHS ОХС 21,3х2,5 2. 1 3,6 4,32 1,0
OHS 139,7×6 3,9 10,8 12,64 1,0
OHS 406×10 5,2 18,8 22,28 1,0
OHS 1219×10 9,2 57,7 68,36 1,0
OHS 1219×20 6,5 28,7 33,97 1,0
Правая сторона RHS 40x20x2,5 2,2 2,7 4,30 1,8
Правая сторона 140x80x6 3,2 5,1 7,21 1,6
Правая сторона 200x100x8 3,0 4,5 6,90 1,7
Правая сторона 400x200x8 4,5 9,4 13,53 1,7
Правая сторона 400x200x12 3,5 6,1 9,30 1,7

Как дальнейшее обращение медали, процесс ламинирования сильно снижает эффективность кручения профилей открытой формы, характеризующихся коэффициентом кручения ( I T ), равным всего 5÷10% от исходного полуфабриката изделия (Таблица 2 , Рис. 10 ).

Наконец, увеличение коэффициента поперечной формы пропорционально высоте профиля напрямую отражается на параметре изгибной анизотропии. Как видно на рис. ( 11 ), профили HE могут считаться «фактически» широкими полками поперечного сечения, если анизотропия изгиба средне-низкая. В самом деле, элементы высотой более 600 ÷ 650 мм имеют отношения между радиусами инерции больше 4, что является очень разным значением гибкости по двум главным осям. Независимо от их размера, низкую анизотропию демонстрируют как полые профили, так и новые профили HD (колонны с широкими полками) и HP (несущие сваи с широкими полками), использование которых особенно рекомендуется для сильно нагруженных сжатых элементов, например . расположенные в высотных зданиях и фундаментных сваях.

Рис. (7).
Эффективность изгиба на ULS (ось z-z ).

Рис. (8).
Эффективность потери устойчивости в ULS.

Рис. (9).
Эффективность сдвига при ULS ( 9оси 0621 z ).

Рис. (10).
Эффективность кручения (ось x-x ).

Рис. (11).
Изгибная анизотропия профилей.

С другой стороны, профили HE высотой более 600 мм, как и профили IPE, особенно подходят для производства элементов, подверженных изгибающему моменту и расположенных в зданиях с полами среднего и большого размера. В этих случаях также могут быть приняты новейшие профили HL (балки со сверхширокими полками). По сравнению с HE-элементами эти профили, хотя и обладают высокой анизотропией на изгиб, обеспечивают большую поперечную устойчивость за счет большей ширины полок, размер которых для всей серии составляет около 400 мм.

Пренебрегая возникновением возможных локальных или глобальных явлений потери устойчивости, увеличение коэффициента полезного действия на изгиб ( ρ Iy ; ρ Wy ) по мере увеличения высоты поперечного сечения дает на этапе проектирования, к кажущемуся «парадоксу», то есть реализации всегда более тонких элементов с пропорциями продольной формы ( r HL =h/L, h и L — глубина и длина профиля), постепенно уменьшающимися с длиной члена.

As an example, for floor-decking of civil residential buildings (permanent loads g k =4kN/m 2 and service loads q k =2kN/m 2 — Кат. А) из стального профнастила профнастила и композитных плит (рис. 12 ), второстепенные балки, расположенные друг к другу на расстоянии i = 1,5÷2м, могут быть предварительно рассчитаны ( ч( L) =r HL ·L ) (рис. 13 ) с отношением высоты к пролету r HL варьируется от 1/20 до 1/25 для элементов малой ( L = 3м) и средне-большой (L = 7÷10м) длин соответственно. Соотношения формы для определения размеров основных балок, поставленных с шагом i TP , изменяющимся от 5 м до 7 м, уменьшаются с 1/15 до 1/20 для балок малого ( L = 5 м) или большого ( L = 15 м÷20 м) длины, соответственно (рис. 14 ).

Рис. (12).
Типичная система стальных перекрытий для гражданских жилых зданий и отношение высоты балки к пролету.

Рис. (13).
Отношение пролет/глубина (r HL -1 ) для второстепенных балок T S (шаг p=1,5м÷3м).

Рис. (14). Пролет/высота (r HL -1 ) для главных балок T м (шаг p=4м÷8м).

Это объясняется тем, что, несмотря на увеличение длины ( L ), вертикальные перемещения ( δ ) стального элемента при изгибе под действием равномерно распределенной нагрузки растут с четвертым размером длина и изгибающие моменты ( M Ed ) растут с квадратным размером длины, так что соответствующие инерционные характеристики ( I y и W y ) растут для вышеупомянутого повышения эффективности ( ρ s ) еще более заметным образом с требуемой высотой, необходимой для удовлетворения проектных требований.

Разработка эффективной секции стальной балки для модульной конструкции на основе шести сигм

На этой странице

РезюмеВведениеБлагодарностиСсылкиАвторское правоСтатьи по теме Сигма. Хотя «Шесть сигм» часто применяются в производстве и других сферах услуг, это относительно новая концепция в области проектирования и строительства зданий. В качестве первого шага в этом подходе проводятся исследования рынка и опросы для получения мнений потенциальных клиентов. Затем мнения клиентов преобразуются в качественные характеристики стальной балки с использованием методики развертывания функции качества. В качестве основной формы модульной балки выбран стальной полый швеллер с фланцами, а концепция конструкции получена и разработана с применением методологии матрицы Пью. Пилотный тест был проведен для проверки эффективности разработанного сечения луча. Результаты показали, что разработанное сечение швеллерной балки показало отличные характеристики и сохранило высокую точность изготовления, что привело к значительному снижению расхода стали.

1. Введение

Модульное строительство представляет собой промышленную строительную систему, процесс которой в основном состоит из заводского производства готовых строительных блоков, доставки готовых блоков на строительную площадку и их быстрой сборки [1]. Конструктивную систему модульных зданий со стальным каркасом можно в основном разделить на два типа. Первая представляет собой балочно-колонную каркасную систему и подходит для использования в школьных зданиях или военных казармах, где требуется относительно большое открытое пространство [2]. Во-вторых, это система несущих стен, и общежития или помещения для холостяков-офицеров являются хорошими приложениями этого типа, поскольку они могут быть построены с использованием ряда переносных модульных комнатных модулей [3, 4].

Как правило, модульная единица каркасной системы балка-колонна строится путем соединения конструктивных элементов, таких как угловые колонны, внутренние колонны, балки перекрытия и потолочные балки, с помощью болтового соединения или сварки. Рисунок 1 иллюстрирует пример стандартных модулей для начальных школ в Корее. Размеры составляют 9,8 м (длина), 7,5 м (между колоннами), 3 м (ширина) и 3,2 м (высота). В таблице 1 представлено соотношение состава основных конструктивных элементов, используемых в этом стандартном модуле. В балочно-колонной рамной системе верхняя балка нижнего яруса соединена с нижней балкой верхнего яруса. Такая схема соединения называется двухлучевой системой. В результате балочные элементы составляют большую часть структурных компонентов стандартного модуля, что составляет 81%, как показано в таблице 1. Балочные элементы играют важную роль, поскольку они не только вносят значительный вклад в общую стоимость строительства модульного модуля. зданий, но также может влиять на различные факторы, такие как высота этажа и вибрация пола. Таким образом, выбор подходящих элементов балки имеет важное значение для повышения экономической эффективности и производительности модульных зданий.

Метод «шесть сигм» был впервые разработан компанией Motorola в 1980-х годах [5] и стал широко известен в 1990-х годах, когда Джек Уэлч сделал его центральным элементом своей бизнес-стратегии в General Electric. С конца 1990-х годов большинство производственных компаний в Корее применяли «шесть сигм» для повышения производительности, улучшения процессов и разработки новых продуктов. Хотя «Шесть сигм» неоднократно применялись к управлению строительством и проектированию жилья, например [5, 6], это одно из очень немногих исследований, в которых концепция «Шесть сигм» используется для разработки новых элементов стальных конструкций для модульного строительства.

Как правило, проекты «Шесть сигм» следуют методологии DMAIC или DFSS. DMAIC фокусируется на улучшении существующего бизнес-процесса, а DFSS направлен на создание новых продуктов или процессов. Основываясь на этом обсуждении, в этом исследовании предлагается систематический подход к разработке стальной модульной балочной секции, которую можно использовать в системе каркаса балки-колонны, и проверяется ее эффективность посредством пилотных испытаний.

2. Методология QFD и получение CTQ
2.1. Методология QFD

Философия подхода «Шесть сигм» делает упор на отражение потребностей клиентов при разработке производственных процессов. Для этого требуется идентификация и категоризация потенциальных клиентов, а также оценка важности каждой группы клиентов. В методологии «Шесть сигм» эти требования клиентов называются мнением клиентов (VOC), которые получают в ходе опросов и интервью и используют в качестве основных данных для разработки продукта. По результатам опросов, производители модулей требуют снижения себестоимости, а также сокращения сроков поставки, а проектировщики ожидают выполнения различных требований, связанных с конструкцией. VOC владельца здания в основном сосредоточен на отличной производительности изготовленных модулей.

В этом исследовании используется методология развертывания функции качества (QFD) для преобразования потребностей клиентов в характеристики качества разрабатываемых продуктов. Методология QFD, впервые предложенная Акао в 1960-х годах [7], представляет собой инструмент, который может обеспечить количественную оценку взаимосвязи между требованиями клиентов и характеристиками продукта с использованием корреляционной матрицы [8, 9]. На рис. 2 показан дом качества (HOQ), необходимый для проведения QFD.

В целом методология QFD следует ряду процедур: (1) определение требуемого качества; (2) рейтинг важности для нужд клиентов; (3) определение качественных характеристик; (4) корреляционный анализ между требуемым качеством и качественными характеристиками; (5) техническая оценка; (6) анализ взаимосвязи характеристик качества при необходимости; (7) настройка целевой спецификации для характеристик качества. В данном исследовании требуемое качество определяется по ЛОС, полученным в ходе первого раунда интервью, а затем приоритезируются характеристики качества на основе оценок заказчиков и экспертов. Наконец, присваиваются целевые значения и рейтинги важности характеристик качества.

В этом исследовании методология QFD используется для разработки нового стального модульного сечения балки. Результаты ранжирования приоритетов для ЛОС, в которых учитываются требования как потребителей, так и разработчиков продуктов, представлены в таблице 2. Элемент, помеченный как «требуемое потребителями качество» в Таблице 2, представляет собой реорганизацию ЛОС каждой группы потребителей для Анализ QDF и его приоритетные рейтинги определяются по результатам опросов клиентов. Из результатов таблицы видно, что товары с высоким приоритетом имеют «низкую стоимость производства», «небольшое количество стали», «небольшую производственную деформацию» и «короткое время хранения после заказа». При определении рейтинга приоритета в таблице 2 важность требований клиентов и удовлетворенности существующей продукцией определяется на основе опросов. «Качество планирования» и «точка продажи» в таблице 2 являются показателями достижимого качества и количества продаж с точки зрения разработчиков соответственно.

2.2. Получение CTQ

На основе анализа корреляции между требуемыми качествами и характеристиками качества могут быть получены параметры, которые имеют решающее значение для качества (CTQ) с точки зрения потребителей. Качественным характеристикам присваиваются различные весовые значения ( : 5 баллов, ○: 3 балла и △: 1 балл) в зависимости от связи с соответствующими требованиями заказчика. Общая важность может быть рассчитана путем суммирования произведений взвешенного значения и абсолютной важности в таблице 3. Характеристики качества с высокой оценкой важности могут быть выбраны в качестве потенциальных CTQ.

Этот процесс получения CTQ важен в методологии «Шесть сигм», которая максимально отражает потребности клиентов. VOC не содержит каких-либо прямых утверждений о характеристике качества, но ее можно преобразовать в проектируемые характеристики качества с помощью анализа QFD. В таблице 3 перечислены рейтинги важности, полученные в результате корреляционного анализа требуемого качества и характеристик качества.

Анализ QFD показал, что важными характеристиками качества являются «длина сварного шва на единицу длины», «момент инерции на единицу площади поперечного сечения балки» и «вес балки перекрытия на единицу площади в плане». Эти элементы выбираются как CTQ на следующем этапе и выражаются количественно. Среди 15 характеристик качества 3 верхних элемента выбираются как CTQ и определяются, как показано в Таблице 4, где показаны их определения, методы измерения, текущие и целевые уровни. Целевые уровни определяются с использованием существующих застроенных RHS (прямоугольных полых профилей) и каналов в качестве эталонов.

3. Дизайн продукта с использованием методологии матрицы Пью
3.1. Функциональный анализ и матрица Пью

Определены основные функции стальной модульной балочной секции и разработана ее оптимальная конструкция с использованием CTQ, полученных на предыдущем этапе. В таблице 5 описаны основные процессы, необходимые для изготовления стальной модульной балочной секции, и классифицированы функции, необходимые в каждом процессе, по одной из трех функций, а именно: основная функция (необходимая), привлекательная функция (радостная) и дискриминационная функция (основная). удовлетворяющий). Основные функции должны быть удовлетворены, в то время как привлекательные и дифференцированные функции могут быть дополнительно учтены в процессе проектирования.

Ключевые функции можно определить на основе анализа корреляции между характеристиками качества и связанными функциями, применяя тот же метод, который использовался для создания CTQ в таблице 3. В таблице 6 показано соотношение между характеристиками качества и ключевыми функциями. Из этого соотношения в качестве ключевых функций выбраны «минимизация прогиба и вибрации балки», «прочность балки на изгиб», «сопротивление землетрясению и ветру» и «проникновение трубопроводного оборудования».

После определения основных функций необходимо разработать оптимальную концепцию дизайна, удовлетворяющую полученным ключевым функциям. Для этого могут использоваться различные методы, такие как бенчмаркинг передовых технологий, мозговой штурм с участием экспертов, ТРИЗ и майндмэппинг. В данном исследовании создаются различные решения, способные удовлетворить ключевые функции, и путем комбинирования этих решений получаются несколько возможных вариантов конструкции. Наконец, матрица Пью используется для выбора оптимального дизайна среди полученных дизайнов.

В таблице 7 перечислены доступные решения для каждой из ключевых функций стальной модульной балочной секции. В таблице указано, что существует два решения для «прохода трубопроводного оборудования» и «соединения балки и плиты», четыре решения для конструктивных функций, в частности, «прочность балки на изгиб», «минимизация прогиба и вибрации балки» и «землетрясение и ветровая нагрузка». сопротивление», и одно решение для всех остальных функций. Эти решения можно комбинировать для создания оптимальной концепции дизайна. Путем объединения решений, перечисленных в Таблице 7, получаются семь концепций дизайна. Они выполняют различные функции, необходимые для балок перекрытия и потолка модульной каркасной системы балка-колонна, и демонстрируют различные характеристики в отношении стоимости изготовления, расхода стали и доступности как для балок потолка, так и для перекрытий. Их характеристики приведены в Таблице 8.

Для выбора оптимального плана среди кандидатов, перечисленных в Таблице 8, в Таблице 9 создается матрица Пью. В этой методике выполняется относительная оценка каждого кандидата путем сравнения его с эталонным планом для каждого из ключевых критерии. Застроенный RHS выбран в качестве эталонного проекта для этого сравнения. Таким образом, если кандидат показывает лучшую производительность, чем эталонный дизайн, он обозначается знаком +. Если кандидат хуже или равен эталонному дизайну, он обозначается как — или S соответственно. В качестве оптимального плана выбирается кандидат с наибольшей разницей между суммой плюсов и суммой минусов. Результаты в таблице 9указывают, что проектная концепция 2 является оптимальной. Таким образом, он выбран в качестве прототипа стальной модульной балки.

Прототип имеет полые полки как в верхней, так и в нижней части сечения, как показано в таблице 9. Он может быть изготовлен методом профилирования, при котором тонкие стальные листы пропускают через несколько валков и последовательно сгибают при комнатной температуре. . Форма поперечного сечения показана на рисунке 3. Элемент стальной балки с формой поперечного сечения, показанной на рисунке 3, далее для удобства именуется балкой с оптимизированной модульной конструкцией (MCO).

3.2. Детальный проект балки MCO

В этом разделе рассматривается детальный проект балки MCO с учетом производственного процесса. С компонентами детальной конструкции поперечное сечение имеет переменную часть, а также неизменную часть, как показано на рисунке 4. Хотя балки MCO, изготовленные с помощью процесса профилирования, требуют меньших производственных затрат, чем обычные составные балки, разнообразие по глубине также необходимо для их применения в модульных зданиях с различными пролетами. Поэтому верхняя и нижняя полые части полки выполнены как неизменная часть и изготавливаются с использованием одного валка. Напротив, толщина и ширина секции стенки являются переменными. Конструктивные требования для каждого конструктивного фактора балки MCO перечислены в таблице 10. Для изготовления балок MCO используется сталь SPA-H, поскольку она обладает высокой прочностью, а также высокой прочностью на растяжение 49.0 МПа.

Процедуры проектирования балки MCO с постоянным поперечным сечением (полая полка) можно резюмировать следующим образом.

Шаг 1 (установка диапазона ширины фланца, как показано на рис. 5). (i) Если минимальная ширина колонны составляет 125 мм, ширина полки находится в диапазоне 100–120 мм.
(ii) Минимальная ширина горизонтального плоского фланца должна быть не менее 50  мм.

Шаг 2 (определение и показано на рисунке 6). Эти параметры являются постоянными независимо от толщины стального листа, если используется один и тот же процесс прокатки. (i) Изгибающая способность стали SPA-H: если угол изгиба составляет 180 градусов, внутренний радиус должен быть не менее чем в 1,5 раза больше полки. толщина. (ii) Максимальная толщина стального листа ограничена 10 мм. (iii) Если угол изгиба находится в диапазоне 9от 0 до 180 градусов, = 15 мм. (iv) Если угол изгиба составляет 90 градусов, = 12 мм.

Этап 3 (определение ширины полки). (i) Если толщина стального листа составляет 10 мм, а и 15 и 12 мм, соответственно, ширина плоской полки находится в диапазоне от 53 до 73 мм, таким образом, удовлетворяя условию шага 1.
(ii) Полка ширина определяется как 120  мм, что является максимальным значением, допускаемым условием в шаге 1, учитывая простоту крепления к потолку и напольным направляющим.

Шаг 4 (определение ). Это значение является постоянным, если используется один и тот же процесс профилирования независимо от толщины полки. (i) Если угол изгиба меньше 90 градусов, = 12 мм, что соответствует .

Шаг 5 (установка диапазона высоты фланца, показанного на рис. 7). (i) Если предположить, что верхняя и нижняя полки параллельны друг другу, а толщина полки составляет 10 мм, = 10 + 15 + 15 + 10 = 50 мм.
(ii) Высота полки может быть рассчитана с учетом максимальной высоты балки 400 мм и минимальной толщины стального листа 4,5 мм и применения максимального отношения ширины к толщине 61 для предотвращения упругой локальной потери устойчивости как = (400 − 61 × 4,5 )/2 = 63  мм.

Этап 6 (окончательный выбор неизменных размеров верхней полой полки). (i) Фронтальная сварка выполняется на соединении стальных листов, как показано на рис. 8.

Для трех модульных пролетов 6, 7,5 и 8,1 м приняты следующие расчетные условия для переменной части поперечного сечения балки MCS. : нагрузка на балку перекрытия в диапазоне 2~5 кН/м 2 , временная нагрузка на балку перекрытия в диапазоне 2~5 кН/м 2 , нагрузка на балку потолка в диапазоне 0,3~0,5 кН/м 2 и временная нагрузка потолочной балки в диапазоне 0,5~1 кН/м 2 . Различные формы поперечного сечения для балки MCO разработаны путем изменения толщины стального листа и высоты стенки в качестве конструктивных переменных при удовлетворении требований к размерам поперечного сечения, рассмотренным выше. Как показано в таблице 11, в качестве расчетных значений используются 6 значений толщины стального листа и 7 значений высоты стенки. Эффективный момент инерции для сечений в таблице колеблется от 1530 до 18 218 см 4 . В общей сложности 42 спроектированных формы поперечного сечения балки MCO представлены на рисунке 9. местной компанией в Корее, и оцениваются их формуемость и свариваемость. На рис. 10 показана процедура опытного производства разработанных секций балки MCO. Длинная полоса из рулонной стали пропускается через комплекты валков до получения формы с верхним и нижним полыми полками. Затем изготовление секции балки MCO завершается сваркой гнутого профиля. На рис. 11 показан пример собранного модульного блока с изготовленными балками MCO.

Результаты CTQ и оценки производительности конечной продукции сведены в Таблицу 12. Уровень деформации балки MCO, возникающей при ее производстве, составляет менее 5 мм на 10 м. В то время как некоторая деформация может иметь место во время вторичной обработки, такой как сварка кронштейнов и концевых пластин, дополнительная коррекция может быть выполнена в процессе сборки модуля, что приведет к погрешности менее 3 мм на модуль. Чтобы подтвердить, что изготовленные балки имеют достаточный момент инерции на единицу площади поперечного сечения, в общей сложности испытывают 150 случаев для различных пролетов перекрытий и условий нагрузки. Результаты испытаний показывают, что средний пролет пола составляет 183,38  см 9 .0752 2 и стандартное отклонение 16 см 2 . Таким образом, среднее значение значительно выше проектной цели, которая составляет 160 см 90 752 2 90 753 . Для трех пролетов 6, 7,5 и 8,1 м выбираются балки перекрытий оптимальных сечений, а затем для каждого случая оценивается вес балок перекрытий на единицу площади. Из результатов таблицы видно, что целевые значения достигаются во всех трех случаях.

В этом исследовании был представлен систематический подход к разработке эффективной секции стальной балки для модульной конструкции на основе Six-Sigma. В качестве первого шага этого подхода проводятся исследования рынка и опросы для получения мнений потенциальных клиентов. Затем мнения заказчиков были преобразованы в качественные характеристики швеллерной стальной балки с использованием методики развертывания функции качества. В качестве основной формы модульной балки был выбран стальной полый швеллер с фланцами, а концепция конструкции была получена и разработана с применением методологии матрицы Пью. Пилотный тест был проведен для проверки эффективности разработанного сечения луча. Основные выводы этого исследования заключаются в следующем: (1) Чтобы отразить потребности клиентов в разработке производственных процессов, была применена методология QFD, а также «длина сварки на единицу длины», «момент инерции на площадь поперечного сечения балки, » и «масса балок перекрытий на единицу площади в плане» были выбраны в качестве CTQ. Количественные целевые значения для этих элементов также были установлены. (2) Семь концепций дизайна были разработаны на основе анализа ключевых функций стальной модульной балки, чтобы удовлетворить полученные CTQ. Для получения оптимальной конструкции стальной модульной балки с полыми полками вверху и внизу была применена методология матрицы Пью. (3) В конструкции конечного продукта поперечное сечение балки MCO имеет верхнюю и нижнюю полые фланцевые части в качестве неизменной части и секция стенки в качестве переменной части. Результаты опытного производства балки МСО показывают, что вес балок перекрытий на единицу площади может быть снижен в среднем до 0,25 кН/м 2 для стандартного пролета 7,5 м, что на 18% меньше, чем соответствующее значение для сборной балки ППС. Все модули, собранные с использованием балочных продуктов MCO, показывают погрешность менее 3  мм на модульный модуль, что соответствует целевому значению. потребности, такие как снижение производственных затрат, меньшее использование материалов и снижение структурной деформации модульных блоков при разработке продукта. Ожидается, что предложенный метод может быть использован для разработки других типов конструкционных модульных балок и сможет удовлетворить разнообразные требования различных групп заказчиков.

Конкурирующие интересы

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов в отношении публикации этой статьи.

Благодарности

Это исследование было поддержано грантом Национального исследовательского фонда Кореи (грант № NRF-2016 R1D1A1B01010615).

Ссылки
  1. Р. М. Лоусон, Р. Г. Огден и Р. Бергин, «Применение модульной конструкции в высотных зданиях», Journal of Architectural Engineering , том. 18, нет. 2, стр. 148–154, 2012 г.

    Посмотреть по адресу:

    Сайт издателя | Google Scholar

  2. С.-Г. Хонг, Б.-Х. Чо, К.-С. Чанг и Дж.-Х. Мун, «Поведение каркасной модульной строительной системы с двойными стальными панелями», Journal of Construction Steel Research , vol. 67, нет. 6, стр. 936–946, 2011.

    Посмотреть по адресу:

    Сайт издателя | Google Scholar

  3. Х.-Дж. Ким, Ж.-С. Ли, Х.-Ю. Ким, Б.-Х. Чо, Ю. Си и К.-Х. Квон, «Экспериментальное исследование огнестойкости медицинского модульного блока», Стальные и композитные конструкции , вып. 15, нет. 1, стр. 103–130, 2013 г.

    Посмотреть по адресу:

    Сайт издателя | Google Scholar

  4. Т.-С. Эом, Т.-Х. Ха, Б.-Х. Чо и Т.-Х. Ким, «Испытания на циклическую нагрузку стен с каркасными стойками с раскосами и стальной обшивкой», Journal of Structural Engineering , vol. 141, нет. 7, ID статьи 04014173, 2015.

    Посмотреть по адресу:

    Сайт издателя | Google Scholar

  5. Л. С. Фенг и М. С. Хуэй, «Реализация и применение шести сигм в строительстве», Journal of Construction Engineering and Management , vol. 130, нет. 4, стр. 482–489, 2004.

    Посмотреть по адресу:

    Сайт издателя | Google Scholar

  6. Дж. А. Джонсон, Х. Гитлоу, С. Уайденер и Э. Попович, «Проектирование нового жилья в Университете Майами: тематическое исследование «шесть сигм»© DMADV/DFSS», Quality Engineering , об. 18, нет. 3, стр. 299–323, 2006 г.

    Посмотреть по адресу:

    Сайт издателя | Google Scholar

  7. Ю. Акао, «История развития развертывания функции качества», Клиентоориентированный подход к планированию и внедрению качества , 1994.

    Посмотреть по адресу:

    Google Scholar

  8. А. Хассан, А. Сиадат, Ж.-Ю. Дантан и П. Мартин, «Концептуальный процесс планирования подхода к улучшению с использованием методов QFD, FMEA и ABC», Robotics and Computer-Integrated Manufacturing , vol. 26, нет. 4, стр. 392–401, 2010.

    Посмотреть по адресу:

    Сайт издателя | Google Scholar

  9. Дж. Чун и Дж. Чо, «Модель QFD, основанная на оценке пригодности для уменьшения проектных изменений неудовлетворительного качества», Журнал азиатской архитектуры и строительства , том. 14, нет. 1, стр. 113–120, 2015 г.

    Посмотреть по адресу:

    Сайт издателя | Google Scholar

Авторские права

Авторские права © 2016 Tae-Hyu Ha et al. Это статья с открытым доступом, распространяемая в соответствии с лицензией Creative Commons Attribution License, которая разрешает неограниченное использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии надлежащего цитирования оригинальной работы.

Линия по производству двутавровых и двутавровых балок / Портальный сварочный аппарат

Дом

Каталог продукции

Производственное и технологическое оборудование

Металлообрабатывающее оборудование

Машина для плазменной резки

Описание продукта

Информация о компании

Вопросы и ответы клиентов

(0)

Адрес:
3169 Dangyang Road, Shizhong District, Jinan City, Jinan, Shandong, China

Тип бизнеса:
Торговая компания

Сфера деятельности:
Промышленное оборудование и компоненты

Сертификация системы управления:
ISO 9001

Основная продукция:
Труборез

Введение компании:
Jinan Jiuqi Automation Equipment Co. , Ltd. — компания, специализирующаяся на сварке, резке и прессовании металла. Основными продуктами являются машины для сварки прямых швов, машины для сварки круговых швов, роботизированные сварочные машины и машины для плазменной резки и т. Д. Мы обеспечиваем техническую трансформацию. и модернизация автоматизации существующих станков и мастерских, полагаясь на более совершенные решения по автоматизации для повышения эффективности работы и сокращения затрат для большего числа клиентов.

Компания поставляет передовое оборудование для автомобильной, шинной, листообрабатывающей, электронной, стекольной и стеклопластиковой промышленности и завоевала признание клиентов благодаря высококачественным продуктам и услугам.

Исходя из потребностей клиентов, компания использует высокие технологии, высокое качество и высокую эффективность в качестве своей политики развития, опираясь на потенциал профессионального развития, технологии бережливого производства и сложное производственное оборудование, чтобы предоставлять более эффективные и более гуманные продукты.