Виды балок двутавровых балок: Двутавровые балки | Справочник

Двутавровая балка — классификация, способ производства, сфера применения, преимущества

Двутавр (балка двутавровая) — разновидность сортового металлопроката, отличающаяся высокой несущей способностью. Имеет узнаваемое Н-образное сечение, которое и предопределяет технические характеристики изделия. Один из самых востребованных материалов в различных промышленных сферах.

Вы всегда можете ознакомиться на нашем сайте с актуальными ценами на новую двутавровую балку и двутавр б/у.

Назначение и сфера применения

Двутавровые балки используются в качестве несущих элементов при возведении металлоконструкций и в крупнопанельном строительстве. Применение проката данного типа позволяет упростить проектные решения без потери несущей способности сооружений. Чаще всего двутавры используются для решения следующих технических задач:

• Строительство промышленного и гражданского направления (основная часть используется при сооружении перекрытий и армировании проемов).

  
   

• Металлоконструкции колонного типа.

  
   

• Возведение мостовых конструкций.

  
   

• Армирование шахтных стволов и устройство сопряжений горных выработок.

Допускается применение балок этого типа при сооружении любых конструкций, к которым предъявляются повышенные требования по несущей способности. Рекомендовано размещение двутавра в теле бетонной конструкции, при открытом монтаже требуется обязательная антикоррозийная обработка.

Преимущества изделия

Специфическая форма сечения обеспечила отличную несущую способность этого конструктивного элемента. По сравнению со стандартными прямоугольными профилями двутавр обладает повышенной в 7 раз прочностью и более чем в 30 раз жесткостью. По своим конструктивным особенностям двутавр близок швеллеру, но последний в основном используется при возведении более легких конструкций, он не сможет эффективно работать при значительной нагрузке.

Массовость применения двутавровых балок определена следующими преимуществами.

• Высокая устойчивость к деформациям на изгиб и кручение.
• Повышенная несущая способность.
• Уменьшенный вес по сравнению с другими типами металлопроката с аналогичными техническими характеристиками.

Особенности производства

На практике применяют две основных методики изготовления двутавровых балок.

1. Технология горячего проката, позволяющая обеспечить выпуск изделий в промышленных масштабах.
2. Изготовление двутавров с применением сварочных технологических линий. Сварные балки отличаются более точной геометрией, но уступают горячекатаным по некоторым техническим параметрам.

Производство данного вида несущих конструктивных элементов осуществляется с применением высокоуглеродистых низколегированных сталей, что предопределяет обязательную антикоррозийную обработку при открытом монтаже.

В соответствии с ГОСТ 27772-88, регламентирующим производство горячекатаного фасонного проката, для изготовления двутавров должна применяться сталь следующих марок: С 235, 245, 255, 275, 285, 345, 345К, 375.

Существующие классы и соответствующие ГОСТы

Все выпускаемые методом проката разновидности двутавров можно разделить на три основных класса, требования к которым определяются действующими стандартами.

1. Горячекатаные стальные с углом наклона полок 6-12⁰ в соответствии с ГОСТ 8239-89.
2. Стальные специальные с углом внутренних граней 12 или 16 градусов по ГОСТ 19425-74. Двутавр с гранью в 16 градусов отличается повышенной несущей способностью и прочностью. Элементы из таких балок используют в особо сложных условиях эксплуатации, например, при армировании шахтных стволов. 
3. Горячекатаные стальные с параллельным направлением полок на основании ГОСТ 26020-83.

Сварные изделия выпускаются на основании технических условий производителя ТУ У 01412851. 001-95. Отдельные производители используют свои собственные ТУ для производства того или иного типа двутавров.

По особенностям сечения выделяют следующие категории продукции:

• Балки с нормальной шириной полок (Б).
• Двутавры с увеличенной шириной полок (Ш).
• Колонные двутавровые балки (К).
• Монорельсовые двутавры (М).
• Балки специальной серии для особо сложных условий (С).

Производители осуществляют отгрузку партий с кратной, кратной мерной, немерной длиной двутавров. Стандартные размеры предполагают изготовление изделий длиной от 4 до 13 метров, производство балок, выходящих за пределы указанных параметров, может быть организовано по согласованию непосредственно с производителем.

Особенности расчета потребности

При определении количества необходимого для различных конструкций материала, выбора способа транспортировки необходимо знать соотношение размеров и массы двутавровых балок. Необходимость перевода одной величины в другую возникает так же при разработке проектной документации.

Решить данную проблему можно при помощи онлайн калькуляторов, а в случае их отсутствия рекомендуется воспользоваться специальными таблицами, приведенными в нормативных документах.

Так для горячекатаных стальных двутавров соотношение приведено в следующей таблице.

А для определения общей площади поверхности двутавров того же ГОСТа, рекомендуем воспользоваться следующей таблицей.

Такие справочные данные существенно упростят расчет и разработку проектной документации.

виды, сечения, материал и маркировка

При строительстве промышленных и жилых сооружений немаловажную роль играет такая конструкция, как балка. Этот элемент является несущим на себе основные нагрузки здания в вертикальном направлении. Поэтому очень важным моментом в процессе возведения постройки является расчет и выбор этой строительной детали. От ее надежности, стойкости будет зависеть срок эксплуатации комплекса.

По способу крепления, строительная балка выступает в качестве горизонтального или наклонного бруса, чаще работающего на изгиб. Дополнительная важная функция горизонтальной балки — распределение рассредоточенной нагрузки при действии вертикально направленного момента силы. Именно эта направленность позволяет изделию значительно снизить давление на вертикальные конструкции (колонны, стойки) и прочно их укрепить.

Какие бывают виды балок?

Строительные балки, как и практически все материалы, используемые на стройках, классифицируются по различным видам, ориентированным на определённые работы.

Деревянные

В спектр балочных древесных изделий применяемых, соответственно, в деревянных постройках, попадают лаги, ригели, прогоны, перекладины, и другие элементы, составляющие каркас брускового или бревенчатого жилого загородного дома. При разделении этажей используют балки перекрытий. Для устройства крыши выстраивают балочный каркас, где применяют стропила. Главная функция деревянных балок, равномерное распределение нагрузки по плоскости верхнего покрытия (крыши). Качественные характеристики материала залог прочности и устойчивости сооружения.

Обязательно нужно помнить, что для поддержания прочности, деревянные изделия, в том числе и деревянная балка, должны быть обработаны специальными составами для защиты от горения и плесени.

Железобетонные

В строительстве, монтаж железобетона, например, на промышленных предприятиях, учитывает включение соответствующих изделий в устройство подкрановых балок, бетонных ригелей, устанавливаемых на колонны, под плиты перекрытия.

Железобетонные балки являются строительным элементом линейного типа. Выполненные из качественного бетона с расположенной внутри стальной арматурой для усиления, предназначены перераспределять нагрузку и повысить устойчивость основного конструктива.

Металлические

Металлоконструкции в строительстве включают горизонтальные и наклонные стальные балки, как важную часть жёсткого каркаса. Чаще это двутавровые балки с параллельными гранями. Основные их типы — широкие и колонные. Последние не предназначены для выдерживания повышенной нагрузки, поэтому при монтаже опорных частей, воспринимающих влияние основных действующих сил, используют широкополые балки. Применяются при устройстве подвесных путей, шахтных стволов и так далее.

Опоры

Сама балка ложится на опоры. В зависимости от конструктивных особенностей детали бывают:

• разрезными: две опоры поддерживают строительный элемент между этажами, в кровле крыши или мостовыми пролетами;
• неразрезными: несколько опор держат балку, прогиб в одном месте влияет на всю балочную нагрузку.

В зависимости от количества опорных связей данные элементы можно классифицировать на виды:

• статически определимые: когда количество реакций связей равно числу независимых уравнений равновесия статики;
• статически неопределимые: когда количество связей больше возможных уравнений статического равновесия.

Поперечное сечение как форма классифицирования

Стальные балки можно классифицировать по торцевому сечению. Подобная классификация в строительстве позволяет распределить соответствующие элементы в сортаменте металла и, таким образом, провести подбор изделий.

Например:

• Прямоугольное сечение. Соответствует применению в пролетах с небольшой длиной.
• Сечение типа «L». Предназначено главным образом при возведении фасадов сооружений.
• Сечение типа «Т». Принадлежит стандартным и двускатным тавровым балкам. Оптимально соответствуют проведению монтажа пролетов средней протяжённости.
• Двутавровое сечение. Балки наделены повышенной устойчивостью и используются для пролётов большой длины. В свою очередь, двутавр может иметь параллельные грани полок. Параметры их разнятся в соответствии со стандартами и установленными ГОСТами.
• Сечение типа «V». Такая строительная балка играет роль дополнительного изделия для усиления несущей конструкции.
• Сечение типа «VT». Соответствует прогонам.

Выбор одного из этих видов зависит от назначения сооружения, сейсмоустойчивости региона, стоимости строительства.

Так, полые опоры обычно находят свое применение в легких постройках гаража, небольшого магазина, маленького навеса.

Цельные брусы вполне подойдут для перекрытий на чердаке простого деревянного домика. Различные «тавровые варианты» предназначены для более серьезных нагрузок в многоэтажных домах, производственных постройках. Двутавровые формы на крупных стройках самые популярные, так как они отлично справляются с нагрузкой на изгиб в кровельных конструкциях. Для придания им наибольшей прочности производят такие балки с толстой стенкой, с внутренними гранями под уклоном или параллельно.

А вот трапецеидальные горизонтальные опоры являются самыми крепкими и дорогостоящими.

Из какого материала и как изготавливаются балки?

Для строительных работ используются перекрытия, которые различаются по материалу и виду изготовления:

• Деревянные. Делятся на цельнобрусовые и комбинированные (склеенные из ДВП, фанеры и дерева).
• Металлические. Бывают трех классификаций: выполнены способом горячего литья уже готовой формы, сваркой отдельных частей и особые кровли из легких металлов для спортивных, концертных и выставочных сооружений.
• Железобетонные. Производятся либо в промышленных условиях с непременной вставкой арматуры, либо способом литья сразу на строительной платформе.

Нюансы при расчете балки на прочность

Расчёт прочности балки на изгиб означает определение данных по массе пригодной для балочной конструкции. При этом не допускается проявление каких-либо разрушающих деформаций, таких, как трещины.

Главные факторы, которые учитываются при расчёте на изгиб уже в более подробной форме рассмотрены выше. Выделяя основные моменты, получают следующие характеризующие данные:

• Длина балки. Изменение её в меньшую сторону повышает устойчивость, и способность выдерживать повышенные нагрузки.
• Материал изготовления. Самым крепким считается сталь. Далее, следует железобетон и замыкает цепочку древесина.
• Поперечное сечение. Расчёт площади сечения даёт понимание того какая строительная балка пригодна для проведения тех или иных работ.
• Способ крепления в несущих конструкциях. Этот пункт тесно связан с предыдущим. Наиболее прочное закрепление проводится при монтаже двутавровых балок.

Важные рекомендации, которые стоит учитывать, выбирая балки

Повторно можно заявить, что балка в строительстве, это один из главных элементов сооружения. Основной фактор при отборе балок для несущих элементов – значение максимальной нагрузки при влиянии вертикально направленных поперечных сил.

В районах, где присутствуют нестабильные климатические условия и высокая степень движения грунта, представляющая сейсмологическую опасность, расчет работы поперечных горизонтальных сил обязателен.

Для облегчения подбора данных, чтобы впоследствии сделать заявку, балки распределены по буквенным маркировкам: Б, Ш, К. Соответственно:

• Б – стандартные.
• Ш – широкополочные.
• К – колонные двутавровые балки.

Следовать рекомендациям необходимо для гарантии конструкциям долговечности и надёжности при возведении зданий.

Типы стальных балок — Структурное руководство

В этой статье обсуждаются различные типы стальных балок, используемых для передачи нагрузок от конструкции на соседнюю опору.

Для идентификации типов стальных балок можно использовать различные классификации. В этой статье мы классифицируем балки на основе их геометрии и производственного процесса.

Здесь обсуждаются следующие типы стальных балок.

• Двутавровая балка, двутавровая балка, W и S сечение
• Плоские балки
• Портальные балки/балки
• Полые прямоугольные и круглые полые секции
• Составные балки
• Другие типы балок

Рассмотрим каждый тип балок подробно.

Двутавровая балка или универсальная балка

Двутавровая балка, также известная как универсальная балка, представляет собой горячекатаный профиль.

Универсальные балки можно определить как широко используемый стальной профиль в строительстве. В большинстве конструкций мы можем наблюдать эти стальные колонны, соединенные с универсальными балками для несущих нагрузок.

Универсальные балки имеют повышенную жесткость в вертикальном направлении для восприятия нагрузок. Высота секции больше ширины секции.

Двутавровая балка также определяется как двутавровая балка, если высота и ширина сечения равны. То есть высота сечения равна ширине полки.

Кроме того, они также обозначаются как секции W и S.

Основной проблемой стальных конструкций является огнестойкость. Когда конструкционная сталь подвергается воздействию огня, ее температура быстро увеличивается, а стальной профиль подвергается быстрой деформации.

Кроме того, стальные балки имеют меньшую несущую способность или жесткость по сравнению с бетонной балкой той же высоты.

Профильная балка

Профильная балка представляет собой стальную балку, которая используется в основном в строительстве мостов.

Эти балки представляют собой изготовленные по индивидуальному заказу стальные балки. Настройка выполняется на основе требований проекта.

Мосты с пластинчатыми балками широко распространены на железнодорожных путях.

Два фланца и стенка соединены сваркой для создания балки. Конструкция пластинчатых балок не такая, как у других типы балок .

Поскольку сварка выполняется для соединения трех пластин вместе, качество сварки необходимо регулярно проверять во время сварки. Необходимо провести дополнительное испытание, чтобы убедиться, что сварка выполнена правильно и имеет достаточную прочность.

Козловая балка

Портал — это механическая система, используемая для перемещения материалов или товаров из одного места в другое.

В зависимости от цели использования эти системы делятся на категории. В портах мы используем портал для подъема контейнеров, на заводе мы используем портал для перемещения товаров или материалов из одного места в другое.

Портал — это передвижное оборудование, несущее груз. Также можно наблюдать дальнейшее перемещение груза по балке.

Конструкция портала может быть выполнена с учетом приложенных нагрузок, эффектов движущейся нагрузки и т. д. Как правило, проектирование этих типов стальных балок сложнее, чем других типов.

Порталы среднего и малого масштаба могут быть изготовлены из горячекатаных профилей. Однако тяжелонагруженные порталы могут быть выполнены в виде пластинчатых балок.

Кроме того, портальные балки определяются как специальные типы стальных балок.

Полые прямоугольные и круглые полые секции

В основном эти элементы используются в фермах, колоннах и балках.

Прямоугольное полое сечение и круглое сечение более эффективны с точки зрения местных отказов. Универсальные балки более подвержены локальному растрескиванию из-за характера сечения.

Однако прямоугольный полый профиль более устойчив к местному выпучиванию.

Кроме того, прямоугольные полые профили доступны в различных сечениях. Однако, как правило, они не изготавливаются, как пластинчатые фермы, путем соединения стальных пластин.

Композитные балки

Композитный механизм представляет собой комбинацию двух или более материалов. Составные балки являются более эффективными типами стальных балок, используемых при возведении конструкций.

Это может быть комбинация стальной балки с плитой или сборка стальной балки вместе с бетонной балкой.

Комбинация стальной балки и плиты получается с помощью распорных шпилек. Срезные шпильки, приваренные к стальной балке, заделаны в бетон.

Комбинированное действие балки при установке срезных шпилек можно учитывать при проектировании балки. Из-за простоты конструкции некоторые инженеры не учитывают составное действие при проектировании стальной балки. Это не экономичная конструкция.

Другие типы балок

Угловые профили, такие как C-образные швеллеры, L-образные уголки и т. д., также используются в качестве стальных балок в строительстве. Однако эти типы стальных балок не получили широкого распространения в качестве стальных балок.

В основном используются в качестве элементов ферм или части стальной конструкции.

Все о двутавровых балках в металлоконструкциях — C-образные балки

Все о двутавровых балках в металлоконструкциях

Когда дело доходит до строительства больших зданий, есть один тип установки, который обязателен, иначе вся конструкция не устоит. Эта установка известна как двутавровая балка. Спрятанные за стенами, эти конструкционные стальные балки усердно работают, чтобы все стояло, выдерживая нагрузку, которую возлагает на них здание. Если вам интересно узнать больше о двутавровых балках, вы попали по адресу.

В этой статье мы расскажем больше о двутавровой балке — о том, как она устроена и где используется.

Конструкция двутавра

Как следует из названия, двутавр в поперечном сечении выглядит как буква «I». Они сделаны с использованием двух длинных плоскостей, известных как «фланец», со средней частью, которая удерживает их вместе, называемой «паутиной». Эти балки обычно изготавливаются из стали, хотя они также изготавливаются из других типов сплавов, таких как алюминиевые сплавы и низколегированная сталь. Точно так же существуют различные материалы для различных целей. Например, углеродистая сталь используется в несущих конструкциях благодаря их прочности и твердости, а алюминиевая двутавровая балка используется там, где требуется меньший вес.

Подобным образом двутавровые балки бывают разной толщины, ширины и длины в зависимости от области их применения. Они также классифицируются в зависимости от этих различий, наряду с типом материала. Например, балка 10×20 означает двутавровую балку глубиной десять дюймов, которая может выдерживать двадцать фунтов на фут. Эти размеры будут варьироваться, опять же, в зависимости от их применения, которое обычно указывается строительными подрядчиками.

Факторы двутавровые

Хотя двутавровые балки бывают разной толщины и длины, все они влияют на следующие четыре фактора: прогиб, изгиб, коробление и вибрация.

Во-первых, эта конструкция должна быть достаточно толстой, чтобы уменьшить и устранить прогиб, то есть вертикальное смещение балки. Во-вторых, корпус балки должен быть достаточно прочным, чтобы противостоять изгибу. В-третьих, следует учитывать полки, чтобы двутавровая балка не прогибалась. Наконец, двутавровая балка должна быть достаточно жесткой и тяжелой, чтобы уменьшить любые проявления вибрации.

Использование двутавровой балки

Как уже упоминалось, двутавровая балка имеет множество различных применений. Чаще всего эти установки используются в качестве рам и опорных элементов. Как правило, они используются для уменьшения потребности в какой-либо другой несущей конструкции, поскольку рассматриваемые балки могут нести большой вес по сравнению с другими вариантами, такими как бетонные столбы. Они также довольно универсальны и надежны, что делает их обычным строительным материалом, используемым во многих строительных проектах.

Заключение

К этому моменту вы уже знаете, что двутавровая балка — это кусок металла, который обычно используется в строительных проектах в качестве опоры благодаря своей способности выдерживать нагрузки.