Двутавровые балки: виды и сферы применения
Двутавровые балки широко применяются в промышленном и гражданском строительстве. С помощью этого вида металлопроката возводят колонны, здания, подвесные пути, опоры, шахтные стволы, мосты и другие сооружения. Благодаря двутавру удается противостоять усадке, сдвигам конструкций и образованию трещин, поэтому назначение балок довольно широко. За счет этого они различаются по форме.
Характеристики каждого вида балок регулируются при помощи ГОСТов. Также при выборе металлопроката стоит учитывать буквенные обозначения. Они могут означать сферу применения и особенности строения балки. Расскажем об этом подробнее.
Двутавровые балки – достаточно универсальный материал, применяемый в самых разных областях строительства
Двутавры с параллельными полками
Двутавровые балки, имеющие параллельные полки, изготавливаются горячекатаным методом согласно ГОСТ 26020-83. Согласно стандарту допускается высота от 100 до 1000 мм и ширина полок от 55 до 400 мм. В некоторых случаях характеристики могут немного отличаться от эталонных. Особенно если дело касается крупногабаритного металлопроката.
Среди двутавровых балок с параллельными полками выделяют следующие основные классы:
- «Б». Это «нормальные» балки. Они используются для монтажа опор гражданских и промышленных сооружений. Также применяются для возведения решетчатых колонн.
- «К». «Колонные» балки. Их сечение по форме приближается к квадрату, потому что высота практически равняется длине полки. Это делает колонные двутавры очень устойчивыми к сжатию. Поэтому их применяют для устройства перекрытий в металлоконструкциях разного назначения. Также колонные балки, в соответствии с названием, широко используются как элементы опор.
- «Ш». Двутавры с широкими полками. За счет этой особенности они могут выдерживать высокие нагрузки на изгиб. Поэтому в большинстве случаев применяются в качестве несущих. При этом дополнительные крепежи не используются благодаря надежности балок.
- «У». Балки с узкими полками. Служат для создания каркаса сооружения. Балки соединяются друг с другом при помощи сварки. Прочность такого соединения не уступает надежности горячекатаного проката.
Двутавровые балки имеют собственный сортамент с условными обозначениями. Первая цифра в точности или приблизительно обозначает высоту изделия. Например, 16Б2 значит, что это «нормальная» балка высотой 160 мм.
Даже при производстве мостовых кранов используются двутавровые балки
Двутавровые балки монорельсовые
Существуют двутавровые балки специального назначения. Для краткости их называют монорельсовыми. Такие балки производят согласно государственному стандарту 19425-74. Они предназначаются для армирования стволов шахт и прокладки подвесных путепроводов. Монорельсовые балки изготавливаются методом холодного проката. Их высота колеблется от 180 до 450 мм, а ширина – от 90 до 150 мм. Согласно стандарту допускается небольшой наклон полок относительно стенки. Он не должен превышать 15 %.
Все монорельсовые двутавровые балки для краткости обозначаются буквой «М». Они имеют два уровня точности – высокий и обычный. Они, в свою очередь, обозначаются буквами «А» и «В» соответственно. Монорельсовые балки подвергаются высоким нагрузкам, ведь по ним постоянно передвигается спецтехника. Поэтому их стенки и полки имеют повышенную прочность. Также монорельсовые двутавры используются в качестве частей козловых или мостовых кранов, тельферов. Иногда из них делают опорные стойки и перекрытия.
Заключение
Покупая двутавровые балки, важно в первую очередь отталкиваться от задач, которые должен решать металлопрокат. Благодаря государственным стандартам, буквенным обозначениям и сортаменту сделать выбор будет несложно.
Двутавровые балки: виды, сфера применения, плюсы и минусы
Оглавление
- Виды двутавровых балок
- Методы изготовления двутавровых балок
- Преимущества и недостатки двутавровых балок
- Сфера применения двутавровых балок
- Основные параметры выбора
Двутавровая балка – один из наиболее распространенных видов фасонного металлопроката. Она представляет собой металлический профиль с сечением в виде буквы «Н». Он активно используется в различных направлениях промышленного и гражданского строительства, может применяться при установке перекрытий благодаря высокой устойчивости к нагрузкам. Рассмотрим подробнее распространенные виды двутавра и возможности его использования, а также наиболее распространенные способы изготовления.
Виды двутавровых балок
Конструктивно двутавр представляет собой металлический брус с Н-образным сечением: он имеет верхний и нижний пояса, которые между собой соединяются металлической стенкой. Грани такой балки могут располагаться параллельно друг другу или под углом, полки могут быть нормальными или широкими в зависимости от соотношения размеров. В большинстве случаев двутавр изготавливается из углеродистой или легированной стали различных марок, добавление легирующих компонентов в сплав повышает его прочность и устойчивость к нагрузкам.
Такой тип проката можно классифицировать по конструктивным особенностям, способу изготовления, возможностям применения и другим основаниям. Наиболее распространенными в строительстве и промышленном производстве стали следующие виды двутавра:
- Широкополочные балки. Они имеют увеличенную ширину полок, благодаря чему повышается прочность сечения и его устойчивость к нагрузкам. Широкополочные балки изготавливаются в соответствии с ГОСТ 26020, стандартная длина таких изделий может составлять от 4 до 14 метров. Стандарт допускает кривизну не больше 0,2% от длины готового изделия. Для обозначения в маркировке используется буква «Ш».
- Нормальные балки с параллельными гранями. Производство таких изделий ведется в соответствии с ГОСТ 26020-83 или СТО АСЧМ 20-93, они маркируются буквой «Б». Для производства часто используется углеродистая сталь марок Ст3пс5, Ст3сп5 или низколегированная сталь 09Г2С. Для обозначения толщины металла используются цифры, например Б1, Б2 и т.д. Чем больше числовое значение, тем толще будут полка и стенки и тем выше вес готового изделия.
- Колонные балки, обозначаемые в маркировке буквой «К». Они обладают повышенной прочностью и могут использоваться в качестве несущих элементов при установке колонн и других важных конструктивных элементов здания. Высота профиля в соответствии со стандартом может составлять от 195 до 431 мм, ширина полок может достигать 400 мм. От других разновидностей балка отличается особым типом профиля: высота профиля равна его ширине, в результате повышается несущая способность.
- Двутавровые балки с уклоном внутренних граней. Она обозначается литерой «Н», уклон внутренних граней полок может составлять от 6 до 12%. Производство таких изделий ведется в соответствии с ГОСТ 9238-89, также технические условия представлены в СТО АСЧМ 20-93. Толщина стенки таких изделий в соответствии со стандартом может достигать 12 мм.
- Монорельсовые балки обычной или высокой прочности. Они отличаются от других разновидностей увеличенной толщиной полок и стенки, так как рассчитаны на повышенные нагрузки. Изделия такого типа используются при установке кран-балок и козловых кранов, поэтому к ним предъявляются повышенные требования по прочности. В строительстве они применяются редко.
Перечисленные разновидности двутавра являются наиболее распространенными, в строительной сфере могут применяться и другие виды. В любом случае такие изделия обладают высокой прочностью, поэтому используются в качестве несущих элементов, выдерживающих значительные нагрузки.
Методы изготовления двутавровых балок
Наиболее распространенный способ производства двутавровой балки – метод горячей прокатки. Прямоугольный профиль разогревается до температуры 1100-1200 градусов, после чего прокатывается на станах для придания требуемой формы. Нагрев делает сталь пластичной, благодаря этому удается максимально повысить скорость производства.
Чтобы обеспечить полкам строго параллельное расположение, используются приводные ролики. Для изменения формы металла ролики снабжаются кольцевыми проточками, с помощью которых обеспечивается деформация заготовки. Прокатка проходит в несколько этапов, в результате металлическая заготовка приобретает требуемые размерные характеристики. После остывания профиль приобретает высокую прочность.
У метода прокатки есть несколько недостатков. Она не обеспечивает достаточно высокого качества поверхности, так как на материале остается большое количество окалины, и он получается шероховатым. Кроме того, прокатные станы ограничивают сортамент продукции, так как их сложно перенастраивать. Поскольку размер оборудования ограничен, соответственно ограничиваются и размеры готовых изделий.
Сварная технология изготовления
Из-за этого для производства нестандартных двутавровых конструкций может применяться сварная технология. Ее высота может достигать 1,5 м, а длина – 15 м, что значительно превышает возможности изготовления горячекатаного проката. При сварной технологии могут использоваться элементы, изготовленные из стали различных марок: в результате готовое изделие приобретает повышенную прочность. С помощью сварной технологии также удается изготавливать разнополочные, тонкостенные, перфорированные и другие типы балок, что значительно расширяет возможности их применения в строительстве.
Изготовление двутавровых балок сварным способом проходит в несколько этапов:
Раскрой листового металла методом плазменной резки. В результате образуются полосы требуемого размера и ширины. С помощью программируемого оборудования обеспечивается высокая точность резки.- Кромки обрабатываются на фрезерном станке. От качества обработки напрямую зависит качество будущего сварного соединения.
- Металл сваривается с помощью специального оборудования, в результате обеспечивается прочное соединение. Готовое изделие проходит финишную обработку.
Сварная технология дает возможность изготавливать балки с широким диапазоном геометрических параметров. В результате удается получить нестандартные изделия, обладающие разнообразными возможностями использования.
Преимущества и недостатки двутавровых балок
Двутавровые балки получили широкое применение в различных отраслях, в том числе в строительстве. Их востребованность объясняется несколькими важными преимуществами:
- Устойчивость к высоким механическим нагрузкам во всех направлениях. Такие балки обладают большой несущей способностью, поэтому используются при сборке каркасов различных металлических сооружений. Готовый двутавр обладает повышенной жесткостью: по этому показателю он в 30 раз превосходит обычную профильную трубу.
- Значительно сниженный вес, по сравнению со сплошными металлическими балками. Это дает возможность снизить нагрузку на стены и фундамент здания, при этом обеспечивается высокая прочность перекрытий.
- Удобство для транспортировки. Такие балки несложно перевозить, складировать и устанавливать.
- Возможность фиксации с помощью газовой и электродуговой сварки. Металл хорошо поддается сварочному высокотемпературному воздействию, в результате балка надежно фиксируется к другим элементам здания.
- Устойчивость к скручивающему усилию. Стандартные горячекатаные балки обладают одинаковым выносом полок в две стороны от стенки, в результате конструкция обладает равномерной жесткостью. Это обеспечивает ей стойкость к изгибающим нагрузкам в любом направлении.
У таких балок есть несколько недостатков. Сталь чувствительна к коррозии, поэтому несущие элементы требуют дополнительной антикоррозийной защиты. На поверхность наносятся различные типы покрытий, помогающих предотвратить контакт металла с воздухом. Балки могут деформироваться также под воздействием высокой температуры. Еще одним минусом таких конструкций является возможность изгибаться при большой величине пролетов. В этом случае, чтобы защитить их от разрушения, требуется устанавливать дополнительные колонны.
Сфера применения двутавровых балок
Стальные двутавровые балки используются практически во всех крупных инженерных сооружениях, это один из самых распространённых элементов строительных конструкций. Основная сфера использования – строительство крупных зданий: торгово-развлекательных комплексов, складов, промышленных цехов. Однако такие изделия могут использоваться еще во множестве сфер:
- Установка опорных элементов различных металлоконструкций. Балки применяются при возведении мостов, эстакад, путепроводов и других инженерных сооружений, рассчитанных на большие нагрузки.
- Установка элементов каркаса быстровозводимых зданий. Двутавровая балка является важной частью каркасных конструкций складов, ангаров, производственных зданий и других сооружений большой площади.
- Установка буровых платформ, укрепление шахтных выработок, где требуется повышенная устойчивость к механическим воздействиям.
- Установка колонн, капитальных стен, перекрытий различных зданий. Двутавр – универсальный элемент, с помощью которого можно устанавливать важные компоненты гражданских и коммерческих зданий.
- Установка подвесных путей для подъемного оборудования. Двутавровые балки применяются при прокладке путей для кранов, а также различных креплений в горном деле.
- В вагоностроении балки используются в качестве элемента каркаса вагонов. Готовые изделия благодаря этому приобретают повышенную прочность.
Двутавр стал важной частью практически любой крупной постройки, от промышленного цеха до многоэтажного дома. Сфера применения продолжает расширяться, совершенствуются технологии изготовления балок. Сварные конструкции отличаются от горячекатаных изделий большим разнообразием размеров, это открывает расширенные возможности для установки. Они широко применяются в различных направлениях машиностроения и иного промышленного производства. Их используют как компонент промышленного оборудования, различных каркасных сооружений, станков, деталей транспортных средств не только.
Основные параметры выбора
Выбор подходящего типоразмера двутавровой балки зависит от требований к прочности и величине нагрузок на готовую конструкцию. При выборе учитываются следующие параметры:
- Тип конструкции. Наибольшей несущей способностью обладают колонные изделия, они отличаются увеличенной толщиной и шириной стенок. Самыми распространенными в строительстве остаются нормальные балки, их можно приобрести по невысокой стоимости.
- Типоразмеры. Балки подбираются по высоте, ширине, толщине вертикальной стенки, внутреннему уклону полок и другим параметрам.
- Точность исполнения. Она может быть обычной (категория В) и повышенной (категория А). при обыкновенной точности отклонение от установленного стандартом размера может составлять не более 0,5%, при повышенной – не более 0,2%.
- Вес изделия. Он зависит от габаритов, толщины полок и стенки. От веса зависит нагрузка на фундамент, это один из важных параметров при выборе.
- Объем предполагаемой и фактической нагрузки. Она рассчитывается в зависимости от веса конструкции, а также внешних воздействий на объект.
По каталогу компании «Партнер Сталь» можно подобрать различные типоразмеры двутавровых балок – в продаже представлена продукция от лучших производителей России. Консультант компании поможет подобрать требуемый тип по назначению, типоразмеру, устойчивости к нагрузкам, толщине стенок и другим параметрам. Стоимость будет зависеть от объемов продаваемой партии. Для оптовиков предусмотрены специальные предложения.
Читайте также:
- Виды труб ВГП, сортамент и применение
21 Виды балок в строительстве [PDF]
🕑 Время чтения: 1 минута
В строительстве зданий и сооружений используются различные виды балок. Это горизонтальные элементы конструкции, выдерживающие вертикальные нагрузки, поперечные усилия и изгибающие моменты. Балки передают нагрузки, действующие по их длине, на их конечные точки, такие как стены, колонны, фундаменты и т. д.
В этой статье будут обсуждаться различные типы балок, используемых в строительстве, в зависимости от их способа поддержки, формы поперечного сечения ( профиль), длина и материал.
Содержание:
- Типы балок в конструкциях
- 1. Просто поддержанный луч
- 2. Фиксированный луч
- 3. Кантилеверный луч
- 4. Непрерывная луча
- 5. Желебные бетонные лучи
- 6. Стальные лучи.
- 7. Балка деревянная
- 8. Балка составная
- 9. Балка прямоугольная
- 10. Балка таврового сечения
- 11. Балка L-образного сечения
- 12. Балка изогнутая
- 2
- 20011 14. Коническая луч
- 15. Статически определяющий луч
- 16. Статически неретинированный луч
- 17. Литой бетонной луче на месте
- 18. Сборный бетонный луче
- 21. Балка
- Часто задаваемые вопросы по различным типам балок в конструкциях
Существуют различные типы балок, которые классифицируются на основе следующих условий
- на основе условий поддержки
- на основе строительных материалов
- на основе форм поперечного сечения
- на основе геометрии
- на основе равновесия
- на основе метода строительства
- другие
на основе на основе конструкции на основе на основе поддержки. Это один из простейших конструктивных элементов, оба конца которого опираются на опоры, но могут свободно вращаться. Он содержит шарнирную опору на одном конце и роликовую опору на другом конце. В зависимости от заданной нагрузки он выдерживает сдвиг и изгиб. Она поддерживается с обоих концов и фиксируется для сопротивления вращению. Его еще называют встроенной балкой. Неподвижные концы создают моменты, отличные от реакций. Если балка закреплена на одном конце и свободен на другом конце, она называется консольной балкой. Балка распределяет нагрузку обратно на опору, где она подвергается воздействию момента и напряжения сдвига. Консольные балки позволяют создать эркер, балконы и некоторые мосты. Неразрезная балка имеет более двух опор, распределенных по всей ее длине. На основе строительных материалов Изготавливается из бетона и арматуры, как показано на рис. 5. Иногда железобетонная балка скрыта в железобетонных плитах и это называется скрытым лучом или скрытым лучом Изготовлены из стали и используются в различных целях. Деревянная балка изготовлена из древесины и использовалась в прошлом. Однако применение такого бруса в строительстве в настоящее время значительно сократилось. Составные балки изготавливаются из двух или более различных материалов, таких как сталь и бетон. На рис. 8 показаны различные допустимые поперечные сечения составной балки. На основе форм поперечного сечения Доступно несколько форм поперечного сечения балок, которые используются в различных частях конструкций. Эти балки могут быть изготовлены из железобетона, стали или композитных материалов: Формы поперечного сечения из железобетона включают: Этот тип балки широко используется при строительстве железобетонных зданий. и другие структуры. Этот тип балки в основном изготавливается монолитно с железобетонной плитой. Иногда для увеличения прочности бетона на сжатие строится изолированная тавровая балка. Кроме того, перевернутая тавровая балка также может быть изготовлена в соответствии с требованиями нагрузки. Этот тип балки выполнен монолитно с железобетонной плитой по периметру конструкции, как показано на рис. 10. Профили стальных поперечных сечений включают: Существуют различные формы поперечного сечения стальных балок. Каждая форма поперечного сечения обеспечивает превосходные преимущества в данных условиях по сравнению с другими формами. Квадратная, прямоугольная, круглая, I-образная, T-образная, H-образная, C-образная и трубчатая формы являются примерами балок поперечного сечения, изготовленных из стали. На рис. 8 показаны различные типы балок на основе форм поперечного сечения, изготовленных из композитных материалов . На основе геометрии Балка с прямым профилем, и большинство балок в конструкциях являются прямыми балками. Балка с изогнутым профилем, например, в случае круглых зданий. Балка с коническим поперечным сечением. 5. На основе условия равновесия Для статически детерминированной балки для решения реакций можно использовать только условия равновесия. Количество неизвестных реакций равно количеству уравнений. Для статически неопределимой балки условий равновесия недостаточно для решения реакций. Таким образом, анализ этого типа балки более сложен, чем анализ статически определимых балок. На основе метода строительства Этот тип балки сооружается на строительной площадке. Итак, сначала закрепляют формы, затем заливают свежий бетон и дают ему затвердеть. Затем будут наложены нагрузки. Этот тип балки изготавливается на заводах. Таким образом, условия строительства более контролируемы по сравнению со строительством на месте. Следовательно, качество бетона балки будет выше. Могут быть изготовлены различные формы поперечного сечения, такие как тавровая балка, двойная тавровая балка, перевернутая тавровая балка и многие другие. Предварительно напряженная бетонная балка изготавливается путем натяжения прядей перед приложением нагрузки к балке. Предварительно напряженная бетонная балка и предварительно напряженная бетонная балка представляют собой разновидности предварительно напряженной бетонной балки. Прочее Глубокая балка имеет значительную глубину, как показано на рис. 21, а отношение ее чистого пролета к глубине меньше четырех, согласно коду ACI. Существенная нагрузка передается на опоры силой сжатия, сочетающей нагрузку и реакцию. Следовательно, распределение деформации больше не считается линейным, как в случае с обычными балками. Балки, воспринимающие большие нагрузки, обычно используются стальные профили. ? Что такое балки в строительстве? Балки представляют собой горизонтальные конструктивные элементы, способные выдерживать вертикальные нагрузки, поперечные усилия и изгибающие моменты. Они передают нагрузки, действующие по их длине, на их конечные точки, такие как стены, колонны, фундаменты и т. д. ? Что такое монолитные балки или балки из железобетона? Железобетонные балки изготавливаются из бетона и арматурных стержней. Они выдерживают вертикальные нагрузки, силы сдвига и изгибающие моменты. ? Что такое сплошная балка? Неразрезная балка имеет более двух опор, распределенных по всей ее длине. ? Какие бывают типы опор в балках? 1. Ролик ? Какие существуют типы балок в зависимости от условий поддержки? 1. Свободно опертая балка 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. Как следует из названия, двутавр в поперечном сечении похож на букву «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. 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. 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. К этому моменту вы уже знаете, что двутавровая балка — это кусок металла, который обычно используется в строительном проекте в качестве опоры благодаря своей исключительной способности выдерживать нагрузки. Они имеют фланец и стенку для создания I-образного поперечного сечения, что и дало ему название. Благодаря своей конструкции они также экономически эффективны по сравнению с другими вспомогательными решениями на современном рынке, и они бывают разных форм и размеров, чтобы соответствовать любым требованиям. С этой целью, благодаря своей универсальности и надежности, их называют «универсальной балкой», используемой в большинстве, если не во всех типах строительства, от мостов до зданий. C-Beams — производитель стальных балок в Шарлотте, Северная Каролина. Мы также поставляем инновационные конструкционные решения и продукты, предназначенные для обеспечения лучших сборных конструкционных сварных профилей для использования в строительстве. Часто задаваемые вопросы о различных типах балок в конструкциях
2. Шарнирный
3. Фиксированный
2. Неподвижная балка
3. Консольная балка
4. Неразрезная балка Все о двутавровых балках в металлоконструкциях — C-образные балки
Все о двутавровых балках в металлоконструкциях