Балка двутавровая

Балка металлическая двутавровая: свойства и критерии выбора

Балка металлическая двутавровая — разновидность сортового проката с сечением в виде буквы «Н». Срез выглядит как две грани, соединенные полкой.

Конструкция выдерживает значительные нагрузки вдоль оси и в горизонтальном направлении. Применение металлического профиля повышает прочность, надежность и долговечность сооружений. Продажа двутавров интересует компании, которые массово строят жилые и коммерческие объекты.

Сортовой прокат используют при возведении высотных зданий и конструкций: лестниц, мансардных помещений, домов с опорами из металла, дерева, бетона. Продукцию применяют при реконструкции и строительстве инженерных и гидротехнических сооружений: мостов, колон, крановых эстакад, береговых укреплений.

Особенность работы балки — равномерное распределение усилий между опорами. Двутавр металлический покупают для крепежа заглублений: шахт, тоннелей, фундаментов, линий метрополитена. Профиль используют при возведении навесных сооружений, которые описаются на балки: ферм, кровельных систем, перекрытий между этажами.

Конструктивные элементы интересуют производителей промышленного оборудования, автомобилей, железнодорожных вагонов. Использование сортового проката в конструкциях уменьшает металлоемкость, трудозатраты и себестоимость продукции.

Нормативные документы на двутавры

Государственные стандарты содержат требования к характеристикам, производству, испытаниям, транспортировке и приемке стандартного профиля.

Значительный объем продаж составляют двутавры стальные горячекатаные с параллельными гранями. Причины популярности — наличие базовых характеристик и низкая цена. Если сравнивать с наклонными конструкциями, трудоемкость изготовления этой группы ниже. На рынке РФ присутствует продукция, изготовленная по разным стандартам: ГОСТ Р 57837-2017, ГОСТ 26020-1983. Как национальный стандарт, второй документ № 8239-1989 г. не действует.

Норматив № 19425-1974 г. содержит описание двутавровых горячекатаных балок для строительства шахтных линий, подвесных путей.

Документ № 8239-1989 г. регламентирует требования к балкам горячей прокатки с углом внутренних граней 6-12 ⁰. Как национальный стандарт, документ не действует.

ГОСТ Р 58966-2020 определяет параметры сварных соединений.

Материалы двутавра из металлопроката

В тематическом разделе «МаталлСклад Северо-Запад» представлены изделия трех марок. Это сталь Ст3 (углеродистая обыкновенного качества), 09Г2С (низколегированная для сварки) и С255 (строительная). 

По оценкам экспертов, 80% рынка занимают стали обыкновенного качества. Перечень требований содержит ГОСТ380-2005. Двутавры из стали Ст3 покупают для сооружений, которые работают в стандартных условиях. В сортовом прокате ценят наличие базовых характеристик и доступность. 

К строительным сталям применяют более высокие требования: в состав входит меньше вредных примесей, конструкции выдерживают большие нагрузки. Полный перечень требований содержит ГОСТ 27772-2015. Для производства двутавровых балок из стали берут С235, С245, С255.

Свойства материала с легирующими добавками описаны в ГОСТ 19281-89. Улучшенная рецептура включает кремний, марганец, алюминий. Конструкционные элементы из низколегированной стали устойчивы к динамическим нагрузкам. Изделия с защитным покрытием работают во влажной среде.

Изготовление двутавра балочного

Для производства сортового проката применяют две технологии. Чтобы изготовить сварные изделия, используют углеродистую и низколегированную сталь (без добавок). Конструкцию «собирают» из двух стенок и полки. Чтобы усилить балку, вставляют ребра жесткости. Элементы соединяют автоматической сваркой. 

У стального горячекатаного двутавра больше жесткость сечения, прочность и стоимость монолитной конструкции. Несущая способность сварного проката меньше. 

Вторая технология — прокатывание полуфабрикатов при нагреве 1200 ⁰C. Первый этап — блюминг: слитки весом 5-15 т обрабатывают на обжимном стане. Следующая операция — прокатывание на формообразующем оборудовании с тавровым профилем. После завершения пластической деформации получается монолитная балка.

Выгоды покупки двутавровой балки из металла

Металлический брус ценят за способность выдерживать усилия и не деформироваться. Благодаря сечению, схожему на букву «Н», нагрузка не концентрируется в одной или нескольких точках. Поэтому опоры быстро не изнашиваются и не разрушаются.

Преимущества балки стальной двутавровой:

• высокая прочность и жесткость;
• долгий срок эксплуатации;
• доступность;
• низкая материалоемкость;
• богатство ассортимента (выбор форм, разное соотношения размеров сторон и полок).

При многократном увеличении (через микроскоп) у горячекатаного сортового проката равномерная структура (зерна одинаковой величины). Металлический брус не меняет форму и размеры независимо от направления нагрузки. По этой причине оцинкованную двутавровую балку применяют, когда строят тяжелые мосты. Изделие устойчиво к растяжению, сжатию и динамическим нагрузкам, связанным с движением транспорта, ураганными ветрами, снегопадами.

По сравнению со сплошными балками, для производства изделий используют меньше материала. Когда проектируют сооружения, закладывают ниже прочность. Покупатель экономит на фундаменте и опорах. 

Двутавр из проката — высокотехнологичные конструкции:

• Для создания пространственных покрытий и сооружений большой площади используют сварку. Метод повышает скорость сборки и сокращает сроки сдачи объектов в эксплуатацию. Как дополнение, применяют технологии соединения заклепками и болтами.
• У металлического профиля высокая адгезия. Изделие образует прочное соединение с бетоном, цинковым составом и другими материалами.
• Двутавр горячекатаный легко хранить, загружать и перевозить. Большая часть сортамента — изделия с малым весом. Стандартная длина — 6-12 м. Норматив допускает изготовление конструкций другой величины (под заказ). Для перевозки арендуют автомобильный кран и универсальный грузовой транспорт.

Выгода заказчика — нет дополнительных расходов. Максимальная длина изделия (12 м) — параметр соответствует ПДД. Заказчик не платит за услуги:

• эксплуатации дорогого погрузочно-разгрузочного оборудования;
• получения разрешения в Росавтодоре;
• сопровождения транспорта при перевозке тяжеловесных и крупногабаритных конструкций.

Когда возводят масштабные объекты, экономят на вспомогательной арматуре. Предприятие покупает меньше крепежа и сортового проката. 

Надежность стального двутавра

Жесткость конструкции определяется химическим составом стали и сечением. Основные параметры — профиль, радиус закругления, толщина, высота стенок и полок. Для специальных балок — уклон граней. От соотношения разных критериев зависят свойства, область применения и цена двутавра. Стандарт определяет шесть классов прочности.

При выборе сортового проката учитывают способность формы сопротивляться деформации (сведения берут из технических справочников). Выпускают двутавры с равными и разными боковыми гранями.

Когда рассчитывают нагрузку двутавровой балки из стали, анализируют параметры: 

• расстояние между опорами строительных конструкций;
• продолжительность действия, статический или динамический характер нагрузки;
• способ распределения нагрузки: силы сконцентрированы равномерно или точечно;
• величина;
• свойства стали, из которой изготовлена балка.

В проектах рассматривают особые случаи. Например, на сооружение действуют взрывные и сейсмические силы.

Способ монтажа балки зависит от характера и величины нагрузки. Основные схемы:

• жесткая заделка одного конца:
• однопролетная схема с консолью и дополнительной опорой;
• шарнирно-опертая балка двутавр;
• консоль с жестким креплением.

Нормативную нагрузку рассчитывают по СНиП. Расчетный параметр — результат умножения усилия на коэффициент надежности. Величина запаса зависит от свойств сортового проката и условий работы. Когда усилие не превышает 200 кг/м², множитель равен 1,3.

Конфигурация железных двутавров

Согласно ГОСТ Р 57837 -2017, весь ГК сортовой прокат разбит на шесть профилей: «Б», «Ш», «К», «С», «ДБ», «ДК». Группировка зависит от сочетания характеристик: параллельных или наклонных стенок, соотношения ширины полок и толщины, назначения.

Больше других востребованы профили: балочные (широкополочные и нормальные) и колонные двутавровые конструкции. Вторую категорию используют при работе на изгиб. Преимущество балочного сортового проката — лучшие показатели на растяжение и сжатие, в том числе, с изгибом.

Маркировка разных типов горячекатаных двутавров с параллельными сторонами:

• «К» — колонные конструкции. Металлический брус отличает повышенный вес, устойчивость и прочность. Сортовой прокат используют для эстакад, мостов, несущих тяжелонагруженных опор.
• «Б» («Б1», «Б2») — стандартный профиль (полки нормальной длины). Железные двутавры применяют как несущие конструкции (опоры, колонны).
• «Ш» — широкополочные балки. Сортовой прокат востребован при монтаже направляющих конструкций. Балки с широкими полками рассчитаны на повышенные нагрузки.

Из сортового проката с наклонными гранями производят монорельсы для подвесных путей. Из двутавровых конструкций сооружают опорные кран-балки для тельферных линий. Крупные партии бруса покупают, когда прокладывают стволы шахт. Монорельсовый профиль обозначают литерой «М».

Компания «МаталлСклад Северо-Запад» предлагает купить сортовой прокат «Б», «Ш», «М» и «К».

Балка стальная двутавровая: допускаемые отклонения параметров

Различают сортовой прокат обычной и повышенной точности. В ГОСТ 8239-89 перечислены допустимые отклонения параметров. Металлическую балку обычной точности обозначают символом «В». Варианты использования — мачты, колонны.

Вторую категорию маркируют литерой «Б». Брус повышенной точности используют в местах соединений с другими конструкциями. После проката проверяют допустимое отклонение параметров, у этой группы обязательно контролируют притупление наружных кромок — до 2,2 мм,

В категориях «Б» и «В» проверяют несколько параметров. Самые важные:

• кривизна (отклонение положения от оси) — не более 0,2% от длины;
• допустимый прогиб стенок у двутавра оцинкованного — до 0,15 толщины.

Размеры сечения зависят от способа изготовления, конфигурации, типа и назначения. Таблица демонстрирует разброс параметров.

Чтобы рассчитать массу, перемножают параметры: объем двутавра на среднюю плотность стали, равную 7850 кг/м³. ГОСТ Р 57837-2017 содержит указание: разброс одного метра конструкции зависит от типа:

• «Б» — 8,10-194,80 кг;
• «Ш» — 24,40-314,50 кг;
• «М» — 16,9-77,6 кг.

Допустимая величина отклонения по весу: не больше 3%, но не меньше 5%.

Где купить двутавровую металлическую балку?

Компания «МаталлСклад Северо-Запад» поставляет на рынок Санкт-Петербурга, Ленинградской области и регионов России трубопроводную аппаратуру, черный и цветной металлопрокат.

Предприятие предлагает заказать комплексное обслуживание или выбрать отдельные операции: резку заготовок в размер, механическую обработку, нанесение защитного покрытия.

Организация гарантирует широкий ассортимент готового проката, соответствующего стандартам. Компания содержит свой парк оборудования и автотранспорта. Предприятие доставляет горячекатаный двутавр адресатам из Санкт-Петербурга и Ленинградской области. Клиент не платит за транспортировку груза, если сумма заказа больше 50000 руб.

Профильные специалисты консультирует по вопросам выбора сортового проката. Позвоните, чтобы быстро купить балку двутавр!