Yoga-mgn.ru

Строительный журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Особенности двутавра и швеллера и сравнение их прочности

Балка и швеллер, в чём разница.

Разница между балкой и швеллером в сечении, швеллер имеет П-образное сечение, а двутавровая балка H-образное сечение. Балка, благодаря своему сложному сечению может нести более высокие нагрузки чем швеллер это различия позволяет использовать оба элемента в различных конструкциях, балка или двутавр, чаще всего используются в строительстве, а швеллер получил большее распространение в машиностроении и промышленном строительстве.

Разница в применении балки из швеллера

Швеллер благодаря своей конструкции имеет более меньший вес, чем балка но при этом выдерживает меньшие нагрузки направленные параллельные его стенкам , характерным отличием швеллера от балки, это то что швеллер бывает различного типа изготовления как холоднокатаный и горячекатаный.

Швеллер широко используется в конструкциях с многочисленными стыками, его сечение позволяет обеспечить примыкание поверхностей другим элементом конструкции. Двутавровая балка в силу особенности своего течения чаще всего используются для конструкции опорных колонн и длинных перекрытий кровли, она великолепно несет нагрузку на пролетах более 7 м.

Балку изготавливают тоже несколькими способами, первый — это горячей прокаткой а второй методом сварки . Сваривают чаще всего изготавливают балки больших размеров, которые невозможно произвести в условиях металлургического производства на прокатном стане. Но горячекатаные балки стоят дешевле несущая способность у них ниже и также они требуют обработки от коррозии в отличии от сварных аналогов , которые изготавливается из 2 швеллеров, они обладает многим больше несущей способности чем их горячекатаный собрат.

В итоге, разбираясь с вопросом какой же профиль прочнее балка или швеллер, ответ очевиден двутавровую балку можно изготовить из двух швеллеров , логично будет предположить что в этом случае балка намного прочнее швеллера.

Для того чтобы понять внешние различия балки из швеллера можно посмотреть фото этих элементов, ниже представлена сечение балки и швеллера.

Сечение швеллера на фото

Швеллеры в зависимости от типа исполнения их стенок, делятся на 4 вида, при этом каждый из них имеет свое обозначение.

Размеры балки в сечении

  • h — высота
  • S- толщина несущей стенки
  • t- толщина подошвы
  • b — ширина подошвы

Сечение балки двутавровой и их классификация попадает под ГОСТ, в нем указаны размеры высоты и ширины сечения балки, а так же толщины ее стенок.

Примечательно то, что двутавровую балку часто используют каркасном домостроение , естественно там она изготавливается из доски.

Фото деревянной балки

В каркасном домостроении, швеллер не получил распространения, собранный из доски, он несет крайне малые нагрузки, в силу того, что скрепляется он точечно, при помощи ершеных гвоздей, которые не способны нести большую нагрузку на срез.

Двутавр и швеллер – сходства и различия металлопроката

Прокатные изделия в виде двутавра и швеллера находят применение в самых разных областях человеческой деятельности – от обустройства рекламных щитов до формирования многосложных конструкций в машиностроении. Надежность таких элементов обусловлена целым рядом факторов, в числе которых отмечают форму сечения Н- и П-образных профилей. Именно благодаря этой особенности профильный металлопрокат может выдерживать серьезные горизонтальные и вертикальные нагрузки, обеспечивая долговечность созданных конструкций. Каковы особенности каждого из изделий?

Двутавровые балки

Для двутаврового металлопроката характерно сечение в виде литеры «Н». Благодаря этому материал обретает высокую механическую прочность при сравнительно малом весе. Жесткость делает балки стойкими к скручиванию и прогибанию, нивелируя риски, связанные с появлением в сформированной конструкции трещин и сдвигов. Двутавры находят применение при обустройстве перекрытий, опорных колонн, шахтных проходов и не только. Изготавливают их посредством сваривания либо горячей прокатки.

Полки Н-образного металлопроката могут быть расположены параллельно либо иметь уклон. На рынке двутавр представлен во множестве разновидностей, имеющих разные маркировки:

  • «Б» — это балки со стандартной шириной полок;
  • «Ш» — широкополочный прокат;
  • «К» — изделия для обустройства колонн (ширина основания и полок одинакова).

Кроме того, на прочность двутавра влияют:

  • толщина граней и основания;
  • способ изготовления металлопроката;
  • положение полок (под уклоном или параллельно);
  • марка использованной стали (обычно применяют низколегированные либо углеродистые сплавы).

Несмотря на массу достоинств двутавровой балки, в сравнении со швеллером этот продукт является более дорогостоящим. А потому такой металлопрокат принято использовать в масштабных объектах промышленного и гражданского строительства.

Швеллеры, какие они?

Момент инерции П-образного швеллерного профиля выше, чем показатель балки с Н-образным срезом – это хорошо, если металлопрокат будет подвергаться косому изгибу. Кроме того, секториальная жесткость швеллера в 1,5-2 раза превышает значение, свойственное двутавру (при одинаковой ширине полок и высоте стенки таких металлоизделий). Получается, что из пары П-образных элементов можно выполнить конструкцию с квадратным сечением – таковая будет гораздо более устойчива к механическим воздействиям, чем двутавровая балка схожего размерного ряда. Правда, изготовление подобного сварного короба – процесс трудоемкий.

Швеллерный прокат производят посредством горячей или холодной гибки. В качестве материала основы могут выступать стальные сплавы (для термообработки) и составы с добавлением цветных металлов, скажем, алюминия (годятся для холодногнутых профилей). Такой металлопрокат нередко используют при формировании конструкций с множественными стыками и обустройстве каркасов крыш.

Сегодня существуют швеллеры, маркируемые как:

  • «П» — металлопрокат обладает параллельными гранями, расположенными перпендикулярно основанию;
  • «У» — продукция имеет грани с уклоном 4-10% (стенки у основания утолщены);
  • «Л» — легкие балки, нагружаемые в строгом соответствии с определенными нормами;
  • «Э» — недорогой тонкостенный швеллер.

Помимо этого, грани профильного металлопроката могут иметь равную (т. н. равнополочные изделия) и неравную (соответственно, их называют неравнополочными) ширину.

Главным преимуществом материала перед двутавровой балкой является экономическая выгода приобретателя: при схожих геометрических размерах и механических параметрах швеллер более дешев. Чаще всего П-образный металлопрокат используют при сооружении легких конструкций в сфере индивидуального строительства.

Итак, швеллер или двутавр?

Главное отличие рассматриваемых видов металлопроката друг от друга состоит в разной реакции на прилагаемые нагрузки, в том числе на скручивание – это обусловлено тем, что центр тяжести в двутавровой балке и в швеллере находится в разных местах. Нужно отметить, что оба вида прокатных изделий не рассчитаны на противодействие усилиям, направленных к стенке под прямым углом. Балки оказываются более надежными при вертикальных нагрузках, а схожие по размерам швеллеры – при боковых (перпендикулярно вертикали). Что касается гнутых П-образный изделий, то они изначально более слабы, чем горячекатаные аналоги или двутавровые балки.

В среде профессионалов принято сравнивать такой металлопрокат по размерам стенки и полок профильного изделия. Кроме того, нужно брать во внимание нормируемые ГОСТами: радиус закругления, моменты сопротивления Wx и Wy (значение последнего показателя всегда меньше значения первого). Кстати, чем больше последние величины, тем прочнее оказывается прокат. Получить бесплатную консультацию по металлопрокуату Вы сможете на сайте baltiya-tk.ru.

Общая оценка статьи: Опубликовано: 2018.11.21

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

Конструкционные особенности двутавра и швеллера и сравнение их прочности

Металлопрокат в виде швеллера и двутавра применяют в разных областях: от машиностроения до создания рекламных щитов. Привлекательность балок заключена в сочетании конструкционных свойств и надежности, обусловленной формой профиля: П- и Н-образной. Благодаря этой особенности металлопрокат выдерживает существенные вертикальные и горизонтальные нагрузки, перераспределяя их по всей своей длине и обеспечивая долговечность сооружению. Что представляет собой каждый из этих материалов и какой прочнее?

Читать еще:  «Тепловые явления. Агрегатные состояния вещества»

Содержание

  • Особенности металлопроката швеллерного типа
    • Виды швеллерных балок и их размеры
    • Принципы классификации швеллера
  • Видео: Швеллер
  • Особенность металлопроката двутаврового типа
    • Применение двутавров в строительстве
    • Типы и маркировка двутавровых балок
  • Сравнение двутавра и швеллера на прочность

Применение различных видов металлопрофиля для каркаса крыши

Особенности металлопроката швеллерного типа ↑

Балки, имеющие в разрезе П-образное сечение, называют швеллерами. Изготавливают их методом холодной или горячей гибки.

Виды швеллерных балок и их размеры ↑

Холодногнутые профили делают из пластичных заготовок, в состав которых входят сплавы цветных металлов, в том числе алюминий, что повышает сопротивляемость коррозии, но снижает степень прочности.

Горячему воздействию подвергают заготовки из стали. Они прочней и надежней, защищены от влаги цинковым покрытием, но стоят дороже и не изобилуют разнообразием форм.

Высота основания стандартных типоразмеров швеллерных профилей (№5 – 40) 50 – 400 мм, толщина профиля варьируется в пределах 0,4 – 1,5 см.

Они незаменимы при возведении конструкции с многочисленными стыками, когда необходимо обеспечить примыкание поверхностей, также их используют в качестве прогонов в каркасах крыш.

Форма швеллера разного размера

Принципы классификации швеллера ↑

Грани по отношению к основанию могут располагаться параллельно или с уклоном различной степени, ввиду этого существует несколько форм швеллерных профилей:

  • С параллельным расположением граней друг к другу и перпендикулярным к основанию. Профиль «П» устойчив к нагрузкам разнонаправленного действия (изгиб, разрыв, сжатие). Поэтому его используют, когда нужно надежное соединение, плотное примыкание элементов.
  • Грани имеют уклон 4-10%. Эти изделия маркируют буквой «У». Внешний контур балок сохраняет образ буквы «П», а вот внутри переход граней в основание происходит не по перпендикуляру, а под углом с уклоном. Поэтому стенки у основания утолщены, а само изделие прочнее. Балки с уклоном используют, когда нужен надежный каркас для высоконагруженной конструкции.
  • Балки с маркировкой «Э» тонкостенные, не способны нести на себе большую нагрузку, поэтому стоят дешевле, чем профили «П» и «У».
  • Маркировка «Л» обозначает легкую серию балок, нагружать которые сверх установленных норм нельзя.

Основные типы швеллерных профилей

Видео: Швеллер ↑

Швеллерные изделия маркируют цифровыми и буквенными символами, которые обозначают расстояние между гранями в сантиметрах и принадлежность к определенному сортаменту. Например, 12П – грани параллельны и расстояние между ними 12 см.

Кроме того, грани могут иметь неравную ширину, ввиду чего их подразделяют на равнополочные и неравнополочные.

Тип швеллерной балки выбирают на основе расчетов максимальной нагрузки, которую ей придется выдерживать.

Выполнить их сможет только специалист, основываясь на таких величинах:

  • ширина граней швеллера;
  • толщина основания;
  • расстояние между гранями;
  • внутренние радиусы закругления.

Перфорированная швеллерная балка

Механические характеристики выбранной марки балки должны быть не ниже расчетных. Лучше выбрать изделие на номер выше, иначе надежность конструкции снизится.

Особенность металлопроката двутаврового типа ↑

Внешне двутавр производит впечатление крепкой конструкции, чему способствует его Н-образный профиль.

Именно такая форма дает наилучшее сочетание важных для строительства характеристик: малого веса и высокой механической прочности.

Двутавровые балки

Применение двутавров в строительстве ↑

Жесткие свойства двутавровых балок делают их устойчивыми к прогибанию, скручиванию и обеспечивают большую надежность конструкции, предотвращая такие эксплуатационные явления, как:

  • сдвиги;
  • трещины;
  • усадку.

Н-образные балки используют для создания опорных колонн, перекрытий, для армирования опалубки, применяя их можно уширить пролеты без потери качества каркаса.

Для целей строительства двутавровый швеллер иногда изготавливают из дерева. Особенно актуален такой вариант для создания каркаса крыши в жилом доме, так как у дерева меньше уровень теплопроводности. Привлекательна деревянная двутавровая балка и с экономической точки зрения: у нее оптимальное соотношение цены и прочности.

Перекрытия из деревянных двутавровых балок

Металлические профили сильнее, но обойдутся дороже. Востребованы они в крупнопанельном и промышленном строительстве в качестве главных несущих элементов, где они принимают на себя основную нагрузку.

Типы и маркировка двутавровых балок ↑

Выпускают Н-образные балки с параллельными гранями и расположенными с уклоном. Согласно государственного стандарта, двутавровый профиль маркируется следующим образом:

  • «Б» балки с нормальной шириной полок. Высота основания от 10 до 60 см. Чтобы полки смогли выдержать поступающее усилие на ребро, их утолщают у основания, что затрудняет расстановку заклепок.
  • «Ш» широкополочные. Благодаря хорошей работе на изгиб нашли свое применение в устройстве перекрытий. Широкие полки удобны для посадки в них заклепок. Высота профиля может достигать 1 м.
  • «К» колонные (полки и основание одинаковой ширины). Уникальность таких профилей в наличии жесткости во всех направлениях возможной нагрузки.

Основные типы двутавровых профилей

В маркировке балок первые две цифры обозначают высоту профиля в сантиметрах, а следующая за ними буква указывает на ширину полок. На прочность двутавровой балки оказывают влияние следующие характеристики:

  • марка стали, для ответственных несущих балок применяют низколегированную сталь;
  • толщина ребра жесткости (основания) и граней;
  • положение граней (параллельно или с уклоном);
  • метод изготовления.

Н-образный металлопрофиль получают двумя способами:

  • горячей прокаткой;
  • сваркой.

Горячекатанные изделия дешевле и более распространенные, но используемые марки стали требуют дополнительной обработки от коррозии. Несущая способность ниже, чем у сварных аналогов.

Широкополочный металлический двутавр

Сварные конструкции имеют меньшую общую массу, а вот прочностные характеристики у них выше (нагрузку выдерживают большую, чем горячекатанные варианты). Изделие можно создавать с переменной толщиной профиля и из разных видов стали (одна для граней, другая для основания), а также с перфорацией (просечные отверстия), благодаря которой снижается вес балки, но сохраняется прочность. Также возможно создавать балки на заказ любого размера (не по ГОСТу), без строгих размерных соотношений.

Сравнение двутавра и швеллера на прочность ↑

Ввиду высоких показателей жесткости и прочности целесообразно применение профильных балок в качестве основного стройматериала при возведении домов. Из них сооружают прогоны, лаги, несущие элементы, каркасы, стропильные ноги. Швеллер и двутавр по-разному работают на изгиб, потому имеют разные области применения в строительстве.

В перекрытиях и стропильных системах используют балки как с двутавровым, так и со швеллерным сечением.

Однако у них различная реакция на скручивающую силу, и они по-разному реагируют на локальные и распределенные нагрузки. Ответ на вопрос, что прочнее двутавр или швеллер, кроется в форме поперечного сечения балок.

При одинаковом типоразмере (при идентичных значениях поперечного сечения и массы погонного метра) двутавровый профиль жестче, а значит сопротивляемость нагрузкам и прочность у него выше.

Эту жесткость ему обеспечивают двусторонние ребра. В Н-форме полки выступают по обеим сторонам от основания на одинаковое расстояние, обеспечивая жесткость стенки с двух сторон.

Максимальный объем металла находится в полках и в них возникает напряжение от нагрузок. Весовая нагрузка, воспринимаемая полками, направлена по вертикали, приводит к продольному напряжению и передается на основание в виде сжатия. А вот устойчивость к скручиванию мала.

Читать еще:  Что это — метод Роквелла? Метод определения твердости

https://goo.gl/M85PIb Распределение нагрузки в швеллере и в двутавре

У швеллерного профиля из-за П-образной геометрической формы его главная ось инерции выходит за область нагрузки (не совпадает со стенкой). Такая балка в состоянии справиться с поперченными нагрузками и лучше работает на изгиб. В швеллере ребра выступают в качестве односторонних рычагов, увеличивающих силы, стремящиеся скрутить балку. Поэтому балки швеллерного типа целесообразно использовать при боковых нагрузках в легких конструкциях.

Много зависит от распределения, направления и силы нагрузки. Оба профиля плохо справляются с нагрузкой, действующей перпендикулярно плоскости их стенки. Для противодействия неустойчивости балки укрепляют привариванием жестких элементов, бетонированием.

Если вы не знаете, что лучше выбрать двутавр или швеллер для конкретной задачи, лучше обратиться за консультацией к специалисту, который поможет выполнить необходимые расчеты.

Балка (двутавр), швеллер

Балка (двутавр)

Швеллер

Двутавр или швеллер: что выбрать?

Вопрос о том, что лучше купить – швеллер или двутавровую балку, остается открытым не только для тех, кто планирует строить гараж или дачу, но и для многих профессионалов. Для того, чтобы понять, что будет рациональнее – двутавр или швеллер, специалисты проводят расчеты и непременно учитывают, как конструкцию здания и предполагаемую нагрузку, так и используемые материалы.

Сходство двутавра и швеллера

Оба изделия представляют собой стальные профили, предназначенные для укрепления сооружений и зданий, армирования стен и изготовления перекрытий. Они имеют, к тому же, и некоторое визуальное сходство – двутавр выглядит как стенка с полками одинаковой ширины, в виде буквы «Н», швеллер – как стенка с полками, расположенными с одной стороны, и напоминает букву «П».

Различия двутавра и швеллера

  • Используемые материалы – балка изготавливается из стали и сплавов, тогда как швеллер – как из стали и ее сплавов, так и из алюминия.
  • Используемые технологии производства – двутавр является сварным изделием из горячекатаного проката, швеллер же производится методом горячего катания, а также используется гибка швеллера на станках.
  • Особенности использования – двутавр используется в строительстве крупных жилых и промышленных зданий, мостов и гидротехнических объектов. Швеллер больше востребован при возведении небольших зданий, вагонов, построек хозяйственного назначения.

При определенном сходстве двутавровая балка и швеллер имеют принципиальные различия, которые касаются таких важных характеристик, как:

  • Прочность и жесткость – относительно этого параметра выигрывает двутавр. Он прочнее вследствие своей конструкции, его полки выступают с двух сторон. Жесткость стенок при использовании профиля в качестве вертикальной несущей балки, обеспечивается полками двутавра с двух сторон. Полка швеллера расположена лишь с одной стороны. При сравнении двух изделий необходимо, чтобы размеры двутавра и швеллера – высота, ширина полок и их толщина были одинаковы.
  • Прочность на изгиб – нагрузки на изгиб двутавр выдерживает лучше. Если взять два одинаковых по размеру и характеристикам профиля (двутавр и швеллер), то выиграет двутавр. При этом необходимо учитывать длину прогона и жесткость закрепления балки.
  • Устойчивость к боковым нагрузкам – по этому параметру выигрывает швеллер.

Что же выбрать – двутавр или швеллер?

Чтобы рационально ответить на этот вопрос, необходимо учитывать ту задачу, которая будет решаться при помощи того или иного профиля. Также важно учесть такие параметры будущего строения, как:

  • площадь;
  • предполагаемая нагрузка;
  • время эксплуатации.

В заключение отметим, что цена двутавра и швеллера зависит от технологии изготовления изделия, материала и параметров профиля. Что лучше купить – двутавр или швеллер? Выбор будет зависеть от способа использования профиля, требований точности и ваших финансовых возможностей.

Двутавр нержавеющий AISI 304

Двутавр нержавеющий представляет собой прокат с сечением, которое очень похоже на букву «Н». Вместе с уголком и швеллером нержавеющими он является основными частями металлопроката. Длина варьируется в диапазоне от 4-х до 12-ти метров. Материал – сталь, чаще всего устойчивая к коррозии, например, такая марка, как AISI 304.

Рассматриваемый нами прокат называется так потому, что практически точно такой же, как тавр, профиль в виде буквы «Т». А двутавр, соответственно, это два профиля в виде буквы «Т».

Двутавр нержавеющий применяется в промышленности. Если говорить точнее, то для следующих целей:

  • возведения опор;
  • в качестве перекрытий;
  • при создании подвесных конструкций вне зависимости от уровня сложности.

Двутавр из нержавеющей стали: особенности

Двутавр из нержавеющей стали характеризуется высокой прочностью, благодаря чему объекты, которые построены с использованием этого проката, обладают стойкостью к повреждениям механического характера.

Также ему присуща эластичность, которая способствует максимально равномерному распределению нагрузки.

Двутавр нержавеющий на порядок прочнее швеллера – в 7 раз. А по жесткости в сравнении с балкой с квадратным сечением – в 30 раз.

Устойчивость к скручиванию незначительная. Если взять описываемый прокат и трубу с круглым сечением, то последняя будет уступать по этому показателю в 400 раз.

Двутавр из нержавеющей стали делится на несколько групп по технологии производства, предназначению, толщине полок и стенок, а также в зависимости от того, как (с каким уклоном) располагаются грани полок.

Двутавр нержавеющий AISI 304

Двутавр нержавеющий AISI 304 изготавливается из хромоникелевой аустенитной стали. Он характеризуется:

  • устойчивостью к коррозии и окислению;
  • прочностью;
  • эластичностью;
  • стойкостью к повреждениям механического характера и резким перепадам температуры воздуха.

Все это обеспечивает долгий срок службы и область применения:

  • строительство мостов;
  • строительство объектов на основе каркаса;
  • строительство помещений производственного и складского типа и др.

Для того чтобы купить двутавр нержавеющий этой марки в Санкт-Петербурге, достаточно воспользоваться специальной формой или позвонить по номеру телефона, который указан на нашем сайте – (812) 603-71-12.

Процесс производства нержавеющего двутавра

Производство нержавеющего двутавра осуществляется в рамках технологии под названием горячая прокатка. Она предполагает протягивание заготовки из стали, будущего двутавра, между специальными валиками. Делается это несколько раз. Предварительно объект раскаляется до определенной температуры.

Заготовкой является квадратный блюм или сляб при выпуске малой и большой партии соответственно.

Используемое при производстве нержавеющего двутавра оборудование относится к одним из самых дорогостоящих, что не может не влиять на стоимость изделия в большую сторону. Однако цена полностью оправдывается качеством.

У такого проката есть минус – наличие прокатной окалины на поверхности.

Чтобы увеличить качество сварного шва, двутавр нержавеющий, в частности, его кромки полос дополнительно обрабатываются. В первую очередь, на специальном станке, потом на конвейере по сборке, фиксации и сваривании. Иногда, для уменьшения массы, в изделии еще и делаются отверстия. А также наносится лакокрасочное покрытие.

Несомненным плюсом двутавра из нержавеющей стали является то, что они могут быть изготовлены из стали двух марок или разной толщины, что снижает их цену.

Стальной двутавр: виды, характеристики, области применения

Двутавровая балка – вид стального проката, наиболее часто применяемый при создании несущих конструкций. Форма сечения, напоминающая букву «Н», обеспечивает двутавру значительную жесткость. Для изготовления этой стальной продукции используют «черные» углеродистые стали или низколегированные типа 09Г2С. Существует два способа производства продукции Н-образного профиля: горячая прокатка и сварка.

Читать еще:  Если соединить медь и олово получится

Классификация горячекатаного двутавра

По форме сечения горячекатаный двутавр разделяют на две группы: с уклоном внутренних граней полок (изготавливается по ГОСТам 8239-89 и 19425-74 для специальных видов) и с параллельными гранями полок (ГОСТ 26020-83).

Двутавровая балка с уклоном внутренних граней полок

Продукция, производимая по ГОСТу 8239-89, имеет допустимый уклон граней не более 12%. Точность прокатки: повышенная («Б») и обычная («В»).

Балки специального назначения (ГОСТ 19425-74) используются для:

  • «М» – сооружения подвесных путей (уклон внутренних граней полок не более 12%);
  • «С» – армирования шахтных стволов (уклон может достигать 16%).

Двутавры с параллельными гранями полок

Номенклатура этой продукции включает прокат с размерными параметрами:

  • высота – 100-1000 мм;
  • ширина полок – 55-400 мм.

Типы двутавровых балок с параллельными гранями полок

  • «Б» – нормальные. Этот вид проката востребован при сооружении конструкций с колоннами решетчатого типа.
  • «Ш» (20Ш-100Ш) – широкополочные. Ширина полок равна высоте. Эти изделия воспринимают сжимающие усилия в конструкциях с небольшими колоннами.
  • «К» (20К-40К) – колонные;
  • «Д» – двутавры дополнительной серии.

Такие же типы горячекатаных изделий с параллельными гранями полок изготавливаются, помимо стандарта 26020-83, по техническим условиям СТО АСЧМ 20-93. Их размерные параметры в некоторых случаях не совпадают, особенно часто различия встречаются у крупноразмерной продукции.

Общие характеристики горячекатаных двутавровых балок

Для этой продукции характерна прочность на изгиб и сжатие. Использование двутавра в строительстве позволяет избежать при эксплуатации зданий сдвигов, усадки, трещинообразования.

Горячая прокатка – основной способ производства двутавра. Процесс – высокопроизводительный и позволяющий получить хорошую точность размеров. Недостаток – наличие окалины на поверхности. Изготавливаются такие изделия на дорогостоящих и сложных в наладке рельсобалочных станах. В качестве заготовок (в зависимости от размеров конечной продукции) используются слябы или квадраты (для мелкого сортамента).

На прочностные характеристики изделий влияют:

  • марка стали – для изготовления продукции ответственного назначения и/или предназначенной для работы в суровых климатических условиях применяют низколегированные стали типа 09Г2С;
  • общая длина конструкции;
  • тип поперечного сечения (с параллельными гранями полок или с уклоном внутренних граней);
  • способ закрепления балки и вид нагрузки.

Основные недостатки проката с сечением Н-образной формы:

  • склонность используемых марок стали к возникновению коррозии, что делает необходимыми защитные мероприятия – цинкование или окрашивание;
  • несущая способность существенно снижается с увеличением длины пролета.

Различия и общие характеристики горячекатаных двутавра и швеллера

Основное различие этих двух видов фасонного проката – форма профиля, влияющая на прочность и области применения:

  • При Н-образной конфигурации сечения полки выступают по обеим сторонам стенки на одинаковое расстояние. Благодаря этому, стенка работает практически только на сжатие, усилия, стремящиеся скрутить двутавровую балку, невелики или отсутствуют. Жесткость стенки обеспечена с двух сторон.

Внимание! При строительстве крупногабаритных зданий для создания большепролетных перекрытий, испытывающих высокие нагрузки, предпочтение отдают двутавровым балкам.

  • В швеллере полки выступают с одной стороны стенки, поэтому играют роль односторонних рычагов. В изделии могут возникать значительные скручивающие усилия. При необходимости увеличения жесткости стенки двух швеллеров сваривают с получением изделия, подобного двутавру. По прочностным характеристикам оно не намного уступает горячекатаному двутавру с аналогичными размерными параметрами. Помимо сварки, для соединения стенок используются заклепки или болты. При установке швеллера в качестве несущей балки его могут сваривать в коробку с усилением конструкции стальными накладками. Однако создание подобных изделий – весьма трудоемкий процесс. Преимущества швеллера: удобство монтажа в местах примыкания к другим элементам, меньшая стоимость, по сравнению с двутавром. В основном эта продукция используется в частном малоэтажном строительстве, при сооружении гаражей и хозпостроек.

При сравнении двутавра и швеллера можно выделить их общую черту: эти изделия не рассчитаны на значительные усилия, прилагаемые перпендикулярно плоскости стенки.

Сварной двутавр: особенности производства и основные характеристики

В определенных случаях более выгодным вариантом, по сравнению с горячекатаным аналогом, является сварная балка. Эта продукция широко применяется в строительной сфере: при сооружении жилых домов, промышленных и общественных объектов, инфраструктурных объектов.

Этапы изготовления сварного двутавра

  • Раскрой стальных листов на полосы требуемых размеров.
  • Разделка кромок на специальном станке. Это операция нужна для улучшения провара.
  • При помощи спецтехники заготовки укладывают на конвейер сборочного стана, позиционируют и фиксируют.
  • Сварка под флюсом осуществляется на специальном станке, на котором размещены комплекты сварочных головок, перемещающихся по порталу.

Внимание! Особенность процесса, проходящего на современных автоматических линиях, заключается в том, что его качество постоянно отслеживается лазерной системой. При обнаружении дефекты устраняются, проверка проводится повторно.

  • Правка, сверловка и торцовка на станках с числовым программным управлением.
  • Очистка дробеструйной установкой от ржавчины, грязи, масла.
  • Может наноситься лакокрасочное покрытие.

Преимущества сварного двутавра

  • В зависимости от области применения, изделие может изготавливаться с переменной толщиной профиля, из двух видов стали для полок и стенок – менее и более дорогостоящей, – с перфорацией, уменьшающей вес. Такие варианты позволяют удешевить продукцию с сохранением прочности на нагружаемых участках.
  • Двутавр в каркасных строениях снижает вес конструкции, что позволяет использовать менее массивный фундамент.
  • Использование этих изделий дает возможность создавать сложные архитектурные формы.

Разновидности сварного двутавра, выпускаемые современными производителями

  • Сортамент, аналогичный сортаменту прокатных двутавров «Б», «Ш», «К» с параллельными гранями полок, изготавливаемых по ГОСТу 26020-83 и СТО АСЧМ 20-93. Сварные швы для рядовых малонагруженных двутавров выполняются по 2-й категории, согласно ГОСТу 23118-99 или СП-53-101-98. Швы ТЗ (двусторонние угловые без скоса кромок) должны соответствовать ГОСТу 8713-79.
  • Специальные изделия, изготовленные по чертежам заказчика.
  • Облегченные перфорированные балки, имеющие «окна» в стенках, позволяющие облегчить конструкцию с сохранением прочности.
  • Изделия переменного сечения.
  • Балки с полками различной ширины.
  • Для работы в тяжелых условиях, при планируемых циклических и переменных нагрузках изготавливают продукцию, усиленную ребрами жесткости.

Маркировка двутавровой балки, согласно ГОСТам

Изделия Н-образного профиля маркируют следующим образом:

  • две начальные цифры означают высоту профиля в сантиметрах;
  • буквенный индекс указывает вид профиля в соответствии с шириной полки – «Б», «Ш», «К».

Маркировка сварного двутавра обычно содержит:

  • шифр производителя;
  • размеры поперечного сечения в мм: высота х толщина стенки, ширина х толщина полки;
  • катет в мм и конструкция поясных швов обозначаются буквами – «О» (односторонний шов), «Д» (двусторонний), «П» (с полным проваром стенки);
  • в скобках указывается тип прокатного двутавра, на замену которому изготовлен сварной аналог, этот параметр является необязательным в маркировке;
  • шифр нормативного документа, которому отвечает сварной профиль.

Пример обозначения – ДЗТ 174х8 200х12 6О (20К2) ДСТУ БВ.2.6.-75:2008, где:

  • шифр предприятия – ДЗТ;
  • стенка сечением – 174х8 мм;
  • полка сечением – 200х12 мм;
  • поясной шов односторонний с катетом 6 мм;
  • изделие по размерам аналогично прокатному двутавру 20К2;
  • нормативный документ – ДСТУ БВ.2.6.-75:2008.
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector