Двутавр в строительстве это

Есть среди фасонного металлопроката интересный вид балки — двутавр. Слово «двутавр» происходит от латинского «таурус» — бык. Это балка Н-образного вида в сечении. Такая форма обеспечивает высокие прочностные характеристики, экономична, поэтому часто используется в строительстве при возведении различных сооружений.

Металлоконструкции выполненные из стальных балок Н-профиля успешно перераспределяют горизонтальные и вертикальные нагрузки всей конструкции, где они используются. Это позволяет не только снизить общий вес конструкции, но и уменьшить финансовые вложения.

Из чего и как делают двутавр

Двутавровый профиль делают не только из стали, но и из других металлов, а также из дерева. Деревянные двутавровые балки применяют в кровельных работах при строительстве малоэтажных и частных домов. Но наиболее прочными всё же будут профили из стали.

Для производства двутавров берут углеродистую и низколегированную сталь. Стальной двутавр производят горячекатаным и сварным методом. Горячекатаные изделия всегда считались более прочными, однако, с развитием технологий металлоконструкции изготовленные сварным методом уже не уступают по надежности тем, которые вышли из прокатных станов.

СВАРКА КОЛОНН из двутавровой балки. Выравниваем ДВУТАВР! Склад 4000 кв.м

Где используют двутавр?

Двутавр широко применяется в различного вида строительстве: крупнопанельном, частном, высоко- и малоэтажном, гражданском, промышленном и т. д.

Двутавр может применяться в качестве несущих элементов:

• в различных колоннах;
• в опорах эстакад и мостов;
• в конструкционных элементах путепроводов;
• в усиливающих и крепежных элементах различных шахт (для укрепления стволов шахт, в том числе метрополитена);
• для укрепления автомобильных и железнодорожных тоннелей;
• инженерных опор в стенах котлованов, и для укрепления береговой полосы;
• в производственных цехах, предприятиях и складах как подкрановые балки;
• в производстве грузовых платформ, а также железнодорожных вагонов, транспортных судов.

Двутавр используют для изготовления тавровых профилей путём продольного разрезания полок. Данные заготовки применяют в решётчатых конструкциях.

Каким бывает двутавр

При покупке двутавра мы сталкиваемся с различными маркировками и классифицирующими терминами. Двутавровый профиль классифицируют:

• по назначению,
• технологии производства,
• размерам,
• составу материала,
• толщине стенок изделия,
• размерам и расположению планок,
• другим показателям.

Стандартно, как все виды металлопроката, двутавр бывает мерной, немерной, кратной длины, обычной и повышенной прочности, а также с высокой точностью и обычной точностью прокатки.

Один из основных типов классификации — по способу ее применения:

Балка — один из самых востребованных в строительстве видов металлопроката

• нормальный двутавр (маркируется буквой «Б», например — 35Б1, где цифра перед буквой показывает высоту профиля, а цифра, после буквы обозначает стандарт размеров изделия);
• широкополочный двутавр (маркируется «Ш», например — 25Ш1);
• колонный двутавр (маркируется «К», например — 30К2);
• монорельсовая балка («М»);
• специальный двутавр («С»);
• узкополочный двутавр («У»);
• изделия, относящиеся к дополнительной серии («Д»).

В данной классификации учтены разные формы двутаврового проката, что и обуславливает различные сферы его применения.

Стандартный или нормальный (Б) — этот двутавр общего (универсального) назначения применяется при средних нагрузках на него. Когда его используют в качестве опор или ветвей решетчатых колонн, то для надежности конструкции делают промежуточный крепеж между соседними двутавровыми профилями. В основном, этот вид двутавра используют в строительстве, а также автомобилестроении, железнодорожном транспорте, при возведении мостов и эстакад, в шахтных и тоннельных конструкциях.

Широкополочный двутавр (Ш) выдерживает повышенные нагрузки, обладает отличной износоустойчивостью, долговечностью. Эти характеристики обусловлены тем, что полки изделия располагаются параллельно друг другу и обладают значительной длиной. Широкополочный двутавр показывает высокие показатели по жесткости, прочности и коэффициенту сопротивления на сжатие и изгиб.

Именно этот тип двутавра используют при изготовлении таврового профиля — изделия с Т-образным сечением профиля. Широкополочный двутавр год от года становится все более востребован потребителем, постепенно вытесняя с рынка металлопроката стандартный двутавровый профиль.

Двутавр колонного типа (К) обладает значительной толщиной полок и перемычки, благодаря чему хорошо выдерживает механические нагрузки. Цифра, которая стоит после буквы «К» показывает размеры, массу и геометрию сечения. Чем больше эта цифра, тем больше по этим показателям и по прочности будет двутавр.

Из названия понятно, что основное место применения — это колонны, а также опорные конструкции, их армирование в ЖБИ.

Монорельс или двутавр М — это двутавр специального назначения. Его полки располагаются не параллельно, а под наклоном. Монорельс применяется для организации систем транспортировки на складах, промышленных производствах, в сельском хозяйстве. С ее помощью оборудуют подвесные пути.

Специальная двутавровая балка (С). Полки изделий данного типа могут быть параллельными или располагаться под наклоном. Чаще всего применяется для армирования шахт.

Узкополочный двутавр (У) — обладает меньшей шириной полок, чем у нормальных балок. Применяется в качестве поддерживающих устройств в не сильно нагруженных конструкциях.

Дополнительные двутавровые балки (Д) — это двутавры, которые не подпадают ни под одну из вышеперечисленных характеристик. Их, преимущественно, изготавливают по индивидуальным заказам под определенные задачи.

Недостатки двутавра

Можно еще долго описывать характеристики и пользу двутаврового профиля, однако стоит учесть и недостатки. К ним относится не такая высокая, как у балок круглого сечения, способность выдержать напряжение на кручение и вертикальное сжатие. Однако это условный недостаток, который решается подбором сортамента другого профиля. В конечном итоге, разнообразие металлопроката и подразумевает, что для каждой конкретной задачи найдется свое решение.

Напомним, что вес и количество двутавра легко рассчитать с помощью стандартных справочных таблиц.

Источник: www.1metallobaza.ru

Применение разных видов двутавровых балок

Двутавровая балка — это строительный элемент в виде горизонтального бруса. При возведении зданий и сооружений, балка выступает незаменимой деталью конструкции, так как на нее оказывается значительное давление. Важно при расчетах выбрать правильные параметры изделия для безопасной эксплуатации постройки.

Особенности двутаврового профиля

Двутавровая балка — разновидность сортового металлопроката. Профиль двутавра характерен Н-образной формой сечения. Такая конструкция используется для перераспределения нагрузки по вертикали и горизонтали. Двутавровые балки различные размеры и весовые категории.

Для обозначения профилей введена специальная нумерация и маркировка, что облегчает выбор конструктивного элемента. Так как при выборе габаритов балки учитываются особенности возводимого объекта и расчетные нагрузки на конструкцию здания.

Балки характеризуются устойчивостью к повышенным нагрузкам и отсутствию реакции на изменения во внешней среде.

Благодаря своим характеристикам двутавр широко используется при возведении каркасных зданий и сооружений.

Помимо металлических двутавровых изделий существуют балки, выполненные из древесины, которые также имеют разнообразный размерный ряд. Использование деревянных профилей снижает нагрузку на основание, ускоряет процесс строительства и уменьшает расходы при устройстве фундамента.

Применение

• эстакады и мосты;
• шахты и метро;
• тоннели для железнодорожного и обычного транспорта;
• конструкции котлованов и устройств укрепления береговой линии;
• производственные цеха, склады;
• грузовые платформы, железнодорожные вагоны и транспортные суда.

Помимо этого строительный элемент довольно популярен при устройстве мансардных помещений. Успешно применяется в стропильных системах и при монтаже кровли.

Балки используются не только в строительстве железобетонных сооружений или металлоконструкций, но и при возведении деревянных домов и лестниц.

Двутавры применяют при пролетах, ширина которых достаточно большая для того, чтобы задействовать бетонные конструкции. Перекрытие в таком случае, в отличие от балки, не сможет выдержать предполагаемую нагрузку.

Независимо от материала двутавры представляют собой надежные строительные. К тому же профили, за исключением некоторых видов, имеют незначительный вес, что позволяет их легко транспортировать на место строительства. Работа с двутаврами не представляет особой сложности: монтаж осуществляется с помощью сварки, а также заклепок и болтов.

Преимущества и недостатки двутавровых балок

• Способность выдерживать нагрузки во всех направлениях;
• удобство при перевозке, возможность рационального хранения и простота монтажа;
• благодаря особой форме при производстве профиля используется меньше материала, при этом двутавр легче сплошных балок;
• возможность использования ручной газосварки или электродуговой сварки при монтаже;
• жесткость конструкции, обеспеченная Н-образным сечением, сводит крутящий момент к нулю;
• устойчивость к влиянию атмосферных осадков и механических разрушений;
• изготовление балки на заказ, учитывая индивидуальные размеры.

• Невысокие показатели огнестойкости, что может привести к разрушению всей конструкции;
• неустойчивость против возникновения коррозии, нужно обрабатывать специальными покрытиями;
• неспособность обеспечить жесткость при больших пролетах.

Несмотря на перечисленные недостатки, двутавровые балки остаются востребованными в разных областях строительства.

Материалы

• железобетонные профили применяют при возведении гражданских и крупнопромышленных зданий, металлоконструкций, перекрытий, подвесных путей и опор мостовых сооружений;
• углеродистая сталь занимает 80% рынка производства двутавров, отличается технологическими и прочностными параметрами;
• низколегированная прокатная сталь характеризуется устойчивостью к динамическим нагрузкам благодаря содержанию кремния, алюминия и марганца;
• сталь, для мостостроения, является самым прочным сплавом, который наделен возможностью сопротивления циклическим нагрузкам;
• алюминиевый сплав применяется, когда необходимо уменьшить вес конструкции, к тому же двутавры из алюминия обладают повышенными коррозийными характеристиками.

Производство двутавровых профилей осуществляется на крупных предприятиях, при этом выпускаются большие партии строительных элементов.

Существует не менее популярный вид двутавра, выполненный из дерева. Его применяют для формирования каркаса построек, устройства перекрытий между этажами или стропильной системы, а также возведения балконов и мансард. Профиль состоит из двух брусьев хвойных пород и плит ОСБ между ними. Конструкция не деформируется при большой нагрузке, имеет гладкую поверхность и не требует специальной техники для монтажа.

Горячекатаные и сварные балки

По способу производства металлические двутавры бывают горячекатаные и сварные.

Горячекатаные двутавры изготавливают путем прокатки при высоких температурах на специальном прокатном стане. Профиль формируется из раскаленной болванки из стали, в результате чего получается монолитная балка без швов. Процесс производства отличается простотой. При этом горячекатаный двутавр отличается надежностью и прочностью.

• монолитность изделия благодаря отсутствию швов;
• наличие типоразмеров, что упрощает расчет конструкции;
• стандартные двутавры всегда доступны на оптовых складах.

• утолщенные стенки приводят к увеличению веса балки и конструкции в целом;
• наличие окалины на поверхности после процесса прокатки;
• ограниченность в размерах, так как на российском рынке представлены двутавры шириной не более 40 см и длиной — 12 м;
• производство осуществляется только на крупных предприятиях, что значительно увеличивает стоимость транспортировки в небольшие населенные пункты.

Помимо горячекатаных изделий производят сварные двутавровые балки. Они довольно широко используются при возведении жилых и общественных зданий, а также промышленных объектов. Процесс изготовления представляет собой соединение металлических полос при помощи сварки. Сварной двутавр переносит большие нагрузки, при этом практически не подвержен скручиванию.

• производство изделий с учетом ширины полки, дополнительных ребер жесткости и перфорации;
• изготовление профилей с составом из разных марок стали;
• ускоренный срок производства и доставки;
• небольшой вес, что значительно уменьшает количество средств, затраченных на возведение фундамента и стен.

Из недостатков сварных изделий можно назвать наличие швов после сварки, что в некоторой степени понижает прочность конструкции. Для укрепления балки приваривают дополнительные ребра жесткости в виде пластин. Использование металлических пластин приводит к лишним затратам и удорожанию проекта.

Параметры конструкции согласно сортаменту

Все металлические двутавровые балки выполняются в соответствии с требованиями нормативных документов. При этом профили имеют определенную регламентом форму и состав.

Исходя из этого, можно легко подобрать параметры балок, необходимых для отдельно взятой конструкции.

• высота (Н) — расстояние от верхней до нижней плоской полки;
• ширина (В) — поперечная длина полок двутавра;
• толщина стенки (S) — толщина плоскости, расположенной между полками;
• средняя толщина стенки (t) — полки к краям сужаются, а к середине — расширяются, поэтому толщина высчитывается по формуле: B-S/4;
• радиус внутреннего закругления — размер закругления полок в месте присоединения к стенке.

При этом длина двутавровой балки — 4-15 метров.

Соотношение массы и размеров двутавра нужны при расчете количества балок и выбора способа перевозки строительных изделий. Сколько весит двутавровая балка можно узнать в таблице.

Классификация двутавровых балок

Двутавровые балки отличаются по нескольким показателям, в связи с этим имеют различную маркировку. Параметры профилей разных марок можно найти в таблице сортаментов изделий. Исходя из конструкции, двутавры делятся на три основных вида: стандартный профиль, широкополочный и колонный. Также существует несколько дополнительных категорий.

Нормальный или стандартный двутавр (Б) используется при средних нагрузках. Применяют в основном при строительстве зданий и сооружений, эстакад, мостов и тоннелей, а также для железнодорожного транспорта.

Широкополочный двутавр (Ш) применяется при повышенных нагрузках. Он обладает долговечностью благодаря форме и расположению полок. Профиль характерен высокими показателями прочности, жесткости и коэффициентом сопротивления при сжатии и изгибе.

Колонный тип двутавра (К) отличается толщиной перемычек и полок, что делает изделие устойчивым к механическим нагрузкам. Местом применения являются колонны и опорные конструкции. Одним из минусов данного типа является мощное сечение балок, что приводит к увеличению веса.

Монорельс (М) имеет специальное назначение. Так как полки двутавра располагаются под наклоном, его используют для создания системы транспортировки на производственных складах.

Специальный двутавр (С) с различными расположениями полок: параллельным или под наклоном. В основном применяется при выполнении армирования шахт.

Узкополочный двутавр (У) характеризуется уменьшенной шириной полок. Используется в качестве опор для слабонагруженных конструкций.

Дополнительный двутавр (Д) не попадает ни в одну из обозначенных категорий. Изготавливают такие балки на заказ по индивидуальным параметрам.

Двутавровая балка имеет различные параметры, что определяет их сферу применения. При этом выпуск двутавров строго регламентируется государственными нормативными документами. Благодаря контролю производства, стандартам и нормам с помощью двутавровых профилей можно обеспечить прочность и долговечность возводимого сооружения.

Источник: martensit.ru