- Сфера применения двутавровой балки (двутавра) | Характеристики и преимущества
- Двутавровые балки: виды, сфера применения, плюсы и минусы
- стальных двутавровых балок: что такое двутавровая балка?
- iBEAM | Системы безопасности транспортных средств
Сфера применения двутавровой балки (двутавра) | Характеристики и преимущества
Двутавровые балки являются стандартным прокатным профилем, сечение которого напоминает форму буквы «Н». Стальные двутавры, согласно ГОСТу 8239-89, имеют небольшой уклон внутренних граней полок и делятся на три разновидности: нормальные, широкополочные и колонные.
Известно, что прочностные свойства металлопроката во многом зависят от формы поперечного сечения, и именно двутавровая балка обладает способностью выдерживать максимальные нагрузки на изгиб. Двутавр в 7 раз прочнее квадратного профиля, имеющего такую же площадь сечения, и в 30 раз жестче его. Однако у двутавровой балки имеется существенный недостаток — она обладает крайне низкой стойкостью к скручиванию, в частности, этот показатель в четыреста раз ниже, чем у трубы с аналогичной площадью сечения.
Но этот недостаток никак не отразился на популярности этого вида металлопроката, доказательством чему служат многочисленные преимущества двутавровой балки:
- относительно небольшой вес;
- возможность соединения балок несколькими способами: заклепками, сваркой, болтами;
- удобная транспортировка;
- высокая прочность, позволяющая использовать двутавр в качестве несущих элементов в строительстве зданий и сооружений.
Основные характеристики двутавровой балки
Поскольку данный вид металлопроката применяется в наиболее ответственных конструкциях, то при его изготовлении недопустимо любое отклонение от государственного стандарта, который регламентирует геометрические размеры готового изделия. Чтобы быть уверенным в качестве такого профиля как балка двутавровая, характеристики должны до мелочей соответствовать ГОСТу, в котором определены предельно допустимые отклонения размеров и формы, поскольку от этого зависит способность двутавра выдерживать довольно высокую нагрузку.
Стандартные размеры двутавровой балки зависят от номера профиля, который определяется по ее высоте. Так, высота двутавра 10 равняется 100 мм, а двутавра 60, соответственно, — 600 мм. В зависимости от номера профиля определяются и другие геометрические размеры: толщина центральной стенки, ширина, толщина и угол наклона полки.
При выборе балки необходим предварительный расчет нагрузки, и если параметры выбранного профиля отличаются от расчетных более, чем на 5%, необходимо заменить его на последующий номер профиля, чтобы иметь запас прочности.
Сфера применения двутавра ГОСТ 8239-89
Стальные горячекатаные балки обладают достаточным уровнем прочности, из-за чего и стали главным элементом многих современных конструкций. Применение двутавровой балки не ограничивается строительством многоэтажных зданий, складов и ангаров, они используются и в более сложных и ответственных сооружениях, например, при постройке мостов, подвесных путепроводов, подземных шахт и пр.
Использование двутавра позволяет снизить стоимость строительства, увеличить расстояние между пролетами, уменьшить вес несущих элементов, поэтому понятно, что современное строительство не может обойтись без такого универсального вида проката.
Если нужно купить двутавровую балку ГОСТ 8239-89 в розницу или оптом, свяжитесь с нами, заполнив форму ниже или позвонив по телефону на сайте.
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.
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
стальных двутавровых балок: что такое двутавровая балка?
Двутавровая балка — или двутавровая балка — представляет собой стандартный профиль из конструкционной стали, который служит важным каркасом в металлургии для различных конструкций. Например, двутавровые балки используются при строительстве мостов, гаражей, небоскребов, больниц и многого другого. Но что такого особенного в конструкции ibeam, что делает их таким качественным строительным материалом?
Загрузить нашу спецификацию на конструкционную сталь сейчасKloeckner Metals является поставщиком и сервисным центром ibeam полного ассортимента. Загрузите нашу спецификацию конструкционных плит и узнайте, какие запасы есть у ibeams Kloeckner Metals.
Спецификация несущей плиты
Конструкция несущей балки
Все несущие балки имеют базовую конструкцию, включающую полки (иногда называемые стойками) и стенку (длинный вертикальный участок). Угол, соединяющий стенку с полками, называется скруглением.
Плоские полки вверху и внизу балки предотвращают изгиб, а стенка противостоит тупому усилию. Эти компоненты рассчитаны на то, чтобы выдерживать максимальную изгибающую нагрузку с использованием наименьшего возможного материала, и составляют основу для поддержки высоких нагрузок на подшипники.
Все балки имеют глубину, длину и толщину. Глубина балки – это расстояние от верха до низа. Ширина – это длина горизонтальных фланцев. Толщина относится как к стенке, так и к фланцам.
Типы двутавровых балок
Существуют небольшие различия между двутавровыми балками и балками, имеющими все одинаковые характеристики, включая двутавровые сваи, универсальные балки (UB), швеллерные балки и широкополочные балки. Хотя все они имеют I-образное поперечное сечение, а термин «универсальный» намекает на его широкое применение, следует отметить некоторые небольшие различия.
- Двутавровые балки: Двутавровые балки имеют параллельные полки. Иногда эти фланцы сужаются. У двутавровых балок полки более узкие, чем у двутавровых свай и швеллерных балок/балок с широкими полками. В результате они могут выдерживать меньший вес и доступны в более коротких длинах — до 100 футов по сравнению с двутавровыми сваями и W-образными балками, длина которых может достигать 330 футов. I-образные балки являются разновидностью S-образных балок.
- Двутавровые сваи: Двутавровые сваи также известны как несущие сваи, и они выглядят почти так же, как двутавровые балки, но они тяжелее. Обе они имеют параллельные поверхности полки, но у двутавровых свай более широкие опоры. Важно отметить, что двутавровые сваи имеют одинаковую толщину во всех сечениях балки и в результате способны выдерживать большие вертикальные нагрузки. Двутавровые балки представляют собой широкополочную балку.
- W-образные балки / широкополочные балки: Подобно двутавровым сваям, W-образные балки имеют более широкие опоры, чем стандартные двутавровые балки. Однако они не обязательно имеют одинаковую толщину стенки и полки.
Различные металлы двутавровой балки
Хотя двутавровые балки представляют собой стандартную форму конструкционной стали, они также доступны в виде алюминиевой балки. Наиболее распространенной универсальной маркой алюминиевого металла для балок является алюминиевая балка 6061. Балки также изготавливаются из нержавеющей стали.
Что такое балочные опоры?
Опоры для балок — это дополнительные компоненты, которые делают строительный материал более безопасным и универсальным. Например, они позволяют соединять балки с другими балками, соединять балки с другими изделиями из конструкционной стали, центрировать нагрузки путем равномерного распределения веса, добавлять подъемники и другое подвесное оборудование или прикреплять провода для подвешивания осветительных приборов и других легких материалов.
Они могут крепиться к балке с помощью различных механизмов, таких как зажимы, винты, резьба и запрессовка. Опоры балки также могут крепиться в различных местах вдоль балки в виде нижнего крепления, верхнего крепления или нижнего центрального крепления.
Зажимы для двутавровых балок являются одними из самых популярных опор для балок.
Как рассчитываются балки из конструкционной стали?
Расчеты двутавровых балок позволяют прогнозировать устойчивость к изгибам и напряжениям. Глубина луча, которая также является высотой луча, и ширина являются основными определяющими факторами.
Другим распространенным расчетом двутавровых балок является рабочий калибр. Рабочий калибр обозначает расстояние, на котором болты и шайбы могут работать или устанавливаться с зазором от краев. Это пространство, необходимое между болтами. Например, при соединении балки болтом с общим фланцем необходим рабочий калибр.
Какие марки стали наиболее популярны для изготовления двутавровых балок?
Как и другие профили из конструкционной стали, включая швеллеры, конструкционные трубы, конструкционные уголки и плиты из конструкционной стали, балки из конструкционной стали доступны в различных классах. В зависимости от типа инженерного или строительного проекта некоторые из стандартных марок, используемых для двутавровых балок, включают: ASTM A992, ASTM A709-50 и ASTM A572-50.
Вы также можете ознакомиться с нашим сообщением в блоге с полным списком профилей из конструкционной стали, чтобы узнать больше о других типах изделий из конструкционной стали, общих областях применения и различиях между S-образными балками, двутавровыми балками, тавровыми балками, и несущие сваи. Kloeckner Metals имеет складские запасы и может изготовить эти конструктивные формы в соответствии со спецификацией заказчика.
Свяжитесь с нашей квалифицированной командой сегодняKloeckner Metals является поставщиком полного ассортимента стали и сервисным центром. Kloeckner Metals сочетает в себе национальное присутствие с технологиями производства и обработки и самыми инновационными решениями для обслуживания клиентов.
Свяжитесь с нами сейчас
iBEAM | Системы безопасности транспортных средств
Товары по категориям
Коммерческие решения для тяжелых условий эксплуатации
Новинка! Многопрофильный 9-дюймовый монитор (TE-9VS-4) и беспроводной 7-дюймовый монитор и камера (TE-WMCE)
Многофункциональные управляемые камеры с аксессуарами
С активным обзором для наблюдения за прицепами или грузом
Универсальные Комплект датчиков парковки
Простота установки без сверления!
2-сторонняя слепая зона
и система оповещения о смене полосы движения
Полностью устанавливается внутри автомобиля
НОВАЯ беспроводная камера
и комплекты мониторов
Знакомство с TE-WK MN5 и TE-WKMR43
Предыдущий СледующийADAS
РешенияКамеры
Мультикамера
Дополнительные интерфейсыЗеркала + Мониторы
+ ВидеорегистраторыАвтомобиль
Специальные комплектыКоммерческий
Тяжелый режимПринадлежности
Наведите указатель мыши на параметр
Чтобы получить подробное описание каждой категории и доступных параметров, это поможет вам сделать правильный выбор.
Решения ADAS
Технологии усовершенствованных систем помощи водителю iBEAM, предназначенные для автоматизации, адаптации и усовершенствования систем автомобиля с целью уменьшения числа человеческих ошибок и повышения безопасности.
Камеры
Улучшите свои взгляды на вождение с помощью камер iBEAM, которые охватывают вас под любым углом.
Многокамерные дополнительные интерфейсы
Будьте в курсе того, что вас окружает, и повышайте безопасность, добавляя камеры iBEAM к существующему заводскому экрану.
Зеркала + мониторы + видеорегистраторы
Простые в установке, низкопрофильные зеркала, мониторы и видеорегистраторы делают возможным использование ADAS.
Комплекты для конкретных автомобилей
Используйте Руководство по установке iBEAM для поиска камер заднего вида и камер бокового обзора, сконфигурированных и разработанных для вашей марки и модели автомобиля.
Коммерческие сверхмощные автомобили
Специальные технологии ADAS, включая беспроводные системы, мониторы, камеры высокого разрешения и цифровые видеорегистраторы, разработанные специально для коммерческих водителей.