Двутавровые балки, которые широко используются в строительстве при создании перекрытий, это вид металлопроката, материалом для которого служит простая углеродистая, либо низколегированная, то есть с добавлением легирующих элементов, сталь. По фигуре сечения такая балка напоминает букву "Н", что придает этой форме сортового фасонного проката дополнительную жесткость и устойчивость, а также прочность всей возводимой конструкции (двутавры в разы жестче и прочнее квадратного профиля и уголков). Стандартный двутавровый профиль изготавливается в форме наклонного или горизонтального бруса. Самый распространенный пример металлической двутавровой балки – это железнодорожная рельса.
Применение двутавровых балок.
Область применения двутавровой балки простирается от тяжелого машиностроения и вагоностроения до сооружения мостов, подвесных путей, колонн и строительства промышленных помещений, занимающих большие территории. Масштабы построек подразумевают колоссальные нагрузки на опоры, несущие конструкции и основания. Благодаря особенностям формы, двутавровые балки легко справляются с равномерным распределением вертикальной нагрузки, противостоят «неперпендикулярным» нагрузкам, таким как скручивание. Они способствуют снижению общего веса сооружения. Оптимальное расстояние между балками и верный диапазон в осях опор выдерживает постоянную и переменную нагрузку в составе любого перекрытия. Использование двутавра, ко всему прочему, существенно снижает расходы и период строительства, предотвращает усадку и любую деформацию основания сооружений. Для расчета балки перекрытия, воспользуйтесь онлайн калькулятором расчета балки перекрытия.
При возведении каркасов жилых помещений применяется деревянный двутавр, в том числе при оформлении экстерьера и облицовки здания.
Виды двутавровых балок.
Внутренние грани двутавровых полок могут быть расположены наклонно, либо параллельно. Совокупность профильных балок (сортамент) ориентируется на взаимоположение наклонных (У) и параллельных (П) внешних граней, на расстояние между ними.
Типоразмеры и ГОСТы:
• Балка двутавровая ГОСТ 26020 83 - имеет параллельные грани полок, высота варьируется от 10 до 100 см, а ширина полок – от 5,5 до 40 см. По ширине различают узкополочные (У), нормальные (Б), среднеполочные (Д), широкополочные (Ш) и колонные (К). Высота профиля колонного двутавра практически идентична ширине полки.
• Двутавры с наклонными гранями полок, классифицируются на:
- обычные (ГОСТ 8239 89) – максимальная величина уклона внутренних граней порядка 6–12%;
- специальные (ГОСТ 19425 74) – М (для подвесных путей), с углом наклона не больше 12% и С:
(для армированных шахтных стволов), максимальный угол наклона 16 %.
Габариты любого готового изделия, соответствующего стандартам ГОСТ, совпадают с заявленными в чертеже по высоте, ширине и толщине и поперечному сечению.
Расшифровываем маркировку двутавровых балок.
Возьмем двутавровую балку с параллельными гранями со следующей маркировкой - 24ДБ1. Первые две цифры – это высота группы профилей (в сантиметрах), следующие за ними буквенные индексы обозначают вид профиля согласно ширине полок; далее, в случае, когда параметры полок и стенок отличаются, указывают размер профиля в серии.
Изготовление двутавровых балок.
Изготовление двутавровой балки осуществляется в несколько шагов. Предварительно стальной лист разрезают на полосы необходимой длины и ширины. Далее, на фрезерном станке обрабатывают кромки для лучшей проварки шва. Заготовку зажимают и позиционируют на специальном гидравлическом стане. Следующим этапом двутавр сваривают под флюсом двумя комплектами сварочных головок на сварочном станке. С помощью автоматов привариваются поясные швы, ребра жесткости привариваются вручную, иногда – полуавтоматом. В случае, когда поясные швы сваривают вручную, процесс сборки претерпевает изменения. В пояс нижней части балки устанавливают вертикальную стенку, а уже потом ребра жесткости. Их зажимают и монтируют пояс в верхней части. Вся конструкция фиксируется хомутами и приваривается.
В финале сборка конструкции происходит либо в специально кондукторе, либо с помощью хомутов и прихваток.
Для последующего лучшего нанесения лакокрасочного покрытия, готовое изделие обрабатывается дробеструйной установкой, которая удаляет грязь, ржавчину, масленый налет.
Стыковка двутавровых балок происходит по следующему сценарию: сначала частично заваривают швы поясов в обеих сторонах от стыка, потом свариваются вертикальные стенки, два пояса (сначала заваривают тот, что идет на растяжение, потом тот, который идет на сжатие). Завершая процесс, сваривают те участки, которые были не затронуты вначале работы.
Сварная конструкция, имея относительно малый вес (на треть легче аналогичной ей по размерам прокатной), превосходит ее по прочностным и свойствам и устойчивости к разного вида нагрузкам. Сварная балка отличается сниженной металлоемкостью, а следовательно и сниженной себестоимостью, что является преимуществом перед прокатной конструкцией.