Балка двутавровая металлическая, именуемая в обиходе двутавр, относится к фасонному металлопрокату. Она имеет Н-образный профиль, напоминающий в разрезе букву Т. Благодаря своей конструкции, этот вид металлопроката обладает особенной прочностью и способен выдерживать большие нагрузки.

Мощность таких конструкций зависит от размера и толщины стенки, марки стали, из которой их изготовили, других важных показателей. Такой металлический производят из углеродистой или низколегированной стали. Его цена за тонну устанавливается, исходя из способа производства, химического состава стали, производителя и др.

В конце статьи можно скачать тексты ГОСТ 8239-89 Двутавры стальные горячекатаные, ГОСТ 19281-89 Прокат из стали повышенной прочности, ГОСТ 19425-74 Балки двутавровые и швеллеры стальные специальные.

Виды

Двутавровые профили имеют разную высоту, уклон, толщину стенки. Их изготавливают горячекатаным или сварным способом. Все модификации этих металлоизделий соответствуют требованиям определенных ГОСТов и ТУ. В связи с этим различают:

нормальные двутавровые профили, которые обозначают буквами Б или ДБ;
широкополочные (имеют обозначение Ш или ДШ);
колонные (обозначают К);
дополнительную серию (имеет обозначение Д) ;
специальную строительную (обозначается С, в том числе для автомобильной промышленности);
мостовую или монорельсовую (обозначается М);
узкую (с обозначением У).

Исходя из такой квалификации, формируется цена двутавровой балки.

От чего зависит цена двутавровая балки

Производство предлагает двутавры горячекатаные стальные, выполненные с параллельными гранями полок и с определенным уклоном граней.

Цена двутавровой балки, выполненной горячекатаным или сварным способом, немного отличается. Кроме того, на цену влияет:

марка стали;
мерность или немерность металлоизделий;
завод-производитель;
вес получаемой партии металла и др.

ГОСТ двутавровой балки

ГОСТ двутавровой балки регламентирует ее производство с разными параметрами. ГОСТ 8239-89, ГОСТ 535-88 и ГОСТ 19281-89 относят к основным регламентирующим документам. Для определенных видов балок имеются другие ГОСТы и ТУ, указывающие на соответствие производства определенным требованиям.

Востребованность

балки двутавровые нормальные, таблица

балка широкополочная двутавровая стальная, таблица

двутавр с уклоном внутренних граней полок, таблица

колонные двутавры, таблица

Размеры

Двутавровые балки ГОСТ 8239 выпускают с размерами от 10 до 100. Размер определяет высоту в сантиметрах. 10-й двутавр имеет высоту 10 см, полку – 55мм, толщину полки 4,5мм. При этом вес одного метра такой конструкции будет 9,460 кг. Одна 6-метровая штанга такого металлического изделия будет весить 57 кг. В 1-й тонне металлопроката — чуть более 17-ти метров балки 10-го размера. Эти показатели имеются в специальных справочных таблицах. Ходовыми размерами обладает стальной профиль 10-го, 18-го, 20-го, 30-го размеров. В огромных конструкциях масштабного , мостостроения, возведения плотин, электростанций применяют мощные профили 80-го или 100-го размера. По особым заявкам возможно изготовление двутавровых профилей больших размеров и определенных требований. Двутавровая балка, цена на такие металлоизделия, изготовленные по заказу, определяется по договору.

Применение

Применение металлических балок весьма разнообразное. Самое главное их предназначение связано со строительными отраслями. Кроме этого такие металлоизделия используют в:

машиностроении;
автомобилестроении;
вагоностроении;
металлургической отрасли;
сельском и народном хозяйстве;
горной и добывающей промышленности.

Из этих устанавливают перекрытия для объектов промышленного и гражданского строительства, массивные колонны, опоры мостов, подвесные пути и другое. Специальные профиля широко применяют при строительстве и реконструкции гидроэлектростанций, станций метрополитена, при армировании стволов в шахте.

Полные тексты ГОСТов в формате PDF можно скачать по нижеприведенным ссылкам. Двутавры стальные горячекатаные, Прокат из стали повышенной прочности, Балки двутавровые и швеллеры стальные специальные.

Основой любой крыши является стропильная система. В классическом исполнении она изготавливается из деревянных балок и бруса. Принцип устройства крыши из металлического каркаса аналогичен деревянному – стропила, мауэрлат, прогоны, растяжки. Для стропильных систем из стали широко применяют двутавры, швеллер и другие формы профилей. Для выбора необходимых профилей для строительства используют сортамент двутавра – азбуку каждого строителя.

Форма двутавра напоминает букву «Н». Его особенности: прочность в семь раз превосходит подобную площадь сечения балки квадратного профиля, показатели жесткости выше в тридцать раз. Имеет открытое сечение, поэтому устойчивость к скручиванию в сотни раз меньше, чем у профилей с закрытым сечением.

Сортамент двутавра – справочник различных стандартных профилей, элементов из черного проката или дерева по маркам, размерам и другим техническим характеристикам.

Сортамент двутавров по ГОСТ

Производители стандартных стальных изделий предоставляют потребителю свои сортаменты, содержащие основные параметры: толщина стенок, вес, марка металла, способ производства и необходимые для расчетов характеристики. Профили двутаврового сечения, имеющие параллельные грани полок, по форме профиля бывают:

нормальные (Б);
широкополочные (Ш);
колонные (К).

Формы профилей двутавра из стали

В таблицах ГОСТ предоставлены основные параметры и все допустимые размеры. Комплексность всех показателей, объединенных в списки по видам профилей, – это и есть сортамент двутавровых балок.

Основная часть двутавра – балка, являющаяся брусом горизонтальным или наклонным, который работает на изгиб.

Его расчетные данные по прочности и качеству обусловлены следующими параметрами:

площадь сечения;
форма поперечного сечения;
длина;
материал изготовления;
способ установки.

При подборе двутаврового профиля, основываясь на поставленную задачу и проектную документацию, по расчетным характеристикам подбирают необходимое изделие. Расчет производится инженером-конструктором по формулам и таблицам сортамента, приблизительный выбор недопустим.

Металлические двутавры производят из низколегированных сталей, они обладают улучшенными механическими качествами, коррозионной стойкостью. У изготовленных из углеродистых сталей профилей – невысокий модуль упругости и более низкая стоимость. Стальных двутавров существует два типа:

сортамент широкополочных двутавров подразделяется на типы: балочные и колонные;
мостовой сортамент (у которых есть уклон полочных граней).

Как в каркасе крыши используют двутавровые балки

При строительстве стропильной системы из древесины существенно усложняется конструкция и увеличивается возможность ошибок при монтаже. В то время как каркас из металлических профилей позволяет миновать недочеты, особенно при возведении многоуровневых крыш. Стропильные системы из стали обладают значительной прочностью и повышают надежность возводимой конструкции.

Чертеж двутавра деревянного

Может ли мауэрлат быть металлическим

Зачастую, мауэрлат – это деталь конструкции кровли из деревянного бруса, расположенная вдоль по периметру стены здания для последующего прикрепления стропильной конструкции. Применяя металлические изделия при изготовлении кровельного каркаса, мауэрлат чаще всего проектируют из двутавровой балки. Она устанавливается поверх возведенных стен, выполняя связующую роль между стеной и крышей.

В чердачных крышах прогоны опираются на торцевые или внутренние несущие стены, распределяя нагрузку от веса крыши на стены здания. Сплошные прогоны изготовляют в основном из прокатного швеллера и двутавра.

Чем привлекательны стальные стропила

Стропила представляют собой наклонные балки. В промышленном строительстве, возведении высотных многоквартирных зданий, каркасы крыш выполняют преимущественно не из деревянных изделий. Стропильные системы производят из профильного металла, в том числе двутавровые разных видов. Стальные стропила имеют ряд преимуществ, а именно:

монтаж в любую погоду;

стойкость к коррозии и поражению насекомыми и грибком;

быстрая установка;

применение любого кровельного материала.

Стальные двутавры, ГОСТ 8239

В чердачных крышах стропила опираются на прогоны, а те в свою очередь – на торцевые или внутренние несущие стены, распределяя нагрузку от веса крыши на стены здания. Сплошные прогоны изготавливают в основном из прокатного швеллера и двутавра.

Обзор сортамента двутавровых балок

Сортамент двутавров описывает мужество сортов, видов и размеров. Чтобы ориентироваться в справочнике, необходимо изучить терминологию и обозначения.

Важные сведения о нормальной балке (Б)

Балка двутавровая в сортаменте (нормальная) означает профиль для перекрытий со средней нагрузкой. Толщина стенок небольшая, может даже достигать 1/55 высоты самого изделия, сечение тем лучше будет работать на изгиб, чем тоньше окажется стенка. Жесткость таких конструкций сравнительно невысокая, из-за этого их длина не может превосходить 19 м. Высота – 100-1000 мм, толщина стенок – 55-300 мм, ширина полок – 4,1- 15,5 мм.

Применение:

20 Б1 – несущие элементы перекрытий;
16 Б1 – для вспомогательных укреплений металлоконструкций;
30 Б1 – опоры и перекрытия зданий, направляющие для кранов;
12 Б1 и 18 Б1 – распределение нагрузок;
40 Б1 и 45 Б1 – при сооружении мостов, складов и прочих объектов.

Преимущества: простота монтажа, прочные швеллера того же размера; 70 Б1, 90 Б1, 100 Б1 используются для перекрытия больших пролетов.

Двутавр в индивидуальном строительстве

Каркас промышленного здания с применением Б1

Особенности широкополочных стальных балок

Двутавры широкополочные в сортаменте представлены изделиями, в которых ширина полки относится к высоте балочного профиля в пределах 0,4-0,6. Их характеристики прочности выше, чем у нормальной балки (Б). Толщина – 9-36.5 мм; высота –193-718 мм; ширина – 150-320 мм. Мощность сечения, параллельность граней полок делают возможным их применение как независимого элемента (колонны, балки, стержни ферм).

Подкровельная конструкция с применением двутавра (Ш)

Особенности разрезного профиля: облегченный вес, равные значения веса и высоты, монтаж в один пролет. Преимущества: легкость монтажа, слабая восприимчивость к осадкам опор. Недостаток: расход металла больше на 10-12%. Из балок (Ш) получают тавровые профили (БТ), (ШТ), (КТ), которые практичны в решетчатых конструкциях.

Особенности неразрезных профилей: устанавливаются одновременно на несколько шагов опор. Отношение высоты к ширине полки: 1 к 2,5 – 1 к 1,16. Полки с добавленной шириной гарантируют особую устойчивость, в связи с этим, неразрезные изделия разрешается устанавливать без дополнительных элементов как самостоятельные, что приводит к сокращению объема работ, то есть, к убавлению затрат.

Сортамент широкополочных балок

Область применения профиля (Ш) и его преимущества:

возведение несущих конструкций;
строительство военных и промышленных объектов;
отсутствие промежуточных креплений при монтаже;
высокопрочные;
большой ассортимент профилей по ГОСТ, от 20 до 70.

Сортамент широкополочного двутавра определяет ГОСТ 26020-81.

Знакомство с колонным профилем

Балка колонная – модификация двутаврового стального профиля с усиленным Н-образным сечением, ее прочность зависит от формы и площади поперечного сечения, длины изделия и марки стали. Это конструкция из двух параллельных стальных граней, соединенных по всей длине. Ширина – 200-400 мм, толщина соединительной полки – до 23 см.

Опора конструкции крыши на колонные двутавры

Отличительной особенностью колонных балок являются укрупненные размеры – ширина и толщина боковых граней, а также утолщенная соединительная полка между ними. В сортамент входят:

профили разной толщины;
изделия с неодинаковым углом наклона полок по отношению к внутреннему ребру жесткости.

Подробные характеристики содержатся в сортаменте колонных двутавров – ГОСТ 26020-83.

Сортамент колонных двутавров

Колонные балки применяются:

для возведения промышленных зданий, ангаров, крупнопанельных административных объектов;
строительства стадионов, мостов и опор;
при больших пролетах и высоких крановых нагрузках;
в качестве несущих элементов сооружений, за счет большой толщины стенок.

Достоинства: повышенная устойчивость и прочность, стойкость к атмосферному влиянию, высокие противопожарные свойства.

Двутавровые деревянные балки – классика каркаса крыши

Двутавровые балки бывают не только стальные, но и деревянные, изготавливаемые из сухих калиброванных материалов. Деревянные двутавры применяют при возведении малоэтажных зданий и каркасных домов. Высокая удельная прочность позволяет эксплуатировать их в длинных пролетах. У деревянных двутавров отсутствует изгибающий момент. Конструктивно балка состоит из полки OSB и деревянного бруска. Такие стропильные системы популярны, надежны, привлекательны простотой установки и ценой.

Сортамент балок деревянных

Двутавр деревянный универсален в применении, это каркасное строительство, мансарды, перекрытия, стропильные системы.

Большая несущая способность позволяет применять его при большепролетных перекрытиях, возможность их монтажа до 13,5 м без опор. Конструкции из таких балок не вибрируют и не прогибаются, они надежны, легки и долговечны. Такая балка часто применяется как стропила для каркасов крыш. Они не скручиваются, не деформируются и не изгибаются. Основные преимущества:

простота и высокая скорость монтажа;
высокая удельная прочность;
небольшая масса;
низкая теплопроводность;
экологичность;
бесшумность;
экономия средств и трудозатрат.

Стропила из деревянных двутавров

Еще на стадии проектирования необходимо определиться с выбором материала двутавра для крыши.

Зачастую деревянные двутавровые балки – более экономичный вариант. Вдобавок они проще устанавливаются, чем металлические. Но их механическая прочность мала, поэтому нужны балки с большим сечением. Деревянные балки, в отличие от стальных, не пожароустойчивы и более подвержены повреждениям насекомыми и грибкам.

Учесть все нюансы и разобраться в сортаменте двутавров самостоятельно очень сложно, только инженеры, после проведенных расчетов, помогут вам принять окончательное решение.

Видео: деревянный двутавр своими руками

В конструкциях они располагаются так, чтобы нагрузка стремилась изогнуть балку. При такой схеме нагружения прочностные свойства изделия используются наиболее полно. Двутавровое сечение симметрично и равномерно распределяет изгибающую нагрузку на ребра жесткости. Такие балки применяются для создания перекрытий, мостов, эстакад, а в некоторых случаях и колонн.

Изготовление горячекатаных двутавров

Горячая прокатка ведется на прокатных станах, которые представляют собой длинные установки с большим количеством вращающихся валков различного диаметра. Технологический процесс предполагает использование в качестве заготовки толстых слитков или слябов, имеющих сплошное сечение. Поперечные размеры и вес таких слитков достаточно велики, они значительно превышают аналогичные параметры у двутавров. В процессе прокатки слитки перемещаются по рольгангу и обрабатываются рядом валков, в результате чего длина заготовок сильно возрастает, а поперечное сечение постепенно уменьшается и приобретает форму двутавра.

Горячая прокатка – отличный способ производства однотипных металлургических изделий в большом объеме. Ему свойственна крайне высокая производительность. Однако, прокатный стан является чрезвычайно дорогим и сложным оборудованием. Его переналадка для выпуска другой продукции - очень непростой процесс, т. к. требуется заменить ряд валков и четко откалибровать расстояния между ними. Также недостатком прокатки считается низкое качество поверхности получаемых изделий. Если не выполняется дополнительная обработка, то на продукции остается много окалины.

Для производства горячекатаных двутавровых балок применяются конструкционные стали. Содержание углерода и набор легирующих элементов может значительно варьироваться для получения нужных свойств. Наиболее часто для таких изделий применяется легирование медью и марганцем. Эти элементы придают балкам высокие конструкционные свойства. Также они способствуют повышению свариваемости, а этот показатель является одним из наиболее важных в сфере металлопрока – большая часть металлоконструкций производится именно сваркой.

Разновидности и стандартизация горячекатаных двутавров

Используются способы классификации двутавровых балок по таким параметрам: геометрические размеры, форма и особенности применения. Горячекатаные двутавры описаны в трех ГОСТах. Определяющей характеристикой, относящей изделия к определенному нормативному документу, является тип внутренних граней полок. На двутавры с параллельными внутренними гранями полок распространяется ГОСТ 26020-83. Изделия с уклоном этих поверхностей в пределах 6-12% описываются в ГОСТе 8239-89, а 12-16% - ГОСТ 19425-74.

Основной характеристикой балки является высота, которая измеряется по наружным граням полок. Размер указывается в сантиметрах, например, балка 12. Это число называется номером высоты и может принимать фиксированные значения от 10 до 100. Производство изделий, не входящих в установленный диапазон высот, не стандартизировано и выполняется исключительно по договоренности с заказчиком.

Горячекатаные двутавры могут иметь важные конструкционные особенности, которые обозначаются такими буквами:

Б – обычный двутавр; Ш- широкополочный; К- колонный; Д – из дополнительной серии; М – для мостов и подвесных путей; С – для укрепления шахтных стволов.

Для точной маркировки двутавровых балок часто используется второе число, идущее после обозначения конструктивных особенностей. Оно показывает номер профиля. По ГОСТу, двутавры, имеющие одинаковые номера высот, однако различающиеся по номерам профиля, имеют небольшие различия. Эти различия касаются высоты и толщины элементов. Примером могут быть балки 25Б1 и 25Б2. Первая имеет действительную высоту 248 мм, вторая – 250 мм. Также стенка и полки балка 25Б2 толще на 1 мм. Таким образом, с увеличением номера профиля несколько повышается прочность балки. Некоторым номерам высот двутавров соответствует только один номер профиля.

Наклон внутренних граней полок имеет большое значение, именно поэтому по нему выполняется распределение изделий по нормативным документам. Двутавры со значительным наклоном данных поверхностей обладают большей прочностью, которая повышается по мере увеличения уклона, так как возрастает площадь поперечного сечения. Значительный уклон у этого элемента свойственен балкам серий М и С.

В целом купить двутавровые балки , произведенные горячей прокаткой – отличный материал для создания металлоконструкций. Форма их поперченного сечения обеспечивает наилучшее сочетание прочности и веса, что доказано многочисленными расчетами.