Прочность материала по отношению к весу важна для многих видов металлоконструкций. Двутавровые балки — лидер в этом отношении. Двутавр менее массивный и гораздо легче сплошной или коробчатой балки того же размера, но при этом превосходит их по прочности и жесткости.
Что такое двутавровая балка. Виды двутавра
Двутавр — это разновидность металлопроката с I-образным (наклонными внутренними гранями полок) или Н-образным (параллельным) профилем. Изготавливается из низколегированных и высокоуглеродистых сталей сварным или горячекатанным способом.
Двутавр выпускается в разных вариантах, в зависимости от ширины полок:
- нормальный (Б);
- широкополочный (Ш);
- среднеполочный (Д);
- узкополочный (У).
Отдельная категория двутавровых балок — колонный двутавр (К). Отличается от трёх предыдущих практически равной высотой профиля и шириной полки, а также увеличенной толщиной стенки. За счёт этого получает повышенную прочность и жёсткость. Дороже обычного двутавра и в 2-3 раза тяжелее.
Двутавры с наклонными гранями подразделяются на обычные и специальные.
- Обычные. Изготовлены по ГОСТу 8239-89. Величина наклона граней 6-12%. Используются в обычном строительстве.
- Специальные. Изготовлены по ГОСТу 19425-74. В зависимости от величины наклона граней делятся на две марки — М (до 12%) и С (до 16%).
Двутавр рассчитан на повышенные нагрузки. Используется при монтаже подвесных путей, армировании шахтных стволов и других сложных работах.
Область применения
Одна из основных задач металлокаркаса в строительстве — создание жёсткой упругой конструкции, способной держать большой вес и успешно гасить вибрацию. Колебания могут создаваться различными прямыми и косвенными источниками вибрации.
Например:
- активность человека;
- машины и оборудование;
- внешняя силы (ветер, воздушные потоки от транспорта и т. д.).
За счет высоких эксплуатационных характеристик двутавровая балка по-прежнему широко применяется в таких отраслях, как:
- строительство
- промышленность
- тяжелое машиностроение
Двутавр держит большую нагрузку на разрыв и сжатие, противостоит кручению. Благодаря своим прочностным характеристикам и свойствам, чрезвычайно эффективен при монтаже массивных и габаритных конструкций вроде мостов, эстакад, колонн, несущих опор, межэтажных перекрытий, подвесных путей и т.д.
Использование двутавровых балок существенно сокращает финансовые затраты на строительство без потери мощности и прочности конструкции.
Изготовление и монтаж
Производство двутавра — сложный технологический процесс, который выполняется только на металлургических предприятиях. В зависимости от способа изготовления, двутавр бывает:
- Горячекатаным. Разогретую заготовку пропускают через валы, задавая ей нужную форму, размер и сечение. На выходе получается сплошной монолит без соединительных швов.
- Сварным. Для производства сварного двутавра, металлические листы режут на полосы, согласно типоразмеру. Далее полосы монтируют и скрепляют. Затем сваривают. Первые поясные швы выполняются на автоматическом оборудовании. Все остальные этапы — вручную.
В настоящее время наиболее популярен электросварной двутавр. Его прочностные характеристики не уступают горячекатанному, но при этом:
- масса изделия — меньше;
- себестоимость производства и отпускная цена — ниже;
- гибкая технология производства;
- можно изготавливать балки индивидуальных размеров небольшими партиями.
Для монтажа двутавровых балок задействуют специальное подъемное оборудование. Изделия сначала фиксируют в посадочных местах после чего закрепляют при помощи электросварки.
Заключение
Несмотря на почти трёхвековую историю, двутавр и сегодня остаётся необычайно востребованным материалом. Благодаря прекрасному соотношению веса на единицу прочности и выдающимся эксплуатационным характеристикам, не оставляет шансов даже более современным композитным материалам.
Стоимость двутавра зависит от типоразмера и специальных параметров. Поэтому при выборе двутавровой балки нужно отталкиваться от целевого применения и способа изготовления металлопроката.
