Балка двутавровая

Двутавровая балка металлическая

Балка – это разновидность фасонного проката, имеющая в сечении форму литеры «Н». Изготавливается из низколегированных марок стали, а также углеродистой обыкновенного качества. Несущая способность и конструкционные особенности двутавров оправдывают их популярность в строительной отрасли.

Нормативная база

Основными документами регламентирующими требования, которым должен соответствовать двутавр стальной горячекатаный, являются ГОСТы: 57837-2017, 19425-74, 535-2005, 19281-2014 и 23118-2019.

ТУ У 01412851.001-95 описывает условия к сварным балкам.

Материалы

Марки стали и их химический состав содержатся в ГОСТ 27772-2015 (пример используемой стали – С345) и 535-2005 (например, Ст3Гсп), а класс прочности (КП) в таблице 5 ГОСТ 57837-2017 (например, С255Б) и 19281-2014.

Сортамент двутавров

По рабочему назначению можно купить металлические двутавры следующих видов:

• балочные, которые делят на широкополочные (маркировка Ш), нормальные (Б), узкополочные (У);
• свайные (С);
• колонные (К);
• монорельсовые (М);
• дополнительной серии (ДК, ДБ).

Согласно действующим нормативам, двутавры балочные востребованы для использования в конструкциях, эксплуатируемых при внешних нагрузках, действующих на сжатие, растяжение, сжатие и изгиб. Свайные и колонные – только на изгиб.

Длина может быть мерной (МД), немерной (НД), мерной с добавлением немерной (МД1) или ограниченной в длинах НД (ОД).

Положение граней:

• имеющие внутренний уклон (6°–12° – для обычных версий, 12°–16° – для специальных);
• с параллельно расположенными.

По реализованной точности прокатки выделяют изделия обычной (Б) или повышенной (В) точности. Тип выполненных боковых граней: равнополочные и неравнополочные.

Производство двутавровых профилей из металла

Технологии изготовления включает горячую прокатку (ГК), сварку или КП (полученные контролируемой прокаткой, включая ускоренное охлаждение). Цена двутавра зависит от того, каким образом он произведен.

Горячекатаный двутавр

Заготовка, разогретая до высоких температур, перемещается по прокатному стану, приобретая, в процессе движения, требуемую форму. Подобные балки представляют монолитные конструкции, что существенно повышает их прочность. Эта технология экономически менее затратна.

Сварные балки

Н-профиль формируется сваркой в единое изделие пары стенок и пояса.

Технология производства сложнее проката, включает выполнение следующих операций:

1. термическая резка листовой заготовки, толщина которой задается диапазоном 0,6–10 мм (для стенки и полок);
2. зачищаются кромки, снимается фаска;
3. сборка элементов будущей балки (центрирование с последующим гидравлическим обжатием);
4. элементы сваривают с использованием портального сварочного станка;
5. выявляются и устраняются возникшие деформации, восстанавливается геометрия;
6. конструкция собирается и обваривается.

Итоговое изделие зачищают (дробеструйная обработка), обезжиривают, окрашивают (антикоррозионная защита).

Размеры двутавровых балок и маркировка

Согласно положениям действующих стандартов и технических условий, они могут иметь следующие параметры:

• Высота ГК 100–500 мм. Для балок специальных типов предел до 1013 мм.
• Длина 4000–12000 мм. По согласованию с производителем допускается выпуск продукцию, длина которой превышает 12 м.
• Толщина стенки 4–96 мм.
• Толщина полки 5,1–155 мм.
• Вес погонного метра 8–200 кг.

Основную информацию о параметрах двутавра можно получить из буквенно-цифровой маркировки изделия. Последняя содержит информацию о высоте профиля, указанной в сантиметрах (две первые цифры), назначении продукции (буква), число, проставленное после литеры, информирует о размере профиля (чем она больше, тем тяжелее балка).

Например, 30Ш2 – профиль высотой 30 см, широкополочный, второго размера.

Применение и преимущества

Способность изделий воспринимать существенные поперечные, вертикальные нагрузки, обусловила популярность двутавра в строительстве промышленных и гражданских объектов, в мостостроении. Двутавровые профили применяют при возведении колонн, а также конструкционных элементов различных путепроводов. Они нужны для укрепления шахтных стволов, тоннелей (ж/д, автомобильных). Используются на складах и предприятиях в роли подкрановых балок. Востребованы при изготовлении судов, кораблей, ж/д вагонов, грузовых платформ. Двутавры неотъемлемая часть несущих конструкций в зданиях, сооружениях промышленного и гражданского назначения.

Среди особенностей балки: высокая прочность, а также способность воспринимать изгибающие, сжимающие, растягивающие нагрузки. Она обладает высокой свариваемостью, сравнительно небольшим весом, стойкостью к коррозии и внешним нагрузкам механического характера. Например, показатель жесткости двутавровых балок в 30 раз выше аналогичной характеристики квадратной трубы, а также в 7 раз прочнее при близких габаритах.