Двутавровая балка
Двутавр – изделие с профилем Н-образной формы, благодаря уникальной прочности широко востребованное в строительстве и других промышленных отраслях. Нагрузка, которую может принять двутавровая балка, во много раз превышает усилие, выдерживаемое прямоугольной трубой с такой же площадью сечения.
Наиболее массово используется профильная продукция из углеродистой или низколегированной стали 09Г2С, способной выдерживать рабочие температуры от -70°C до +450°C. Двутавровые балки применяются в строительстве объектов гражданского, военного, промышленного назначения, шахт, при сооружении конструкций, испытывающих динамические нагрузки – мосты, опоры.
Сортамент горячекатаных стальных двутавров с наклонной внутренней стенкой полки
ГОСТ 8239-89 нормирует производство горячекатаных балок Н-образного профиля с уклоном внутренних граней полок.
Основные характеристики продукции:
- высота двутавра – 100-600 мм;
- длина балок – 4-12 м, более – по заказу;
- уклон граней – 6-12°;
- по точности проката – повышенной (Б) и обычной (В).
Таблица размеров и весов двутаврового горячекатаного металлопроката с уклоном внутренних граней полок 6-12° согласно ГОСТу 8239-89 (справочная величина для плотности 7850 кг/м3)
| Номер двутавра | Размеры, мм | Масса 1 м, кг | |||
| Высота, h | Ширина, b | Толщина стенки, s | Толщина полки (усредненная величина), t | ||
| 10 | 100 | 55 | 4,5 | 7,2 | 9,5 |
| 12 | 120 | 64 | 4,8 | 7,3 | 11,5 |
| 14 | 140 | 73 | 4,9 | 7,5 | 13,7 |
| 16 | 160 | 81 | 5 | 7,8 | 15,9 |
| 18 | 180 | 90 | 5,1 | 8,1 | 18,4 |
| 18а | 180 | 100 | 5,1 | 8,3 | 19,9 |
| 20 | 200 | 100 | 5,2 | 8,4 | 21,0 |
| 20а | 200 | 110 | 5,2 | 8,6 | 22,7 |
| 22 | 220 | 110 | 5,4 | 8,7 | 24,0 |
| 22а | 220 | 120 | 5,4 | 8,9 | 25,8 |
| 24 | 240 | 115 | 5,6 | 9,5 | 27,3 |
| 24а | 240 | 125 | 5,6 | 9,8 | 29,4 |
| 27 | 270 | 125 | 6 | 9,8 | 31,5 |
| 27а | 270 | 135 | 6 | 10,2 | 33,9 |
| 30 | 300 | 135 | 6,5 | 10,2 | 36,5 |
| 30а | 300 | 145 | 6,5 | 10,7 | 39,2 |
| 33 | 330 | 140 | 7 | 11,2 | 42,3 |
| 36 | 360 | 145 | 7,5 | 12,3 | 48,6 |
| 40 | 400 | 155 | 8,3 | 13 | 57 |
| 45 | 450 | 160 | 9 | 14,2 | 66,5 |
| 50 | 500 | 170 | 10 | 15,2 | 78,6 |
| 55 | 550 | 180 | 11 | 16,5 | 92,7 |
| 60 | 600 | 190 | 12 | 17,8 | 108 |
В ГОСТе 19425-74 (проверен и продлен в 1985 году) регламентируется выпуск специальных двутавровых балок с наклоном внутренних граней полок:
- М – балки монорельсовые двутавровые, предназначены для обустройства подвесных путей, изготовления мостовых и козловых кранов. Уклон граней – не более 12°, сортамент – 18М, 20М, 24М, 30М, 36М, 45М;
- С – прокат, предназначенный для армирования шахтных стволов, угол наклона граней – до 16°, сортамент – 14С, 20С, 22С, 27С, 36С.
Сортамент горячекатаных двутавровых балок с параллельными гранями по ГОСТу 26020-83 или СТО АСЧМ 20-93
Эти нормативные документы немного различаются по сортаменту и характеристикам крупных профилей. В России на базах металлопроката, как правило, представлена продукция по СТО АСЧМ 20-93, особенно это касается профиля выше 16 номера.
Высота широкополочного двутавра колеблется в пределах 100-1000 мм, ширина полок – 55-400 мм, длина балок согласно ГОСТу 26020 – 6-24 м. Типы этой продукции:
- Б – нормальный;
- Ш – широкополочный, может использоваться без дополнительного закрепления, часто служит основой для укладки стального листа и железобетонных плит, сортамент широкополочного двутавра включает изделия высотой от 193 до 718 мм;
- К – колонный, имеет повышенную толщину стенок, используется для создания вертикальных опор, в качестве элемента стоек, имеющих различную геометрию;
- Д – дополнительная серия.
Сварной двутавр: особенности производства и преимущества
Применение сварной технологии позволяет получать более широкий, по сравнению с горячей прокаткой, ассортимент продукции. Перспективный вариант – бистальные балки, в которых напряженные элементы изготавливаются из более прочных и дорогих сталей. Для производства менее нагруженных элементов применяют более дешевые листовые малоуглеродистые стали. Экономия составляет 5%, по сравнению с изготовлением продукции только из высокопрочной стали. Технологией сварки получают балки – тонкостенные, усиленные, перфорированные, переменного сечения, разнополочные. Производство такой продукции осуществляется согласно ТУ производителя с ориентацией на сортамент балочного двутавра по ГОСТу 26020-83 и СТО АСЧМ 20-93.
Основные стадии производственного процесса:
- резка заготовок;
- сборка;
- сварка под флюсом, после которой в результате тепловых деформаций возникает грибовидный профиль;
- дополнительная обработка для исправления геометрии профиля.
Преимущества сварных двутавровых балок
- Продукция может изготавливаться любого заказанного размера, что обеспечивает практически безотходное производство.
- Размеры сечения могут быть переменными в зависимости от планируемых нагрузок, что позволяет снизить массу и стоимость конструкции.
- Использование сварного профиля дает возможность сделать архитектуру сооружений более разнообразной.
