Двутавр: описание, виды, характеристики

Двутавровая балка – длинномерное фасонное изделие со сложной Н-образной конфигурацией, позволяющей добиться высокой прочности конструкции и устойчивости к нагрузкам любого рода.

Учитывая это, строители используют двутавры, когда они хотят добиться высокой надежности опорных и несущих конструкций при возведении различных объектов, начиная с гражданских, заканчивая промышленными.

Такие опоры создаются, как правило, из двух видов двутавров — сварных и горячекатаных. Оба исключают возникновения усадок, сдвигов, образования трещин, прочих возможных ситуаций.

Виды двутавров

Двутавровую балку можно найти в двух ее вариациях — горячекатаных и сварных. Каждый из этих двух видов предлагает свои преимущества и недостатки.

Рассмотрим каждую группу подробнее.

Горячекатаные двутавры

Когда нужно изготовить двутавр, самый простой способ это осуществить — воспользоваться станами горячей прокатки. При помощи заготовок, подвергая материал сдавливающему действию многочисленных валков, заготовка в итоге удлиняется, а затем приобретает узнаваемый Н-образный профиль.

Теперь рассмотрим преимущества и недостатки использования материала.

Сварные двутавры

Технология производства сварных двутавров несколько отличается: из листовой заготовки требуемой толщины нарезаются полосы. Затем из них сваривается Н-образная конструкция необходимой конфигурации.

Сварочные швы должны быть тщательно проверены на предмет прочности и качества. Для этого они проходят ультразвуковой контроль, шлифуются, и изделие покрывается защитным слоем.

Сварным двутаврам отдают предпочтение, когда необходимо:

●       получить чистую поверхность изделия;

●       изготовить балки с разной шириной/толщиной, не прописанных в ГОСТах;

●       использовать различные виды стали для определенных целей (придать особые свойства, уменьшение веса конструкции, а также для снижения стоимости).

Сортамент

Для строительных нужд двутавр — универсальный материал, который может понадобиться для разных целей. Как правило, продукция используется в целом ряде индустрии – метрострой, мостостроение и т.п.

Выпуск двутавровых балок регламентируется ГОСТ 8239, ГОСТ 19425 и др. В них указаны основные размеры, предельные отклонения, а также правила маркировки изделий.

Горячекатаная балка двутавровая с уклоном полок

Данный вид выделяется среди прочих небольшим внутренним уклона полок относительно стенки — речь идет о диапазоне  6-12%.

В зависимости от качества прокатки изготавливают:

●       балки с повышенной точностью – имеется буква «Б» в маркировке;

●       балки с обычной точностью – обозначаются буквой «В».

Используются такие балки, например, для подвесных путей в различных конструкциях, работающих на изгиб.

Есть балки из того же материала, но уже с большим уклоном 12-16% (ГОСТ 19425). Согласно ГОСТ, он хорошо выдерживает нагрузки на сжатие, используется для укрепления мощных сооружений, например, стволов шахт, метрополитена. Обозначаются литерой «М».

Следующие три типа горячекатаных изделий объединяет один общий признак – отсутствие уклона полок и их параллельные грани.

Двутавры нормальные

Данный вид труб предлагает характерные классические соотношения размеров, когда полка двутавра по ширине в два раза меньше высоты профиля.

Нормальные двутавровые стальные балки обозначаются буквой «Б». Они хорошо себя зарекомендовали в строительстве в качестве опор или элементов решетчатых колонн. Также они востребованы в машиностроении, где их используют для создания рам грузовых автомобилей и вагонов, и в промышленном секторе, где из них создают подкрановые пути для электромостовых кранов и другие металлоконструкции.

Двутавры широкополочные

Ширина полок увеличена почти в два раза, что отражается в маркировке использованием буквы «Ш». Его показатели прочности и жесткости также значительно выше, чем у стандартного.

Благодаря этим свойствам широкополочный двутавр применяется для изготовления таких конструкций:

●       опорные, стропильные балки;

●       рамы для вагонов, прицепов;

●       обвязки фундаментов и пр.

Колонные двутавровые балки

Этот вид отличается более толстыми стенками и полками, поэтому такие двутавры отлично выдерживают значительные нагрузки.

Повышенные параметры прочности позволяют применять данный материал в следующих случаях:

●       возведение различных вертикальных опор;

●       сооружение различных зданий для гражданского и промышленного секторов;

●       формирование каркаса несущих конструкций при строительстве различных фортификационных инженерных сооружений – мостов, дамб.

Устойчивость к различным нагрузкам и воздействиям позволяет использовать данный материал в сложных климатических зонах. Также он неплохо подойдет в сейсмически активных зонах. Для маркировки таких балок используется буква «К».

Виды сталей, используемых при производстве

Технические и служебные свойства металлических двутавровых балок определяются рядом факторов, среди которых марка сталей – один из главных.

Углеродистые стали обыкновенного качества

По статистике, большая часть россиян использует двутавр, произведенный из конструкционной стали хорошего качества. Их химический состав, основные технические характеристики, а также принцип маркировки — все это отражено в ГОСТ.

Рассмотрим ниже таблицу с основными обозначениями, описаниями при маркировке стали:

Строительные стали

Благодаря использованию строительных сталей при изготовлении двутавра делает конструкции из него:

●       устойчивыми к разным нагрузкам даже при колебаниях температуры, влажности;

●       прочными, поэтому физико-механические характеристики продукции не ухудшаются в процессе эксплуатации.

Низколегированные конструкционные стали

Содержащие углерод от 0,2% и легирующие компоненты до 2,5% стали считаются низкоуглеродистыми низколегированными. Они отличаются повышенной прочностью.

Стали для мостостроения