Возведение многоквартирных и частных домов, промышленных зданий, мостов и прочих конструкций требует применения качественной арматуры. Благодаря ней укрепляются перекрытия и балки, армируются опоры. Производители предлагают большой выбор металлических конструкций для строительства. Разные виды конструкций отличаются по назначению, размерам и прочности. Одним из самых прочных изделий считаются двутавровые балки. Они используются при строительстве даже крупных сооружений, поскольку справляются даже с очень большими нагрузками.
Особенности
Двутавровая балка — это металлическое изделие, которое имеет сечение в форме буквы «Н». Для изготовления продукции используют разные марки стали — как правило, низколегированную или углеродистую, в зависимости от того, каково назначение будущего изделия.
Двутавр применяется в промышленном и гражданском строительстве. С ее использованием армируют:
● кровли;
● колонны;
● межэтажные перекрытия в многоквартирных домах;
● стальные фермы для гражданских и промышленных зданий;
● стволы шахт;
● железнодорожные вагоны;
● мосты и прочие объекты, возводимые на прочном стальном каркасе.
Также такая балка используется при создании надежных крановых эстакад, монорельсовых дорог и мачт.
Преимущества
Главные преимущества продукции — ее прочность. Это связано с формой сечения изделий, поскольку оно, имея вид буквы «Н», существенно повышает жесткость всей конструкции. Если сравнивать двутавр и обычную квадратную балку, первая будет существенно прочнее и жестче. Показатель прочности у продукции даже больше, чем у швеллера. Это объясняет, почему двутавровые балки — это надежно.
Высокая прочность связана с тем, как распределяется механическая нагрузка на конструкцию. При сечении в виде буквы «Н» она равномерно распределяется на всю длину балки, а не концентрируется в каких-либо точках. Поэтому при использовании такой продукции исключается риск быстрого износа или разрушения стального каркаса. Следовательно, двутавр можно использовать при возведении даже крайне массивных объектов, которые подвергаются огромным нагрузкам. Главное — правильно выбрать размеры продукции.
Кроме прочности, стоит рассмотреть и прочие преимущества применения таких изделий. Основными считаются:
● экономичность. Благодаря своей жесткости двутавр позволяет надежно армировать даже крупные объекты, при этом вспомогательных металлических изделий использовать не потребуется. При выборе армирующего профиля другого типа пришлось бы закупать его в значительно большем количестве, иначе конструкция не имела бы должной устойчивости к разрушениям. При использовании двутавра необходимости в этом нет, поэтому можно существенно сэкономить;
● небольшой вес. Сечение в виде буквы «Н» позволяет снизить массу готовой продукции, при этом ее прочность и жесткость возрастают даже по сравнению с квадратными изделиями;
● устойчивость к сжатию и изгибу. Благодаря таким преимуществам двутавровые балки отлично справляются с колебаниями и могут использоваться при возведении, например, мостов;
● возможность установки с помощью сварки. Это значительно увеличивает скорость работ и сокращает сроки сдачи готового объекта;
● постоянство характеристик. Поскольку жесткость конструкции обусловливается его формой, любые изменения не приводят к снижению прочности каркаса и тем более разрушению конструкции;
● удобство транспортировки. Для перевозки более массивных изделий пришлось бы арендовать сразу несколько транспортных средств, а в случае с двутавром необходимости в этом нет. Такая форма изделий позволяет компактно их укладывать, а малый вес не приведет к перегрузке.
Виды
Балка двутавровая может быть разного назначения. В зависимости от сферы применения, она обладает теми или иными характеристиками. Например, продукция производится как с параллельными, так и с наклонными полками. В первом случае речь идет об обычном изделии, а во втором — о специальном. Изделия с параллельными полками имеют маркировку «У», «Ш», «Д» или «К». Ее обозначения:
● «У» — с узкими полками;
● «Ш» — с широкими полками, выдерживающими большие нагрузки;
● «Д» — со средними полками;
● «К» — продукция, которая используется для сооружения колонн. Такие балки имеют большой вес и отличаются самой высокой степенью прочности.
Двутавр с наклонными полками также может быть разного назначения в зависимости от угла наклона и площади сечения. Он маркируется буквами «М» или «С». Двутавр с маркировкой «М» предназначен преимущественно для возведения подвесных путей. Угол наклона ее граней не должен быть больше 12%.
Балки с маркировкой «С» применяют для укрепления стволов шахт. У таких моделей угол наклона внутренних граней может достигать 16%. Коэффициенты 12% и 16% — это наибольшие показатели для угла продукции. Они не могут быть превышены в процессе изготовления, иначе продукция будет считаться браком.
Кроме ширины полок и угла их наклона, балка двутавровая отличается и по степени точности. Такой показатель характеризует допустимые отклонения от размеров в процессе прокатки. Степень точности маркируется буквами «В» или «Б». Если на балке указана маркировка «В», значит, она имеет обычную точность изготовления. «Б» говорит о повышенной точности. Изделия подходят даже для сложных задач, которые требуют отсутствия самых мелких погрешностей. При ее производстве крайне важно соблюдать допустимые показатели прогиба стенки, притупления наружных кромок, а также кривизны самой балки.
В госстандарте указываются следующие критерии точности:
● допустимый прогиб стенки — не более 0,15;
● притупление наружных кромок — не более 2,2 мм (для категории «Б», а также для обычных балок этот показатель не имеет значения);
● кривизна — не больше 0,2% от длины.
Точность соблюдения прочих характеристик (высоты, а также ширины, толщины и перекоса полки) зависит от категории изделия («В» или «Б»), его размеров. Все эти коэффициенты указываются в таблице в ГОСТ.
Размеры и вес
При изготовлении двутавра обязательно учитываются требования ГОСТ 8239-89, которые устанавливают регулируются размеры продукции. В готовом изделии взаимосвязаны такие параметры:
площадь поперечного сечения;
● радиусы внутреннего закругления;
● толщина полок;
● угол наклона внутренних граней;
● высота;
● толщина стенки;
● ширина полки;
● радиус закругления полки;
● вес.
Величина всех этих характеристик не может быть изменена больше, чем это допускается госстандартом. Важно соблюдать при изготовлении абсолютно все перечисленные размеры, поскольку изменение даже одной характеристики приведет к тому, что прочность двутавровой балки снизится. Из-за этого использовать ее в строительных работах уже не получится, ведь он не обеспечит должной надежности и прочности. Гарантировать, сломается ли изделие при определенных нагрузках, никто не сможет, поэтому высок риск, что дом или другой объект разрушатся.
При изготовлении по индивидуальному заказу возможно изменение характеристик, однако оно должно быть пропорциональным, т.е. изменятся и другие параметры. Расчеты производятся инженерами в таком случае индивидуально.
