Нажмите "Enter" для пропуска содержимого

Сортамент двутавров в виде таблиц

Характеристики

Двутавр представляет собой металлический профиль с Н-образной формой сечения. Типоразмеры, их пределы отклонений и форма двутавров регулируются государственными стандартами ГОСТ 8239-89 и ГОСТ 26020-83. Там же указаны порядок маркировки и виды используемых материалов.

На фоне остального металлопроката двутавр имеет наибольшую степень удельной прочности и жесткости. Связано это с его формой сечения. Она соответствует наиболее правильному распределению напряжения по площади балки, что позволяет существенно снизить объем используемого материала. Так временное сопротивление на разрыв двутавра и цельного бруска с аналогичными размерами практически одинакова, а масса при этом Н-образного профиля ниже более чем в 10 раз.

Сортамент уголков по ГОСТ 8509-93

Двутавры получают методом прокатывания. На производство они поставляются заготовками от 3 до 12 метров. По требованию заказчика метраж проката может быть значительно увеличен.

Примеры применения двутавров в строительстве

Применение двутавра в строительстве мостов

Применение двутавра в строительстве мостов

Применение двутавра в строительстве мостов

Двутавр для для надвижки пролетного строения

Двутавр для для надвижки пролетного строения

Двутавр сварной

Двутавр сварной

Двутавр для опирания временных опор

Двутавр для опирания временных опор

Двутавр — stroyone

Двутавр — stroyone

Назначение

Металлические двутавровые балки являются основой многих современных конструкций. Они широко применялись в прошлые века, заслужив надежную репутацию. Поэтому их применение можно встретить практически повсеместно.

Они используются при строительстве жилых, производственных и коммерческих помещений, ангаров, различных технических сооружений, машиностроении, автомобилестроении, вагоностроении и так далее.

Благодаря высоким показателям прочности, стойкости к динамическим нагрузкам и несущей способности они также применяются:

  • при возведении опор сооружений с высокой нагрузкой (башни, высотные здания, площадки и так далее);
  • в строительстве железнодорожных и автомобильных мостов;
  • в горнодобывающей промышленности, при строительстве шахт.

В каких элементах конструкции применяется?

Такие металлические изделия с каждым днем открывают новую сферу использования. Спрос на них побудит производителей совершенствовать процесс создания балок. Сегодня они используются не только в многоэтажном, но и в частном строительстве.

Двутавровые конструкции хорошо переносят сопротивление на изгиб. Их целесообразно включать в конструкции несущих элементов:

  • Колонн.
  • Элементов перекрытия.
  • Подвесных путей.
  • Конструкции рам вагонов, автомобилей и специальной техники.
  • Каркаса шахт и тоннелей.

В конструкциях средненагруженных ферм используется широкополочный двутавр. Для того чтобы снизить себестоимость постройки без уменьшения прочности сооружения необходим точный расчет и выбор балок. Доверить такую процедуру необходимо профильным архитектурным или конструкторским фирмам. Специалисты этих бюро проведут расчет согласно:

  • Нормативной нагрузке (используется соответствующий ГОСТ).
  • Количества элементов, использующихся в одной балке.
  • Усредненное значение сопротивления (согласно марке стали).

При использовании перекрытий из балок такого профиля в качестве опоры служат железобетонные, металлические или кирпичные колонны и стены. Монтаж опалубки и возведение опор производится с использованием измерительного оборудования. Двутавры монтируются на опоры так, чтобы они заходили на опору минимум на 20 см.

При необходимости стыковки элементов используется требование СП 16.13330.2011. В нем прописывается три способа такой процедуры:

  • Сваркой встык заранее профрезерованных торцов.
  • Накладок на болтовых или сварки.
  • Фланцев и болтов.

Двутавровая балка соединяется с колонной болтами. Установка производится с помощью временных соединений, которые затем заменяются основными. После установки такой балки ее необходимо защитить от коррозии. Для этого используются специальные лакокрасочные составы. Пока основное крепление не будет установлено, эксплуатировать балку запрещено. Конструкции с использованием таких элементов отличаются высокой надежностью и долговечностью.  Нормальные двутавры (без уклона внутренних гр

Нормальные двутавры (без уклона внутренних граней полок)

Обозначение профиля

Размеры профиля

Площадь сечения, F , кв.см

Масса 1м,  кг/м

h

b

s

t

R

мм

20Б1

200

100

5,5

8

11

27,16

21,3

25Б1

248

124

5

8

12

32,68

25,7

25Б2

250

125

6

9

12

37,66

29,6

30Б1

298

149

5,5

8

13

40,8

32

30Б2

300

150

6,5

9

13

46,78

36,7

35Б1

346

174

6

9

14

52,68

41,4

35Б2

350

175

7

11

14

63,14

49,6

40Б1

396

199

7

11

16

72,16

56,6

40Б2

400

200

8

13

16

84,12

66

45Б1

446

199

8

12

18

84,3

66,2

45Б2

450

200

9

14

18

96,76

76

50Б1

492

199

8,8

12

20

92,38

72,5

50Б2

496

199

9

14

20

101,27

79,5

50Б3

500

200

10

16

20

114,23

89,7

55Б1

543

220

9,5

13,5

24

113,36

89

55Б2

547

220

10

15,5

24

124,75

97,9

60Б1

596

199

10

15

22

120,45

94,6

60Б2

600

200

11

17

22

134,41

105,5

широкополочные двутавры

20Ш1

194

150

6

9

13

39,01

30,6

25Ш1

244

175

7

11

16

56,24

44,1

30Ш1

294

200

8

12

18

72,38

56,8

30Ш2

300

201

9

15

18

87,38

68,6

35Ш1

334

249

8

11

20

83,17

65,3

35Ш2

340

250

9

14

20

101,51

79,7

40Ш1

383

299

9,5

12,5

22

112,91

88,6

40Ш2

390

300

10

16

22

135,95

106,7

45Ш1

440

300

11

18

24

157,38

123,5

50Ш1

482

300

11

15

26

145,52

114,2

50Ш2

487

300

14,5

17,5

26

176,34

138,4

50Ш3

493

300

15,5

20,5

26

198,86

156,1

50Ш4

499

300

16,5

23,5

26

221,38

173,8

колонные двутавры

Обозначение профиля

Размеры профиля

Площадь сечения, F , кв.см

Масса 1м,  кг/м

h

b

s

t

R

мм

20К1

196

199

6,5

10

13

52,69

41,4

20К2

200

200

8

12

12

63,53

49,9

25К1

246

249

8

12

16

79,72

62,6

25К2

250

250

9

14

16

92,18

72,4

25К3

253

251

10

15,5

16

102,21

80,2

30К1

298

299

9

14

18

110,8

87

30К2

300

300

10

15

18

119,78

94

30К3

300

305

15

15

18

134,78

105,8

30К4

304

301

11

17

18

134,82

105,8

35К1

342

348

10

15

20

139,03

109,1

35К2

350

350

12

19

20

173,87

136,5

40К1

394

398

11

18

22

186,81

146,6

40К2

400

400

13

21

22

218,69

171,7

40К3

406

403

16

24

22

254,87

200,1

40К4

414

405

18

28

22

295,39

231,9

40К5

429

400

23

35,5

22

370,49

290,8

ДВУТАВРЫ С УКЛОНОМ ВНУТРЕННИХ ГРАНЕЙ ПОЛОК

Обозначение профиля

Размеры профиля

Площадь сечения, F , кв.см

Масса 1м,  кг/м

h

b

s

t

R

мм

ГОСТ 19425-74

24М

240

110

8,2

14

10,5

48,7

38,3

30М

300

130

9

15

12

64

50,2

36М

360

130

9,5

16

14

73,8

57,9

45М

450

150

10,5

18

16

98,8

77,6

ГОСТ 8239-89

60

600

190

12

17,8

20

138

108

Виды двутавров

Современная промышленность представляет огромное многообразие двутавров. В зависимости от формы сечения их подразделяют на следующие категории:

  1. Горячекатаный стальной двутавр ГОСТ 8239-89. Представляет собой Н-образный профиль, полки которого образует со стенкой угол 8-12 градусов. Наиболее часто употребляется как опорная кран-балка для тельферных линий.
  2. Двутавры нормальные. Их сортамент полностью представлен в таблице ГОСТа 26020-83. От предыдущего типа профиля его отличает параллельность граней полок между собой. Это упрощает процесс изготовления с одной стороны, а с другой, хотя и незначительно, снижает сопротивляемость деформации профилем. В конструкторской документации его принято обозначать буквой «Б».
  3. Двутавр широкополочный ГОСТ 26020-83. Ширина полок в данном профиле увеличена почти в 1,5 раза по сравнению с вышепредставленными видами двутаврого сортамента. Такое увеличение формы сечения положительно сказывается на прочности, жесткости и долговечности балки. В среднем она способна выдержать на 40% большей нагрузки по сравнению с нормальным двутавром. Маркируется буквой «Ш».
  4. Колонные двутавры отличаются еще большей шириной полок. Толщина стенки также увеличена. Точные размеры двутавра приведены в ГОСТ 26020-83. Такая модификация позволяет повысить значение прочности почти на 100%. Употребляется в особо ответственных конструкциях. Обозначается буквой «К».

Помимо формы сечения сортамент прокатного профиля включает в себя различную номенклатуру материалов, из которых изготавливают двутавровые балки. Наиболее применяемыми из них являются:

  • Углеродистые стали обыкновенного качества. Механические свойства и химический состав соответствуют ГОСТ 380-2005. По степени раскисления подразделяются на спокойные, кипящие и полуспокойные. Восемьдесят процентов рынка представлены именно этими сталями в силу их оптимального соотношения цены, технологических и прочностных характеристик.
  • Строительные стали ГОСТ 27772-88. Отличаются более высокими требованиями по отношению к содержанию вредных примесей. Основной сортамент данных сталей представлен такими марками как С235, С245 и С255.
  • Низколегированные прокатные стали. Полный список механических характеристик размещен в основной таблице ГОСТа 19281-89. Данные стальные сплавы дополнительно легированы марганцем, кремнием и алюминием, что делает их более устойчивыми по отношению к динамическим нагрузкам.
  • Стали для мостостроения ГОСТ 4784-97. Еще более прочный сплав. Обладает повышенным сопротивлением к воздействию циклических нагрузок. Применяется в особо ответственных конструкциях.
  • Алюминиевые сплавы ГОСТ 4784-97. Сюда входят различные их марки: Амг5, Д16 и прочие. Применяются в тех случаях, когда приоритетом для конструкции является легкость. Также сортамент двутавров из данного материала отличается более высокими эстетическими и коррозионностойкими свойствами.

Параметры

Как уже было указано ранее, на значение жесткости двутавра наибольшее влияние оказывает размер и форма сечения, которые характеризуются такими параметрами как:

  • Высота и толщина стенки;
  • Ширина и толщина полки;
  • Момент сопротивления и момент инерции – величины, которые показывают сопротивляемость геометрии формы к деформации. Их значение можно найти в таблице справочника по весам материалов или другой технической литературе;
  • Радиус скругления.

Величина данных параметров подбирается исходя из следующих технических условий:

  • Расстояние между опорными концами;
  • Тип нагрузки;
  • Усилие на балку сконцентрировано в одной точке или распределено по ее поверхности;
  • Значение нагрузки;
  • Тип материала, из которого изготовлена балка.

Область применения

Область применения

Главной отраслью потребления двутавра до сих пор остается строительство. В основном его применяют в качестве пролетных балок в промышленных и гражданских помещениях. Двутавр является важной частью арочных перекрытий, мостовых и козловых кранов.

Также балка активно используется при строении мостов и в производстве некоторой специальной техники: экскаваторы, землекопы и прочие. В автомобилестроении двутавры применяются как элемент каркасов большегрузных машин – грузовиков. А также они служат опорной частью железнодорожных вагонов.

Классификация двутавров

№ п/пНаименование двутавровОписание
123
1Балочные нормальные двутаврыДвутавровые профили для элементов строительных кон­струкций, которые работают преимущественно на изгиб; высота профиля нормального двутавра по значению больше, чем ширина полок
2Двутавры балочные с уклоном внутренних граней полокБалки двутавровые обыкновенные (ГОСТ 8239-89) как и швеллеры, имеют уклон внутренних граней полок и обозначаются номером, соответствующим их высоте в см. В сортамент входят профили от № 10 до № 60. Стенки у крупных двутавров имеют минимальную толщину и по условиям устойчивости достигают 1/55 высоты двутавра.
3Балочные широкополочные двутаврыДвутавровые профили для элементов строительных конструкций, которые работают преимущественно на изгиб; высота профиля широкополочного двутавра равна или близка по значению ширине полок
4Колонные двутаврыДвутавровые профили для элементов строительных конструкций, ко­торые работают на растяжение, сжатие и сжатие с изгибом; как правило, высота профиля колонного двутавра равна или близка по значению ширине полок.
5Свайные двутаврыДвутавровые профили со значительной несущей способностью для эле­ментов строительных конструкций, которые работают на растяжение, сжатие и сжатие с изгибом; как правило, высота таких профилей равна или близка по размеру ширине полок, а толщина стенки и полок равны или близки по значению.
6Дополнительные балочные, колонные, широкополочные (Дб, Дк, Дш)Двутавры дополнительной серии
7Двутавры специальные серия С, МНастоящий стандарт распространяется на горячекатаные двутавровые балки для подвесных путей (М), армировки шахтных стволов (С)

Сварной двутавр

Сварное двутавровое изделие производится путем проваривания трех базовых компонентов. Сваривание проводят с двух сторон, чтобы изделие было максимально надежным и прочным. Важно следить за тем, чтобы элементы прилегали как можно плотнее и находились строго перпендикулярно друг другу. При сварке возникает необходимость в применении дополнительных элементов для воссоздания ребер жесткости и в этот процесс необходимо вовлекать серьезные трудовые ресурсы, все это нужно принимать во внимание на этапе проектных работ при строительстве. Стоит отметить, что введение дополнительных ребер, для усиления, уменьшает толщину стенки и понижает ее общую металлоемкость, раз уменьшается необходимое количество металла, то снижается стоимость, и сохраняются в неизменном виде все механические свойства.

Для изготовления методом сваривания служит такой материал, как профильный и металлический лист, для поясов может применяться гнутый профиль, швеллера и многое другое.

Достоинства сварного двутавра

  • Несомненный плюс, в том, что облегченный вес балочного изделия позволяет уменьшить общий вес металлоизделия, а значит и снизить общую стоимость строительного проекта.
  • Важное достоинство сварной балочной продукции — это то, что он производится под заданное техническое задание, и по индивидуальному заказу. Рассмотрим пример, для строительства определенного сооружения необходимо возвести металлоконструкции, где длина балки должна быть, 10,55 метров, то будет сварен профиль именно с такой длиной. Таким образом, заказчик избежит дополнительных отходов, а значит и расходов.
  • По техническому заданию для отдельных проектов этот тип профиля может производиться перфорированным, что уменьшает вес конструкции, может иметь усеченную форму, быть с неравными полками, с фланцевыми соединениями или дополнительными ребрами жесткости, из такого металлопроката можно создавать сложные архитектурные строения. Балочный продукт таких форм невозможно получить на металлургическом предприятии.
  • Можно сварить металлопродукцию с переменным сечением, это позволит распределить металл таким образом, что на нагружаемых участках конструкции, жесткость будет выше, удешевляя конструкцию без потери качественных характеристик.

Порядок изготовления сварного двутавра

Выделяют следующие основные фазы сваривания:

  • раскрой и порезка листа на полосы;
  • обработка кромок на станке, что необходимо для улучшения показателей свариваемости;
  • позиционирование и фиксирование полос на станке, для избежания сдвигов;
  • непосредственно сам процесс сварки;
  • торцовка и правка на станке;
  • очищение от ржавчины, грязи и масла.

Недостатки сварного двутавра

Несмотря на все вышеперечисленные достоинства, сварное производство никогда не сможет вытеснить с рынка прокатное, так как скорость и объемы производства сварной балки в разы уступают прокатному производству. А скорость же строительных работ по всей стране очень высока, таким образом, спрос на рынке этого типа металлопродукции можно покрыть лишь совместными объемами как сварного, так и прокатного производства.

Производство сварного двутавра

Сварные изделия производятся из листового металла. Качество готовой балки зависит от используемого для еепроизводства сварного оборудования. Во время производства проводятся следующие операции:

  • Раскройка стальных листов на станках с ЧПУ (реже для этого используется оборудование для термической резки).
  • Сварка заготовок на автоматизированных линиях с использованием гидравлических прижимов.
  • Правка изделия для придания прописанной геометрии.

ВАЖНО: Двутавры, изготовленные с применением устаревшего оборудования из малоуглеродистых марок стали, приводят к тому, что такие строительные элементы имеют низкие эксплуатационные характеристики. Изготовленные на современном оборудовании сварные балки не уступают по своим свойствам горячекатаным аналогам. При правильной технологии их изготовления они помогут добиться необходимых условий для строительства всех видов зданий и конструкций.

Использование сварки при производстве таких металлических изделий позволяет изготовить балки с различной шириной и толщиной полок. Заказчик может получить сварной двутавр определенной длины, с уже готовыми для крепежа конструкции отверстиями и вырезами.

Двутавровые швеллеры обладают универсальными характеристиками:

  • Оптимальная для расхода материала форма.
  • Высокие показатели по прочности.
  • Параметры прописаны в стандартах и ТУ.

Недостатками горячекатаных металлоконструкций такого рода являются:

  • Низкая устойчивость к скручиванию (этот показатель по сравнению с балкой круглого сечения ниже в 400 раз).
  • Сложность изготовления больших размеров и их дефицит на рынке.
  • Большая металлоемкость производства.

Большинство размеров горячекатаных двутавров можно приобрести в день покупки. Сварные элементы чаще всего производятся под заказ. Поэтому приходится выжидать время пока изготовитель закончит работу над вашими балками.

Как узнать точный вес строительного двутавра?

Необходимо упомянуть о важной составляющей производства металлоконструкций, с технической точки зрения — это расчет веса двутаврового профиля, используемого для каждого проекта. Расчет основывается на номере профиля, который можно найти в сортаменте двутавров, там же можно увидеть массу и площадь поперечного сечения. Стоит обратить внимание, что в таблице указанна масса одного погонного метра.

Для того, чтобы узнать вес двутавровой балки — можно взвесить материал.

Важно понимать, что эту процедуру производят только во время отгрузки строительного двутавра, чтобы узнать сколько точно поставщик отпускает заказчику.

Однако существуют отдельные случаи, когда взвесить балки не возможно в принципе. В этой ситуации помогут математические вычисления. Для этого берут отдельные балки двутавра и рассчитывают умножением длинны на массу одного погонного метра. Важно понимать, что все целый метраж изделия в таких конкретных случаях можно будет узнать, замерив длину. Удельный вес двутавровой металлоконструкции рассчитывают по одному из способов:

  1. Смотрят величину характеристик прописанных в таблице государственного стандарта.
  2. Рассчитывают вручную.

Стоит знать, что значения погонного метра балки выяснялись вручную расчетными способами. Расчеты применялись для балок с номинальным размером, а плотность металла принималась абсолютно идентичной средней величиной. Реальные материалы часто производятся с размерами, немного различными от базовых. Как раз эта разница и допускается по ГОСТу, и называется предельно возможными отклонениями при производстве.

Что надо учитывать при расчёте двутавровой балки

Для минимизации отходов и облегчения конструкции необходимо грамотно выполнить расчет. Такие расчетыможно выполнить самостоятельно, а можно заказать в проектном бюро.

Расчет выполняют на основании следующих данных:

  • длина пролета, в котором планируется использовать балку;
  • размер нагрузки  нормативной и расчетной;
  • расчетное сопротивление, по умолчанию его принимают равным 210 МПа;
  • необходимо рассчитать момент осевого сопротивления.

Получив результаты расчетов можно подобрать необходимый тип профиля по таблице сортамента двутавров.

Но, проектировщик должен учитывать и то, что двутавровые балки очень плохо работают на скручивание, в сравнении с балкой круглого сечения.

Особенности

Главная особенность двутавра – это ее форма. Благодаря ей он обладает уникальными физическими и техническими характеристиками. Такая форма весьма удобна в использование – ведь она имеет две параллельные плоские грани (полки).

Поэтому ее применение весьма широко. Она применяется как при возведении вертикальных (опоры, стены), так и горизонтальных конструкций (перекрытия). Еще одной особенностью двутавра, зависящей от формы, являются ее физические характеристики. Она обладает высокими показателями прочности к динамическим и статическим нагрузкам.

К примеру, металлический двутавр в семь раз прочнее и в 30 раз жестче, чем аналогичный по весу прямоугольный или квадратный профиль. А ее жесткость напрямую зависит от длины и толщины стенки.

Виды стальных горячекатаных балок

Сортамент стальных горячекатаных балок большой, они выпускается во многих видах для многоцелевого использования:

  • двутавровая Ст3пс5, выполненная по ГОСТ 8239-89;
  • двутавровая АСЧМ 20-93;
  • низколегированная 09Г2С;
  • стальная специальная;
  • сварная;
  • мостовая;
  • колонная двутавр;
  • широкополочная;
  • и др.

Различаются металлические балки в зависимости от их профиля, размеров по толщине стали и по длине.

Маркировка

Обозначение двутавровых балок рассмотрим на примере:

Двутавр(20Б ГОСТ 26020-83)/(Ст.3сп ГОСТ 535-2005), где

  • 20 — высота профиля в сантиметрах;
  • Б — двутавр относится к категории «нормальный» и имеет параллельные грани полок;
  • ГОСТ 26020-83 – стандарт, по которому регулируются размеры профиля;
  • Ст.3сп – материал;
  • ГОСТ 535-2005 – стандарт, где указаны химический состав и механические свойства стали.
Рейтинг: /5 — голосов
сечение балки присечение балки придвутавровые балки для(см²) балки варьируетсясечение балки варьируется(см²) балки варьируетсясечение балки варьируется(см²) балки варьируетсясечение балки варьируется(см²) балки варьируетсярегламентируются гостом должнарегламентируются гостом должнарегламентируются гостом должнарегламентируются гостом должнарегламентируются гостом должнарегламентируются гостом должнарегламентируются гостом должнарегламентируются гостом должнарегламентируются гостом должнарегламентируются гостом должназагрузки труб врезка труб резка трубы Вальцовка труб Гибка труб Опоры трубопроводов неподвижныеОпоры трубопроводов скользящиенержавеющей трубы канализационные трубы иДетали трубопроводов иОсновные размеры двутавраОсновные размеры двутавраОсновные размеры двутавраОсновные размеры двутавраОсновные размеры двутавраОсновные размеры двутавраОсновные размеры двутавраОсновные размеры двутавраОсновные размеры двутавраОсновные размеры двутавра