Зачем нужна стальная двутавровая балка?
Балка двутавровая (двутавр) — это один из наиболее распространенных видов металлопроката. Данное изделие представляет собой горизонтальный брус из стали. В сечении оно имеет вид буквы «Н». Грани двутавровой балки располагаются под определенным углом или параллельно друг другу. Простота конструкции и надежность обуславливают повсеместное применение такой продукции. Ее цена в Москве зависит от ширины и длины профиля.
Где используется стальная двутавровая балка?
Стальная двутавровая балка, сделанная в соответствии с ГОСТ 8239-89, и балочные конструкции используются при строительстве гражданских, промышленных и общественных зданий. Они могут быть элементом:
- кровли;
- крановых эстакад;
- колонн.
В жилом сегменте такие металлические изделия применяют в частном и общественном строительстве в качестве несущих конструктивных элементов. Целесообразно делать из них несущий каркас при больших пролетах (более 7 метров), в случаях, когда бетонные конструкции не выдержат предполагаемых нагрузок. Они подходят для создания междуэтажных перекрытий любых сооружений (в том числе тех, что имеют большие пролеты).
Незаменимы они при возведении мостов, наземных переходов, подвесных путей и других объектов, где присутствуют повышенные нагрузки от вертикального поперечного воздействия. Двутавр отлично выдерживает их во время эксплуатации и не чувствителен к влиянию атмосферных и механических воздействий. Даже через десятки лет он будет противостоять им.
Данный вид металлопродукции при воздействии силы испытывает не кручение, а деформацию на осевой изгиб. Он также успешно противостоит усадке возведенного здания. При установке двутавра значительно уменьшается масса несущих конструкций. Это значит, что, используя его, можно сократить затраты на строительство. Незначительный вес при чрезвычайно высокой жесткости также делает стальную двутавровую балку идеальным вариантом для армирования шахтных путей и создания основы под высоконагруженные строения. Это могут быть:
- железнодорожные тоннели;
- подвесные пути для кранов;
- эстакады;
- резервуары;
- мачты;
- подкрановые пути.
Двутавры часто используются для монорельсов, по которым катится висящий тельфер, и в тяжелом машиностроении, вагоностроении и других отраслях для создания различного оборудования. Такая балка может быть подвергнута гибке, резке или сварке, поэтому нередко применяется как элемент дизайна при оформлении строений.
Еще информация по теме:
Выгодные цены на стальные двутавровые балки
Двутавр. Виды и применение.Материалы и производство.Особенности
Двутавр, или двутавровая балка – вид металлопроката с Н-образной формой поперечного сечения. Форма изделия делает его устойчивым к высоким нагрузкам. Благодаря этому материал используется в строительной сфере в качестве несущего элемента, к примеру, при укладке перекрытий.
Размеры и свойства
Длина двутавровой балки бывает в пределах 3, 6 и 12 м. На металлобазах и в строительных магазинах возможна порезка на другие ходовые размеры. Двутавры благодаря форме имеют самую высокую удельную прочность среди всего строительного фасонного металлопроката. Это обусловлено наличием двух широких ребер жесткости. Они эффективно работают в обе стороны. Благодаря этому балка из двутавра при одинаковом весе на погонный метр, к примеру, со швеллером, согнется при гораздо большей нагрузке.
Высота балки может составить 100-1000 мм, ширина полок 55-400 мм. Столь широкий диапазон размеров вызван обширностью использования двутавра в строительстве. По уровню жесткости и прочности двутавровая балка может приравниваться к монолитному бруску металла аналогичного размера. При этом ее масса как минимум в 10 раз ниже. Благодаря меньшему весу ее легче транспортировать, укладывать в конструкции, она стоит дешевле.
Сфера применения
Двутавровые балки рассчитаны на нагрузку на изгиб и сжатие. Их применяют как при строительстве металлокаркасных сооружений, так и армирования кладки, бетона. Наличие двутавра предотвращает не равномерную усадку, образование трещин кладки, сдвига здания.
Двутавры нашли применение в каркасной технологии строительства деревянных домов. Балки используются в качестве ростверка под столбчатый фундамент. Они объединяют столбы в единое основание, поверх которого собирается каркасное строение уже из дерева. Двутавр полностью исключает прогиб основания в местах большей нагрузки. Давление строения распределяется равномерно по всем столбам.
Разбор сечения
Промышленностью производятся различные двутавровые балки Н-образного сечения, отличающиеся между собой по ряду параметров. Для оценки из качеств берутся во внимания размерные показатели отдельных поверхностей профиля, а также расчетные данные.
Они обозначаются латинскими буквами:
- h — высота.
- b — ширина.
- s — центральное сечение.
- t — сечение полки.
- r — радиус.
- A — площадь сечения поперечного среза.
- Jx, Jy — моменты инерции.
- Wx, Why — моменты сопротивления.
- is, it — радиусы инерции.
Касаемо размерных показателей и толщины сечения, то эти параметры вполне понятны. Они измеряются в миллиметрах. Естественно чем шире и толще поверхности, тем крепче балка. Однако на жесткость и прочностные параметры влияют не только размеры, но и металл, из которого сделан двутавр. Два одинаковых по размеру изделия из разных сталей поведут себя при нагрузке по-разному. Чтобы их различать, также введены расчетные показатели: момент сопротивления и момент инерции. Эти величины показывают уровень сопротивляемости балки к деформации. То есть, при какой нагрузке та согнется. Оба показателя крайне важны при строительстве. Ориентируясь на них в проекте можно определить количество балок под ту или иную нагрузку.
Виды двутавра по форме сечения
Для разных строительных задач осуществляется производства двутавра с особенными формами торцевой части. По этому критерию балки разделяют на 4 вида:
- С уклоном полок.
- Обычный.
- Широкополочные.
- Колонные.
Балки с уклоном полок имеют внутренний скос на 8-10 градусов. Такое сечение обеспечивает прокат максимальными показателями прочности и жесткости. Он используется при строительстве, где подразумевается многотонная нагрузка.
Обычный двутавр имеет строго параллельные между собой полки. Угол между ними и центральной частью профиля составляется 90 градусов. Это незначительно, но снижает стойкость изделия к нагрузкам, и соответственно стоимость металлопроката. Такой материал принято обозначать в технической документации буквой «Б». Его используют для сооружения менее нагруженных конструкций. Применение нормального двутавра для проектов, где по расчетам должна использоваться балка «А», запрещено с уклоном полок.
Широкополочная двутавровая балка отличается более широкими полками. Их размер больше в 1,5 раза, в сравнении с нормальным прокатом. Это способствует увеличению жесткости и стойкости к нагрузкам на 40%. Широкополочная балка маркируется буквой «Ш».
Колонные двутавры являются самыми прочными, поскольку имеют еще более расширенные полки. Это способствует увеличению их прочности и жесткости на 100%. Материал может использоваться в качестве несущей конструкции перекрытия, так применяться как стоечный профиль при сооружении масштабных металлоконструкций.
Как делается двутавр
Двутавровая балка производится по двум технологиям:
- Горячего проката.
- Сварки.
Сложная форма сечения не позволяет изготавливать двутавровый профиль методом холодного проката. Ни один тип стали при столь сильной деформации не способен сохранить целостность. Большинство балок являются горячекатаными. Стальная заготовка разогревается докрасна и прокатывается через систему вальцов. Как следствие она деформируется, укатываясь до Н-образного сечения.
Производство методом горячего проката делает металл внутри двутавра не напряженным. Его структура изначально не стремится согнуться в сторону. Это во-первых снижает риск его прогиба под нагрузкой, а во вторых, минимизирует перелом при критической перегрузке.
Сварной двутавр составляется из 3-х полос. Они в свою очередь изготавливаются горячим прокатом и подгоняются под строгие размеры. Две узкие полосы используются в качестве полок, а одна широкая применяется как основа. Полосы свариваются между собой электросваркой под флюсом. Это дает очень прочное соединение, но уступающее по крепости горячему прокату, являющемуся полностью монолитным.
Материалы изготовления
Двутавровая балка может изготавливаться из разных типов сталей:
- Углеродистые.
- Строительные.
- Низколегированные.
- Для мостостроения.
Углеродистые стали применяются для изготовления 80% двутавра представленного на рынке. Их популярность обусловлена простотой обработки, и оптимальным соотношением затрат на производство, и получаемой прочностью. Они имеют нормальные показатели стойкости к температурным колебаниям, отличаются умеренной скоростью коррозии.
Строительные стали представлены марками С235, С245 и С255. В них присутствует гораздо меньше примесей, что способствует большей устойчивости к нагрузкам, в частности деформации или слому. Их применяют для строительства тяжелых несущих конструкций.
Низколегированные прокатные стали отличаются большей устойчивостью к динамическим нагрузкам. Это делает возможным их использовать при кораблестроении, для изготовления вертолетных площадок и прочих конструкций, на которые может оказываться резкое давление.
Стали для мостостроения применяются для изготовления двутавра особенно ответственных конструкций. Они выдерживают максимальное количество циклов динамической нагрузки. Кроме мостов, их применяют для армирования небоскребов. Такой двутавр служит долго и надежно. Также для него характерна замедленная коррозия.
Похожие темы:
классификация и маркировка, способы производства и применение
Двутавр – это широко распространённый вид фасонного проката. Получил такое название благодаря своей форме сечения, оно похоже на двойную «Т» или перевернутую «H». Верхняя и нижняя полки, соединены между собой стенкой. Полки могут располагаться параллельно либо с небольшим уклоном. Такая конструкционная особенность помогает достичь наилучших прочностных характеристик, придавая усиленную жесткость металлоконструкциям, при сборке которых этот профиль используется.
Благодаря правильно подобранному весу, сечению, двутавр является популярным строительным материалом. Металлические профили применяют при проектировке мостов, жилых зданий, в постройке судов, а также в строительстве автомобильных эстакад.
Преимущества
В независимости от материалов и способов изготовления Т-образный профиль очень надежен, с таким уровнем прочности и жесткости, которую обеспечивает этот продукт конкурировать весьма сложно. При этом стоимость двутавровой продукции не сильно высока, а работать с ней довольно легко, так монтаж металлических конструкций осуществляется, как правило, в сжатые сроки путем проведения сварочных работ, также для возведения металлоконструкций подходят болты и заклепки. Кроме того, покупатель может сделать индивидуальный заказ по нужному размеру.
ВАЖНО: Профиль такого изделия выполняет роль каркаса. Он справляется с вертикальными, горизонтальными и поперечными нагрузками. Конструкция позволяет из него производить различные сборные сооружения. Что раскрывает перед этим видом стального проката еще большие возможности.
Классификация и маркировка двутавров
После первых двух цифр, означающих высоту профиля в см, идет маркировка полок буквенным способом. При этом Б, К, Ш и Д — с параллельными полками, а М — балка с уклоном внутренних граней.
Например, двутавр №10Б1 по ГОСТ 26020-83 изготавливается с параллельными гранями полок и имеет высоту сечение h=100 мм.
Кроме того, двутавры по ГОСТ 8239-89, имеют также полки с уклоном и маркируются только цифрой, обозначающей высоту сечения.
Рассмотрим маркировку профилей более детально:
- Индекс «Б» означает, что это нормальный двутавр, который является идеальным решением при возведении различного типа сооружений. Если сделать правильный расчет для каждого отдельного элемента, то такой объект простоит долгие годы без усадок и других повреждений даже при длительной эксплуатации.
- Буквой «К» маркируется колонный двутавр, с параллельными полками, который используется как вертикальная опора при строительстве многоэтажных строений, полки профиля значительно утолщены.
- «Ш» — широкополочная, применяется в роли конструкционного элемента различных лестниц, перекрытий, мостов. Из-за своего переменного сечения такие изделия улучшают несущую способность металлоконструкций по всей их рабочей длине. При использовании достигается высокий процент экономии металла, но при выборе, прежде всего, нужно обратить внимание на толщину полки.
- Маркировка «Д» означает, что это изделие дополнительной серии с шириной полки колеблющейся между широкополыми и нормальными балками. Двутавр дополнительной серии довольно редко применяют при строительстве основных конструкций, но иногда его использование является оптимальным решением.
- Литера «М» обозначает балочный профиль, используемый для изготовления путей подвесного типа. Внутренние грани полок этого типа делают с уклоном, но не более 12%, высота профиля варьируется от 24 до 45 см. На территории больших предприятий без использования внутренних путей нельзя завершить производственный процесс в оптимальные сроки.
Наиболее востребованной конструкцией является двутавр с внутренним уклоном граней полок. Требования по точности изготовления размеров и уклона полок указывается в ГОСТе 8239-89.
Правильная маркировка
Маркируются такие изделия на торцах с помощью стойкой краски, где фиксируют следующую информацию:
- Нумерацию заказа.
- Нумерацию чертежа, из которого была изготовлена двутавровая балка для строительства.
- Обозначение балки по чертежу КМД с обязательным уточнением на балке порядкового номера.
Способы производства двутавровых элементов
Двутавр производится из низколегированных и углеродистых сталей, может быть результатом холодного и горячего проката. Изготовление этого важного материала допускается строго по ГОСТу. Таким образом, в производстве балок все рассчитывается строго по государственным стандартам. Например, разрешаемый уклон внутренних граней полок не может быть выше 10 % для горячекатаных материалов. А также при производстве рассчитываются разрешенные прогибы стенок, они не должны быть больше 0,14 S, а возможная кривизна балки двутавра должна составлять всего 0,2%.
Различают два технологических метода производства:
- Метод горячего проката (из слитка стали). Изделие получает свою уникальную форму с помощью протяжки разогретой заготовки через специальный валки.
- Сварные варианты (из металлического листа). Такую конструкцию изготавливают путем сварки из нескольких заготовок. Изготовление двутавра таким способом производится на автоматических линиях с минимальным использованием ручного труда.
Горячекатаный двутавр производится быстрее сварного. А отсутствие сварочных швов является его главным преимуществом. Оба вида такого металлического изделия обладают высокой несущей способностью при относительно небольшом весе. Полки перераспределяют нагрузку так, что риск перекашивания конструкции практически отсутствует.
Точность прокатки металлоизделия бывает двух разновидностей: высокой точности (А) и обычной (Б).
Метод горячего проката
Основной способ производства балок — это горячая прокатка, высокопроизводительный процесс, позволяющий получить высокую точность размеров, делают такой металлопрокат на станах крупных металлургических предприятий, когда из заготовки формируют Т-образную продукцию.
Достоинства метода
К достоинствам данного способа изготовления можно отнести быстроту производственного процесса, получение монолитного продукта без соединительных швов. Высокая устойчивость к любым механическим воздействиям разрешает не использовать дополнительных элементов жесткости, они устанавливаются только в местах воздействия высоких нагрузок.
Недостатки метода
К минусам следует отнести повышение показателей веса готовой металлоконструкции в целом, потому что толщина стенки должна быть единообразной по всей длине. Еще один минус данного продукта — это ограниченные размеры двутавра. Современные металлургические предприятия выпускают широкий сортамент двутавров, но только определенных типоразмеров, строго ограниченных нормативно-техническими документами, что может приводить к удорожанию проектов по возведению строений, так как могут оставаться невостребованные отходы, допустим, если нужны специальные длины, которые при прокате невозможно произвести.
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.
Материал изготовления
Стальные двутавры изготавливают из углеродистых марок стали (для внутреннего применения) и низколегированной стали (например, 09Г2С) для наружных конструкций. Из-за хороших конструкционных характеристик данный продукт производят не только из стали, но и из дерева, железобетона, стеклопластика и алюминия.
Для защиты от коррозии и других негативных внешних факторов поверхностный слой подвергается цинкованию или покрытию специальной грунтовкой. Подобная обработка значительно увеличивает срок работы сооружений, в которых используется. Если предполагается эксплуатировать конструкцию в агрессивных условиях, то используется металлоизделие, изготовленное из качественных марок стали, и имеющее легирующие элементы.
Такие виды стального проката производятся по специально разработанным нормативным документам. В которых указывается необходимые требования к химическому составу стали, параметрам и допускам. Благодаря различным модификациям таких изделий их сфера использования с каждым годом расширяется.
Хранение и транспортировка
Хранят готовые балки на открытых площадках, предназначенных для временного размещения металлического проката. Транспортировка происходит с помощью специальной техники. К такому виду проката редко применяют упаковочные материалы.
Сферы применения двутавра
Применение двутавровой продукции достаточно широко. Ее можно встретить в самых различных сферах жизнедеятельности, тем более что производимая линейка настолько широка, что способна удовлетворить любые проектные особенности.
В качестве основных направлений и областей применения данного продукта можно выделить следующие:
- Опоры и колонны мостов и эстакад.
- Конструкции, использующиеся при обустройстве железнодорожных и автомобильных тоннелей.
- Базовые элементы путепроводов.
- Подкрановые балки на предприятиях промышленности, больших складах и цехах.
- При строительстве шахтных проходов, в виде усиливающих или крепежных компонентов.
- Востребован двутавровый профиль при возведении конструкций в метрополитенах.
- При обустройстве стен котлованов, там, где масса грунта давит с большой силой на опорные компоненты.
- Во всех видах строительства (гражданское, промышленное, частное), используется для изготовления скелетной основы сооружений и для крепления перекрытий.
- Кровельных конструкций.
Таким образом, без данного типа металлоизделия невозможно было бы создать современные архитектурные и инженерные сооружения, в том виде, которые мы видим сейчас, в будущем создавать новые архитектурные решения.
Сфера его использования основана на высоких характеристиках материала:
- Устойчивость к изгибам.
- Оптимальное распределение веса.
- Увеличение жесткости конструкции.
- Доступность изделия на рынке.
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:
- Смотрят величину характеристик прописанных в таблице государственного стандарта.
- 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.
Балки и двутавры — Стройка дома от и до
Двутавр — один из видов балок, визуально (в сечении) похож на букву H. Благодаря своим высоким характеристикам ( в 7 раз прочнее и в 30 жёстче обычной балки) широко используется в строительстве перекрытий.
Практически любое строительство, как современное, так и по прежним технологиям, предусматривает формирование потолков. Крупные строительные проекты используют для этого готовые плиты перекрытия, а при малоэтажном строительстве приходится использовать балки. Они должны быть достаточно крупными, чтобы выдерживать нагрузки, но на нижележащем уровне начинают портить эстетику потолка.
>>>
Перед тем как приступить к строительным работам, следует все тщательно обдумать и спланировать. Недаром говорят — «Хорошо спланировано – наполовину сделано». Во время обдумывания работ необходимо помнить, что планирование так же важно, как и остальные виды проектирования здания.
>>>
Двутавровая деревянная балка, сравнительно новый вид продукции на российском строительном рынке. При сооружении, по методу каркасной технологии, перекрытий, полов и организации кровли, благодаря своим технологическим качествам, балка в виде латинской буквы I, всё чаще и чаще становится незаменимой.
>>>
Применение металла в современном строительстве очень велико, но запасы стали не бесконечны. Конечно, пока их хватает, да и перерабатывать отходы металла вполне возможно, чем, собственно, и занимаются металлургические комбинаты, но стоимость материала растет и будет расти, поскольку спрос на него также повышается непрерывно. Есть ли какие-то альтернативы?
>>>
Применение металлоконструкций в современном строительстве получило широкое распространение. Причиной тому можно считать высокую прочность и функциональность металла, спрос на который в строительстве постоянно растет. Применение металлического проката позволяет достаточно быстро вести строительство, что особенно важно для коммерческой и производственной недвижимости.
>>>
Изделия, изготовленные методом проката, нашли широкое применение во многих сферах современной хозяйственной деятельности. В настоящее время этот вид продукции на рынке строительных материалов представлен такими основными видами: трубы круглого и профильного сечения, уголок, балка и швеллер.
>>>
Одним из типов металлопроката, который предлагается различными компаниями считается балка двутавровая или двутавры, которая представляет собой товар, которые в сечении форму буквы H. Для их изготовления используют низколегированную и углеродистую стали.
>>>
Строительство собственного малоэтажного дома практически всегда предусматривает формирование перекрытий. Можно для этого воспользоваться готовыми ЖБИ конструкциями, но их применение не всегда уместно. Впрочем, как и не всегда возможно, поскольку требует применения подъемной техники, работать которой в условиях плотной застройки практически невозможно.
>>>
Для строительства собственного дома нужно не так уж и много. Главное, что необходимо – желание, поскольку без него, родимого, дело спориться не будет. Уже от желания появится и проект строительства, и строительные материалы, и помощники найдутся, поскольку без них сложно провести все работы самостоятельно.
>>>
Любое современное строительство предусматривает не только строительство стен, но и формирование перекрытий, поскольку многоэтажное строительство позволяет получать больше полезной площади на небольшом земельном участке.
>>>
Любой дом состоит из стен, пола, потолка, крыши. Каким должен быть потолок в деревянном доме? Ответ на этот вопрос прост и очевиден – деревянный. Потолок нужен строению для прочности и опоры. А этими свойствами обладает только высококачественная древесина. Потолочные балки в деревянном доме являются важным элементом конструкции.
>>>
Составляя проект для будущего строительства, любой архитектор должен просчитать, каким будет основание здания, сколько будет этажей и как правильно распределить нагрузку на несущую конструкцию. Несомненно, несущая конструкция является чуть ли не главным элементом в любом здании или сооружении.
>>>
Что такое двутавр — описание изделия, его характеристики и преимущества
Двутавры — это изделия из металла, сечение которых напоминает букву «Н». При производстве используется сталь. Конструкция состоит из пары полок, которые соединяются стенкой.
Область применения двутавровых балок — строительство объектов промышленного назначения, жилых домов, мостов. С их помощью укрепляют деревянные и другие перекрытия, армируют стены. Зная, что такое двутавр и как правильно его выбрать, вы не допустите ошибок при покупке.
При производстве изделия металлопроката используется горячекатаный метод. Это обеспечивает его прочность, надежность, длительный срок эксплуатации. Стальные балки применяются для армирования следующих объектов:
- Кровли разного уровня сложности.
- Перекрытий между этажами.
- Колонн в архитектурных сооружениях.
- Стволов шахт.
- Железнодорожных вагонов.
Также металлические изделия используются для создания крановых эстакад, монорельсовых дорог. При их применении нужно знать всю технологию, чтобы обеспечить максимальную надежность конструкции. Как делается опалубка, какой двутавр использовать для перекрытия — ответы на все вопросы можно получить на сайте.
Что такое двутавровая балка и в чем ее плюсы?
Двутавровая балка — это важный элемент в строительстве и монтаже несущих конструкций. Основные преимущества заключены в высокой прочности, что обусловлено формой сечения. Важна равномерность распределения нагрузки, она не концентрируется в отдельных точках. Это положительно влияет на эксплуатационные характеристики, исключает быстрый износ изделия.
Что такое двутавровая балка, рассмотрено выше. Но в чем еще заключены ее преимущества? Среди плюсов:
- Экономичность. Ввиду жесткости и прочности конструкции не нужно использовать дополнительную арматуру.
- Небольшой вес. Благодаря Н-сечению масса металлопроката значительно снижена.
- Постоянство геометрии. Исключена деформация изделия при высоких нагрузках.
- Возможность монтировать элементы с помощью сварки. Это увеличивает скорость производимых работ.
- Простота транспортировки. За счет специфической формы вы сможете компактно уложить изделия. Низкий вес исключает перегрузку.
Благодаря имеющимся преимуществам двутавр активно используется в ходе строительства, а также для ограждения котлованов при обустройстве фундамента.
Двутавр — что это и как его выбрать?
Производителями предложен большой сортамент двутавров. При их использовании для строительно-монтажных работ необходимо определиться с видом и размером. Ошибки при выборе изделия могут стать причиной превышения допустимой нагрузки, снижения прочности и надежности.
Если при отделке помещения легко найти информацию о том, используется ли пена как утеплитель, то про выбор двутавра написано не так много, а он требует грамотного подхода. В зависимости от конструкции балки меняется область ее использования.
Каждое изделие обозначено определенным номером. Балки изготавливаются по ГОСТу в соответствии с указанными характеристиками. В зависимости от вида металлопроката учитываются его размеры и масса. Если вы не знаете, как определить номер двутавра, используйте таблицы. Они приведены в нормативных документах.
Какой двутавр выбрать для перекрытия? Это зависит от расстояния между стенами, максимальной нагрузки на конструкцию, расчетного сопротивления, момента осевого сопротивления. Вычислив требуемые параметры, вы легко подберете профиль из предложенного сортамента.
Двутавр — что это и какие разновидности выпускаются производителем?
Двутавр — что это за изделие, уже рассмотрено выше. Балки выпускаются с параллельными и наклонными полками. Первые относятся к стандартному металлопрокату, вторые — к специализированному.
Двутавры с параллельными полками подразделяются на следующие типы:
- Нормальные балочные. Они обозначаются буквой «Б», считаются универсальными.
- Широкополочные. При их маркировке используется буква «Ш». Предназначены для обустройства лестниц и мостовых перекрытий.
- Колонные. Маркируются буквой «К». Их особенность заключена в увеличенной толщине полок.
- Дополнительные. При маркировке используется буква «Д». Применяются для возведения особых конструкций.
Двутавры с наклонными полками маркируются буквами «М» и «С». Первые предназначены для обустройства подвесных путей. Вторые используются для укрепления стволов шахт.
что это такое, преимущества, применение, особенности, цены
Строительство многоквартирных домов, промышленных зданий, мостов и других крупных объектов требует использования надежной арматуры. С ее помощью укрепляют стены и перекрытия, армируют опоры и создают очень прочные конструкции.
Современные металлокомбинаты производят большое количество металлопроката для укрепления объектов строительства. Эта продукция имеет разное назначение, в зависимости от размеров и прочности. Наиболее прочным типом металлопроката является балка двутавровая. Ее используют при строительстве очень массивных сооружений, так как балка легко справляется с большими нагрузками.
Особенности и назначение
Двутавровая балка — это металлическое изделие с сечением в форме буквы «Н». Оно состоит из двух полок и соединяющей их стенки. Название данного металлопроката произошло от латинского слова «taurus». В переводе на русский taurus означает «бык». То есть, в дословном переводе эта разновидность металлопроката называется двурогой балкой.
Для изготовления данной продукции используют сталь. Как правило, это низколегированная или углеродистая сталь, в зависимости от назначения будущего изделия. Этот металлопрокат производится горячекатаным методом.
Балка двутавровая используется в промышленном и гражданском строительстве. С ее помощью армируют:
- Кровли разной степени сложности.
- Межэтажные перекрытия в многоквартирных домах.
- Колонны сложных архитектурных объектов.
- Стальные фермы для гражданских и промышленных зданий.
- Стволы шахт.
- Железнодорожные вагоны.
- Мосты и другие объекты, возводимые на прочном стальном каркасе.
Также с помощью этой балки создают надежные крановые эстакады, мачты и монорельсовые дороги.
Преимущества и недостатки
Основным преимуществом данного металлопроката является его прочность и надежность. Эти характеристики связаны с формой сечения изделия. Ведь сечение в виде буквы «Н» значительно повышает жесткость продукции. Если сравнивать двутавровую балку с обычной, имеющей квадратную форму в разрезе, то первая будет намного прочнее и жестче. Показатель прочности у такой продукции даже превышает аналогичную характеристику у швеллера.
Высокие прочностные характеристики связаны с распределением механической нагрузки на металлическую конструкцию. При сечении в виде буквы «Н» нагрузка равномерно распределяется на всю балку, а не концентрируется в определенных точках. Поэтому при использовании данного металлопроката исключается риск быстрого износа и разрушения стального каркаса. Следовательно, балку двутавровую можно задействовать в строительстве очень массивных объектов, подверженных огромным нагрузкам. Главное — правильно подобрать размеры продукции.
Кроме прочностных характеристик, стоит рассмотреть и другие преимущества использования этого металлопроката. Самые важные из них:
- Экономичность. Ввиду своей жесткости, двутавровая балка надежно армирует крупные объекты, не требуя использования вспомогательной арматуры. Если бы вы выбрали армирующий профиль другого типа, вам бы пришлось купить его в большем количестве, чтобы обеспечить устойчивость конструкции к разрушениям. В случае с двутавром в этом нет необходимости. Следовательно, вы сможете сэкономить на металлопрокате.
- Малый вес. Сечение в форме буквы «Н» значительно снижает массу данного металлопроката. При этом его прочностные характеристики заметно возрастают, в сравнении с теми же характеристиками у более жесткой квадратной продукции.
- Устойчивость к изгибу и сжатию. Благодаря этим преимуществам, двутавр хорошо переносит колебания и может использоваться при строительстве тяжелых мостов.
- Возможность монтажа с помощью сварки. Сваривание элементов стальной конструкции ощутимо повышает скорость работ и сокращает сроки сдачи объекта.
- Постоянство геометрических характеристик. Так как жесткость двутавра обусловлена его формой, любые изменения в ней привели бы к снижению прочности каркаса и разрушению постройки. Это исключено при использовании данного металлопроката. Ведь он не деформируется даже при слишком высоких нагрузках.
- Легкость и экономичность перевозки. Для транспортировки более массивного металлопроката вам бы пришлось арендовать несколько транспортных средств. В случае с данной продукцией можно сократить количество транспорта. Ведь специфическая форма двутавра способствует компактной укладке, а его малый вес позволяет не беспокоиться о перегрузке.
Как и любой другой металлопрокат, балка двутавровая имеет не только достоинства, но и недостатки. Рассмотрим основные из них:
- Плохая устойчивость к огню. Если на вашем объекте возникнет пожар, любое промедление в его тушении пагубно отразится на прочности конструкции. При выходе ситуации из-под контроля постройка даже может разрушиться.
- Слабая устойчивость к коррозии. Углеродистая и низколегированная сталь боится ржавчины, поэтому данные материалы должны проходить обработку защитными веществами. И даже после правильной обработки балку не рекомендуется использовать в условиях сильной влажности (например, для сооружения подводных опор мостов).
- Невозможность применения на слишком больших пролетах. При отсутствии дополнительных опор несущие способности двутавра заметно снижаются. Вам нужно уделить максимум внимания этой особенности металлопроката при разработке проекта.
- Очень низкая устойчивость к скручиванию. Данный недостаток наблюдается у всех изделий с открытым сечением. Например, он есть у швеллера и уголка. Устойчивость балки к скручиванию примерно в 400 раз ниже, чем этот же показатель у круглой трубы с такой же площадью сечения. Если каркас вашего будущего объекта будет подвергаться скручиванию, лучше выбрать для армирования другой тип металлопроката.
Разновидности
Балка двутавровая бывает разного назначения. В зависимости от области применения, она имеет определенные характеристики. Например, этот металлопрокат выпускается с параллельными или наклонными полками. В первом случае речь идет об обычном металлопрокате, а во втором — о специальном. Изделия с параллельными полками имеют маркировку «У», «Ш», «Д» или «К». Она обозначает:
- «У» — изделие с узкими полками.
- «Ш» — металлопрокат с широкими полками, выдерживающими большие нагрузки.
- «Д» — двутавр со средними полками.
- «К» — продукция, предназначенная для сооружения колонн. Эти балки имеют большой вес и характеризуются самой высокой степенью прочности.
Двутавр с наклонными полками тоже бывает разного назначения, в зависимости от угла наклона и площади сечения. Он маркируется буквами «М» или «С». Продукция с маркировкой «М» предназначена для сооружения подвесных путей. Угол наклона ее внутренних граней не должен превышать 12 %. Балки с маркировкой «С» используют для укрепления стволов шахт. У этих двутавров угол наклона внутренних граней может достигать 16%. Коэффициенты 12% и 16% — это максимальные показатели для угла данной продукции. Их нельзя превышать в процессе изготовления металлопроката.
Кроме ширины полок и угла их наклона, балка двутавровая классифицируется по степени точности. Этот показатель говорит о допустимых отклонениях от размеров во время прокатки (таблица размеров и отклонений размещена в ГОСТ 8239-89). Степень точности отмечается на продукции буквой «В» или «Б». Если на балке указана маркировка «В», значит это изделие с обычной точностью изготовления. Буква «Б» говорит о повышенной точности. Такая продукция подходит для сложных задач, требующих отсутствия даже мельчайших погрешностей. При ее изготовлении очень важно соблюдать допустимые показатели прогиба стенки, притупления наружных кромок и кривизны самого изделия.
В государственном стандарте указаны следующие критерии точности:
- Допустимый прогиб стенки — не больше 0,15.
- Притупление наружных кромок — не более 2,2 мм (для категории «Б», для обычных балок этот показатель не имеет значения).
- Кривизна изделия — не больше 0,2% от его длины.
Точность соблюдения других характеристик (высоты двутавра, а также ширины, толщины и перекоса полки) зависит от категории изделия («В» или «Б») и его размеров. Все эти коэффициенты приведены в таблице в ГОСТ для металлопроката с обычной и повышенной точностью изготовления.
Размеры и вес
При изготовлении балки двутавровой в обязательном порядке учитываются требования ГОСТ 8239-89. В этих требованиях регулируются размеры изделий и просматривается их зависимость друг от друга. Например, в готовой балке взаимосвязаны следующие параметры:
- площадь поперечного сечения;
- радиусы внутреннего закругления;
- толщина полок;
- угол наклона внутренних граней;
- высота изделия;
- толщина стенки;
- ширина полки;
- радиус закругления полки;
- вес изделия.
Величина этих характеристик не подлежит изменениям. Например, балка двутавровая с маркировкой «10» имеет площадь поперечного сечения 12 кв. см. При этом ее остальные характеристики должны равняться:
- радиус внутреннего закругления = 7 мм;
- толщина полок = 7,2 мм;
- высота изделия = 100 мм;
- толщина стенки = 4,5 мм;
- ширина полки = 55 мм;
- радиус закругления полки = 2,5 мм;
- вес изделия = 9,46 кг (имеется в виду вес балки длиной 1 метр).
При изготовлении металлопроката данного типа надо соблюдать все перечисленные размеры, так как они взаимосвязаны друг с другом. Если изменится хотя бы одна размерная характеристика (например, увеличится длина стенки или уменьшится ширина полки), прочность балки заметно снизится. Это значит, что металлопрокат нельзя будет использовать в строительных работах, ведь он станет слишком ненадежным. Такая балка сломается при любых физических или сейсмических нагрузках, что приведет к разрушению дома, моста или другого объекта.
По ГОСТ 8239-89 двутавровая балка может иметь площадь сечения от 12 до 138 кв. см (в зависимости от размеров, двутавр маркируется цифрами «10», «12», «14» … «60»). У самого крупного изделия из государственного стандарта следующие характеристики:
- радиус внутреннего закругления = 20 мм;
- средняя толщина полок = 17,8 мм;
- высота двутавра = 600 мм;
- толщина перемычки между полками = 12 мм;
- ширина каждой полки = 190 мм;
- допустимый радиус закругления полки = 8 мм.
При таких размерных характеристиках вес изделия должен составлять 108 кг на каждый метр. Как правило, балки выпускаются длиной 4-12 метров, при этом их длина зависит от площади сечения металлопроката. Чем больше площадь, тем больше и длина. Но есть и исключения. Например, если покупателю необходимы балки меньшей длины, он может заказать их прямо у производителя.
Также при изготовлении на заказ возможно изменение других характеристик. Если в ГОСТ 8239-89 максимальная площадь сечения двутавра указана 138 кв. см, это еще не значит, что вы не сможете получить более массивную продукцию, при необходимости. В государственном стандарте приведены расчеты в ограниченном диапазоне. Любые другие вычисления выполняются инженерами индивидуально. То есть, заказчик обращается к производителю и оставляет заявку на изготовление нужной ему продукции. Далее начинается процесс производства по такой схеме:
- Выполняются расчеты размерных характеристик. При вычислении этих характеристик соблюдаются их соотношения друг с другом, как и в рассмотренных в ГОСТ изделиях. Также специалисты определяют допустимый показатель погрешности, в зависимости от степени точности продукции. В процессе работы инженеры учитывают не только размеры балки, но и такие ее коэффициенты, как момент инерции, статический момент полусечения, момент сопротивления и радиус инерции. Только при соблюдении всех этих характеристик можно получить качественное, прочное изделие.
- Делаются чертежи. Если у вас есть свои чертежи, вам не придется оплачивать эту услугу. Но учтите, что создание такой документации требует наличия очень глубоких знаний и опыта проведения подобных работ. Поэтому не заказывайте услугу у сомнительных специалистов, ориентируясь на низкую цену. Помните, что от правильности проведения расчетов будет зависеть прочность вашего двутавра и всей постройки, которую вы собираетесь армировать сделанными по чертежам балками.
- Изготавливается двутавровая балка в нужном количестве.
Где купить?
Если вас заинтересовала балка двутавровая, ее купить можно здесь http://metallbase.com/production/balka-dvutavr. Это сайт нашей компании «МС» — металлобазы, занимающейся реализацией проката любого типа. У нас вы найдете продукцию высотой от 100 до 691 мм. В каталоге есть изделия с узкими, средними, нормальными и широкими полками. Также мы можем предложить вам колонные и специальные балки. Перечень доступных товаров и их характеристики доступны для просмотра на сайте.
Если вы еще не определились с выбором поставщика металлопроката, ознакомьтесь с преимуществами нашей компании. Они ежедневно привлекают к нам новых клиентов. Основные из наших преимуществ:
- Сотрудничество с ведущими металлокомбинатами РФ. Мы не закупаем товар у сомнительных лиц, поэтому можем уверенно сказать, что продаем качественный металлопрокат.
- Большой выбор продукции. Вы найдете в каталоге двутавр любого размера, следовательно, вам не придется дожидаться его изготовления. Кроме того, у нас есть много металлопроката другого типа, а не только балки. Если вы профессиональный строитель, вам известно, что при возведении крупного объекта одних двутавровых балок будет недостаточно. Вам придется покупать арматуру и другой прокат. Сотрудничая с нами, вы сделаете это одновременно, не задерживая строительных работ и не переплачивая за доставку.
- Доступные цены. Так как мы берем товар прямо с металлокомбинатов, а не через посредников, нам не приходится закупать его по повышенной цене. Соответственно, наши клиенты получают металлопрокат по цене производителя.
- Оперативная поддержка. Если вы не знаете, какая двутавровая балка подойдет для ваших задач, попросите помощи у нашего специалиста. Он найдет вам товар с оптимальными характеристиками.
- Акции и распродажи, позволяющие сэкономить на покупке.
- Полезные дополнительные услуги. Мы не только продаем прокат, но и занимаемся его сваркой и резкой.
Чтобы заказать двутавр, уточните стоимость изделия и ожидайте доставки. Если вы указали адрес в СПб, мы доставим товар своей машиной. В остальных случаях продукция будет отправлена подходящей вам транспортной компанией.
Фото, использованные в статье, приведены для иллюстрации и не являются изображением продукции компании.
Дата введения: 1994-01-01 1. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ Настоящий стандарт устанавливает требования к горячекатаным двутаврам из нелегированной и низколегированной стали. 2. НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ ГОСТ 535-88 Прокат сортовой и фасонный из стали углеродистой обыкновенного качества. Общие технические условия. ГОСТ 19281-89 Прокат из стали повышенной прочности. Общие технические условия. ГОСТ 27772-88 Прокат для строительных стальных конструкций. Общие технические условия. ГОСТ 7566-81 Прокат и изделия дальнейшего передела. Правила приемки, маркировки, упаковки, транспортирования и хранения. 3. СОРТАМЕНТ 3.1 По соотношению размеров и форме профиля двутавры подразделяют на 3 типа: Б — нормальные с параллельными гранями полок; Ш — широкополочные с параллельными гранями полок; К — колонные с параллельными гранями полок. 3.2 Поперечное сечение двутавров должно соответствовать приведенному на чертеже 1.
Чертеж 1 Условные обозначения: h — высота двутавра; b — ширина полки; t — толщина полки; S — толщина стенки; R — радиус сопряжения 3.3 Размеры двутавров, площадь поперечного сечения, масса одного метра длины профиля и справочные величины для осей (I — момент инерции, W — момент сопротивления, S — статический момент полусечения, i — радиус инерции) приведены в таблице 1. Таблица 1 Размеры двутавров, площадь поперечного сечения, масса 1 м длины, справочные величины для осей Нормальные двутавры
Широкополочные двутавры
Колонные двутавры
Примечания 1 Площадь поперечного сечения, масса профиля длиной 1 м и справочные величины вычислены по номинальным размерам. Плотность стали принята равной 7,85 г/см3. 2 Радиусы сопряжений приведены для построения калибра и на готовом прокате не проверяют. 3 Притупление углов полок — до 3 мм обеспечивают технологией прокатки и на профиле не проверяют. 3.4 Предельные отклонения по размерам и форме поперечного сечения двутавров (черт. 1 и 2) должны соответствовать приведенным в таблице 2.
Чертеж 2 Условные обозначения: b1 — ширина удлиненного фланца; b2 — ширина укороченного фланца; D — перекос полки; f — прогиб стенки; Таблица 2 Предельные отклонения по размерам и форме поперечного сечения
3.5 Двутавры изготовляют длиной: — мерной; — мерной с немерной; — немерной; — ограниченной в пределах немерной. 3.6 Двутавры мерной длины изготовляют следующие длины, м: 9, 10, 12, 15, 18, 24. По согласованию потребителя с изготовителем допускается изготовление двутавров иной мерной длины в пределах 8-24 и с интервалом промежуточных размеров 0,1 м. 3.7 При изготовлении двутавров мерной длины с немерной объем двутавров немерной длины не должен превышать: 5% от массы партии — при массе 1 м длины двутавра до 20 кг; 8% от массы партии — при массе 1 м длины двутавра от 20 до 50 кг; 12% от массы партии — при массе 1 м длины двутавра от 50 до 110 кг включ; 20 от массы партии — при массе 1 м длины двутавра св. 110 кг. 3.8 Двутавры немерной длины и длины, ограниченной в пределах немерной, изготавливают от 4 до 24 м. 3.9 Кривизна двутавра не должна превышать 0,2% длины двутавра. По требованию потребителя двутавры высотой свыше 300 мм изготавливают с кривизной не более 0,1% длины двутавра. 3.10 Косина реза не должна выводить длину двутавра за предельные отклонения по длине. Длиной двутавра является длина условно вырезанного двутавра с торцами, перпендикулярными продольной оси. 3.11 По требованию потребителя двутавры изготавливают с регламентированной массой 1 м длины с отклонениями ±4%. Примеры условных обозначений: Двутавр нормальный, профиль 20 Б1, класса прочности 345, из стали марки 09Г2С, категории 12 по ГОСТ 19281-89: Двутавр широкополочный, профиль 30 Ш2, из стали марки Ст3сп категории 5 по ГОСТ 535-88: Двутавр колонный, профиль 35 К1, из стали С345, категории 3 по ГОСТ 27772-88 4 ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ 4.1 Технические требования к двутаврам должны соответствовать стандарту, указанному в заказе: ГОСТ 535, ГОСТ 19281 и ГОСТ 27772. 4.2 Состояние поверхности 4.2.1 Двутавры не должны иметь дефектов поверхности, мешающих дальнейшему применению. На поверхности не допускаются рванины, плены площадью более 1,5 см2, раскатанные загрязнения, трещины, закаты глубиной более 1 мм при толщине элемента профиля до 10 мм и глубиной более 2 мм — при толщине элемента профиля св. 10 мм. 4.2.2 Качество поверхности двутавров может быть улучшено путем удаления дефектов зачисткой или вырубкой с обеспечением плавных переходов (без резких изменений контура). Глубина зачистки (вырубки) не должна превышать: 1 мм — для элемента профиля толщиной до 10 мм; 2 мм — для элемента профиля толщиной св. 10 мм; 4.2.3 На торцах двутавров допускаются забоины в пределах 1/2 фактического отклонения по длине и заусенцы. По требованию потребителя заусенцы должны быть удалены. 4.2.4 Расслоения на торцах двутавров не допускается. 4.3 Упаковка и маркировка двутавров по ГОСТ 7566 со следующими дополнениями: 4.3.1 По требованию потребителя маркировку двутавров выполняют несмываемой краской цветами, приведенными в приложении. 5 ПРАВИЛА ПРИЕМКИ, МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ, ТРАНСПОРТИРОВАНИЕ И ХРАНЕНИЕ 5.1 Правила приемки и методы испытаний должны соответствовать стандарту, указанному в заказе: ГОСТ 535, ГОСТ 19281 и ГОСТ 27772. 5.2 Проверку размеров двутавров проводят на расстоянии не менее 500 мм от торца профиля. 5.3 Высоту профиля измеряют по оси Y-Y. 5.4 Толщину стенки измеряют у торца профиля. 5.5 Для контроля механических свойств и испытания на изгиб в холодном состоянии могут быть использованы статистические и неразрушающие методы по методикам, согласованным в установленном порядке
|
Что такое двутавровая балка и почему она используется?
Двутавровая балка — это форма из конструкционной стали, используемой в зданиях, также известная как H, W, широкая, универсальная балка или рулонная балка. Они призваны играть ключевую роль в качестве опорного элемента в структурах. Эти балки способны выдерживать различные типы нагрузок.
Название было дано так из-за сходства поперечного сечения с буквой I. Эти балки часто используются для формирования балок и колонн различных размеров и спецификаций.Для инженеров-строителей и мастеров критически важно понимать важность двутавровых балок в стальных конструкциях.
Проектирование двутавровой балки
Двутавровая балка спроектирована с использованием двух вытянутых плоскостей, называемых фланцами, соединенных перпендикулярным компонентом, называемым стенкой. Весь корпус этого элемента конструкции имеет двутавровое или Н-образное поперечное сечение. Наряду со сталью существуют балки из алюминиевых сплавов и низколегированных сталей, которые могут использоваться для различных целей, таких как мосты, строительные рамы и т. Д.
Двутавровые балки производятся различных размеров, толщины, ширины и других спецификаций для различных применений. Заказчики классифицируют этот вид балки в зависимости от типа материала и размеров. Например, балка глубиной 12 дюймов и весом 20 фунтов / фут определяется как 12 × 20. Подрядчики выбирают соответствующие размеры балок для нужд своего проекта. При принятии решения следует учитывать следующие факторы:
- Прогиб. Толщина должна быть достаточной для минимизации прогиба.
- Вибрация . При выборе необходимо стремиться к минимальной вибрации. В этом отношении важны жесткость и масса балки.
- Гибка . Объемное тело должно быть достаточно прочным, чтобы выдерживать напряжение текучести. В противном случае происходит изгиб.
- Изгиб. Напряжения кручения вызывают коробление двутавровой балки, что может привести к нежелательным последствиям. Соответственно следует подбирать фланцы.
- Напряжение. Выбор двутавровой балки с правильной толщиной стенки жизненно важен для предотвращения волнистости или коробления при растяжении.
Двутавровые балки предназначены для изгиба, а не изгиба при высоких нагрузках. Плотность пучка неоднородна. Области, где расположены осевые волокна, имеют более высокую плотность, чтобы уравновесить точку наивысшего напряжения. Лучи, имеющие малую площадь поперечного сечения, более идеальны, поскольку требуется меньше материала без ущерба для желаемой формы.
Где используются балки?
Двутавровые балки интенсивно используются в различных областях стальных конструкций.Обычно используются каркасы и жизненно важные опорные элементы. Прочная и поддерживающая конструкция обеспечивается за счет использования стальных двутавровых балок. Использование этих балок может быть экономически выгодным, поскольку они уменьшают необходимость использования слишком большого количества опорных компонентов. Универсальный и надежный характер делает их незаменимыми для каждого подрядчика и инженера.
Двутавровые балки часто используются в строительстве, потому что они просто функциональны. Их однонаправленный изгиб — одно из их лучших уникальных свойств.Веб-компонент отвечает за противодействие сдвиговым напряжениям, в то время как фланцы обеспечивают сопротивление изгибу. Они способны выдерживать самые разные нагрузки без потери устойчивости. Поскольку I-образная форма не требует использования чрезмерного количества стали, их можно считать рентабельными. Всегда найдется подходящий тип двутавра для любого строительного назначения. Применимость этих балок для всех сценариев строительства не зря дала известное название «универсальная балка».
Подробнее: стальные двутавры и их назначение в строительных проектах
В PSE Consulting Engineers мы много знаем о конструкционной стали.Он играет неотъемлемую роль почти в каждом современном строительном проекте и может быть изготовлен в различных формах, сохраняя при этом свою прочность. Он может быть сформирован в виде длинных конструктивных элементов, называемых балками. Эти балки бывают не только разной длины и размеров, но также разных форм, углов и характеристик.
Дизайн и состав
Самая распространенная стальная балка — двутавр. Балка состоит из двух горизонтальных плоских поверхностей, называемых полками, соединенных горизонтальным компонентом, называемым стенкой.
Поперечный разрез по форме похож на заглавную букву I с засечками, отсюда и название двутавровая балка. При повороте на бок луч будет напоминать форму заглавной буквы H, поэтому его также называют двутавровым.
Эти балки очень прочные не только потому, что они сделаны из металла, но и из-за их конструкции. Большинство материалов двутавровой балки расположены вдоль осевых волокон, которые являются областями, которые испытывают наибольшую нагрузку. Форма также играет важную роль, потому что горизонтальные полки сопротивляются изгибному движению, а полотно противостоит напряжению сдвига.Это позволяет балке выдерживать различные нагрузки.
Эти балки будут иметь различный металлический состав в зависимости от их применения. Также будут различия в технических характеристиках, включая вес, ширину полки, толщину полки, высоту балки и толщину стенки.
Например, некоторые двутавровые балки имеют более толстые стенки и полки для использования на платформах и в мостах. Изменения в спецификациях позволят строителю использовать идеальную двутавровую балку для конструкции на основе таких факторов, как сопротивление прогибу, вибрации, изгибу, деформации, разрушению при сдвиге или продольному изгибу.
Использует
Двутавровые балки играют важную роль в современной строительной индустрии. Если они не используются в качестве основного каркаса, как в стальных каркасах, эти балки используются в качестве основных опорных компонентов. Они играют эту роль, потому что, как указывалось ранее, эти балки способны выдерживать большие нагрузки с разных направлений.
Преимущества использования двутавра
Использование двутавровых балок также позволяет создавать эстетически привлекательные концепции и конструкции.Конечно, традиционные деревянные балки также эстетичны и позволяют монтировать или подвешивать предметы интерьера, не жертвуя целостностью балки. В двутавровую балку нельзя прибивать или привинчивать предметы. Нельзя просто просверлить отверстия в двутавровой балке без ущерба для прочности конструкции. Однако сталь имеет преимущество в прочности.
Рентабельно
Наличие прочного конструктивного элемента, такого как двутавровая балка, может принести много преимуществ строительному проекту.Структура, состоящая из более прочных материалов, будет состоять из меньшего количества компонентов. Меньшее количество компонентов приводит к снижению общих затрат за счет материалов и доставки.
Это также увеличивает скорость завершения строительного проекта, поскольку требуется установить меньше деталей. Это может снизить трудозатраты и другие расходы, связанные со временем сборки. В целом эффективное использование двутавровых балок может сделать проект более рентабельным.
Меньшее количество компонентов также освобождает пространство, что позволяет создать более просторный интерьер.Поскольку двутавровые балки также являются прочными, их можно использовать для перекрытия больших площадей с минимальной опорой, таких как внутренние арены, или их можно использовать для строительства более высоких структур, таких как небоскребы.
прочный
В отличие от традиционных деревянных балок двутавры устойчивы к старению. Они не раскалываются, не трескаются и не ползут с возрастом и не уязвимы для термитов, плесени и грибка. Они также не коробятся, не гниют и не расширяются при увеличении влажности.
В отличие от дерева, между различными производителями двутавровых балок также нет региональных различий, поскольку существуют стандарты и правила изготовления этих компонентов. Деревья созданы природой, поэтому, даже если они могут быть обрезаны по аналогичным характеристикам, будут существовать уникальные различия, такие как плотность зерна между деревьями одного вида, но расположенными в разных местах.
Адаптируемый
Наконец, конструкцию, сделанную из двутавровых балок, также легче адаптировать, потому что они легко доступны для структурного добавления или модификации, например, ремонта или увеличения размеров.Деревянные балки непригодны для адаптации, потому что они имеют меньшую прочность, так что при перепланировке жилого дома старые и более слабые деревянные балки обычно заменяются двутавровыми.
В условиях постоянно улучшающейся сталелитейной промышленности стальные балки по-прежнему будут одним из основных компонентов наших современных конструкций; будь то коммерческий или жилой. В частности, двутавровые балки останутся востребованными благодаря своей прочности и универсальности.
Наши специалисты готовы помочь вам с вашим следующим крупным проектом.Если вы ищете индивидуальный дизайн дома, консультации по проектированию конструкций или руководство строительством, мы можем помочь. Свяжитесь с нами сегодня или запросите расценки, чтобы узнать больше!
Двутавровая балка и стальная двутавровая балка (14 анализ различий)
Процесс производства двутавровой балки
Часто спрашивают, похожи ли двутавровые и двутавровые балки по форме, как выбрать на практике?
Многие люди, проработавшие в строительной отрасли много лет, не могут подробно объяснить.
Вот подробное объяснение.
Если вы хотите рассчитать вес двутавровой или стальной двутавровой балки, вы можете использовать наш онлайн-калькулятор веса двутавровых и двутавровых балок.
Двутавровая балка и двутавровая балка различаются по форме, как показано ниже:
Двутавровая балка Сталь
Двутавровая балка Сталь
Двутавровая балка из стали, как показано в названии, является типом стали поперечное сечение имеет вид символа «I».
Внутренняя поверхность верхней и нижней полок двутавровой балки имеет наклон, обычно 1: 6, что делает полки тонкими снаружи и толстыми внутри.
В результате характеристики поперечного сечения двутавровых балок в двух основных плоскостях сильно различаются, и их трудно проявить на практике.
Несмотря на то, что на рынке стальных двутавровых балок есть более толстые двутавровые балки, конструкция двутавровой балки уже определила ее недостаток в сопротивлении кручению.
Двутавровая балка Сталь
Сталь двутаврового профиля широко используется в современных зданиях со стальными конструкциями. У него много отличий от двутавров.
Первое — это отличие фланца, второе — то, что у него нет наклона внутри фланца, а верхняя и нижняя поверхности параллельны.
Характеристики поперечного сечения стали для двутавровых балок значительно лучше, чем у традиционных двутавровых балок, швеллеров и уголков.
Сталь для двутавровых балок
, названная в честь буквы «H», потому что ее форма поперечного сечения аналогична этой букве, представляет собой экономичную профильную сталь с более оптимизированным распределением площади поперечного сечения, более разумным соотношением прочности к весу.
Между двумя внешними балками из двутавровой стали нет наклона, а именно, они прямые.
Это упрощает сварку стали для двутавровых балок по сравнению с сваркой двутавровых балок.
Сталь для двутавровых балок
имеет лучшие механические свойства на единицу веса, что позволяет сэкономить много материала и время строительства.
Поперечное сечение двутавровой балки из стали лучше выдерживает прямое давление и устойчиво к растяжению. Однако размер секции слишком узкий, чтобы сопротивляться скручиванию. Стальная двутавровая балка — наоборот.
У обоих есть достоинства и недостатки.
Двутавровая балка и двутавровая балка (различия и области применения)
①
Момент инерции секции сильно отличается, поскольку размер поперечного сечения двутавровой балки относительно высокий и узкий, будь то двутавровая балка обыкновенная или двутавровая облегченная.
Следовательно, они, как правило, могут применяться только непосредственно к деталям с изгибом в плоскости перемычки или для формирования силовых частей решетчатого типа.
Не подходит для сжатых в осевом направлении структурных частей или изгибаемых частей, перпендикулярных плоскости полотна, что делает его применение очень ограниченным.
②
Сталь двутавровой балки относится к высокоэффективному экономичному режущему профилю (к другим относятся холодногнутый тонкостенный профиль, профилированные стальные пластины и т. Д.)
Благодаря разумной форме поперечного сечения они могут изготавливать сталь лучше функционирует и выдерживает более высокую нагрузку.
В отличие от обычной двутавровой балки, полки из стали двутавровой балки расширены, а внутренняя и внешняя поверхности обычно параллельны, что делает их прочными при соединении высокопрочных болтов и других компонентов.
Имея разумные размеры и комплектные модели, они удобны для проектирования и выбора (кроме стальной двутавровой балки для подкрановых балок).
③
Фланцы из стали двутавровой балки имеют одинаковую толщину с прокатными профилями. Двутавровые балки также имеют комбинированное сечение, состоящее из 3 сваренных между собой пластин.
Балка двутавровая сортовая. Внутренние кромки внутренних фланцев имеют наклон 1:10 из-за плохой технологии изготовления.
Прокат стальной двутавровой балки отличается от прокатки обычной двутавровой балки, в которой используется только один комплект горизонтальных валков.
Из-за широкого фланца и отсутствия уклона (или очень небольшого уклона) для одновременной прокатки необходимо добавить набор вертикальных валков. В результате процесс прокатки и оборудование сложнее, чем на обычном прокатном стане.
Максимальная высота катаной двутавровой балки, которая может быть произведена в Китае, составляет 800 мм, и если требуется большая высота, ее необходимо приварить.
④
В Китае национальный стандарт горячекатаной стали для двутавровых балок (GB / t11263-1998) делит сталь для двутавровых балок на три категории с кодами hz, hk и hu соответственно:
- узкий фланец
- широкий фланец
- стальная свая
Узкая двутавровая балка с фланцем подходит для балок или изгибаемых деталей, в то время как стальная двутавровая балка с широким фланцем и стальная свая с двутавровой балкой подходят для осевого сжатия конструктивных деталей или изгибаемых деталей.
Сравнивая двутавровую балку со сталью двутавровой балки при том же весе, w, ix и iy двутавровой балки не так хороши, как сталь двутавровой балки.
⑤
Двутавровая балка имеет небольшую длину, большую высоту и может выдерживать усилие только в одном направлении.
⑥
Стальная двутавровая балка имеет глубокую канавку, большую толщину и может выдерживать нагрузки в двух направлениях.
⑦
Поскольку спрос на строительство стальных конструкций растет, одна двутавровая балка не может удовлетворить спрос, потому что даже утолщенные двутавровые балки нестабильны при использовании в несущих колоннах.
⑧
Двутавровая балка может использоваться только для балок, а стальная двутавровая балка может использоваться для несущих колонн.
⑨
Сталь для двутавровой балки — это экономичная профильная сталь с лучшими механическими свойствами по сечению, чем двутавровая балка.
Он назван так потому, что форма его поперечного сечения такая же, как английская буква «H».
Фланцы из горячекатаной двутавровой стали шире, чем у двутавров, имеют большую поперечную жесткость и более устойчивы к изгибу.
Двутавровые балки легче двутавровых балок при тех же характеристиках.
⑩
Полка двутавровой балки толстая у стенки и тонкая снаружи. Фланец из стали двутавровой балки в поперечных сечениях одинаковый.
⑪
HW, HM, HN, H — общие названия стали для двутавровых балок. Сталь двутавровой балки сваривается, а HW, HM, HN — горячекатаной.
⑫
HW означает стальную двутавровую балку, которая в основном имеет одинаковую высоту и ширину полки, в основном используется для стальной основной колонны в железобетонной колонне каркаса, также известной как жесткая стальная колонна.Он в основном используется для колонны в стальной конструкции.
⑬
HM относится к стали двутавровой балки с отношением высоты к ширине полки примерно 1,33 ~~ 1,75; HM в основном используется в стальных конструкциях: в качестве стальных каркасных колонн или рамных балок в каркасной конструкции, несущей динамическую нагрузку, например: платформы для оборудования.
⑭
HN относится к стали двутавровой балки, отношение высоты которой к ширине полки больше или равно 2; HN в основном используется в балках, что аналогично использованию стали для двутавровых балок.
Проверить это государственная перегруппировка инсосиликатов и минералов полевого шпата во вторичные глинистые минералы. Твердотельная перегруппировка, обнаруженная с помощью просвечивающей электронной микроскопии с высоким разрешением (ПЭМ) естественно выветрившихся магматических силикатов, решает критическую дилемму образования глинистых минералов: отсутствие доказательств зарождения и роста глинистых минералов из гомогенного водного раствора при низких температурах. температуры.
Лабораторные исследования привели (Correns and von Engelhardt, 1938a, b; Correns, 1940) к предположению образования обедненного слоя на поверхности силикатных минералов во время растворения. Корренс идентифицировал диффузию через истощенный слой как стадию, ограничивающую скорость растворения силикатного минерала. Ограниченное диффузией растворение Механизм , предположительно включающий катионный обмен между H + (водным), диффундирующим в обедненный алюмосиликатный поверхностный слой и через него, и катионами групп 1 и 2, остающимися внутри слоя, был принятым механизмом растворения силикатного минерала для 50 лет (Уайт и Брантли, 1995; Брантли и Стиллингс, 1996).
Ученые, изучающие адсорбцию на поверхностях оксидных минералов, разработали альтернативную модель, ограниченную площадкой поверхности, для описания растворения оксидных минералов. Появление моделей адсорбции с ограничением по центру поверхности (см. Обзор Wehrli et al., 1990) в сочетании с новой интерпретацией лабораторных исследований растворения (Lagache et al., 1961; Lagache, 1965; Holdren and Berner, 1979; Aagaard and Helgeson, 1982; Helgeson et al., 1984) привели к растущему интересу к дефектам кристаллов, обнаженным на поверхности минералов.
Попытки собрать экспериментальные доказательства поверхностных дефектов и их потенциальной роли в поверхностно-ограниченном растворении (Helgeson et al., 1984) в конечном итоге привели к исследованиям с помощью просвечивающей электронной микроскопии с высоким разрешением (HRTEM) естественно выветрившихся магматических силикатных минералов. . В результате этих исследований возникло совершенно новое понимание превращения магматических силикатов в глинистые минералы.
Фиг. 3.4 и 3.5 иллюстрируют идеализированные двутавровые балки , обнаруженные в минералах пирибола.Ученые различают пироксен и амфибол на изображениях HRTEM с использованием двутаврового луча шириной . Слои филлосиликата структурно аналогичны двутавровым балкам из пирибола ; Конденсация двутавровых балок амфибола для формирования листов дает филлосиликатные слои с периодичностью 1,0 нм, характерной для многих глинистых минералов.
Рис. 3.5. Силикатные анионы и октаэдрические позиции для минералов группы пироксена (слева) и группы амфибола (справа). Открытые кружки в октаэдрических цепочках пироксена и амфибола совпадают с открытыми кружками соответствующих силикатных цепей. закрашенных кружков в октаэдрических М-позициях амфибола — это ионы ОН —, которые совпадают с крестами в центре шестикратных колец в тетраэдрической цепи амфибола. Вторая тетраэдрическая цепочка покрывает сверху октаэдрические М-позиции для обеих минеральных групп (см. Рис. 3.6).
HRTEM-изображения пироксена и амфибола выявляют характерный кристаллографический дефект, известный как дефекты Wadsley (Wadsley and Andersson, 1970; Chisholm, 1973), полисоматические дефекты (Thompson, 1978) и застежки-молнии (Veblen and Buseck, 1980). ; Buseck, Veblen, 1981; Eggleton, Boland, 1982).Эти плоские дефекты, по-видимому, распространяются через структуры пироксена и амфибола (рис. 3.6).
Рис. 3.6. Двутавровые балки образованы октаэдрическими М-позициями между парными силикатными цепями: минералы группы пироксена (слева) и группы амфибола (справа). Двутавры просматриваются по осям цепи.
HRTEM-изображения образцов прибола, подвергшихся естественному выветриванию, также показывают прямое преобразование двутавровых балок из пирибола в слои филлосиликата толщиной 1,0 нм (Buseck and Veblen, 1981; Eggleton and Boland, 1982; Banfield et al., 1995). Преобразование, изображенное на рис. 3.7 (вверху), представляет собой прямую перегруппировку в твердом состоянии общего структурного мотива, разделяемого пирибольными и филлосиликатными минералами.
Рис. 3.7. Простая связная молния из антофиллита для шестицепочечных молний. Слева направо представлены экспериментальные изображения ПЭМ, модели, показанные в представлении с двутавровой балкой , и расчеты изображений на основе моделей.
Веблен Д.Р., Бусек П.Р., 1980. Микроструктуры и механизмы реакций в биопириболах.Являюсь. Минеральная. 65, 599–623.
Рис. 3.7 также иллюстрирует структурное сходство между двутавровыми балками из пирибола (вверху) и кристаллической структурой глинистого минерала палыгорскита (внизу). Двухцепочечные двутавровые балки в палыгорските идентичны по структуре таковым в минералах амфибола, с той разницей, что двутавровая балка сшита посредством мостиковых связей Si – O – Si в палыгорските. Сепиолит представляет собой трехцепочечный вариант двутавровой балки , аналогичный палыгорскиту.
Недавно глинистые минералоги определили полную полисоматическую серию (т.е., кристаллическое срастание), связывающие палыгорскит и сепиолит (Guggenheim, Krekeler, 2011; Suarez, Garcia-Romero, 2013). Krekeler et al. (2005) опубликовали изображения ПЭМВР, демонстрирующие эпитаксиальный рост глинистого минерала смектита на палыгорските (см. Нижнюю часть рис. 3.7). Читатель должен признать роль палыгорскита как промежуточного звена в превращении минералов пирибола в глинистые минералы, перечисленные в таблице 3.3.
Минералы полевого шпата — минералы-индикаторы пятой стадии выветривания Джексона (табл.3), отсутствуют октаэдрические участки и, следовательно, мотив двутавровой балки и дефекты Уодсли, которые предвосхищают твердотельную перестройку в филлосиликатные слои, наблюдаемые в выветрившихся пририбольных минералах. Большинство геохимиков согласны с тем, что выветривание полевого шпата — это процесс, контролируемый на поверхности (Aagaard and Helgeson, 1982; Helgeson et al., 1984). Ограничивающие скорость участки, идентифицированные на поверхности зерен естественного выветривания полевого шпата, выглядят как ямки травления, происхождение которых прослеживается в трещинах кристаллов, дислокациях, двойных плоскостях и различных неидентифицированных дефектах (Eggleton and Boland, 1982; Banfield and Eggleton, 1990).
Изображения HRTEM показывают глинистые минералы — идентифицированные по их характерным расстояниям 0,7 и 1,0 нм — на поверхности полевого шпата, подвергшегося естественному выветриванию (Eggleton and Boland, 1982; Tazaki, 1986; Banfield and Eggleton, 1990). Промежуточные соединения между исходным полевым шпатом и конечным продуктом из глинистого минерала 1,0 нм включают «протокристаллическую» алюмосиликатную фазу и компонент с шагом 0,7 нм, идентифицированный как сферический галлуазит (см. Таблицу 3.4). Банфилд и Эгглтон (1990) также обнаружили преобразование биотита — магматического филлосиликата, обнаруженного в граните (см.Таблица 3.4) — в иллит (см. Сноску 4).
Таблица 3.4. Типичные филлосиликатные минералы (Fe указывает на валентность железа (II))
Минерал | Формула элементарных ячеек | Тип слоя | |
---|---|---|---|
Группа слюды | 66 | ||
2: 1 | |||
Биотитовая слюда K270 | ⋅ (Mg, Fe) 6 vi (AlSi 3 ) 2 iv O 20 (OH) 4 (s) | 2: 1 | |
группа Серпентин | |||
Лизардит | Mg 6 vi Si 2 iv O 10 (OH) 8 (s) | 1: 1 | |
9 0366 | |||
Клинохлор | (Mg 2 Al) 2 vi (OH) 12 ⋅ (Mg, Fe) 6 vi (AlSi 3 ) O220 (OH) 4 (s) | 2: 1: 1 | |
Шамозит | (Fe 2 Al) 2 vi (OH) 12 ⋅ (Mg, Fe ) 6 vi (AlSi 3 ) 2 iv O 20 (OH) 4 (s) | 2: 1: 1 | |
Группа минералов | |||
Каолинит | Al 4 vi Si 4 iv O 10 (OH) 8 (s) | 1: 1 | |
4 Галлойзит 9038 vi Si 4 iv O 10 (OH) 8 ⋅ 4H 2 O (s) | 1: 1 | Тальк | (Mg 6 vi Si 8 iv O 20 (OH) 4 (s) | 2: 1 |
Пирофиллит | Пирофиллит | 2: 1 | |
Вермикулит | K x ⋅Al 4 vi Si 8-x ) iv O 20 (OH) 4 (s) | 2: 1 | |
Монтмориллонит | K x ⋅ (Mg x Al x ) vi Si 8 iv O 20 (OH) 4 (s) | 2: 1 |
Таким образом, низкотемпературное химическое выветривание всех основных магматических силикатов минералы, независимо от группы силикатных минералов (ср.Таблица 3.3 и Рис. 3.3), более или менее непосредственно переходит к глинистым минеральным продуктам через твердофазную перегруппировку силикатных полимерных анионов. Твердотельная перегруппировка обеспечивает шаблон, необходимый для низкотемпературной кристаллизации глинистых минералов. Конечно, перегруппировка силикатного полимерного аниона должна включать кислотно-основной гидролиз концевых атомов кислорода Si – O и сопутствующее вытеснение катионов 1 и 2 групп и осаждение нерастворимых минералов железа и оксида алюминия (см.Материал с «текстурой ячеек» у Banfield and Eggleton (1990)).
Все магматические силикатные минералы исчезли из мелкодисперсной и крупнозернистой фракции на стадии выветривания Джексона 7, и их заменили вторичные глинистые минералы (Таблица 3.2). Стадии, на которых глинистые минералы появляются как индикаторные минералы, не следует неверно интерпретировать как стадию образования глинистых минералов. Предыдущее обсуждение показывает появление вторичных глинистых минералов уже на стадии 3, самой ранней стадии, когда магматические силикатные минералы служат индикаторными минералами.Постепенное исчезновение минералов стадий с 3 по 7 открывает путь для глинистых минералов, чтобы преобладать в фракции глинистых размеров на стадиях с 8 по 10. Полный гидролиз глинистых минералов на стадии 11 приближает последовательность выветривания Джексона к окончательному, наиболее продвинутому химическому выветриванию. этапы.
Двутавровая балка и двутавровая балка | Что такое двутавровая балка
Конструкционная сталь широко используется в строительстве коммерческих зданий с момента появления первого здания со стальным каркасом, Rand Mcnally Building, возведенного в 1890 году.
С тех пор сталь использовалась в крупных строительных проектах. Наличие стали значительно упрощает использование.
Во-первых, он хорошо сцепляется с бетоном и имеет множество характеристик, которые делают его даже лучше, чем бетон, когда речь идет о строительных проектах.
Сталь
по-прежнему является одним из предпочтительных материалов в строительстве, так как на ее изготовление требуется меньше времени, и она способствует идеальному сочетанию легкости, высокой прочности и простоты изготовления.
Это важный компонент в коммерческих строительных проектах.Говоря о стали, двутавровые и V-образные балки являются двумя наиболее распространенными конструктивными элементами, используемыми в строительстве для поддержки зданий и стен. Давайте посмотрим на эти два элемента конструкции.
Самый важный момент в этой статье
Что такое двутавровая балка?
Балка двутавровая — конструкционная балка из проката. Это невероятно сильно. Он получил свое название, потому что он выглядит как заглавная буква H над поперечным сечением.
У двутавровой балки полки шире, чем у двутавровой балки, но у двутавровой балки конические края. Ширина — это фланец, а высота — это стенка.
Разница между двутавровой и двутавровой балками заключается в соотношении полок к полосе. H-образная балка имеет тенденцию быть тяжелее, чем двутавровая балка, поэтому некоторые говорят, что она лучше, чем двутавровая балка, но это субъективно, поскольку балка H обычно тяжелее.
Также прочтите: Напряжение против сжатия | Что такое растяжение и сжатие
Что такое двутавровая балка?
Двутавровая балка имеет форму I.Двутавровая балка состоит из двух горизонтальных плоскостей, известных как полки, соединенных вертикальным элементом или утком.
Двутавровая балка имеет заостренные края и получила свое название потому, что в поперечном сечении она выглядит как заглавная буква. У двутавра высота поперечного сечения больше ширины ее полки.
Разница между двутавровой балкой и двутавровой балкой
Двутавровая и двутавровая балки: основы
H-образная балка, как следует из названия, представляет собой H-образный конструкционный элемент из прокатной стали, известный как широкополочная балка.
Это один из наиболее часто используемых конструктивных элементов в США. Он выглядит как «H» в поперечном сечении, невероятно прочен и имеет большую площадь поверхности в поперечном сечении балки.
С другой стороны, двутавровая балка
также известна как двутавровая балка, но она выглядит как «I» в поперечном сечении. По сути, это балка из стального проката или балка сечением в виде заглавной буквы I.
Также прочтите: Деталь соединения балок | Простое соединение каркаса | Соединение полужесткого каркаса | Соединение с жесткой рамой
Двутавры и двутавры: проекты
С точки зрения конструкции двутавровая балка имеет более длинные, широкие и тяжелые полки, чем двутавровая балка, но оба термина двутавровая балка и двутавровая балка могут использоваться взаимозаменяемо большую часть времени и обычно называются ламинированными стальными балками (RSJ). верх и низ балки называются полкой, которая обычно более узкая на двутавровых балках, но почти такая же ширина как таковая.
Высота балки — это стенка, которая у двутавровых балок толще, что делает их относительно прочнее, чем двутавровые балки. С другой стороны, 1-балки имеют тонкие стенки и конические полки.
Также прочтите: Что такое арматура | Зачем использовать армирование в бетоне | Типы стальных арматурных стержней
Балка B и Луч B: Прочность
Двутавровые балки изготовлены из стали экономичного профиля с более оптимальной площадью распределения поперечного сечения и разумным отношением прочности к весу, что означает, что они могут обеспечить большую прочность на единицу веса.
Это делает сварку двутавровых балок относительно проще, чем сварку двутавровых балок. А из-за большей площади поверхности в поперечном сечении считается, что он имеет высокий показатель прочности.
Однако двутавровые балки, как правило, больше глубины, чем ширины, что делает их достаточно хорошими для выдерживания нагрузки при локальном изгибе. Кроме того, двутавровые балки легче двутавровых балок, а это означает, что они не смогут выдерживать такую же силу, как двутавровые балки.
Также прочтите: Болт против винта | Что такое болт | Что такое винты
Двутавровые и двутавровые балки: приложения
Поскольку двутавровые балки имеют более толстые стенки и полки, они идеально подходят для антресолей, платформ, мостов и других обычных жилых и коммерческих зданий.
Широкие фланцы обычно используются в жилых домах. Внутренние размеры двутавровых балок постоянны, что делает их предпочтительным материалом для конструкции прицепа и грузовика.
Двутавровые балки
с их большей устойчивостью к полкам являются предпочтительным выбором формы для зданий из стальных конструкций, мостов и других гражданских объектов.
В дополнение к объектам коммерческого и жилого строительства, они также используются для изготовления конструкций и опорных колонн для рельсов, лифтов, станины для прицепов и грузовиков, лебедок и лифтов.
Также прочтите: Что такое график гибки стержня | Подготовка согласно Bs 4466 | Допуски согласно BS 4466
Какой самый тяжелый?
- H-образная балка обычно намного тяжелее, чем двутавровая балка, что означает, что она может принимать больше
- В некоторых зданиях, где вес и прочность стены могут представлять проблему конструкции, двутавровая балка может быть лучше, поскольку она обычно легче.
Интернет-центр
- У двутавровой балки более толстая центральная перемычка, что означает, что она в целом более прочная.
- Двутавровая балка обычно имеет более тонкую центральную перемычку, что означает, что она часто не может воспринимать такую большую силу, как двутавровая балка.
Построено
- Можно установить двутавровую балку, что означает, что ее можно установить любого размера и высоты.
- Двутавровая балка может быть изготовлена только в том случае, если это позволяет фрезерное оборудование производителя.
Пролет
- H-образные балки можно использовать для пролетов до 330 футов.
- Двутавровая балка может использоваться для пролетов от 33 до 100 футов.
Фланцы
- Двутавровая балка: Двутавровая балка имеет верхние и нижние полки, которые выступают из стенки дальше, чем полки двутавровых балок.
- Двутавровая балка: Двутавровые балки имеют верхние и нижние полки, они короче и не такие широкие, как двутавровые балки.
Количество штук
- Двутавровая балка выглядит как кусок металла, но имеет фаску, в которой соединяются три куска металла.
- Двутавровая балка не изготавливается путем сварки или склепки металлических листов, а представляет собой всего лишь кусок металла.
Сводка
Хотя термины балка H и I часто используются как синонимы в строительной отрасли, утверждение, что один лучше другого, довольно субъективно.
Обе являются двумя наиболее распространенными стальными конструкционными балками, которые используются в различных сталелитейных заводах в качестве опорных балок при строительстве коммерческих и жилых зданий.
Оба выглядят почти одинаково снаружи, за исключением того, что они различаются по геометрии. Это две версии стальных конструкционных балок, которые используются в широком диапазоне применений.
Двутавровая балка имеет Н-образное поперечное сечение, а двутавровая балка имеет поперечное сечение в виде заглавной буквы «I».
Технически двутавровая балка может называться двутавровой балкой с немного другими механическими свойствами, такими как соотношение прочности / веса, грузоподъемность, предел прочности на разрыв и так далее.
Часто задаваемые вопросы
Двутавровая балка по сравнению с двутавровой балкой
H-образная балка изготавливается из стального проката, и свое название они получили потому, что сечение напоминает заглавную H . По сравнению с балкой I , балка H состоит из более длинных полок и более толстой центральной стенки. Фланцы балки имеют конус.
Разница между двутавровой балкой и двутавровой балкой
H — балка : Балка H — выглядит как цельный кусок металла, но имеет скос, на котором соединяются три куска металла. I- балка : Балка I- не изготавливается путем сварки или склепки металлических листов вместе, а представляет собой всего лишь один кусок металла.
I Beam против W Beam
Двутавровая балка имеет конические фланцы , причем более узкий фланец, чем самая широкая полка балки , что делает ее более легким строительным материалом. Балка с широким фланцем , балка с более широкими фланцами и стенкой на , чем двутавровая балка , могут выдерживать больший вес, но это делает ее в целом тяжелее.
Понравился этот пост? Поделитесь этим с вашими друзьями!
Рекомендуемое чтение —
Стандартная двутавровая балка и S-образная балка
Стандартный двутавр и S-образный профиль
Стандартная двутавровая балка названа в честь их отличительной формы, похожей на заглавную букву «I». Горизонтальные части называются фланцами, а вертикальные части называются перемычкой. Эта форма очень удобна для переноски тяжестей без изгиба.
Двутавровые балки — это конструкционные опорные материалы, которые в основном используются для строительства. Способные выдерживать чрезмерное давление, двутавровые балки обеспечивают структурную целостность и стабильность.
Толщина двутавровой балки определяет тип работ, для которых она лучше всего подходит. Важно учитывать прилагаемую силу, переносимый вес, а также растяжение и сжатие. Меньшие размеры обычно используются для работ, где величина давления и веса будут минимальными, в то время как большие и толстые стальные двутавровые балки используются для поддержки конструкций, которые несут больший вес.
Компания Texas Iron & Metal предлагает широкий выбор стандартных двутавровых балок, а также более легкие младшие балки, от 4,4 фунта на фут вплоть до стандартных двутавровых балок до 121 фунта на фут. Мы также предлагаем двутавровые балки с различной толщиной стенки и полки от 0,114 ″ до 1,060 ″.
Если у вас возникнут вопросы, сотрудники нашей команды будут рады вам помочь. Мы гордимся тем, что являемся вашим союзником в производстве двутавровых балок Prime и Less-Than-Prime © любых размеров и толщины. Наши знающие и опытные продавцы всегда готовы помочь.Позвоните нам сегодня по телефону 713.672.7595.
(A) Размер | Wgt. За фут. | (B) Web Thk. | (C) Ширина фланца | (D) Фланец Толщ. | ||
---|---|---|---|---|---|---|
S | 3 | х | 5,70 | 0,170 | 2.330 | 0,260 |
х | 7,50 | 0,349 | 2,509 | 0,260 | ||
S | 4 | х | 7.70 | 0,193 | 2,663 | 0,293 |
х | 9,50 | 0,326 | 2,796 | 0,293 | ||
S | 5 | х | 10.00 | 0,214 | 3,004 | 0,326 |
х | 14,75 | 0,494 | 3,284 | 0,326 | ||
S | 6 | х | 12.50 | 0,232 | 3,332 | 0,359 |
х | 17,25 | 0,465 | 3,565 | 0,359 | ||
S | 7 | х | 15.30 | 0,252 | 3,662 | 0,392 |
х | 20,00 | 0,392 | 3,860 | 0,450 | ||
S | 8 | х | 18.40 | 0,271 | 4,001 | 0,425 |
х | 23,00 | 0,441 | 4,171 | 0,425 | ||
S | 10 | х | 25.40 | 0,311 | 4.661 | 0,491 |
х | 35,00 | 0,594 | 4,944 | 0,491 | ||
S | 12 | х | 31.80 | 0,350 | 5.000 | 0,544 |
х | 35,00 | 0,428 | 5,078 | 0,544 | ||
х | 40.80 | 0,460 | 5,252 | 0,659 | ||
х | 50,00 | 0,687 | 5,477 | 0,659 | ||
S | 15 | х | 42.90 | 0,411 | 5,501 | 0,622 |
х | 50,00 | 0,550 | 5,640 | 0,622 | ||
S | 18 | х | 54.70 | 0,461 | 6,001 | 0,691 |
х | 70,00 | 0,711 | 6,251 | 0,691 | ||
S | 20 | х | 66.00 | 0,505 | 6.255 | 0,795 |
х | 75,00 | 0,635 | 6.385 | 0,795 | ||
х | 86.00 | 0,660 | 7.060 | 0,920 | ||
х | 96,00 | 0,800 | 7.200 | 0,920 | ||
S | 24 | х | 80.00 | 0,500 | 7.000 | 0,870 |
х | 90,00 | 0,625 | 7,125 | 0,870 | ||
х | 100.00 | 0,745 | 7,245 | 0,870 | ||
х | 106,00 | 0,620 | 7,870 | 1.090 | ||
х | 121.00 | 0,800 | 8,050 | 1.090 |
М-образная балка · JR. или световой луч
(A) Размер | Wgt. За фут. | (B) Web Thk. | (C) Ширина фланца | (D) Фланец Толщ. | ||
---|---|---|---|---|---|---|
M | 6 | х | 4.40 | 0,114 | 1,844 | 0,171 |
M | 8 | х | 6,50 | 0,135 | 2,281 | 0,189 |
M | 10 | х | 9.00 | 0,157 | 2,690 | 0,206 |
M | 12 | х | 11,80 | 0,177 | 3,065 | 0,225 |
ПОЧЕМУ АРХИТЕКТОРЫ ЛЮБЯТ HUMBLE I BEAM В КОНСТРУКЦИИ ИЗ СТАЛИ
В архитектурном дизайне важен каждый фунт.Чем больше используется материалов, тем дороже здание. Однако из-за недостатка материала здание становится слабым. В конструкции из конструкционной стали «золотая середина» представляет собой обычную двутавровую балку. Стальные мосты, многоэтажки и все, что между ними, не зря используют двутавровые балки. Неудивительно, что простая двутавровая балка оказывается настолько удобной, учитывая высокое соотношение прочности и веса конструкционной стали, а также физику сжимающих и растягивающих сил, задействованных в конструкции.
ЧТО ТАКОЕ I BEAM?
Двутавровая балка в поперечном сечении имеет форму заглавной буквы I.Он состоит из высокой вертикальной пластины и более коротких горизонтальных пластин сверху и снизу. Вертикальная плоскость называется стенкой, а горизонтальные плоскости — фланцами. Обычно сталевары изготавливают двутавровые балки горячекатаным методом для максимальной прочности. Однако конфигурация «I» также может быть получена путем сварки вместе других стальных профилей на заводе-изготовителе, если это необходимо.
Чаще всего строители используют двутавровые балки для перекрытий и стропильных систем в проектах со стальным каркасом.Хотя они также могут служить колоннами, другие балки с более толстыми, длинными полками и более толстыми перемычками — двутавровые балки — часто лучше справляются с вертикальными нагрузками. Конфигурация двутавровых балок обеспечивает такую большую прочность, что они лучше всего подходят для длинных горизонтальных пролетов без опоры и консольных архитектурных элементов.
ТАКОЕ ПРОЧНОСТЬ ДЛЯ ТАКОГО МАЛЕНЬКОГО МЕТАЛЛА
По отдельности фланцы и стенки имеют очень небольшую прочность при проектировании конструкции. Фланцы изгибаются под действием вертикальных нагрузок, а перемычки изгибаются под действием горизонтального напряжения или напряжения сдвига.Но в сочетании каждый из них устраняет недостатки прочности другого в виде балки. Сплошной стальной стержень также будет противостоять силам, действующим на него с любого направления, но он содержит гораздо больше материала, чем необходимо для выполнения той же работы и удержания того же веса.
Вам понадобится только тонкая центральная вертикальная опора, чтобы выдержать сжатие нагрузки, находящейся наверху, без перекоса; и вам нужны только фланцы, чтобы удерживать перемычку прямо по всей ее длине. Вся эта тяжелая сталь между фланцами не делает ничего, кроме увеличения веса и стоимости конструкции.Вырежьте его, и вы получите максимальную прочность с наименьшим количеством материала. Что в этом не нравится? Вы получаете такую же несущую способность при небольшом весе. Кроме того, зазоры между фланцами создают естественную выемку, в которую могут проходить провода, трубопроводы и другие инженерные сети.
УНИВЕРСАЛЬНОСТЬ ДЛЯ ЛЮБОГО ЗАДАНИЯ ПО СТРОИТЕЛЬСТВУ ИЗ МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ СТАЛИ
Обладая хорошо известными физическими свойствами двутавровой балки, большинство архитектурных планов включают их, независимо от простоты или сложности конструкции.Даже если остальная часть конструкции будет обрамлена деревом, многие архитекторы и строители выберут центральную опору двутавровой балки из конструкционной стали. Балки I обладают тем преимуществом, что они успокаивают вибрацию пола, а также обладают другими характеристиками. Строительные проекты, которые выигрывают от либерального использования двутавровых балок:
- склады
- магазинов
- фабрик
- сельскохозяйственных объектов, таких как сараи, навесы для оборудования и перерабатывающие предприятия
- мостов
- эстакады
- дома металлокаркасные
- спортивных арен
- залов развлечений
- офисных зданий
- больниц
- гаражей
- ресторанов
- музеев
- многоквартирных домов
- библиотеки
- навесы
Благодаря хорошему производителю и продвинутому планированию вы можете настроить свои двутавровые балки практически так, как захотите.Хотя некоторые двутавровые балки поступают с завода с предварительно сформированными отверстиями для болтов, штифтов и трубопроводов, если вы считаете, что возможности вашего завода слишком ограничены, позвоните в Barton Supply. Используя моделирование BIM, мы можем изготовить ваши двутавровые балки и любые другие стальные элементы в вашем строительном проекте для любого размера и типа работ на территории Colorado Front Range. Наши услуги по производству металлоконструкций варьируются от простой резки под углом до помощи в создании сложных конструкций. Свяжитесь с нами сегодня, чтобы проконсультироваться с нашими знающими и опытными сотрудниками.
.