Двутавровая балка с параллельными гранями полок. Балка двутавровая стальная

Стандартизированный профиль, получаемый методом горячей прокатки на сортовых станах. В сечении двутавр похож на букву «Н» . Балка из двутаврового профиля прочнее такой же по площади прямоугольной в 28 — 30 раз и практически в 7 раз, прочнее на изгиб такой же балки изготовленной из швеллера. Вместе с тем, этот профиль плохо переносит усилия на скручивание, что является характерным для открытых профилей вообще, например уголка или швеллера.

Внешний вид

Происхождение названия наиболее вероятно от слова taurus (лат), что означает бык. По всей видимости, полки балок воспринимались как рога, располагающиеся с обеих сторон.

Особенности профиля

Горизонтальные площадки вверху и внизу балки являются опорными поверхностями. Их назначение:

• воспринимать и равномерно распределять нагрузку на профиль;
• не допускать опрокидывания или перекоса балки, обеспечивая восприятие нагружения перемычкой строго в вертикальном направлении.

Сфера применения

Двутавровые балки нашли широкое применения в промышленности, строительстве и других отраслях:

• мостостроение – несущие тяжело нагруженные конструкции;
• промышленное строительство – каркасы зданий и сооружений, основа подкрановых путей электромостовых кранов;
• несущие балки мостовых кранов;
• в машиностроении – рамы автомобилей и вагонов;
• для армирования стенок шахт .

Изготовление двутавровых балок

Изготовление этих профилей производится на рельсобалочных станах горячей прокатки. Это дорогостоящий и сложный в наладке агрегат. Заготовкой для балок, в зависимости от их размера, являются слябы или квадрат для более мелких размеров.

Заготовка поочередно проходит через клети прокатного стана, постепенно принимая необходимые размеры и вырастая в длину. Клеть представляет собой агрегат, включающий в себя привод и несколько водоохлаждаемых валков, от клети к клети размер валков уменьшается, за счет обжатия валками заготовка принимает необходимые размеры балки.

Горячая прокатка – основной способ производства двутавров. Станы имеют очень высокую производительность и обеспечивают высокую точность размеров. Профили производятся в соответствии с действующими государственными стандартами и невозможно произвести нестандартные размеры без очень больших затрат времени и средств.

Одним из недостатков горячекатаных профилей являются дефекты на их поверхности в виде окалины. Расчет двутавровой балки, как правило, производится на прочность и прогиб.

Двутавровые балки могут производиться:

• из конструкционных марок сталей;
• из низколегируемых сплавов.

Также бывают деревянные, алюминиевые двутавры.

Классификация и разновидности балок. Маркировка

Двутавры разделяются на несколько видов по следующим параметрам:

1. Геометрические размеры.
2. Форма.
3. Применяемость.

Одним из основных параметров балок является их высота. Она измеряется расстоянием между несущими гранями полок. В наименовании балки размер указывается в сантиметрах.

Например: балка 16 имеет расстояние между полками 160 миллиметров.

Это число – «номер высоты» — изменяется в диапазоне от 10 до 100 в соответствии с гомологическим рядом размеров, определяемым ГОСТами. Производство изделий, не входящих в гомологический ряд может быть осуществлено по согласованию с заказчиком.

Особенности различных конструкций двутавров обозначаются буквенными маркировками:

Когда нужна точная маркировка балок, применяются дополнительные цифровые маркировки.

Например: 27Б1 и 27Б2. При этом первая имеет высоту 268 мм, а вторая – 270. А стенка балки 27Б2 на 1,2 мм толще, чем в первом варианте.

Двутавры с параллельными полками

Балки с параллельными (внутренними и наружными) гранями производятся в соответствии с требования ГОСТ 26020-82.

Двутавры с внутренними полками с уклоном по отношению к наружным

Таблица 1

Размеры, масса и количество метров в тонне двутавров по и ГОСТ

Таблица 2

По таблице можно определить сколько весит метр длины балки, нужного двутавра.

Двутавры сварные

Сварная балка – конструкция из стального листового проката с мехсвойствами, соответствующими аналогичным горячекатаным профилям подобных размеров. Предельно допустимые отклонения в размерах такие же, что и в требованиях и для горчекатанных балок.

Определяющими преимуществами сварных конструкций является их гораздо более низкая себестоимость и вариативность в заданных требованиях, что достигается за счет :

• подбор комбинированного сечения с учетом специфических требований заказчика;
• применение в конструкции листового металла различных марок стали для улучшения механических свойств;
• возможность исполнения изделий несимметричной формы;
• усиления несущей способности ;
• возможность применения элементов конструкции увеличенной длины, что ведет к ее упрощению;
• рациональное использования металла за счет подетального изготовления элементов конструкций;

Сравнительная таблица сортамента горячекатаных и сварных балок:

Таблица 3

Некоторые особенности технологии
производства сварных двутавров

• • сварка продольного шва полка-стойка на машине непрерывной сварки;
  • правка – устранение «грибовидности» полки, образовавшей после провара шва;
  • переворот профиля на 180 о по вертикали;
  • сварка второго шва;
  • правка второго сварного соединения.

1. Сварные швы подвергаются контролю неразрушающими методами в соответствии с действующими стандартами. Обнаруженные дефекты устраняются, и профиль проверяется повторно.
2. На поверхности изделий не допускаются поверхностные дефекты в виде трещин, закатов, плен, рванин. При обнаружении таких дефектов они подвергаются ремонту механическим способом. При этом предельно допустимые отклонения по размерам изделия не должны превышать допусков для стального листа, из которого изготовлен профиль.

Примечания

Номенклатура и область применения двутавровых балок весьма разнообразна . Появление сварных профилей в свое время было обусловлено отказам Нижнетагильского меткомбината от производства тяжелых балок номерами от 70 до100. Потребность же в них не снижалась, а росла по мере развития строительной отрасли. Поэтому возникли сварные профиля.

Второй причиной их популярности можно считать высокую вариативность изготовления, в том числе в нестандартных размерах. Если для этого необходимо перевооружать рельсобалочный стан комплектом прокатного инструмента, то в случае со сваркой этого не происходит, производство удешевляется. Этот же подход способствовал снижению металлоемкости строительства, что приводило к экономии средств. Стоимость, цена балки двутавровой зависит от параметров изделия и вида стали.

В представленном прайс-листе представлена балка двутавровая, цена которой зависит способа изготовления, маркировки и размеров.

В нашей компании можно заказать и купить балку двутавровую необходимого веса и размера. Заказ можно оформить прямо на сайте или позвонив в офис компании по номеру телефона: +7 495 999-18-19.

Балка двутавровая - изделие сортового проката, изготовленное из углеродистой или низколегированной профильной стали с сечением в виде буквы «Н». Особая форма двутавровой балки придает конструкции, в которой она применяется, дополнительную жесткость, что позволяет ей принимать значительные нагрузки.

Двутавры из углеродистых марок стали, как правило, применяются при строительстве внутренних конструкций, которые защищены от агрессивного воздействия внешней среды. Двутавровые балки из низколегированной стали используются при возведении наружных конструкций, в том числе с повышенными требованиями к прочности.

Виды двутавровых балок

Двутавры могут быть горячекатаными или сварными.

Горячекатаная двутавровая балка (ГОСТ 8239-89) изготавливается методом горячей прокатки из стальной заготовки. Изделие, полученное при помощи термической обработки, не содержит швов, и характеризуется повышенной прочностью и монолитностью.

Сварная двутавровая балка (ГОСТ: 23118, ГОСТ 27772 и ГОСТ 19281, в зависимости от используемого проката) изготавливается методом сварки листового горячекатаного проката. Она имеет швы на поверхности, поэтому для её усиления необходимо дополнительное армирование. Вес сварной двутавровой балки в несколько раз меньше горячекатаной, поэтому ее используют в тех случаях, когда необходимо уменьшить общую массу несущей конструкции.

Классификация и область применения двутавровых балок

Двутавры широко применяются практически во всех сферах строительства, а также при возведении мостов, перекрытий и в качестве направляющих для подъемной техники.

Двутавры с параллельными гранями имеют следующую маркировку:

• К - колонные. Ширина и высота всех граней практически одинаковая. Они устойчивы к сжатию, применяются в качестве перекрытий, а также при возведении дорожных эстакад и стоек.
• Б - нормальные. Применяются в качестве несущего элемента при возведении колонн и опор.
• Ш - широкополочные. Используются в качестве несущих опор и направляющих.
• У - узкополочные. Ширина полок меньше стандартной. Используются в строительстве подвесных путей или рамных каркасов.

Двутавры с наклонными гранями делятся на следующие подвиды:

• Обычные - без маркировки. Наклон граней - 6-12%.
• М - специальные мостовые. Используются при создании подвесных конструкций.
• С - специальные строительные. Широко применяются в шахтном строительстве.

Угол наклона полок подбирается исходя из назначения двутавра.

Частным застройщикам, да и специалистам строительных и конструкторских организаций часто нужно быстро найти информацию об основных характеристиках стальных двутавровых балок, то есть об их размерах. Нередко нужно не менее оперативно сопоставить по этому параметру сразу несколько видов данного металлопроката. Чтобы не искать и поднимать все необходимые для этого стандарты, а потом по ним еще и сравнивать интересующие изделия, хорошо, когда под рукой есть таблицы размеров сразу всех двутавровых балок, как это представлено ниже.

1

Двутавровые балки изготавливают горячекатаными и сварными. Второй тип изделий производится только с полками, грани которых параллельны. Горячекатаные двутавры выпускают и с такими, и с полками, внутренняя плоскость (грань) которых имеет наклон. Почти все горячекатаные двутавры производят по ГОСТам. В соответствии с назначением и исполнением профиля это такие стандарты, как: ГОСТ 8239-89; ГОСТ 19425-74; ГОСТ 5267.5-90; ГОСТ 26020-83.

Двутавровая балка

Также некоторые типы горячекатаных балок производятся по стандартам и документам, которые не являются ГОСТами:

• по СТО АСЧМ 20-63 – профили, аналогичные изделиям ГОСТ 26020;
• по размерной спецификации Р40-2001 – нестандартные профили, аналогичные изделиям ГОСТ 26020 и СТО АСЧМ 20-63;
• по ТУ 14-2-336-78 – двутавровые профили №8 для шарнирных остряков.

Только по одному стандарту – ТУ У 01412851.001-95. Имеется в виду, что только этот стандарт в настоящее время является действующим для сварных балок. Однако некоторые производители делают этот вид двутавров, руководствуясь сортаментом и требованиями ГОСТа 26020 и ряда других стандартов для горячекатаных профилей. Следует отметить, что у двутавров части полок, расположенные по обе стороны от стенки профиля, называются фланцами. Этот термин будет использоваться ниже по тексту.

Так как горячекатаных двутавров больше всего производится, и они чаще используются, то их описание будет более подробным. Ниже приведены данные о размерах и предельно допустимых отклонениях от них для всех горячекатаных балок вышеуказанных стандартов, за исключением профилей ТУ 14-2-336-78. Эти изделия настолько специфичны, что они, скорее всего, никому не попадутся, да и использовать их вряд ли представится возможным. Для сварных двутавров в конце статьи дана таблица с их сортаментом и размерами.

Обозначения размеров балок по тексту и в таблицах такие, как и в стандартах:

• h – высота балки;
• b – ширина полки двутаврового проката;
• s – толщина стенки двутаврового проката;
• t – толщина полки двутаврового проката.

2

Этот стандарт содержит сортамент горячекатаных двутавровых балок высотой в пределах 100–600 мм с полками, внутренние плоскости которых расположены под наклоном 6–12 %. По точности прокатывания эти профили производят следующих видов: В – обычной точности; Б – повышенной.

Двутавры ГОСТ 8239 производят стандартной длиной в пределах значений 4–12 м. Стандартом допускается по согласованию заказчика с заводом-изготовителем выпуск этого проката с длиной, превышающей 12 м. Сортамент (перечень номеров профилей) изготовляемых по этому стандарту двутавровых балок и их остальные размеры в Табл. 1, которая находится в конце статьи. Толщина полок t для двутавров стандарта 8239 указывается и замеряется усредненная. То есть для места на фланце, которое расположено примерно посередине между кромкой полки и стенкой профиля и вычисляется по следующей формуле: (b – s)/4.

Двутавровые балки для строительства

ГОСТ 8239 регламентирует в зависимости от типа точности прокатки следующие предельные отклонения на размеры двутавров. Для высоты профиля h (все значения в мм):

На ширину полки b (все в мм):

По толщине полки t (все в мм):

Для длины (мм):

3

Этот стандарт содержит сортамент горячекатаных специальных двутавровых балок, а также швеллеров с полками, внутренние плоскости которых расположены под наклоном. По точности прокатки эти профили производят следующих видов: В – обычной точности; А – высокой.

Двутавры ГОСТ 19425 изготавливают высотой 140–450 мм и двух типов по назначению: для различных подвесных путей (в обозначении профиля помимо его номера стоит буквенный индекс М) и армирования стволов шахт (С). Эти 2 типа балок, помимо размеров, отличаются еще и наклоном внутренних граней их полок. У изделий М он должен быть не больше 12 %, а у профилей С – не выше 16 %.

Двутавры производят стандартной длиной в пределах 4–13 м. Если заказом предусмотрено, то могут поставляться с отрезками, считающимися, согласно этому ГОСТу, остатками (изделия длиной не меньше 3 м), количество которых не должно превосходить 5 % от веса всей партии. Стандартом допускается по согласованию заказчика с заводом-изготовителем выпуск этого проката с длиной, превышающей 13 м. Сортамент (перечень номеров профилей) изготовляемых по этому стандарту двутавровых балок и их остальные размеры представлены в Табл. 2, которая в конце статьи.

Толщина полок t для двутавров стандарта 19425 указывается и замеряется усредненная. То есть для места на фланце, которое расположено примерно посередине между кромкой полки и стенкой профиля, и вычисляется по следующей формуле: (b – s)/4.

ГОСТ 19425 регламентирует в зависимости от типа точности прокатки следующие предельные отклонения на размеры двутавров. Для высоты профиля, мм:

По ширине полки, мм:

По толщине полки t для профилей всех типоразмеров минусовые допуски установлены в размере –0,06*t (то есть зависят от толщины этого элемента изделия), а плюсовые – ограничиваются допустимыми отклонениями по удельному весу (массе 1 м). Последние не должны превосходить –5–+3 %. Эти отклонения по массе проверяются заводом-изготовителем путем взвешивания партии двутавров весом 20–60 тонн от каждых произведенных 400–500 т продукции либо кусков изделий длиной не меньше 300 мм, которые отбираются во время прокатки через каждые прокатанные 100 штанг (не реже).

По длине предельно допустимые отклонения стандартом 19425 нормируются только для двутавровой продукции мерной и кратной ей длины, и они следующие, мм:

4

Этот стандарт содержит сортамент горячекатаных специальных двутавровых изделий №19 с полками, внутренние плоскости которых расположены под наклоном 10 %. Эти профили предназначены для установки на вагоны в качестве их хребтовой балки. По точности прокатки эти двутавры производят следующих видов: В – обычной точности; Б – повышенной.

Двутавровые балки ГОСТ 5267.5-90

Соответственно, сортамент изготовляемых по этому стандарту двутавровых балок состоит всего из двух профилей №19 – один с повышенной точностью прокатывания (Б), а второй вида В. Номинальные размеры балки, мм:

• h – 190;
• b – 75;
• s – 9;
• t – 9.

Толщина полок t для двутавров этого стандарта указывается и замеряется усредненная. То есть для места на фланце, которое расположено примерно посередине между кромкой полки и стенкой профиля, и вычисляется по следующей формуле: (b – s)/4.

Предельные отклонения для основных размеров сечения балки, мм:

Плюсовые допуски по толщине полок t согласно нормативному документу 5267.5-90 ограничиваются предельно допустимыми отклонениями , которые составляют –5–+3 % от номинальной массы 1 метра – 23,84 кг.

5

Данный стандарт содержит сортамент горячекатаных двутавровых балок высотой в диапазоне значений 100–1000 мм с полками, грани которых параллельные, шириной в пределах 55–400 мм. Все профили ГОСТ 26020 по условиям применения, а также соотношению размеров делят на такие типы, как:

• колонные – К.

балки для проведения строительства

Этот буквенный индекс указывается в обозначении двутавров, то есть стоит сразу за номером его профиля. Балки делают в соответствии с размещенным на предприятии-изготовителе заказом длиной в пределах 6–24 м. Если договором предусмотрено, то могут поставляться с отрезками, количество которых не должно превосходить 5, 8, 12 или 20 % (зависит от линейной плотности отгружаемого профиля) от общей массы поставляемой партии двутавров. Отрезками в ГОСТ 26020 считаются балки длиной не меньше:

• 3 м – для типоразмеров с линейной плотностью, не превышающей 20 кг/м;
• 4 м – типоразмеры с линейной плотностью, превышающей 20 кг/м.

Стандартом допускается производство двутаврового проката ограниченной длины в границах немерной. Сортамент (перечень номеров профилей) изготовляемых по этому стандарту двутавровых балок и их остальные размеры можно найти в Табл. 3, которая в конце статьи. Толщина полок t для двутавров стандарта 26020 указывается и замеряется в том месте на фланце, которое расположено ровно на 1/4 ширины полки от ее кромки и вычисляется по следующей формуле: b/4.

ГОСТ 26020 регламентирует следующие предельно допустимые отклонения на размеры двутавров. Для высоты профиля h (все значения в мм):

Для ширины полки в зависимости от величины номинальной высоты профиля h, мм:

• ±2 – для балок высотой меньше 120 включительно;
• ±3 – для балок высотой больше 120.

Для толщины стенки, мм:

Для толщины полки, мм:

По длине предельно допустимые отклонения стандартом 26020 нормируются только для двутавровой продукции мерной и кратной ей длины, и они следующие, мм:

6

Данный стандарт содержит технические требования к изготовлению и сортамент горячекатаных двутавровых балок высотой в диапазоне значений 100–1000 мм с полками, грани которых параллельные, шириной в пределах 55–400 мм, изготовляемых из низколегированной и нелигированной сталей. Все профили этого СТО АСЧМ по условиям применения, а также соотношению размеров делят на такие типы, как:

• нормальные двутавровые изделия – Б;
• широкополочные двутавровые изделия – Ш;
• колонные – К.

Возведение крыши с помощью балок

Балки делают в соответствии с размещенным на предприятии-изготовителе заказом следующих длин, м:

• мерной – длина профилей в поставляемой партии: 9, 10, 12, 15, 18, 24;
• немерной – длина профилей 4–24;
• ограниченной в границах немерной – длина 4–24;
• мерной с балками немерной длины, количество которых не должно превосходить 5, 8, 12 или 20 % (зависит от линейной плотности отгружаемого профиля) от общей массы поставляемой партии.

По согласованию заказчика с заводом-производителем допускается выпуск проката другой мерной длины в диапазоне значений 8–24 м, но с нормируемым интервалом промежуточных значений этого размерного параметра 0,1 м. Сортамент (перечень номеров профилей) изготовляемых по этому стандарту двутавровых балок и их остальные размеры в Табл. 4, которая в конце статьи. Толщина полок t для двутавров стандарта СТО АСЧМ 20-93 указывается и замеряется на кромке полки.

Данный СТО АСЧМ регламентирует следующие предельно допустимые отклонения на размеры двутавров. Для высоты профиля, толщины его стенки и полки, а также ширины последней такие, как и у балок ГОСТ 26020 (смотреть выше). По длине предельно допустимые отклонения (все размеры в мм):

7

Руководствуясь размерной спецификацией Р40-2001, производят нестандартные горячекатаные балки высотой в диапазоне значений 100–600 мм и с полками, грани которых параллельные, шириной в пределах 100–400 мм. Все профили по условиям применения, а также соотношению размеров делят на следующие типы:

• узкополочные балки – У;
• нормальные балки – Б;
• среднеполочные – Д;
• широкополочные двутавровые изделия – Ш;
• колонные – К.

Длина двутавровых балок

Длина этих двутавров и требования к ней по допускам могут быть как для профилей, изготовляемых по ГОСТ 26020, а также СТО АСЧМ 20-93 (смотреть выше).

Сортамент изготовляемых по спецификации Р40-2001 двутавровых балок и их остальные размеры представлены в Табл. 5 в конце статьи. Предельные отклонения на размеры профилей могут быть такими, как и у балок ГОСТ 26020, а также СТО АСЧМ 20-93 (смотреть выше). Толщина полок t для двутавров спецификации Р40-2001 указывается и замеряется в том месте на фланце, которое расположено ровно на 1/4 ширины полки от ее кромки, и вычисляется по следующей формуле: b/4. Для сварных профилей ТУ У 01412851.001-95 дана только Табл.6 сортамента и размеров. Она в самом конце статьи.

Таблица 1. Размеры двутавровых стальных горячекатаных балок по ГОСТ 8239-89

Таблица 2. Размеры двутавровых стальных горячекатаных балок по ГОСТ 19425-74

Таблица 3. Размеры двутавровых стальных горячекатаных балок по ГОСТ 26020-83

Продолжение табл. 3.

Таблица 4. Размеры двутавровых горячекатаных стальных балок СТО АСЧМ 20-93

Таблица 5. Размеры нестандартных двутавровых балок по размерной спецификации Р40-2001 (соответствуют JIS G 3192, BS 4, ASTM A6)

Примечание. Индексы А, В и С означают отличие по размерам от СТО АСЧМ 20-93: