Двутавровая балка или двутавр – это профилированное изделие, которое может изготавливаться из дерева (реже) или из черного металла (чаще). Свое название оно получило в силу особенностей Н-образного профиля. От латинского языка «taurus» – телец (ассоциация с рогами). Главное преимущество двутавра – это его высокая прочность. Если исходить из одинаковой площади сечения, то двутавровая балка в 7 раз прочнее в сравнении с профилированной квадратной трубой.
Изделия могут быть сварными или горячекатными, что определяет их технические и эксплуатационные характеристики. Их параметры и требования качества регламентируются государственным стандартом ГОСТ Р 57837-2017. Области применения весьма обширны – это строительство, машиностроение, кораблестроение и другие сферы. Преимущественно двутавровые балки используются при построении перекрытий, горизонтальных и вертикальных несущих элементов каркасов.
Виды и маркировка двутавров
Классифицировать изделия можно по следующим характеристикам:
- Способ производства – горячая прокатка на рельсобалочных станках из заранее подготовленных слябов или сварка из стальных полос заданной толщины и ширины;
- Марки стали – в производстве применяются углеродистые (обыкновенного качества), низколегированные, конструкционные легированные стали с разными эксплуатационными характеристиками;
- Размеры и технические характеристики – толщина, ширина и высота стенки и полок, общая длина балки, вес и ее несущая способность.
В маркировке всегда присутствует высота профиля, указанная в сантиметрах, буквенное определение (У – узкополочные, Б – нормальные, Д – среднеполочные, Ш – широкополочные и К – опорно-колонные). В опорно-колонных балках ширина полок равна высоте профиля, что обеспечивает повышенное сопротивление скручиванию. Также в маркировке указывается марка стали и ГОСТ, в соответствии с которым изготавливается изделие.
Технические и эксплуатационные характеристики
В соответствии со стандартом ГОСТ Р 57837-2017 приняты следующие размерные диапазоны двутавров:
- Высота (h) – 100-780 мм;
- Ширина полки (b) – 55-435 мм;
- Толщина полки (t) – 5.1-146 мм;
- Толщина стенки (s) – 3.8-96 мм.
Эти параметры применимы в первую очередь к горячекатным изделиям. Они могут быть обычной или высокой точности, с уклонов внутренних граней полок в пределах 6—12 %, стандартной длиной 4-12 метров. Максимальный вес одного погонного метра колонного двутавра может достигать 1332 кг, широкополочного – 518 кг, нормального – 195 кг.
Максимальная нагрузка на балку рассчитывается индивидуально по ее техническим характеристикам для вычисления прогиба. В зависимости от условий эксплуатации изделие может проходить гальваническое или горячее цинкование, обработку барьерными защитными составами для предотвращения коррозии.
Плюсы и минусы сварных и горячекатных двутавров
У горячекатной двутавровой балки выше прочность. Отсутствие сварных швов (монолитность) обеспечивает равномерность физико-механических свойств металла, отсутствие слабых мест, более подверженных коррозионным процессам. Однако у них есть один минус – они выпускаются строго в сортаменте, утвержденном стандартов ГОСТ. То есть, не подходят для решения специфических задач.
Сварная балка несколько уступает по прочности горячекатному изделию, но у нее есть свои преимущества, а именно:
- Она может быть биметаллической – для ее изготовления могут использоваться полосы с разными физико-механическими свойствами, изготовленные из разных марок стали;
- Есть возможность изготовления балок с произвольными размерами, не регламентированными по ГОСТ. Одна полка может быть шире другой, что может потребоваться для решения сложных технологических и инженерных задач;
- У таких изделий более чистая поверхность без окалин, есть возможность смещения стенки (изготовления балки с нестандартным профилем).
Выбор зависит от конкретных условий эксплуатации, специфики проекта, расчетных нагрузок в контрольных точках и т.п.
Области применения
Двутавр используется в каркасном строительстве складов, ангаров, производственных комплексов. Благодаря высокой несущей способности находит применение в возведении мостов, виадуков, эстакад. Без него не обходятся такие отрасли, как машиностроение, кораблестроение, горнодобывающая промышленность (укрепление шахтных стволов). Изделия ложатся в основу конструкций мостовых кранов, монорельсовых подъемников.
Заказать двутавровые балки можно на заводе металлоконструкций «Северозапад». Предприятие поставляет, как стандартные изделия по типоразмерам стандарта ГОСТ, так и изготавливает их на заказ по индивидуально разрабатываемым чертежам.
