10 Апр

Двутавровые металлически балки перекрытия

Один из важнейших параметров любого сооружения – его устойчивость, ведь от этого зависит надежность строения и безопасность людей. Обеспечивается стойкость к ветровым и прочим нагрузкам с помощью важнейших конструктивных частей – несущих балок. Они представляют собой горизонтально расположенный между двух опор элемент.

Изначально балки были деревянными – появились они в России еще в XV, когда дома строили, в основном из бревен. Позже для этой цели начали использовать металл, а еще позднее появились изделия металлопроката, которые прочно завоевали позицию лидера в своей области. Сейчас металлические балки собирают их разных типов проката, наиболее популярным является, безусловно, двутавр. Его мы рассмотрим в нашей статье и попробуем разобраться, чем он хорош и каковы его особенности.

Что из себя представляет балка металлическая двутавровая

Это металлический профиль, тип фасонного металлопроката, который имеет сечение в виде буквы Н. Эта необычная форма отличается прекрасными эксплуатационными характеристиками изделия. Может показаться, что профиль с квадратным или прямоугольным сечением более устойчив к нагрузкам, но это не так.

Показатели прочности у двутавровой металлической балки в 30 раз выше, чем у квадратной трубы, а жесткости – в 7 раз. При этом расход стали на производство двутавра ниже, чем для «квадрата». Подбирая размер и толщину стенок в соответствии с длиной пролета и величиной нагрузки, выбирая подходящий тип стали, можно увеличивать мощность несущих конструкций.

Балки для формирования остова здания могут выполняться не только из металла, но и из дерева. Второй вариант более востребован в частном и одноэтажном строительстве. При возведении многоэтажного дома, строительстве мостов и тоннелей прочностных характеристик деревянных балок будет уже недостаточно, поэтому используют двутавровые металлические изделия.

Основная задача балки – поддерживать элементы здания, которые находятся выше. Это могут быть части стен, межэтажные перекрытия, тело моста и пр. Благодаря своей универсальности двутавр получил широкое распространение.

Сферы применения металлических балок перекрытия

Двутавры являются основой для большинства современных сооружений. С давних пор они известны своей надежностью и прочностью, а потому встречаются сейчас практически повсеместно. Основная сфера применения – конечно, промышленное и гражданское строительство:

  • Жилых домов;
  • Коммерческих и производственных помещений;
  • Складских комплексов;
  • Ангаров и технических сооружений;
  • Высотных зданий и башен – тех сооружений, где нагрузка на перекрытия очень большая.

Также металлические двутавровые балки используются:

  • В сельском хозяйстве (для строительства конструкций для обслуживания хозяйств);
  • В горнодобывающей промышленности (для укрепления шахт и тоннелей);
  • В транспортной отрасли – балки перекрытий служат для возведения тоннелей, железнодорожных и автомобильных мостов;
  • В вагоно- и машиностроении;
  • В строительстве и реконструкции объектов энергетики (ТЭЦ, ГЭС и пр.);
  • При возведении станций метрополитена.

Существуют и некоторые ограничения использования металлических балок для перекрытий: нецелесообразно укладывать двутавры в качестве несущих элементов в небольших кирпичных домах. Стены могут не выдержать массы балки, да и с точки зрения затрат это не рационально.

Производство металлических двутавровых балок перекрытия

Поскольку данные изделия широко применяются во многих направлениях промышленности и строительства, металлургическая отрасль сейчас активно изготавливает этот вид проката. Сырьем выступает сталь разных марок – углеродистая и низколегированная.

Процесс изготовления балки горячекатанным способом выглядит так: берется брусок металла, загружается в прокатный стан, затем разогревается до нужно температуры, расплющивается и вытягивается на оборудовании. Получается двутавровый профиль.

Металлические балки перекрытий производятся в соответствии со стандартами:

  • ГОСТ 8239-89 Двутавры стальные горячекатаные,
  • ГОСТ 19281-89 Прокат из стали повышенной прочности,
  • ГОСТ 19425-74 Балки двутавровые и швеллеры стальные специальные.

Помимо горячекатанного способа существует также и сварной. О различиях этих типов двутавров мы напишем ниже.

Преимущества использования металлических двутавровых балок

  • Надежность и прочность, которая достигается за счет особенного вида сечения;
  • Возможность укладки на большие пролеты (до 24 м);
  • Экономичный расход металла (в сравнении с другими видами балочных перекрытий), а значит, минимально возможный вес конструкций при рассчитанных нагрузках.

Особенности, которые следует учитывать:

  • Особенности, которые следует учитывать:
  • Их сложно разрезать на части, поэтому обычно все размеры снимаются максимально точно, и металлический двутавр изготавливается в соответствии со снятыми мерками;
  • Это приводит к тому, что ошибки на этапе расчетов и проектирования перекрытий недопустимы, их цена может быть очень высокой;
  • Подверженность металла коррозии, однако современные способы обработки балок помогают нивелировать этот недостаток.

Виды двутавровых металлических балок перекрытия

Основной критерий классификации этих изделий – способ производства.

Горячекатанные двутавры

Производятся путем проката болванки из стали через специальный станок. Горячекатанные металлические балки намного прочнее сварных и холоднокатанных (гнутых из листов материала), так как создаются из цельных заготовок. При этом важно учитывать степень жесткости, направление использования, класс изделия.

Среди достоинств этого типа балок нужно отметить:

  • Монолитность;
  • Простота и дешевизна производства;
  • Отсутствие швов.

Недостатки горячекатанных балок перекрытия:

  • Большая толщина стенок. Она увеличивает вес изделия, а значит, повышается масса конструкции, возрастает нагрузка на другие элементы, на опоры. Это провоцирует усложнения фундамента, армированного пояса, а значит, рост расходов.
  • Ограниченность габаритов. На производствах в России максимально возможные размеры балок – ширина полки не более 400 мм, а длина всегда фиксирована – 12 м. Поэтому если параметры вашего дома другие, придется выбрасывать отходы, а это значит, итоговая себестоимость строительства возрастет.
  • Купить металлические балки можно только на заводе. Горячекатанные изделия производятся только крупными предприятиями. Если поблизости участка строительства таковые имеются, то это хорошо, иначе придется заложить в смету дополнительные расходы на транспортировку.

Сварные двутавровые балки

Их получают путем соединения 3 плоских элементов. Дополнительно для усиления конструкции добавляют ребра жесткости, которые помогают повысить эксплуатационные характеристики. Преимущества этого типа балок:

  • Можно подобрать индивидуальные размеры. Здесь возможно учесть нужные параметры длины, ширины полки и высоты стенки. Уплачивая соответствующую цену, заказчик получает действительно то, что ему подходит и соответствует проекту здания.
  • Относительно небольшой вес. Сварная балка легче горячекатанной, поэтому процесс монтажа будет проходить немного проще.
  • Дополнительные конструкционные особенности. Добавить к стандартному чертежу можно фланцевые соединения, ребра жесткости. При изготовлении можно сразу выполнить перфорацию для последующего крепления. Нужно только учитывать, что добавление конструкционных элементов увеличивает расход материала и повышает цену изделия.

Среди недостатков сварных балок перекрытий нужно упомянуть наличие швов. Это значительно снижает прочность несущего элемента, а особенно в том случае, если сварка имеет дефект. Поэтому к покупке и выбору изделий, выполненных данным методом, нужно относиться с особенной ответственностью.

Маркировка двутавровых металлических балок

В зависимости от ширины и толщины полок, стенки, внутреннего и внешнего радиуса, а также уклона сторон полки все изделия делятся на классы.

  1. Обычный двутавр (маркируется буквой Б). Подходит для жилых и производственных помещений, наиболее часто используется для укрепления проемов и перекрытий. Не рекомендуется использовать его в необработанном виде: только с антикоррозийным покрытием. Наилучшим вариантом будет монтаж двутавра Б в составе монолитных железобетонных конструкций.
  2. Колонный (К). Используется в строительстве зданий, производственных цехов, мостов и виадуков для установки колонн. Он полезен там, где в силу определенных причин нельзя установить железобетонные опоры.
  3. Широкополочный двутавр (Ш). Используется в качестве отдельной и самостоятельной балки, так как его усиленная конструкция адаптирована под большие нагрузки.

Все двутавровые металлические изделия делятся на 2 типа: с параллельным и с наклонным расположением полок. Вторая категория также маркируется по-разному:

  • Специальные (М) – нужны для возведения сложных подвесных конструкций: мостов, виадуков;
  • Специальные (С) – подходят для специфических конструкций. Такие двутавры могут иметь высокую стенку, но узкие полки. Такие балки подходят для укрепления стволов шахт, промышленных лифтов и т.д.
  • Обычные (без особой маркировки).

В соответствии с ГОСТами всем металлическим балкам присваивают определенный класс, обозначаемый числом: 10, 12, 14, 16, 18, 20, 22, 24, 27, 30, 33, 36, 40, 45, 50, 55, 60. Таблица соотношения типоразмера, массы и габаритных параметров приведена ниже.

Металлические балки перекрытия

Особенности расчета и монтажа металлических балок перекрытия

При проектировании зданий важная часть работ отводится под вычисление параметров несущих конструкций. Чтобы понять, какого типа и размера двутавр необходим в конкретном случае, проводят вычисления:

  • Планируемая нагрузка;
  • Расчет балки на прогиб;
  • Расчет на жесткость.

Необходимо учитывать материалы, из которых возводятся перекрытия, а также площадь помещения. По результатам вычислений можно, зная цену на металлический двутавр, вычислить расходы на монтаж балок.

Подъем тяжелых изделий производится с помощью кранов, специальных механизмов. Скрепление балок между собой осуществляется чаще всего сваркой, болтами или клепками. Для большей надежности места стыков иногда усиливают стальными пластинами.

Параметры выбора металлических балок перекрытия

  1. Обращайте внимание на маркировку изделий и следите, чтобы приобретаемые прокатные элементы соответствовали ваших целям и задачам. Несоблюдение правил применения двутавровых балок может привести к очень плачевным последствиям.
  2. Когда покупаете металлопрокат, следите, чтобы на продукции не было ржавчины. Лучше разузнать, какие были условия хранения двутавровых балок в рассматриваемой для сотрудничества торговой компании. Если возникли сомнения или на поверхности металла обнаружились даже небольшие пятнышки ржавчины, лучше не покупать такие балки. Их использование в строительстве может быть ограничено. Дело в том, что двутавры чаще всего применяют в зданиях без обработки, и отследить в дальнейшем развитие коррозии бывает сложно. Лучше сразу исключить такую возможность.
  3. Обязательно сверяйте характеристики представленных изделий и сферы применения. Все они четко определяются стандартами, поэтому не следует слепо верить словам продавцов.

При выборе двутавровых металлических балок для перекрытий нужно ответственно отнестись к вопросу покупки, поскольку решающее значение играет все-таки не цена, а качество продукции и ее характеристики.

Оставьте заявку и мы свяжемся с вами в ближайшее время

Мы свяжемся с вами в ближайшее время

Оставьте нам сообщение и мы свяжемся с вами в ближайшее время

Мы свяжемся с вами в ближайшее время

Оставьте заявку и мы свяжемся с вами в ближайшее время

Мы свяжемся с вами в ближайшее время

Оставьте заявку и мы свяжемся с вами в ближайшее время

Мы свяжемся с вами в ближайшее время

Оставьте заявку и мы свяжемся с вами в ближайшее время

Мы свяжемся с вами в ближайшее время