Сортамент стальных двутавров — таблица, гост

Характеристики изделий

Поскольку двутавровые балки выбираются для сооружения ответственных конструкций, их производство подчиняется требованиям ГОСТов

Каждая мелочь имеет значение, поэтому важно знать требования, предъявляемые к данному строительному изделию. К примеру, учитывается уклон граней полок

Этот показатель не должен превышать 12% в случае с горячекатаной продукцией

Принимается во внимание и допустимый момент инерции. Размеры и вес двутавровых балок указаны в специальных таблицах.

Производится и расчет таких параметров, как кривизна дуги и допустимый прогиб стенки. Их необходимо учитывать в первую очередь. Допустимой кривизной дуги является показатель 0,2% от общей длины изделия. Двутавры могут выполняться двух видов – обычной и повышенной точности. Однако существует еще и стандарт для горячекатаных изделий. Такие балки делятся на несколько видов:

• для подвесных путей;
• модели, которые используются для укрепления стволов шахт;
• швеллера из металла, которые используются в автомобильной промышленности.

При покупке двутавровых балок следует смотреть на их номер. По нему можно выяснить такую характеристику, как высота профиля. Кроме того, так можно определить работоспособность двутавра. Если фактические и расчетных характеристики балок расходятся больше, чем на 5%, такой элемент нельзя применять при устройстве различных конструкций. Это связано с тем, что он просто не сможет выдержать нагрузку.

ГОСТ 26020-83 — Двутавры стальные горячекатаные с параллельными гранями полок

Теоретическая масса 1 погонного метра балки по ГОСТ 26020-83

Наименование	Размеры балки, мм	Вес метра, кг	Метров в тонне
h	b	s	t
Балка 10 Б1	100	55	4,1	5,7	8.100	123.46
Балка 12 Б1	117,6	64	3,8	5,1	8.700	114.94
Балка 12 Б2	120	64	4,4	6,3	10.400	96.15
Балка 14 Б1	137,4	73	3,8	5,6	10.500	95.24
Балка 14 Б2	140	73	4,7	6,9	12.900	77.52
Балка 16 Б1	157	82	4	5,9	12.700	78.74
Балка 16 Б2	160	82	5	7,4	15.800	63.29
Балка 18 Б1	177	91	4,3	6,5	15.400	64.94
Балка 18 Б2	180	91	5,3	8	18.800	53.19
Балка 20 Ш1	193	150	6	9	30.600	32.68
Балка 20 К1	195	200	6,5	10	41.500	24.1
Балка 20 К2	198	200	7	11,5	46.900	21.32
Балка 20 Б1	200	100	5,6	8,5	22.400	44.64
Балка 23 Ш1	226	155	6,5	10	36.200	27.62
Балка 23 К1	227	240	7	10,5	52.200	19.16
Балка 23 Б1	230	110	5,6	9	25.800	38.76
Балка 23 К2	230	240	8	12	59.500	16.81
Балка 24 ДБ1	239	115	5,5	9,3	27.800	35.97
Балка 26 Ш1	251	180	7	10	42.700	23.42
Балка 26 Ш2	255	180	7,5	12	49.200	20.33
Балка 26 К1	255	260	8	12	65.200	15.34
Балка 26 Б1	258	120	5,8	8,5	28.000	35.71
Балка 26 К2	258	260	9	13,5	73.200	13.66
Балка 26 Б2	261	120	6	10	31.200	32.05
Балка 26 К3	262	260	10	15,5	83.100	12.03
Балка 27 ДБ1	269	125	6	9,5	31.900	31.35
Балка 30 Ш1	291	200	8	11	53.600	18.66
Балка 30 Ш2	295	200	8,5	13	61.000	16.39
Балка 30 Б1	296	140	5,8	8,5	32.900	30.4
Балка 30 К1	296	300	9	13,5	84.800	11.79
Балка 30 Б2	299	140	6	10	36.600	27.32
Балка 30 Ш3	299	200	9	15	68.300	14.64
Балка 30 К2	300	300	10	15,5	96.300	10.38
Балка 30 ДШ1	300,6	201,9	9,4	16	72.700	13.76
Балка 30 К3	304	300	11,5	17,5	138.720	7.21
Балка 35 Ш1	338	250	9,5	12,5	75.100	13.32
Балка 40 Ш1	338	300	9,5	14	96.100	10.41
Балка 35 Ш2	341	250	10	14	82.200	12.17
Балка 35 К1	343	350	10	15	109.700	9.12
Балка 35 Ш3	345	250	10,5	16	91.300	10.95
Балка 35 Б1	346	155	6,2	8,5	38.900	25.71
Балка 35 К2	348	350	11	17,5	125.900	7.94
Балка 35 ДБ1	349	127	5,8	8,5	33.600	29.76
Балка 35 Б2	349	155	6,5	10	43.300	23.09
Балка 35 К3	353	350	13	20	144.500	6.92
Балка 36 ДБ1	360	145	7,2	12,3	49.100	20.37
Балка 40 Б1	392	165	7	9,5	48.100	20.79
Балка 40 Ш2	392	300	11,5	16	111.100	9
Балка 40 К1	393	400	11	16,5	138.000	7.25
Балка 40 Б2	396	165	7,5	11,5	54.700	18.28
Балка 40 Ш3	396	300	12,5	18	123.400	8.1
Балка 40 ДШ1	397,6	302	11,5	18,7	124.000	8.06
Балка 40 ДБ1	399	139	6,2	9	39.700	25.19
Балка 40 К2	400	400	13	20	165.600	6.04
Балка 40 К3	409	400	16	24,5	202.300	4.94
Балка 40 К4	419	400	19	29,5	242.200	4.13
Балка 40 К5	431	400	23	35,5	291.200	3.43
Балка 45 Б1	443	180	7,8	11	59.800	16.72
Балка 45 Б2	447	180	8,4	13	67.500	14.81
Балка 45 ДБ1	450	152	7,4	11	52.600	19.01
Балка 45 ДБ2	450	180	7,6	13,3	65.000	15.38
Балка 50 Ш1	484	300	11	15	114.400	8.74
Балка 50 Ш2	489	300	14,5	17,5	138.700	7.21
Балка 50 Б1	492	200	8,8	12	73.000	13.7
Балка 50 Ш3	495	300	15,5	20,5	156.400	6.39
Балка 50 Б2	496	200	9,2	14	80.700	12.39
Балка 50 ДШ1	496,2	303,8	14,2	21	155.000	6.45
Балка 50 Ш4	501	300	16,5	23,5	174.100	5.74
Балка 55 Б1	543	220	9,5	13,5	89.000	11.24
Балка 55 Б2	547	220	10	15,5	97.900	10.21
Балка 60 Ш1	580	320	12	17	142.100	7.04
Балка 60 Ш2	587	320	16	20,5	176.900	5.65
Балка 60 Б1	593	230	10,5	15,5	106.200	9.42
Балка 60 Ш3	595	320	18	24,5	205.200	4.87
Балка 60 Б2	597	230	11	17,5	115.600	8.65
Балка 60 Ш4	603	320	20	28,5	234.200	4.27
Балка 70 Ш1	683	320	13,5	19	169.900	5.89
Балка 70 Б1	691	260	12	15,5	129.300	7.73
Балка 70 Ш2	691	320	15	23	197.600	5.06
Балка 70 Б2	697	260	12,5	18,5	144.200	6.93
Балка 70 Ш3	700	320	18	27,5	235.400	4.25
Балка 70 Ш4	708	320	20,5	31,5	268.100	3.73
Балка 70 Ш5	718	320	23	36,5	305.900	3.27
Балка 80 Б1	791	280	13,5	17	159.500	6.27
Балка 80 Б2	798	280	14	20,5	177.900	5.62
Балка 90 Б1	893	300	15	18,5	194.000	5.15
Балка 90 Б2	900	300	15,5	22	213.800	4.68
Балка 100 Б1	990	320	16	21	230.600	4.34
Балка 100 Б2	998	320	17	25	258.200	3.87
Балка 100 Б3	1 006	320	18	29	285.700	3.5
Балка 100 Б4	1 013	320	19,5	32,5	314.500	3.18

Деревянные балки-двутавры – сортамент и практическое применение ↑

Целесообразность применения двутавровых балок из дерева вызывает немало сомнений. В частности, многие недоумевают, чем они отличаются от простых деревянных брусьев. Ответ на эти сомнения кроется опять-таки в особой конструкции двутавра, который в данном случае состоит из двух деревянных полок и фанерной стенки – за счет этого он способен выдержать изгибающую нагрузку, в несколько раз большую, чем монолитная балка с простым сечением.

Деревянные двутавры – новинка на рынке стройматериалов

Ассортимент этого стройматериала достаточно хорошо проработан и позволяет его применять как несущий элемент не только перекрытий и стропильных систем, но и каркасов стен и крыш. Так, различают следующие серии деревянных двутавров:

• клееная (БДК) – балка склеивается из конструктивных элементов синтетическими смолами под высоким давлением и предназначена для использования в коротких пролетах;
• клееная усиленная (БДКУ, БДКУ-Л) – благодаря увеличенной ширине полки (64 мм) балки этой серии имеют достаточную площадь для гвоздевого крепления и могут быть применены на длинных пролетах;
• клееная широкая (БДКШ, БДКШ-Л) – отличаются еще более широкой полкой (89 мм), поэтому серия предназначена для использования в конструкциях, испытывающих крайне высокую нагрузку, стропильных системах или на сверхдлинных пролетах;
• стеновая усиленная (СДКУ, СДКУ-Л) – этот вид балок используется в каркасе стен в качестве его основы;
• стеновая широкая (СДКШ, СДКШ-Л) – стойки с такой маркировкой применяются для изготовления стеновых панелей.

Литера Л в конце маркировки означает, что балка изготовлена из высокопрочного бруса LVL, что придает ей прочность, превышающую обычную в 1,25–1,5 раза. Стандартная длина балок – 6 м, тогда как серии БДКУ-Л и БДКШ-Л выпускаются в длинах от 6,5 до 8 м. Их высотный ряд выглядит таким образом: 241 мм, 302 мм, 356 мм, 406 мм, 457 мм.

Каркасное здание из двутавровых балок

Монтаж перекрытия их двутавров

Конечно, система двутавровых деревянных конструкций не может в полном объеме заменить металл и железобетон, однако они остаются лидером среди современных и надежных стройматериалов благодаря целому ряду технических и эксплуатационных характеристик:

• универсальность применения – такие двутавры пригодны для строительства каркасных, кирпичных, блочных и деревянных домов;
• малая масса опорного стержня (6-метровая балка весит в среднем около 40 кг), позволяющая вести монтаж без привлечения спецтехники;
• высокая скорость монтажа и его простота – опытный монтажник за день может перекрыть весь дом с помощью простого плотницкого инструмента;
• широкий выбор производственных серий и солидная номенклатура размеров;
• низкая теплопроводность и водоустойчивость (при условии достаточной просушки древесины).

К условным минусам деревянного двутавра следует отнести зависимость его надежности от условий производства: качества и сорта древесины, из которой изготовлены опорные части и стойки балки, термостойкости и пластичности клеящей массы, точности геометрических размеров и сборки элементов.

Так же, как и в случае с металлическими двутаврами, подбор размеров деревянного двутавра ведется исходя из расчетной и нормативной нагрузки, условий эксплуатации, шага балок и длины пролета. В отдельных случаях допустимо воспользоваться табличными данными, предлагающими готовые технические решения. Однако ввиду особой ответственности перекрывающих и стропильных конструкций, эти параметры рекомендуется сверить у профессионального архитектора.

Таблица 1: Подбор типоразмера деревянного двутавра при устройстве перекрытия

Таблица 2: Подбор типоразмера деревянной двутавровой балки при устройстве наклонных стропил

Установку двутавров производят с помощью временных крепежных элементов, которые в дальнейшем заменяются стационарными.

Эксплуатировать поверхность до того времени, как смонтирована обвязка и не установлены постоянные закрепления, запрещено. Тщательно рассчитанные и грамотно собранные конструкции из двутавров отличаются надежностью, долговечностью и высокой несущей способностью.

Сортамент стальных горячекатаных двутавров

Двутавр – изделие с профилем Н-образной формы, благодаря уникальной прочности широко востребованное в строительстве и других промышленных отраслях. Нагрузка, которую может принять двутавровая балка, во много раз превышает усилие, выдерживаемое прямоугольной трубой с такой же площадью сечения.

Наиболее массово используется профильная продукция из углеродистой или низколегированной стали 09Г2С, способной выдерживать рабочие температуры от -70°C до +450°C. Двутавровые балки применяются в строительстве объектов гражданского, военного, промышленного назначения, шахт, при сооружении конструкций, испытывающих динамические нагрузки – мосты, опоры.

Сортамент горячекатаных стальных двутавров с наклонной внутренней стенкой полки

ГОСТ 8239-89 нормирует производство горячекатаных балок Н-образного профиля с уклоном внутренних граней полок.

Основные характеристики продукции:

• высота двутавра – 100-600 мм;
• длина балок – 4-12 м, более – по заказу;
• уклон граней – 6-12°;
• по точности проката – повышенной (Б) и обычной (В).

Таблица размеров и весов двутаврового горячекатаного металлопроката с уклоном внутренних граней полок 6-12° согласно ГОСТу 8239-89 (справочная величина для плотности 7850 кг/м3)

Номер двутавра	Размеры, мм	Масса 1 м, кг
Высота, h	Ширина, b	Толщина стенки, s	Толщина полки (усредненная величина), t
10	100	55	4,5	7,2	9,5
12	120	64	4,8	7,3	11,5
14	140	73	4,9	7,5	13,7
16	160	81	5	7,8	15,9
18	180	90	5,1	8,1	18,4
18а	180	100	5,1	8,3	19,9
20	200	100	5,2	8,4	21,0
20а	200	110	5,2	8,6	22,7
22	220	110	5,4	8,7	24,0
22а	220	120	5,4	8,9	25,8
24	240	115	5,6	9,5	27,3
24а	240	125	5,6	9,8	29,4
27	270	125	6	9,8	31,5
27а	270	135	6	10,2	33,9
30	300	135	6,5	10,2	36,5
30а	300	145	6,5	10,7	39,2
33	330	140	7	11,2	42,3
36	360	145	7,5	12,3	48,6
40	400	155	8,3	13	57
45	450	160	9	14,2	66,5
50	500	170	10	15,2	78,6
55	550	180	11	16,5	92,7
60	600	190	12	17,8	108

В ГОСТе 19425-74 (проверен и продлен в 1985 году) регламентируется выпуск специальных двутавровых балок с наклоном внутренних граней полок:

• М – балки монорельсовые двутавровые, предназначены для обустройства подвесных путей, изготовления мостовых и козловых кранов. Уклон граней – не более 12°, сортамент – 18М, 20М, 24М, 30М, 36М, 45М;
• С – прокат, предназначенный для армирования шахтных стволов, угол наклона граней – до 16°, сортамент – 14С, 20С, 22С, 27С, 36С.

Эти нормативные документы немного различаются по сортаменту и характеристикам крупных профилей. В России на базах металлопроката, как правило, представлена продукция по СТО АСЧМ 20-93, особенно это касается профиля выше 16 номера.

Высота широкополочного двутавра колеблется в пределах 100-1000 мм, ширина полок – 55-400 мм, длина балок согласно ГОСТу 26020 – 6-24 м. Типы этой продукции:

• Б – нормальный;
• Ш – широкополочный, может использоваться без дополнительного закрепления, часто служит основой для укладки стального листа и железобетонных плит, сортамент широкополочного двутавра включает изделия высотой от 193 до 718 мм;
• К – колонный, имеет повышенную толщину стенок, используется для создания вертикальных опор, в качестве элемента стоек, имеющих различную геометрию;
• Д – дополнительная серия.

Сварной двутавр: особенности производства и преимущества

Применение сварной технологии позволяет получать более широкий, по сравнению с горячей прокаткой, ассортимент продукции. Перспективный вариант – бистальные балки, в которых напряженные элементы изготавливаются из более прочных и дорогих сталей. Для производства менее нагруженных элементов применяют более дешевые листовые малоуглеродистые стали.

Экономия составляет 5%, по сравнению с изготовлением продукции только из высокопрочной стали. Технологией сварки получают балки – тонкостенные, усиленные, перфорированные, переменного сечения, разнополочные.

Производство такой продукции осуществляется согласно ТУ производителя с ориентацией на сортамент балочного двутавра по ГОСТу 26020-83 и СТО АСЧМ 20-93.

Основные стадии производственного процесса:

• резка заготовок;
• сборка;
• сварка под флюсом, после которой в результате тепловых деформаций возникает грибовидный профиль;
• дополнительная обработка для исправления геометрии профиля.

Преимущества сварных двутавровых балок

• Продукция может изготавливаться любого заказанного размера, что обеспечивает практически безотходное производство.
• Размеры сечения могут быть переменными в зависимости от планируемых нагрузок, что позволяет снизить массу и стоимость конструкции.
• Использование сварного профиля дает возможность сделать архитектуру сооружений более разнообразной.

Производство согласно требованиям ГОСТ

Как и любой подобный продукт, сортамент двутавров ГОСТ (ГОСТ 535-88, ГОСТ 19281-89, ГОСТ 27772-88, ГОСТ 7566-81) подчиняется общим стандартам качества. Но на этом регламент на данную продукцию не ограничивается, дополнительными нормативами являются: СТО АСЧМ 26020-83, 20-93, 20, 89.

Само производство двутавра происходит в несколько этапов:

• Из листового металла, при помощи термической резки, производят заготовки соответствующей длины и ширины. Современные станки с ЧПУ имеют несколько «ножей» (резаков), что позволяет резать лист метала сразу в нескольких направлениях, и за один подход получать сразу готовую заготовку. В зависимости от толщины листа регулируется скорость резки, которая может достигать 1м в минуту.
• Обязательный элемент – фрезерная обработка кромок, которая способствует улучшению при сварке стенки и полки стального двутавра.

Весь сортамент стальных двутавров собирается при помощи специального оборудования, методом сжимания. Такой способ позволяет не только упростить и снизить затраты на производство, но и повысить эффективность до 3 раз. Производство происходит в 2 этапа, на первом формируют Т-образный профиль, далее его вращают на 180 градусов и завершают сборку

На данном этапе особое внимание уделяется расположению деталей, будущей конструкции. Они должны располагаться перпендикулярно, поскольку от этого зависит надежность конструкции.
Сварка балки.

В соответствии с требованиями ГОСТ и СТО АСЧМ, продукт не должен иметь дефектов и искривлений форм. Но во время сварки двутавр подвергается высоким температурам, которые деформируют его. Поэтому весь сортамент стальных двутавров перед поступление в эксплуатацию проходит через прокатный станок, оснащенный валами, которые исправляют кривизну металла при нагреве.

Профиль двутавров.

Поскольку двутавр применяется как для строительства различных объектов, так и в машиностроении, то и требования к нему будут зависеть от профиля, к котором он применяется.

На следующих фото таблиц, можно видеть значения для нормальных, широкополочных и колонных двутавров в соответсвии с требованиями ГОСт и СТО АСЧМ.

Таблица значений для нормальных сортаментов двутавров.

Значения для широкополочных двутавров.

Таблица значений для колонных двутавров.

Таблица значений для предельных отклонений по размерам и форме поперечного сечения двутавтров.

Общие правила для производителя и заказчика

Производитель должен в обязательном порядке следовать требованиям ГОСТ и СТО АСЧМ при изготовлении горячекатных двутавров. Поскольку данное изделие применяется в основном при крупномасштабном строительстве и является каркасом для построек различной направленности: здания, мосты, эстакады, при монтаже опор и путепроводов, для укрепления шахт. Но довольно редко применяется в частном, малом строительстве (небольшие дома в 1-3 этажа, частные коттеджи). Как было описано выше, двутавр играет чрезвычайно важную роль в строительстве, а, следовательно, помимо производства играет роль и маркировка продукции, которую можно найти в соответсвующем ГОСТе.

Данные обозначения не обходимы по причине широкопрофильного использования двутавров, однако материал, из которого изготовлено изделие, подходит только для определенного вида работ. Следовательно, ошибка в маркировке товара может привести к несчастному случаю, жертв среди строителей или обрушению конструкции со всеми вытекающими последствиями.
Заказчик со своей стороны должен четко формулировать запрос на изготовление двутавров соответственно ГОСТ. Во время приемки, в обязательном порядке должен соблюсти все правила приемки, описанные выше и соотнести результаты с маркировкой товара.

3 Двутавровый прокат ГОСТ 19425

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 %.

Двутавровый прокат ГОСТ 19425

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.

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

Точность прокатки	Допуски для номера профиля
14	18	Св. 18 до 30	36	45
Высокая	±2	–	±3	–	–
Обычная	–	±2,5	–	±3,5	±4

По ширине полки, мм:

Точность прокатки	Допуски для номера профиля
14	18	Св. 18 до 30	36	45
Высокая	+1 –2	–	±3	–	–
Обычная	±2	±2,5	–	±3,5	±4

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:

Виды двутавров

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

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

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

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

Параметры

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

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

Величина данных параметров подбирается исходя из следующих технических условий:

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

Область применения

Главной отраслью потребления двутавра до сих пор остается строительство. В основном его применяют в качестве пролетных балок в промышленных и гражданских помещениях

Двутавр является важной частью арочных перекрытий, мостовых и козловых кранов

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

Виды двутавровых балок

Классифицируется этот вид проката не только по способу изготовления, но и по особенностям конструкции. Балка двутавровая может иметь как параллельные полки, так и расположенные под углом. В последнем случае прокат подразделяется на:

• специальный,
• обычный (с уклоном полок от 6 до 12%).

Специальные балки двутавровые (ГОСТ 19425-74), в свою очередь, классифицируются на:

• предназначенные для армирования стволов шахт (маркируются буквой «С»);
• используемые при изготовлении подвесных путей (буквой «М»).

Балки с параллельными полками (ГОСТ 26020-83) подразделяются на:

• нормальные (маркируются «Б»),
• широкополочные (Ш),
• колонные (К).

Также металлические двутавровые балки могут различаться по толщине полок и стенки.

1 Применение двутавровой балки и основные параметры

Основная функция двутавра при проектировании различных зданий и сооружений – создание надежной и эффективной несущей конструкции. В отличии от бетонных вариантов несущих конструкций, использование двутавровой балки позволяет добиться увеличения ширины пролетов жилых или коммерческих зданий и уменьшить массу основных несущих конструкций. Таким образом, существенно повышается рентабельность строительства.

Двутавровое балки

Двутавровый швеллер выбирается, исходя из длины и веса. Балки могут быть горячекатаными стандартными или специальными и иметь параллельные или наклонные грани полок. Они изготавливаются из низкоуглеродистой стали различных марок и используются в разных сферах строительства. Согласно нормам ГОСТ 823989, длина двутаврового швеллера может быть от 3 до 12 метров. По типу использования такие балки могут быть балочными, колонными, широкополочными или монорельсными, которые используются для строительства подвесных мостов. Определить тип балки можно по буквенной маркировке в таблице сортамента.

Масса двутавра рассчитывается согласно таблице сортамента, в которой указан конкретный номер и маркировка двутавровой балки, а также показатели ширины, высоты, толщины полок и средняя толщина стенок профиля. Таким образом, для определения массы, согласно таблице, необходимо знать нормативный вес одного погонного метра. Например, балка с номером 45, при весе погонного метра 66,5 кг, имеет длину 15,05 метров.

Помимо расчета массы, который можно провести, используя простой калькулятор, в процессе проектирования необходимо рассчитать максимальную и минимальную нагрузку на изгиб и прогиб (деформацию), чтобы выбрать подходящую под конкретные цели строительства двутавровую балку. Данные расчеты основаны на таких параметрах металлического профиля, как:

• минимальное и максимальное расстояние между полками (стенками) балки с учетом их толщины;
• максимальная нагрузка на будущую конструкцию перекрытия;
• тип и форма конструкции, метод крепления;
• площадь поперечного сечения.

Расчет двутавровой балки, как правило, производится на прочность и прогиб. Для максимально точных расчетов в таблице сортамента и нормах ГОСТ прописаны и такие необходимые параметры, как момент сопротивления, который делится на статистический и осевые моменты. Помимо этого, иногда необходимо знать величину расчетного сопротивления, которая зависит от типа и марки стали, из которой изготовлена двутавровая балка, а также от типа производства (сварная или прокатная). В случае сварного профиля при расчете прочности прибавляется до 30 процентов к вычисленной несущей нагрузке профиля.

4 Где и почему применяют двутавровую балку?

Независимо от материала изделия такие балки очень надежные, ведь с их уровнем прочности и жесткости конкурировать достаточно сложно. При этом данный строительный материал относительно легкий, за исключением некоторых видов, и его без труда можно перевозить. Стоимость балок не сильно высокая, что также является значительным плюсом, а работать с ними невероятно легко. Монтаж металлических изделий обычно осуществляется довольно быстро посредством сварки, также для этой цели используются болты и заклепки. Кроме того, при необходимости можно заказать балку, которая будет соответствовать индивидуальным размерам, однако в этом случае нужно, чтобы были соблюдены необходимые соотношения между ее показателями.

Недостатки же могут иметь следующий характер: вероятность возникновения коррозии, правда, существуют разные способы обработки металла, чтобы защитить его от такого дефекта. Если говорить о деревянных изделиях, то они легковозгораемые, но опять-таки, после специальной обработки этот недостаток можно также устранить.

Двутавровые балки имеют ряд преимуществ, что делает их незаменимым элементом в строительстве, особенно при возведении домов, а также промышленных зданий по каркасной технологии. Кроме того, за счет малого веса, такой строительный материал нашел свое широкое применение при монтаже помещений мансардного типа, для стропильных систем, а также при возведении кровли абсолютно любой сложности.

Они участвуют при монтаже несущих конструкций домов, сделанных из натурального дерева, лестничных пролетов. Специальные двутавровые балки колонного типа являются незаменимыми в возведении колонн и мостов. Еще иногда они участвуют при армировании, например, шахтных стволов. Таким образом, видно, что двутавровая балка – металлопрокат, без которого трудно представить современное строительство.

Технические показатели, размер и вес двутавра 20

Двутавр № 20 – это профиль, выполненный таким же горячекатаным способом, как и другие балки этого типа. Он имеет форму в виде перевернутой буквы «Н». Двутавровый профиль № 20 производится согласно положению ГОСТа 26020-83, регламентирующего размер и вес двутавра 20, а также в соответствии с госстандартом 19425-74 и 8239-89.

Полная высота профиля составляет 200 мм, показатель его ширины – 100 мм. Стенка профиля имеет толщину 5, 2 мм, а перемычка – 8, 4 мм. Вес 1 метра двутавра 20 равен 21, 04 кг.

Как вариант такой двутавр может быть изготовлен из сварных балок

Важно отметить, что он имеет более широкую сферу применения

Двутавровая балка № 20 предназначена для строительно-монтажных работ, для укреплений секций корпуса здания

Классификация профилей и возможные размеры двутавровой балки 20

Двутавры № 20 могут различаться расположением граней полки. Есть профили с уклоном и параллельные. Грани с уклоном бывают обычные (с углом 6-12%), т.е. без дополнительной маркировки, и с особым расположением. Второй вариант различается по типу маркировки: М и С. Маркировка «М» предполагает использование изделия при устройстве навесных систем сложного типа. Профиль, обозначенный буквой «С», используется при возведении сооружений сложной геометрии или при формировании специфических конструкций.

Двутавровый профиль, у которого грани параллельны, маркируется как «Б», «К» или «Ш». Выше упоминалось, что маркировка с буквой Б – это обычный профиль. К данному виду относится двутавр 20б1, размеры которого следующие: общая ширина балки – 100 мм и полная высота профиля – 200 мм. Стенки такой конструкции по толщине составляют 5, 6 мм, а его полка — 8, 5 мм. Весит погонный метр профиля 20Б1 22,4 кг.

Отметка «К» обозначает колонный профиль, подразумевает использование в ситуациях, когда невозможно применение железобетонных колонн. Профиль с маркировкой «Ш» вполне может выступить самостоятельным компонентом в строительстве. Так, размеры двутавра 20ш1 по ГОСТу следующие: высота – 193 мм, а его ширина равна 150 мм. Показатель толщины стенки балки составляет 6 мм, перемычки – 9 мм. Метровая двутавровая балка этого типа имеет массу 30,6 кг.

Балки можно крепить болтами, заклёпками или сваривать сварочным аппаратом

Возможные размеры и вес двутавровой балки – таблица

Размеры двутавра 20 в длину могут варьироваться от 4 м до 12 м. Размер бывает мерный, немерный, кратный мерному и мерный с остатком, где остаток – это профиль длиной, превышающей 3 м. Таблица позволяет наглядно сравнить размерные характеристики каждого варианта двутавра:

Вид профиля	Ширина, мм	Высота, мм	Толщина полки, мм	Толщина стенки, мм	Вес 1 м длины, кг
20Б1	100	200	8,5	5,6	22,4
20Ш1	150	193	9	6,0	30,6
20К1	200	195	10	6,5	41,5

Аппаратное обеспечение