Балка двутавр

Балки двутавровые (12, 16, 25б1) и обычные. Все о балках двутавр

Двутавровые балки представляют собой фасонный металлопрокат, который по форме поперечного сечения похож на букву Н. Эти балки получили широкое распространение при создании металлоконструкций благодаря простой и эффективной форме и высокой прочности. В несущих конструкциях их используют так, чтобы они работали на изгиб. При этом типе нагружения такая балка работает наиболее продуктивно. Симметричное двутавровое сечение наиболее эффективно, т.к. оно равномерно распределяет изгибающую нагрузку по ребрам жесткости. В строительстве двутавровые балки применяют для перекрытий, возведения мостов, колонн и эстакад.

Классификация двутавровых балок

Балки разделяют по размерам, геометрической форме, способу производства и особенностям применения.

Главная характеристика балки – её высота, измеряемая между наружными гранями полок. Это число обозначается в сантиметрах (пример: балка 12, балка 25Б1). Балки двутавр выпускаются с номерами высот от 10 до 100. Производство меньших или больших изделий выполняется по требованиям заказчика.

По конструкционным особенностям балки маркируются: Б – обычный двутавр (пример: балка Б1, балка 18 Б1), Ш – широкополочный двутавр (пример: балка 25 ш1), К – колонный двутавр, Д – дополнительная серия, М – для подвесных путей и мостов, С – для упрочнения стволов шахт.

Второе число в маркировке обозначает  номер профиля. Согласно ГОСТу, балки, имеющие в маркировке одинаковые номера высот, но разные по номеру профиля, немного различаются по высоте и толщине полки и стенки. К примеру, изделие с маркировкой 25Б1 имеет реальную высоту 248 мм, в то время, как балка 25 Б2 – 250 мм, толщина стенки первой балки 25 Б1 составляет 5 мм, а 25 Б2 – 6 мм, толщина полок первой из них – 8 мм, второй – 9 мм. В двутаврах больших высот у разных номеров профиля разница по высоте доходит до 15 мм, а по толщинам полок до 11 мм. Некоторые номера высот балок имеют только один номер серии, например, балка 25Ш1, балка 45 Ш1 и балка 20Б1. Все размеры на поперечное сечение указаны в таблицах соответствующих ГОСТов.

В зависимости от наклона внутренней грани полки, балки делят на двутавры с наклонными и параллельными гранями полок. В маркировке для обозначения типа балки указывается ГОСТ, согласно которому они произведены: параллельные грани полки —  ГОСТ 26020-83, уклон внутренних граней полок составляет 6-12% — ГОСТ 8239-89, а при уклоне 12-16% — ГОСТ 19425-74. Балки, с наклонными внутренними гранями имеющие букву М или С, обозначают специальный профиль или же не имеют букву совсем. Также они не имеют номера профиля, например, балка двутавровая 16. Скошенные внутренние грани полки придают дополнительную жесткость двутавру. Для сравнения: балка 30Б1 с параллельными внутренними гранями полок имеет площадь сечения 40,8 см², балка 30Ш1 -  56,2  см², балка 30М – 64 см². Соответственно, чем выше площадь сечения, тем большей прочностью обладает изделие.

Балки разного профилеразмера, с различными видами поперечного сечения, имеют разный вес, который необходимо учитывать при создании металлоконструкции. Так, к примеру, 18 Б1 имеет вес погонного метра 15,4 кг, соответственно, одна тонна имеет длину 65м. В то же время 40ш2 при массе 106,7 кг в погонном метре массой в тонну будет иметь длину 9,4 м.

Производство двутавровых балок

Большее распространение получил способ изготовления с помощью прокатки. Второй способ – сваривание. Он имеет меньшую производительность, и им невозможно получить балку с наклонными внутренними гранями полок. Соответственно, если сваркой и можно получить балку 20Ш1, то 20С или балку двутавровую 12 получить не удастся.  Для большинства конструкций подходят изделия вне зависимости от способа производства, т.к. их основные прочностные характеристики не зависят от способа изготовления. Одним из немногих исключений являются несущие металлоконструкции кузнечнопрессовых цехов. Из-за постоянных ударных нагрузок от падающих частей молотов и прессов в таких конструкциях не применяют сварку. Также стараются использовать крупные двутавры, такие как  балка 30ш1 и более.

Для изготовления балок используются стали с разным содержанием углерода и легирующих элементов. Чаще всего применяется легирование марганцем и медью. Такой состав стали обеспечивает высокие конструкционные свойства и отличную свариваемость.