Двутавр:описание,виды,характеристики,фото,видео

Особенности стыковки

В процессе монтажных работах нередко возникает необходимость стыковки двутавров. Соединение двутавровых балок может быть выполнено с помощью сварки, болтового соединения или комбинированным методом.

Стыковка с помощью сварки

Этот метод является наиболее распространенным, поскольку обеспечивает сохранение несущей способности конструкции и требует минимальных трудозатрат.

Способ 1

Торцы двутавров свариваются с металлической прокладкой. При таком способе стыковки разделка сварочных швов, как правило, не производится.

Способ 2

Второй способ предусматривает использование четырех накладок, которые привариваются к наружной плоскости полок и с обеих сторон стенки двутавра. Работы производятся в следующей последовательности:

1. На торцевой кромке обоих профилей снимается фаска, обеспечивающая качественный провар. Балки тщательно позиционируют и сваривают по всему периметру.
2. Далее следует заготовить усиливающие накладки, материалом для которых служит конструкционная листовая сталь. Ширина накладок привариваемых к полкам балок должна соответствовать ширине полки. Боковые накладки выкраивают таким образом, чтобы их высота не превышала высоту стенки.
3. Готовые накладки укладываются непосредственно на сварной шов, фиксируются с помощью струбцин и привариваются со всех сторон. Накладки на стенки двутавра часто изготавливаются в форме ромба, это существенно упрощает проведение сварочных работ.

Поскольку сварные швы являются концентраторами напряжений, соединение двутавровых балок с помощью сварки применяется для балок, работающих в режиме умеренных нагрузок. Кроме, того, катет шва быстро стареет, что приводит к преждевременному разрушению конструкции. Чтобы этого избежать, места стыковки двутавров обрабатываются специальным грунтовочным составом.

Стыковка стальных двутавровых балок с помощью болтов

Этот метод стыковки особенно эффективен при монтаже мобильных конструкций, элементы которых приходится демонтировать и собирать вновь. К преимуществам разъемной стыковки можно отнести следующие факторы:

• сборка разъемных конструкций не требует высокой квалификации обслуживающего персонала;
• болтовое соединение не вызывает остаточной деформации профиля, нередко возникающей при проведении сварочных работ;
• контролировать качество стыковки существенно проще, чем проверять качество сварных швов;
• болтовые соединения удовлетворительно переносят ударные и вибрационные нагрузки.

К недостаткам такого соединения относятся:

• необходимость использования дополнительных укрепляющих элементов, что значительно увеличивает трудоемкость и металлоемкость работ;
• для обеспечения безопасности в процессе эксплуатации необходим постоянный контроль затяжки болтов, в противном случае, крепление может ослабнуть;

крепежные изделия, изготовленные из углеродистых сталей, довольно быстро поддаются коррозионному разрушению.

Комбинированный метод стыковки

Для создания длинномерных двутавровых балок практикуется сочетание болтовых и сварочных соединений. Стыковка проводится в следующем порядке:

1. Стыкуемые двутавры соединяются, через накладки, крепежными изделиями, из высокопрочных и легированных марок стали.
2. После установки крепежных изделий свариваются пояса.
3. Технологические окна закрываются накладками и прокладками из листовой стали.

Для соединения деревянных двутавров могут использоваться металлические, деревянные и композитные накладки на стенки, размещаемые с обеих сторон балки. В роли крепежа применяются болты и винты, реже – саморезы или гвозди.

Принимая во внимание изложенные выше факты, можно сказать, что двутавровая балка является одним из самых востребованных профилей при возведении металлоконструкций. Способность выдерживать значительные механические нагрузки и малый удельный вес двутавра позволяют существенно повысить прочность и снизить металлоемкость конструкции

Основные характерные особенности продукции

Если рассматривать профили балок в исторической перспективе, то стоит отметить тот факт, что использовать их начали еще со времен Средневековья. В те времена двутавры использовались в основном в военных целях, в частности, в оружейном искусстве.

Но сколько бы столетий не прошло, они до сих пор активно применяются, правда, немного сменив область своего применения, и в настоящее время используются, исключительно, в строительных целях.

Промышленность выпускает разнообразные виды и типы двутавров. В продаже можно встретить как сортамент двутавров балочных, так и сортамент двутавров колонных. Если судить об их прочностных или иных характеристиках, то, в большинстве случаев, они могут быть достаточно выигрышным вариантом при строительстве, заменяя балки квадратного типа.

Двутавровые перекрытия имеют очень большие запасы прочности, поэтому их можно без проблем использовать в качестве несущих конструкций зданий.

Продукция двутавров из металла, имеет два вида:

• сортамент широкополочных двутавров;
• сортамент двутавров, у которых есть уклон полочных граней (по-другому их еще называют мостовыми двутаврами);

Разные виды двутавров могут быть представлены и в разных размерах. Например, горячекатаные двутавры чаще всего встречаются с размерами от 4 до 12 метров по длине. А если брать другой вид, например, прокатную балку, то его длинна может быть гораздо больше и в некоторых случаях доходить до 19 метров.

Двутавры, которые имеют параллельные грани полок, разделяют на типы:

• нормальные – Б (например, балка 25Б1);
• широкополочные – Ш (например, балка 20Ш1, двутавр 25Ш1);;
• колонные – К (например, балка 25К1);.

Согласно стандарту балки данного вида должны быть высотой от 100 и до 1000 мм, с шириной полок от 55 и до 400 мм. Такие балки часто  используют при укреплении шахтных стволов и сооружении подвесных дорог.

Балки нормальные бывают десяти видов:

От 20Б; 25Б; 30Б; 35Б; 40Б; 45Б; 50Б; 55Б; 60Б; 70Б.

Балки широкополочные бывают двенадцати видов:

20Ш; 25Ш; 30Ш; 35Ш; 40Ш; 45Ш; 50Ш; 60Ш; 70Ш; 80Ш; 90Ш; 100Ш.

Балки колонные бывают пяти видов:

20К; 25К; 30К; 35К; 40К.

Наиболее популярными считаются горячекатаные стальные двутавры, имеющие уклон внутренних граней полок. Благодаря своей прочности и способности выдерживать большие нагрузки, их часто используют в роли перекрытий при строительстве зданий, при возведении мостов, а также многих других конструкций.

Параметры двутавровых балок

Двутавры с небольшим уклоном (от 6 до 12% по ГОСТу 8239-89) относят к обычным (например, двутавр 27):

10; 12; 14; 16; 18; 20; 22; 24; 27; 30; 33; 36; 40; 45; 50; 55; 60.

Двутавры специальные соответствуют  ГОСТу 19425-74 и обозначаются буквами М и С (например, двутавр 24М).

Балки с маркировкой М (уклон не более 12%) предназначаются для подвесных путей:

18М; 24М; 30М; 36М; 45М.

Балки с маркировкой С (уклон не более 16%) используются для армировки шахтных стволов:

14С; 20С; 20Са; 22С; 27С; 27Са; 36С.

Каждый производитель, который изготавливает данный вид продукции, имеет и свои специальные таблицы двутавров. Таблица сортамента двутавра содержит основные необходимые параметры продукции, такие как способ производства, толщина стенок, технические характеристики, вес, марка металла, из которого он изготовлен.

ГОСТ на деревянные двутавровые балки

Использование любых изделий опорного типа строго регламентируется ГОСТом. Разработано было немало документов, которые и сегодня успешно применяются:

• ГОСТ 30244-94 касается стройматериалов.
• СНиП 2.08.01-89 регламентирует строительство домов, предназначенных для проживания;
• ГОСТ 8486-86Е. Речь идет о технических условиях на материалы, производимые из хвойных пород деревьев.
• СНиП II-25-80 разработан в отношении конструкций, сооружаемых из дерева.

Когда речь идет об изготовлении двутавровой балки, то обычно применяют хвойные породы, что автоматически попадает под ГОСТ 8486. Если рассматривать нормы, прописанные в СНиП II-25, древесина для балок должна использоваться не ниже 2 сорта.

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

Особенности профиля, размеры и вес двутавра 30

Производство двутаврового профиля № 30 регламентируется нормативной документацией, о которой было упомянуто выше. Данные двутавры производят в двух модификациях: обычный двутавр и двутавр с повышенной точностью (имеет маркировку «А»).

Нужно обратить внимание, что размеры двутавра 30, как и профилей другого размера, отличаются в зависимости от точности. Соответственно изменяется и вес изделия, что для некоторых строений имеет принципиальное значение

Стальная балка № 30 максимально устойчива к деформации и выдерживает колоссальные нагрузки

Метровая балка 30Б1 весит 32,9 кг. Размеры двутавра 30б1 следующие: высота металлической балки равна 296 мм, ее ширина – 140 мм. Стенка по толщине составляет 4,8 мм, полка – 5,8 мм. Длина профиля 30б1 составляет от 4 м до 12 м.

Размеры двутавра 30ш1 иные. Профиль имеет высоту 291 мм, значение ширины полки – 200 мм, размер толщины перемычки – 8 мм и толщину одной полки – 11 мм. Длина балки  варьируется от 4 м до 13 м. Профиль длиной 1 метр весит 36,48 кг.

Двутавровый профиль повышенной точности имеет высоту 300 мм, ширину 145 мм, толщину перемычки 6, 5 мм. Показатель толщины одной полки составляет 10,7 мм. При этом масса метрового двутавра повышенной прочности равна 39,17 кг.

Балка 30 см применяется в строительстве мощных подъемных механизмов, опорных конструкций и в строительстве стволов шахт

Тридцатый двутавр: таблица размеров

Двутавровый профиль № 30 используется при возведении крупных строительных объектов сложной архитектуры. Поэтому существует несколько «колонных» модификаций балки этого размера. Для возможности точного определения требуемых материалов существует удобная таблица: вес двутавра и его размерные характеристики указаны для каждого типа конкретного профиля.

Вид профиля	Высота, мм	Толщина стенки, мм	Ширина, мм	Толщина полки, мм	Вес 1 м длины, кг
30К1	298	9	299	14	87
30К2	300	10	300	15	94
30К3	300	15	305	15	105,8
30К4	304	11	301	17	105,8

Производство

Основное производство изделий осуществляется в соответствии с требованиями СТО АСЧМ 20-93. При этом наибольшее распространение получили горячекатаные и сварные балки. ГОСТ на двутавр 20Б1 используется крайне редко.

Горячая прокатка осуществляется при 1100-1250 С с помощью автоматической линии производства. К основным характеристикам полученных балок относятся:

• возможность создания сварного, болтового, шпилечного и заклепочного соединения;
• небольшой вес 1 метра двутавр 20Б1;
• прочность и высокая несущая способность.

После нагрева заготовки происходит ее прокатка через специальные валки, которые формируют Н-образное сечение в соответствии с заданными параметрами.

Сортамент двутавров 20Б1 включает в свой состав сварные конструкции. Их изготавливают на заводах с помощью автоматизированного метода сварки, для этого предусматривается отдельная технологическая линия. При создании составного сечения необходимо:

• нарезать листы на полосы необходимого размера;
• произвести разделку кромок для сварки;
• собрать конструкцию и поместить ее на сварочный пост;
• запустить процесс автоматической сварки под флюсом;
• отправить балку на правку;
• осуществить контроль качества сварного шва;
• выровнять полки конструкции;
• произвести осмотр на наличие видимых дефектов, проверить размеры и массу двутавра 20Б1;
• проверить качество шва неразрушающим способом.

При контроле качества полученного профиля осуществляют проверку:

• отклонения от правильной геометрии по длине – не более чем 0,2%;
• притупления наружных кромок – 2,2 мм (повышенная точность);
• отклонения по весу за метр двутавра 20Б1- -5/+3%.

Профиль используется как несущая конструкция, а также в виде составной части сложной пространственной системы.

Сортамент двутавра по ГОСТ 8239-89

Балка это конструкция сплошного сечения, длина которой превышает размеры сечения. Балочные конструкции работают на изгиб. Горячекатанные балки применяют в конструкциях зданий, мостах, эстакадах и др. Наиболее рациональным является принимать сплошные сечения при пролетах до 20 м, свыше — сварные сечения.

Форма сечения балок является симметричный двутавр. Строительный сортамент в зависимости от нагрузки и пролета рекомендует применять балки двутаврового сечения и швелеры, прокатные и составные – сварные, на болтовых соединениях. Для профилей, рекомендованных сортаментом балок, прочность и устойчивость элементов сечения обеспечена. Исключением являются лишь гнутые профили. Общая устойчивость балки обеспечивается приваренным сверху настилом, который крепится по всей длине. Поэтому подбор сечения производят, используя уравнения прочности.

Сортамент балочного металлопроката — это перечень двутавров, выпускаемых металлургическими предприятиями Украины, в котором указывают размеры профиля, площадь поперечного сечения. Основными данными сортамента стальной балки являются размерные характеристики двутавровой балки: высота двутавра, толщина и ширина его отдельных элементов в соответствии с требованиями ГОСТов.

Сортамент двутавровых балок имеет различные типоразмеры двутавров и формы профилей (см. таблицы). Все балки разделяются на двутавры с параллельными гранями полок (нормальные, широкополые, колонные), двутавры с уклоном полок (обычные, специальные). Для унификации балки стальные имеют маркировку и номер, с помощью которого легко узнать по расчетным таблицам типоразмер двутавра и удельный вес.

Скачав сортамент двутавров можно сделать онлайн расчет веса балки зная общую длину и вес погонного метра двутавров. Перечисленные в справочнике данные являются справочными значениями, стандартизованы и занесены в ГОСТы:

1. ГОСТ 8239-89 «Двутавры стальные горячекатаные. Сортамент».
2. ГОСТ 19425-74 «Балки двутавровые и швеллеры стальные специальные. Сортамент».
3. ГОСТ 26020-83 «Двутавры стальные горячекатаные с параллельными гранями полок. Сортамент».

В данных стандартах приведены размеры, площадь поперечного сече­ния и масса 1 м двутавра, а также допускаемые отклонения от номинальных размеров. В стандартах на профили (балки, двутавры), применяемые для изготовления раз­личных конструкций, кроме размеров площади поперечного се­чения и массы одного погонного метра, приведены также справоч­ные величины: момент сопротивления, момент инерции, радиус инерции и др.

Сортамент двутавров балочных изготавливается из углеродистой и низколегированной стали марок 3ПС-1, 3СП/ПС-5, 09Г2С-12. Размеры и вес должны соответствовать требованиям ГОСТ 8239-89. Двутавры бывают высотой 10 см, 12 см, 14 см, 16 см, 18 см, 19 см, 20 см, 24 см, 27 см, 30 см, 36 см, 45 см (см. таблицу). Допуски на отклонения линейных размеров балок от номинальных, отклонения формы и расположения поверхностей, а также шероховатости поверхности следует производить универсальными методами и средствами (рулетки по ГОСТ 7502, штангенциркули, линейки по ГОСТ 427 и ГОСТ 17435)

Перед тем, как купить двутавровую балку очень важно убедиться, чтобы прокат был качественный, имел очень малую погрешность от стандартных размеров

Классификация по точности размеров двутавров, веса 1м:

• высокой точности — А
• обычной точности — В.

В соответствии с сортаментом двутавры изготовляются длиной от 4 до 13 м:

• мерной длины (размер двутавра по длине — фиксированная величина);
• кратной мерной длины (например 6 метров и 12 метров двутавра в одной пачке);
• мерной длины с остатком до 5% массы партии;
• немерной длины.

Достоинства и недостатки двутавровых балок

Давайте перечислим основные особенности двутавровые балок. А их немало!

Благодаря особой конструкции, балка в форме «Н» на практике оказывается в 7 раз прочнее стандартной квадратной балки с такой же площадью сечения, и при этом в 30 раз жестче. Удивительно, не правда ли?

В то же время двутавр, обладающий открытым сечением (как уголок или швеллер), имеют малую устойчивость к скручиванию, в 400 раз меньше, чем круглая труба. Поэтому на двутавровую балку, которая будет использоваться, обязательно рассчитывают нагрузку, постоянную и переменную.

Постоянная предполагает вес материала в виде балок, утеплителя, пола и потолка, а переменная – вес людей и оборудования на перекрытии. В результате таких точных просчетов прочность двутаврового основания не вызывает сомнения.

В процессе эксплуатации размеры двутавровых балок остаются стабильными и не подвержены усадке. Несущая способность таких балок – до 500 кг на погонный метр, и при этом один погонный метр весит всего около 6,8 кг.

Благодаря всему этому такие балки подходят для довольно длинных прогонов, до 24 метров, и для их монтажа не нужны специальные грузоподъемные механизмы (хотя с ними, конечно же, все работы идут быстрее).

К слову, от ферм двутавровые балки выгодно отличаются тем, что их легко подрезать при необходимости, тогда как с фермами такого не провернуть.

Балки достаточно легкие и удобные, без проблем транспортируются:

Плюс использование таких балок влияет на то, насколько дорогую и тяжелую технику нужно будет привозить на место строительства, при каких температурах разрешено работать и сколько будет весить само перекрытие.

Что касается цены, то отметим, что стандартное перекрытие из досок, конечно же, обходится дешевле. Но стоит учитывать, что для самих досок дополнительно нужны промежуточные опоры, обрешетка и многие другие дополнительные детали. Кроме того, такое основание периодически нуждается в ремонте, ведь речь идет о древесине.

Подведем итог: двутавровые балки отлично подходят в качестве стропил, прогонов и балок перекрытий, а также элементов каркаса в малоэтажном строительстве.

Способы выбора оптимального размера сечения профиля

Наиболее точным вариантом подбора номера и типа двутаврового профиля является проведение профессиональных расчетов. Именно этот способ применяется при проектировании ответственных крупногабаритных объектов. Для обеспечения надежности строения рекомендуется отдавать предпочтение профилю с большим номером.

Для примерного определения размера профиля можно воспользоваться таблицей соответствия номера двутавровой балки максимально допустимой нагрузке:

Общая нагрузка, кг/ м2	Длина пролета
3м при шаге:	4 м при шаге:	6м при шаге:
1м	1,1м	1,2м	1м	1,1м	1,2м	1м	1,1м	1,2м
300	10	10	10	10	12	12	16	16	16
400	10	10	10	12	12	12	20	20	20
500	10	12	12	12	12	12	20	20	20

Из этой таблицы видно, что для двутавровой балки номер 10 максимальная длина пролета составляет 4 м при шаге 1,2 м, нагрузка – 400 кг/м2, для номера 16 длина пролета может достигать 6 м, нагрузка, которую он может выдержать, – 300 кг/м2, для профиля 20 – 6 м и нагрузка 400 кг/м2.

И так для того, чтобы выбрать оптимальный размер металлического двутавра

следует произвести тщательные расчеты размеров и нагрузки на перекрытия. А для того, чтобы увеличить срок эксплуатации здания следует выбрать качественные строительные материалы.
Компания «УралСибМет»  вот уже более 10 лет поставляет высококачественный металлопрокат, по доступным ценами и с возможностью доставки по Иркутской области, Бурятии и Забайкальскому краю.
А опытные сотрудники «УралСибМет» помогут сделать расчет и подобрать всех необходимых строительных материалов.

Как рассчитать

Конечно же, не все обходимые данные находятся в таблицах, которые предлагают производители своим клиентам. Очень часто нужно самостоятельно рассчитать количество метров балок, которые стоит купить для будущей стройки. Фактически большинство таблиц, которыми снабжается готовое изделие, врут в пределах 3-5% от реальной массы кончено продукта.

Данные из таблиц, как бы они ни вызывали сомнений все же нужны, можно самостоятельно взяв рулетку измерить различные стороны балки, но они вряд ли сильно будут отличаться от указанных в сопровождающем письме.

Зная, заводские параметры, и несколько простых формул. Взяв листок, ручку и калькулятор, можно достаточно быстро провести необходимые расчеты, чтобы удостовериться в правильности данных в заводском техпаспорте.

Наиболее распространенными формулами, которыми пользуются строители при подборе правильного материала, являются формула для расчета жесткости и формула, которая поможет отыскать правильное сечение двутавра относительно возможной нагрузки на него.

Расчет прочности, производится согласно формуле: 

Подбор сечения можно произвести при помощи другой формулы:

или:

Двутавровые балки с параллельными полками ГОСТ 26020-83, СТО АСЧМ 20-93, область применения и сортамент

Стальные горячекатаные двутавровые балки с параллельными гранями полок производятся в соответствии с Государственным Стандартом 26020-83. Кроме того, сортамент, размерный ряд, система обозначений и прочие характеристики двутавров с параллельными полками также соответствуют большинству параметров СТО АСЧМ 20-93 — Собственных Технических Условий Нижнетагильского металлургического комбината, одного из основных поставщиков на рынке металлопроката РФ.

ГОСТ 26020-83 распространяется на двутавры следующего размерного ряда:

• высота 100-1000 мм;
• ширина полок 55-400 мм

Двутавры с параллельными полками разделяются на  (для их обозначения используется буква «Б»), (обозначаются буквой «Ш») и  (обозначаются буквой «К»). Первая цифра сортамента приблизительно или точно равна высоте балки в см, цифра после буквы обозначает профилеразмер данной серии.

Например: 14Б2 — это нормальный двутавр высотой 140 мм, 14Б1 — нормальный двутавр с высотой, точное значение которой равно 137,4 мм. Размерные характеристики и вес балок одной серии разных профилеразмеров имеют незначительные отличия.

Номер профиля двутавра	Высота h, мм	Ширина полки, b, мм	Вес, кг м/п	Кол-во м в 1 т	Номер профиля двутавра	Высота h, мм	Ширина полки, b, мм	Вес, кг м/п	Кол-во м в 1 т
10Б1	100	55	8,1	123,45	23Б1	230	110	25,8	38,76
12Б2	120	64	10,4	96,15	26Б2	261	120	31,2	38,76
14Б2	140	73	12,9	77,51	30Б2	299	140	36,6	27,32
16Б2	160	82	15,8	63,29	35Б2	349	155	43,3	23,09
18Б2	180	91	18,8	53,19	40Б2	396	165	54,7	18,28
20Б1	200	100	22,4	44,64	45Б2	447	180	67,5	14,81

Нормальные двутавры применяются для монтажа опор различных конструкций, как элементы ветвей решетчатых колонн; двутавр Б наиболее востребован в гражданском и промышленном строительстве.

Номер профиля двутавра	Высота h, мм	Ширина полки, b, мм	Вес, кг м/п	Кол-во м в 1 т	Номер профиля двутавра	Высота h, мм	Ширина полки, b, мм	Вес, кг м/п	Кол-во м в 1 т
20Ш1	193	150	30,6	32,68	35Ш3	345	250	91,3	10,95
23Ш1	226	155	36,2	27,62	40Ш3	396	300	123,4	8,10
26Ш2	255	180	49,2	20,33	50Ш4	501	300	221,7	4,51
30Ш3	299	200	68,3	14,64	60Ш4	603	320	234,2	4,27

Двутавры широкополочные используются, как правило, в качестве горизонтальных несущих конструкций, работающих на изгиб. В отличие от двутавра Б, для этого вида балок не требуется дополнительных элементов крепления.

Номер профиля двутавра	Высота h, мм	Ширина полки, b, мм	Вес, кг м/п	Кол-во м в 1 т	Номер профиля двутавра	Высота h, мм	Ширина полки, b, мм	Вес, кг м/п	Кол-во м в 1 т
20К2	198	200	41,5	24,10	30К3	300	300	108,9	9,18
23К2	230	240	59,5	16,81	35К2	348	350	125,9	7,94
26К3	262	260	83,1	12,03	40К2	400	400	165,6	6,04

У колонных двутавров высота балки приблизительно равна ширине полки, т. е. сечение имеет форму почти правильного квадрата. Подобная форма сечения особенно устойчива к сжатию, вследствие чего балки К применяются как опоры в многоэтажном строительстве или как элементы перекрытия в металлоконструкциях различного назначения.

Особенности изготовления двутавровых профилей

Двутавровые профили производят согласно утвержденным нормативным документам. ГОСТом 26020-83 определяются моменты, связанные с изготовлением профилей с параллельными гранями. Аспекты изготовления профилей специализированного назначения регламентированы ГОСТом 19425-74. Особенности выполнения профилей с наклоненными гранями обозначены в ГОСТе 8239-89.

Производство двутавровой балки осуществляется посредством сварки трех основных элементов, в результате получаются поясные швы.

Изготовление своими руками двутавровой балки из металла практически невозможно. Процесс производства осуществляется на специализированном оборудовании методом горячего прокатывания. Заготовкой для изделия служат блюмы, которые обрабатываются при температуре около 1200 ℃. Специфическая форма профиля повышает прочность и жесткость изделия, а также позволяет выдерживать повышенную нагрузку и равномерно распределять ее по всей поверхности конструкции.

Характеристики швеллера: вес швеллера, таблица размеров, стоимость профилей (прочитать подробнее)

Существует и другой способ производства двутавровых профилей – сварочный, когда три элемента профиля соединяют с помощью сварки. Данный процесс полностью автоматизирован. Сварные двутавры имеют меньшее поперечное сечение в сравнении с монолитными балками. Также здесь можно сочетать различные марки стали, укрепляя только «нужные» участки, что, в свою очередь, позволяет уменьшить общую стоимость профиля.

Двутавр 10: размеры, характеристики, сфера применения

Двутавровый профиль №10 – самый миниатюрный представитель данных конструкций. Несмотря на небольшую массу, изделие довольно жесткое. Такой профиль отличается повышенной устойчивостью к нагрузкам, высокой надежностью и стабильностью геометрических характеристик на период эксплуатации.

Двутавровый профиль №10 имея небольшой вес, достаточно устойчив к ударным и весовым нагрузкам.

Двутавр 10 используется как прочное перекрытие каркасов при строительстве малоэтажных конструкций, укреплении сооружений или для возведения опоры, а также изделие применяется в оформлении вертикальных колонн. Параметры данного профиля невелики. Полная высота двутавра составляет 100 мм. По ширине профиль достигает 55 мм. Стенка имеет толщину 4, 5 мм, а полка – 7,2 мм. Весит метр двутаврового профиля в этой модификации 10 9, 46 кг. Десятый двутавр может быть изготовлен длиной от  4 м до 12 м.

По положению граней выделяют наклонные и параллельные двутавры. Они имеют соответствующую маркировку, где «У» – профиль с уклоном граней и «П» – балка, в которой грани расположены параллельно.

Особенности конструкции двутаврового профиля

Двутавр – стандартная балка с сечением, по форме напоминающим букву «Н». Современное строительство мостовых конструкций, перекрытий, многоэтажных зданий или гидротехнических сооружений невозможно без использования профиля этого типа. Также его широко применяют в машиностроении. Двутавровые балки достаточно разнообразны в своем исполнении. В данной статье представлена информация о преимуществах профилей из разного материала, их размерах и модификациях. Данные, которые обязательно пригодятся в строительстве объектов гражданского и промышленного назначения.

Что такое швеллер: сортамент, характеристики, сферы применения (прочитать подробнее)
Так как двутавровые балки это строительный материал, который применяется в ответственных конструкциях, то и их изготовление осуществляется строго в соответствии с государственными стандартами.

Двутавровый профиль представляет собой разновидность сортового металлопроката, изготовленного из профильной стали высокого качества. Как правило, в производстве изделий используется сталь конструкционная без легирующих добавок или с их низким содержанием.

Двутавровые балки имеют различный вес и размерные характеристики. Для классификации профилей используется соответствующая нумерация и маркировка. Это облегчает процесс выбора материалов, учитывая особенности строящегося объекта и предполагаемые нагрузки на конструкцию.

Cложно недоооценить преимущества использования двутавровых профилей. Эти изделия, применяемые в разных сферах, отличаются устойчивостью к высоким нагрузкам, невосприимчивостью к внешним воздействиям. Они прочны, надежны, доступны. Радует и ценовая политика изделий. Стоимость конструкций, по сравнению с аналогами, отличается скромностью, что, несомненно, является плюсом.

Покупая двутавровые балки, обязательно следует обращать внимание на их номер, по нему можно узнать высоту профиля. В каркасном домостроении нашли широкое применение деревянные двутавровые балки, размеры которых также разнообразны

Использование профилей из этого материала позволяет уменьшить расходы при закладке фундамента, ускорить срок возведения конструкции, а также существенно уменьшить общий вес постройки. Применение двутавров из древесных пород исключает в дальнейшем проблемы, связанные с усадкой, сдвигами, усушкой строения. Изготовленная своими руками деревянная двутавровая балка позволяет избежать скрипа готового строения, шаткости и вибраций, присущих обыкновенным каркасным постройкам

В каркасном домостроении нашли широкое применение деревянные двутавровые балки, размеры которых также разнообразны. Использование профилей из этого материала позволяет уменьшить расходы при закладке фундамента, ускорить срок возведения конструкции, а также существенно уменьшить общий вес постройки. Применение двутавров из древесных пород исключает в дальнейшем проблемы, связанные с усадкой, сдвигами, усушкой строения. Изготовленная своими руками деревянная двутавровая балка позволяет избежать скрипа готового строения, шаткости и вибраций, присущих обыкновенным каркасным постройкам.

Обратите внимание! Балки из углеродистой стали рассчитаны на применение внутри помещения, где исключается воздействие неблагоприятных погодных условий. Для проведения наружных работ или при повышенных требованиях к прочности конструкции следует использовать балки из низколегированной стали.

5 Двутавровые балки ГОСТ 26020

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:

• нормальные двутавровые изделия – Б;
• широкополочные двутавровые изделия – Ш;
• 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):

Допуски при высоте балки h
До 120 включительно	Свыше 120 меньше 380	От 380 меньше 580	От 580 и больше
±2	±3	±4	±5

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:

Допуски при толщине стенки
До 4,4 включительно	Свыше 4,4 до 6,5 вкл.	Св. 6,5 меньше 16	От 16 меньше 23	От 23 и больше
±0,5	±0,7	±1	±1,5	±2

Для толщины полки, мм:

Допуски при толщине полки профиля
До 6,3 включительно	Свыше 6,3 меньше 16	От 16 меньше 25	От 25 и больше
±1	±1,5	±2	±2,5

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