Деревянные балки перекрытия: виды, расчет и особенности выбора

Алан-э-Дейл       19.10.2022 г.

Размеры и вес

При изготовлении балки двутавровой в обязательном порядке учитываются требования ГОСТ 8239-89. В этих требованиях регулируются размеры изделий и просматривается их зависимость друг от друга. Например, в готовой балке взаимосвязаны следующие параметры:

  • площадь поперечного сечения;
  • радиусы внутреннего закругления;
  • толщина полок;
  • угол наклона внутренних граней;
  • высота изделия;
  • толщина стенки;
  • ширина полки;
  • радиус закругления полки;
  • вес изделия.

Величина этих характеристик не подлежит изменениям. Например, балка двутавровая с маркировкой «10» имеет площадь поперечного сечения 12 кв. см. При этом ее остальные характеристики должны равняться:

  • радиус внутреннего закругления = 7 мм;
  • толщина полок = 7,2 мм;
  • высота изделия = 100 мм;
  • толщина стенки = 4,5 мм;
  • ширина полки = 55 мм;
  • радиус закругления полки = 2,5 мм;
  • вес изделия = 9,46 кг (имеется в виду вес балки длиной 1 метр).

При изготовлении металлопроката данного типа надо соблюдать все перечисленные размеры, так как они взаимосвязаны друг с другом. Если изменится хотя бы одна размерная характеристика (например, увеличится длина стенки или уменьшится ширина полки), прочность балки заметно снизится. Это значит, что металлопрокат нельзя будет использовать в строительных работах, ведь он станет слишком ненадежным. Такая балка сломается при любых физических или сейсмических нагрузках, что приведет к разрушению дома, моста или другого объекта.

По ГОСТ 8239-89 двутавровая балка может иметь площадь сечения от 12 до 138 кв. см (в зависимости от размеров, двутавр маркируется цифрами «10», «12», «14» … «60»). У самого крупного изделия из государственного стандарта следующие характеристики:

  • радиус внутреннего закругления = 20 мм;
  • средняя толщина полок = 17,8 мм;
  • высота двутавра = 600 мм;
  • толщина перемычки между полками = 12 мм;
  • ширина каждой полки = 190 мм;
  • допустимый радиус закругления полки = 8 мм.

При таких размерных характеристиках вес изделия должен составлять 108 кг на каждый метр. Как правило, балки выпускаются длиной 4-12 метров, при этом их длина зависит от площади сечения металлопроката. Чем больше площадь, тем больше и длина. Но есть и исключения. Например, если покупателю необходимы балки меньшей длины, он может заказать их прямо у производителя.

Также при изготовлении на заказ возможно изменение других характеристик. Если в ГОСТ 8239-89 максимальная площадь сечения двутавра указана 138 кв. см, это еще не значит, что вы не сможете получить более массивную продукцию, при необходимости. В государственном стандарте приведены расчеты в ограниченном диапазоне. Любые другие вычисления выполняются инженерами индивидуально. То есть, заказчик обращается к производителю и оставляет заявку на изготовление нужной ему продукции. Далее начинается процесс производства по такой схеме:

  1. Выполняются расчеты размерных характеристик. При вычислении этих характеристик соблюдаются их соотношения друг с другом, как и в рассмотренных в ГОСТ изделиях. Также специалисты определяют допустимый показатель погрешности, в зависимости от степени точности продукции. В процессе работы инженеры учитывают не только размеры балки, но и такие ее коэффициенты, как момент инерции, статический момент полусечения, момент сопротивления и радиус инерции. Только при соблюдении всех этих характеристик можно получить качественное, прочное изделие.
  2. Делаются чертежи. Если у вас есть свои чертежи, вам не придется оплачивать эту услугу. Но учтите, что создание такой документации требует наличия очень глубоких знаний и опыта проведения подобных работ. Поэтому не заказывайте услугу у сомнительных специалистов, ориентируясь на низкую цену. Помните, что от правильности проведения расчетов будет зависеть прочность вашего двутавра и всей постройки, которую вы собираетесь армировать сделанными по чертежам балками.
  3. Изготавливается двутавровая балка в нужном количестве.

Цены на балку колонную двутавровую

Номенклатура * R1 Марка Характеристика Цена за 1 т (от 20 т)
Балки двутавровые Длина
20 К1 АСЧМ 20-93 К1 20 С255 12000 54610
20 К1 АСЧМ 20-93 К1 20 Ст3 12000 54610
20 К2 АСЧМ 20-93 К2 20 Ст3 12000 54610
25 К1 АСЧМ 20-93 К1 25 С255 12000 54610
25 К1 АСЧМ 20-93 К1 25 Ст3 12000 54610
25 К2 АСЧМ 20-93 К2 25 Ст3 12000 54610
30 К1 АСЧМ 20-93 К1 30 С255 12000 54610
30 К1 АСЧМ 20-93 К1 30 Ст3 12000 54610
30 К2 АСЧМ 20-93 К2 30 С255 12000 54610
30 К2 АСЧМ 20-93 К2 30 Ст3 12000 54610
35 К1 АСЧМ 20-93 К1 35 С255 12000 63310
35 К1 АСЧМ 20-93 К1 35 Ст3 12000 63310
35 К2 АСЧМ 20-93 К2 35 С255 12000 64600
35 К2 АСЧМ 20-93 К2 35 Ст3 12000 64600
40 К1 АСЧМ 20-93 К1 40 С255 12000 54610
40 К1 АСЧМ 20-93 К1 40 С255 12000 54610
40 К1 АСЧМ 20-93 К1 40 Ст3 12000 54610
40 К2 АСЧМ 20-93 К2 40 С255 12000 54610
40 К2 АСЧМ 20-93 К2 40 Ст3 12000 54610
Номенклатура R1 Марка Характеристика Цена за 1 т (от 20 т)
К1 20 09Г2С-12 12000 57310
К2 20 09Г2С-12 12000 57310
К1 25 09Г2С-12 12000 57310
К2 25 09Г2С-12 12000 57310
К1 30 С345 12000 57310
К1 30 С345-6 12000 57310
К2 30 09Г2С-12 12000 57310
К2 30 С345-2 12000 57310
К2 30 С345-6 12000 57310
К1 35 09Г2С-12 12000 65910
К1 35 С345-2 12000 65910
К1 35 С345-6 12000 65910
К2 35 09Г2С-12 12000 65910
К1 40 С345 12000 57210
К2 40 С345 12000 57210

Преимущества и недостатки

Прежде всего, следует сказать, что по методу производства различают сварные и горячекатаные двутавровые металлические балки. Горячекатаные изготавливаются путем проката стали и придания металлической болванке двутавровой формы.

Сварные получаются путем сваривания трех отдельных плоских элементов, образующих стенку и полки. Каждая из них обладает своими преимуществами и недостатками.

Достоинствами горячекатаной являются:

  • монолитность;
  • отсутствие швов;
  • простота и дешевизна производства.

Вследствие чего она обладает более высокими показателями прочности и надежности.

К недостаткам горячекатаной можно отнести:

  • Большая толщина стенок. Из-за утолщенности стенок увеличивается масса самого двутавра, а вследствие и всей конструкции в целом. Что может привести к увеличению расходов при строительстве (к примеру, при заливке фундамента, армированного пояса).
  • Ограниченность размеров. На российских заводах выпускаются балки с шириной полки не более 400 миллиметров. К тому же выпускаются они определенной длины – 12 метров. И если, к примеру, нужна балка меньшего размера, то придется отрезать лишнее и выбрасывать в отходы. В таком случае ее стоимость возрастает.
  • Возможность производства только на крупных предприятиях. Если стройка находится в городе, где расположен такой завод, то это плюс. Но если нет – то в стоимость монолитной балки включаются и транспортные расходы.

Несомненными плюсами сварных является:

  • Возможность подобрать нужные размеры. Благодаря этому можно заказать балку нужной длины, шириной полки и высотой стенки. Вследствие чего клиент платит только за то, что ему нужно и практически любых размеров.
  • Дополнительные конструкционные особенности. В зависимости от требований заказчика сварная балка может быть изготовлена с разными полками, фланцевыми соединениями, дополнительно усилена ребрами жесткости, перфорирована и иметь биметаллический состав.
  • Относительно легкий вес. Сварная балка является более легкой конструкцией, что позволяет сэкономить дополнительные денежные средства при фундаментных работах и возведении стен.

Недостатками сварной являются:

  • Наличие швов. Это существенно снижает прочность конструкции. Тем более если сварка имеет дефект. Но при необходимости она может быть усилена ребрами жесткости.
  • Использование дополнительных деталей для усиления. Использование арматуры или другого материала при создании ребер жесткости приводит к дополнительным затратам денег и времени, что приводит к увеличению стоимости.

Расчет квадратной трубы на прогиб и изгиб

Замкнутые профили, какими являются квадратные, прямоугольные и круглые трубы, — это вариант для тех, у кого нет возможности использовать деревянные конструкции, но есть желание предать будущему сооружению хорошую эстетичность. Например, каркас козырька, сваренный из квадратных труб, выглядит более эстетично, чем тот же козырек, сваренный из уголков.

На данной странице Вам представлен калькулятор способный подбирать сечение квадратной трубы по прочности и деформациям. Другими словами, с помощью данного калькулятора Вы можете произвести расчет квадратной трубы на прогиб и изгиб по ГОСТ 30245-2003 «Профили стальные гнутые замкнутые сварные квадратные для строительных конструкций».

Рассчитать квадратную трубу можно для следующих расчетных схем:

Тип 1 — балка с одним пролетом с приложенной на нее равномерно распределенной нагрузкой.

Тип 2 — жестко защемленная консоль с равномерно распределенной нагрузкой.

Тип 3 — балка лежащая на двух опорах с выведенной консолью с одной стороны.

Тип 4 — однопролетная шарнирно опертая балка с приложенной на нее сосредоточенной нагрузкой.

Тип 5 — то же самое, что и тип 4, только с двумя сосредоточенными нагрузками.

Тип 6 — консоль с жестким защемлением с приложенной на нее сосредоточенной нагрузкой.

Исходные данные

Расчетная схема:

Длина пролета (L) — пролет через который переброшена балка или длина консоли.

Расстояния (A и B) — расстояния от опор до мест приложения нагрузок. Для 3 схемы А равна длине консоли балки, опирающейся на 2 опоры.

Нормативная и расчетная нагрузки — нагрузки, на которые рассчитывается квадратная труба. Рассчитать их можно с помощью следующих материалов:

Fmax — максимально допустимый прогиб, подбираемой по таблице E.1 СНиПа «Нагрузки и воздействия», в зависимости от вида конструкции. Некоторые значения этого показателя приведены в таблице 1.

Таблица 1. Максимальный прогиб для некоторых конструкций согласно СНиП.

Вид балки Длина пролета Требования Fmax
Балки перекрытий, покрытий, крыши L ≤ 1 м Эстетико-психологические, то есть такие, при которых прогиб балки не будет «бросаться в глаза» 1/120 (1/60)
L = 3 м 1/150 (1/75)
L = 6 м 1/200 (1/100)
L = 12 м 1/250 (1/125)
Балки покрытий и перекрытий при наличии на них элементов, подверженных растрескиванию (стяжек, полов, перегородок) любая Конструктивные 1/150 (1/75)
Перемычки любая Конструктивные 1/200
Примечания:

1. Без скобок Fmax указан для пролета, в скобках — для консоли.

2. В случае промежуточных значений длины пролета L максимальный прогиб Fmax находится по линейной интерполяции.

Количество труб — обычно указывается одна балка, но если есть желание ее усилить и положить рядом еще одну такую же балку, то следует выбрать в графе «две».

Расчетное сопротивление Ry— данный параметр зависит от марки стали. Основные значения этого показателя приведены в таблице 2.

Таблица 2. Расчетное сопротивление стали по ГОСТ 27772-88.

Марка стали Аналог Толщина проката Расчетное сопротивление, Ry
Неизвестно любая

svoydomtoday.ru

Монтаж ↑

Двутавр металлический изготавливают поэтапно. Прежде всего металл раскраивается на полосы требуемых размеров. Для улучшения провара кромки разделывают на специальном станке. Подготовленные полосы монтируют на сборочном стане. Их укладывают на входной конвейер, зажимают, позиционируют и фиксируют. Завершают сборку сварочными работами на специальном станке. Сваривают его двумя комплектами сварочных головок под флюсом. Двутавр в основном состоит из трех элементов. Поясные швы приваривают сварочными автоматами, а ребра жесткости приваривают поперек чаще вручную, в крайнем случае – полуавтоматом. Сварные конструкции собирают различными способами: используя хомуты и прихватки или в особом кондукторе.

балка металлическая двутавровая: процесс производства

Готовый двутавр очищают от налета ржавчины, жира, грязи и другого, используя дробеструйную установку. После этого качество его покрытия из краски и лака заметно улучшается.

При устройстве конструкции швы поясов иногда сваривают по ручной технологии. Тогда последовательность сборки полностью меняется. Сначала на пояс в нижней части конструкции монтируют вертикальную стенку, а следом ребра жесткости. Их захватывают и монтируют пояс в верхней части. Собранная конструкция зажимается хомутами и переходят к сварочным работам.

на фото металлическая балка двутавр

Наиболее ответственным этапом монтажа считается стыковка двутавровых балок. Швы поясов в обеих направлениях от стыка незаваривают на длину в полтора раза большую, нежели поясная ширина. Стык двутавровых балок свариваются в такой очередности: свариваются стыки вертикальной стенки, двух поясов, сначала ту, которая работает на растяжение, затем вторую, работающую на сжатие. Завершают устройство стыка довариванием швов на поясах на тех участках, которые остались незаваренными.

Совет
Для сварки монтажных стыков необходимо использовать электроды высочайшего качества.

Сварная конструкция имеет массу преимуществ перед прокатной и, в первую очередь, это ее более высокие прочностные характеристики при массе, меньшей прокатной примерно на треть.

Двутавр металлический: сборка на видео

https://youtube.com/watch?v=6Zb01PIZ8c4%3F

Материалы к статье:

  •   ГОСТ 19425-74 Балки двутавровые и швеллеры стальные специальные. Сортамент (134,7 KiB, 1 553 hits)

  •   ГОСТ 8239-89 Двутавры стальные горячекатаные. Сортамент (297,8 KiB, 1 310 hits)

  •   ГОСТ 26020-83 Двутавры стальные горячекатаные с параллельными гранями полок. Сортамент (424,9 KiB, 1 581 hits)

2020 stylekrov.ru

Какие основные параметры рассматривает ГОСТ ↑

Форма двутавра напоминает букву «Н». Его особенности: прочность в семь раз превосходит подобную площадь сечения балки квадратного профиля, показатели жесткости выше в тридцать раз. Имеет открытое сечение, поэтому устойчивость к скручиванию в сотни раз меньше, чем у профилей с закрытым сечением.

Производители стандартных стальных изделий предоставляют потребителю свои сортаменты, содержащие основные параметры: толщина стенок, вес, марка металла, способ производства и необходимые для расчетов характеристики. Профили двутаврового сечения, имеющие параллельные грани полок, по форме профиля бывают:

В таблицах ГОСТ предоставлены основные параметры и все допустимые размеры. Комплексность всех показателей, объединенных в списки по видам профилей, – это и есть сортамент двутавровых балок.

Основная часть двутавра – балка, являющаяся брусом горизонтальным или наклонным, который работает на изгиб.

Его расчетные данные по прочности и качеству обусловлены следующими параметрами:

  • площадь сечения;
  • форма поперечного сечения;
  • длина;
  • материал изготовления;
  • способ установки.

При подборе двутаврового профиля, основываясь на поставленную задачу и проектную документацию, по расчетным характеристикам подбирают необходимое изделие. Расчет производится инженером-конструктором по формулам и таблицам сортамента, приблизительный выбор недопустим.

Металлические двутавры производят из низколегированных сталей, они обладают улучшенными механическими качествами, коррозионной стойкостью. У изготовленных из углеродистых сталей профилей – невысокий модуль упругости и более низкая стоимость. Стальных двутавров существует два типа:

  • сортамент широкополочных двутавров подразделяется на типы: балочные и колонные;
  • мостовой сортамент (у которых есть уклон полочных граней).

Характеристики горячекатаного двутавра

В строительстве и машиностроении находят применение несколько видов двутавровых балок. В зависимости от геометрических особенностей их можно разделить на две большие группы:

  • двутавр, внутренние грани полок которого наклонены относительно наружных;
  • двутавр, изготавливаемый с параллельными гранями полок.

Балка с уклоном полок

Чертеж профиля двутавра с уклоном внутренних граней полок

Этот вид продукции производится по требованиям ГОСТ 8239. Исторически он был освоен первым, поскольку прокатка полок под уклоном 6-12% технологически проще, чем без уклона. Продукция маркируется словом «Двутавр» и номером двутавра, который отображает высоту изделия (размер стенки) в сантиметрах.

Предприятия выпускают двутавровые балки от №10 (высота h=100 мм, ширина полки b = 55 мм, толщина стенки s = 4,5, номинальная толщина полки t = 7,2 мм) до №60 (h=600 мм, b = 190 мм, s = 12 мм, t = 17,8 мм). Длина изделий составляет 4-12 м.

Продукция может быть изготовлена из углеродистых сталей обыкновенного качества типа Ст3сп (технические требования по ГОСТ 535), качественных конструкционных и легированных марок (технические требования к прокату повышенной прочности по ГОСТ 27772 или ГОСТ 19281). Выпускается прокат повышенной (Б) и обычной (В) точности. Для изделия регламентируется отклонение по размерам, прогиб стенки, перекос полки, положение и размеры фланцев, кривизна по длине, притупление кромок и другие параметры.

Кроме того, к категории с уклоном внутренних граней полок продукции относятся двутавры специальной серии по ГОСТ 19425, которые предназначены для армирования ствола шахты (маркируются числом, обозначающим высоту в см, и буквой «С») и для обустройства подвесных путей (обозначаются значением высоты изделия в см и буквой «М»). По указанному стандарту выпускаются следующие типоразмеры балок:

  • от 14С (h=140 мм, b = 80 мм, s = 5,5 мм, t = 9,1 мм) до 36 С (h = 360 мм, b = 140 мм, s = 14 мм, t = 15,8 мм);
  • от 18М (h = 180 мм, b = 90 мм, s = 7 мм, t = 12 мм) до 45М (h = 450 мм, b = 150 мм, s = 10,5 мм, t = 18 мм).

Балка с параллельными полками

Чертеж профиля двутавра с параллельными гранями полок

Двутавр, имеющий параллельный полки, считается более экономичным с точки зрения соотношения массы и несущей способности изделия. Он производится по требованиям ГОСТ 26020 длиной до 24 м.

Выпускаются три больших группы типоразмеров:

  • нормальные двутавры маркируются числом (высотой в см), буквой «Б» и номером типоразмера (могут выпускаться несколько типоразмеров одной высоты, незначительно отличающиеся по размерам полок и стенки). По соотношению высоты к ширине полки (h/b около 2) эта разновидность аналогична балкам с уклоном внутренних граней полок. Выпускаются типоразмеры от 10Б1 (h = 100 мм, b = 55 мм, s = 4,1 мм, t = 5,7 мм) до 100Б4 (h = 1013 мм, b = 320 мм, s = 19,5 мм, t = 32,5 мм);
  • широкополочные двутавры маркируются по тому же принципу, но обозначаются буквой «Ш». Эта разновидность имеет соотношение высоты к ширине полки h/b около 1,5, то есть, лучше противостоит скручиванию и является более экономичной при высоких нагрузках на балку. Выпускаются типоразмеры от 20Ш1 (h = 193 мм, b = 150 мм, s = 6 мм, t = 9 мм) до 70Ш5 (h = 718 мм, b = 320 мм, s = 23 мм, t = 36,5 мм);
  • колонные двутавры имеют тот же принцип маркировки, но обозначаются буквой «К». Этот вид имеет соотношение высоты к ширине полки h/b около 1 и, как следует из названия, может эффективно применяться для сооружения колонн. Выпускаются типоразмеры от 20К1 (h = 195 мм, b = 200 мм, s = 6,5 мм, t = 10 мм) до 40К5 (h = 431 мм, b = 400 мм, s = 23 мм, t = 35,5 мм);
  • двутавры дополнительной серии перед буквенным обозначением типа балки имеют маркировку в виде буквы «Д», например, 27ДБ1 или 40ДШ1.

Следует отметить, что в России также используется стандарт СТО АСЧМ 20-93, выпущенный Ассоциацией Черметинформ. В этом документе приведены практически те же типоразмеры, что и в ГОСТ 26020 с незначительными отличиями по геометрическим параметрам.

Ценовая политика

Несмотря на весь свой спектр положительных параметров и характеристик, двутавровые балки колонного типа имеют более чем скромную стоимость, что выгодно выделяет их среди прочих конкурентных предложений. Средняя же цена за 1000 кг готового продукта колеблется в таких пределах (суммы указаны с привязкой к центральному региону РФ):

  • 20К1 – 40400 – 51400 рублей;
  • 25К2 – 40600 – 52000 рублей;
  • 30К3 – 45000 – 48900 рублей;
  • 40К4 – 39900 – 50200 рублей;
  • 40К5 – 39900 – 49700 рублей.

Заключение

Колонный двутавр – необычайно востребованный материал, оптимально сочетающий в себе прекрасные технические и эксплуатационные данные, а также доступную стоимость, что позволяет ему уверенно занимать лидирующие позиции среди множества аналогичных материалов, представленных на рынке. 

https://youtube.com/watch?v=RyPeEdvvMFQ

Деревянные балки перекрытия — размеры и нагрузки

Сделали деревянное перекрытие в брусовом доме, а пол трясётся, прогибается, появился эффект «батута»; хотим делать деревянные балки перекрытия 7 метров; нужно перекрыть комнату длиной в 6, 8 метров так, чтобы не опирать лаги на промежуточные опоры; какой должна быть балка перекрытия на пролет 6 метров, дом из бруса; как быть, если хочется сделать свободную планировку – такие вопросы часто задаются форумчанами.

MaxinovaПользователь FORUMHOUSE

У меня дом примерно 10х10 метров. На перекрытие я «кинул» деревянные лаги, их длина — 5 метров, сечение — 200х50. Расстояние между лагами – 60 см. В процессе эксплуатации перекрытия выяснилось, что когда дети бегают в одной комнате, а ты стоишь в другой, то по полу идёт достаточно сильная вибрация.

И подобный случай далеко не единственный.

елена555Пользователь FORUMHOUSE

Не могу понять, какие балки для межэтажных перекрытий нужны. У меня дом 12х12 метров, 2-х этажный. Первый этаж сложен из газобетона, второй этаж мансардный, деревянный, перекрыт брусом 6000х150х200мм, уложенным через каждые 80 см. Лаги положены на двутавр, который опирается на столб, установленный посередине первого этажа. Когда хожу по второму этажу, то чувствую тряску.

Балки на длинные пролеты должны выдерживать большие нагрузки, поэтому, чтобы возвести прочное и надёжное деревянное перекрытие с большим пролётом, их нужно тщательно рассчитать. В первую очередь, необходимо понять, какую нагрузку сможет выдержать деревянная лага того или иного сечения. И потом продумать, определив нагрузку для балки перекрытия, какие надо будет делать черновое и финишное покрытие пола; чем будет подшиваться потолок; будет ли этаж полноценным жилым помещением или нежилым чердаком над гаражом.

Leo060147Пользователь FORUMHOUSE

Чтобы рассчитать нагрузку на балки перекрытия, нужно сложить:

  1. Нагрузку от собственного веса всех конструкционных элементов перекрытия. Сюда входит вес балок, утеплителя, крепежа, покрытия пола, потолок и т.д.
  2. Эксплуатационную нагрузку. Эксплуатационная нагрузка может быть постоянной и временной.

При подсчёте эксплуатационной нагрузки учитывается масса людей, мебели, бытовых приборов и т.д. Нагрузка временно возрастает при приходе гостей, шумных торжествах, перестановке мебели, если её отодвинуть от стен в центр комнаты.

Поэтому при расчёте эксплуатационной нагрузки необходимо продумать всё – вплоть до того, какую мебель планируется ставить, и есть ли вероятность в будущем установки спортивного тренажёра, который тоже весит далеко не один килограмм.

За нагрузку, действующую на деревянные балки перекрытия большой длины, принимаются следующие значения (для чердачных и межэтажных перекрытий):

Чердачное перекрытие – 150 кг/кв.м. Где (по СНиП 2.01.07-85), с учётом коэффициента запаса – 50 кг/кв.м – это нагрузка от собственного веса перекрытия, а 100 кг/кв.м — нормативная нагрузка.

Если на чердаке планируется хранить вещи, материалы и прочие, необходимые в быту предметы, то нагрузка принимается равной 250 кг/кв.м.

Для междуэтажных перекрытий и перекрытий мансардного этажа общая нагрузка берётся из расчёта 350-400 кг/кв.м.

что из себя представляет, какой бывает, где применяется

Балка двутавровая: строительный элемент, широко используемый в современном строительстве

Современные здания с многоуровневыми этажами, характеризующиеся особой прочностью, — это результат использования при возведении сооружений надежных, стойких к воздействию к коррозии и неблагоприятной окружающей среде материалов. Их применение способствует также оперативности проведения строительных работ, в значительной степени снижая сроки строительства. Одним из широко используемых строительных материалов при возведении современных сооружений является балка двутавровая.

Что представляет собой балка двутавровая?

Балка двутавровая — металлический профиль, который выпускается металлургическими предприятиями из углеродистой и низколегированной стали. Сечение данного строительного элемента напоминает букву «Н». Оптимально подходя по форме для брусьев из металла, которые подвергаются изгибу и продольному напряжению, двутавр широко применяется при возведении мостовых сооружений, эстакад, колонных металлоконструкций.

Преимущества двутавра:

  • легкий вес;
  • простота транспортировки;
  • прочность и надежность;
  • экономичность использования;
  • оперативность установки;
  • возможность изготовления металлических изделий по индивидуальным размерам.

Соединяется данный строительный элемент с использованием болтов, заклепок или же сварки. Данные виды соединений относятся к практичным, экономичным вариантам крепления. Несмотря на достоинства двутавровой балки, она имеет недостатки, среди которых — это малая огнестойкость и вероятность к коррозии.

Какой бывает балка двутавровая?

Такой строительный элемент, как двутавр бывает различный по углу наклона полок. Маркировка, используемая производителем при выпуске товара, определяет ширину полок. Например, буква «К» на металлическом элементе обозначает, что ширина полки равна ширине профилю. Данные конструкции используются для возведения колонн.

Широкополочные изделия маркируются буквой «Ш», узко-полочные — буквой «У», среднеполочные — буквой «Д», а элементы с параллельными гранями полок — буквой «Б». Те конструкции, которые выпускаются с уклоном внутренних граней полок, обозначаются буквой «М».

Двутавр бывает обыкновенный с высотой ребер от 10 до 60 см и широкополый, высота ребер которого достигает до 1 метра.

Изделия также различаются:

  • по точности изготовления: обычной или высокой точности;
  • по назначению: для использования возведения подвесных путей и для армирования шахтных стволов;
  • по мерности балок: они бывают мерной, немерной, кратко мерной длины.

Длина профилей балок в зависимости от назначения может достигать 24 метров.

Где применяется балка двутавровая?

Такой металлический профиль, как двутавр используется при возведении различных сооружений в качестве несущего элемента. Он широко применяется как в промышленном, так и в гражданском строительстве для возведения опор, высотных колон, подкрановых путей, больших пролетов, подкрановых путей, эстакад и т.д.

Удобные таблицы двутавров

В этом блоке статьи расскажем о возможностях наших таблиц двутавров и как с ними взаимодействовать.

Выборка нужной информации в таблице

Каждая таблица снабжена удобным фильтром, позволяющим делать выборку нужных данных. Как пользоваться фильтром? Например, Вам нужно подобрать балку с двутавровым поперечным сечением. Вы рассчитали минимально допустимый момент сопротивления из условия прочности, выбрали в табличке ближайший больший момент сопротивления и вам нужно переписать другие характеристики двутавра с подходящим моментом сопротивления.

Вбиваете численное значение момента сопротивления в поиск, и фильтр покажет только характеристики подобранного профиля, а остальные отбросит. Удобно? Пользуйтесь на здоровье!

Вывод строчек сортамента

У каждой таблицы выведено ТОЛЬКО 10 строчек, для удобства просмотра сортамента. Между строчками можно переключаться, с помощью кнопок под каждой таблицей:

Если вы просматриваете эту страничку с мобильного устройства, то скорей всего нормально пользоваться сортаментом, у вас не получится. Данные материалы предназначены исключительно для просмотра на ПК. Так как таблицы достаточно широкие и отображаться полностью на мобильном устройстве не могут.

В последнем обновлении сайта, мы прокачали наши таблицы двутавров. Теперь они адаптивны к любым типам устройств, с различными размерами экрана. Содержимое таблиц подстраивается под ваше устройство. Для мобильных устройств, имеющих маленькое разрешение экрана, внизу каждой таблички, появляется горизонтальная прокрутка.

Вот и все, что хотелось бы рассказать по функционалу наших таблиц. Надеемся, Вам понравиться пользоваться нашим сортаментом! Чуть ниже в статье пойдет информация о двутаврах, их применении и используемых обозначениях. В самом низу статьи, можете найти таблицы двутавров.

Двутавр 40: размеры и особенности двутавровой балки

Данная модификация профиля представляет собой широкополочную балку с нормальной толщиной граней. Изделие используется в строительстве крупных конструкций для формирования несущих опор. Демонстрирует отличную устойчивость к высоким температурам, кислотной среде.

Размеры двутавра 40ш1 по ГОСТу 26020-83 имеют следующие показатели: высота – 388 мм, полная ширина – 300 мм. Перемычка широкопрофильной балки 40ш1 имеет толщину 9, 5 мм, значение общей толщины полки равно 14 мм. Весит стальная широкополочная балка этой модификации 96, 1 кг (из расчета на один метр изделия).

Двутавровую балку № 40 чаще всего используют при возведении зданий в сейсмически активных регионах

Формулы для определения требуемого веса двутавра

Расчет массы двутаврового профиля следует начинать с определения веса погонного метра. Проще всего найти данную величину в справочной таблице сортамента ГОСТа, однако могут быть неточности из-за плотности металла.

Для самостоятельного расчета массы балок нужно учитывать показатели площадей полки и стенки, плотность стали. Чтобы определить расстояние между полками, следует руководствоваться формулой: L=h-2×t. Расчет площади полки происходит в соответствии с математическим выражением: SП = b×t. Для определения площади стенки используем формулу: SС = L×S. Для вычисления сечения – S = Sс + 2×Sп. Полученный показатель сечения следует умножить на среднюю плотность стали, которая равна 7850 кг/м3. Все данные предварительно следует перевести в квадратные метры. S – толщина стенки профиля, h – высота балки, b – размер полки, t обозначает среднюю толщину полки, L – длина проката.

Чтобы расчитать массу двутаврового профиля, нужно сначала определить вес погонного метра

Предназначение калькулятора для определения изгиба

Для создания каркасов различных строений самое большое распространение получила древесина. Из нее, как из пластилина, можно сотворить конструкцию любой сложности. Однако далеко не последнее место занимает и такой конструкционный материал как различные металлические профили.

Их выгодно отличает такое свойство как пластичность, долговечность и прочность. Не последнее место среди таких материалов занимают профильные и круглые трубы. Попытайтесь представить себе навес для автомобиля из профильной трубы с покрытием из поликарбоната и такое же строение из уголка.

Похоже, двух мнений быть не может. А любая балка из трубы в конструкции должна быть просчитана. Это необходимо по двум причинам:

  • Получить объект с достаточным запасом прочности под воздействием собственного веса, а также ветровых и снеговых нагрузок.
  • Подобрать минимально допустимый для строения профиль с целью минимизировать расходы на материалы.

Для достижения этой цели необходимо воспользоваться нашим онлайн калькулятором и рассчитать балку из трубы на изгиб. Это в случае, если деталь закреплена с одной стороны (консольная). Если же закреплены оба конца, понадобится рассчитать трубу на прогиб.

При этом необходимо учитывать следующие обстоятельства:

  1. Размеры и сечение: (профильная или круглая). Для профильной прямоугольной трубы расчет производится с учетом направления воздействия. При расчете балок из квадратной трубы этот фактор одинаков для любого направления воздействия.
  2. Прочностные характеристики материала с учетом толщины стенок и марки материала. Это особенно актуально при использовании балок из круглой трубы, расчет которой в значительной степени зависит от указанных характеристик ввиду многообразия применяемых материалов.

Применение двутаврового металлопроката ↑

Интенсивное развитие строительной промышленности вызвало необходимость совершенствования и рационализации способов изготовления металлических двутавровых балок, благодаря чему сфера их применения заметно расширилась. Сегодня двутавр используется как в малоэтажном частном строительстве, так и в крупных проектах коммерческой и промышленной направленности, а также в тяжелом машиностроении.

Двутавр в виде кровельной фермы ангара

В ходе теоретических и экспериментальных исследований было доказано, что двутавровые балки оптимально воспринимают нагрузки на изгиб, следовательно, их целесообразно использовать в виде несущих элементов:

  • металлических балок перекрытия зданий;
  • колонных металлоконструкций;
  • мостовых сооружений;
  • подвесных путей;
  • рамных конструкций вагонов, автомобилей, экскаваторов и пр.;
  • арматурного каркаса стен шахт.

Широкополочный двутавр допустимо использовать для балок, колонн и стержней средненагруженных ферм, тогда как колонный ставится только при больших пролетах и существенных нагрузках (на фото – двутавровая балка колонного типа).

Колонный двутавр

Чтобы минимизировать отходы, облегчить конструкцию, тем самым снизив трудовые и материальные расходы без ущерба для прочности здания, необходим профессиональный расчет двутавровых балок. Такую услугу предоставляют архитектурные и конструкторские бюро или строительные фирмы.

В несложных случаях калькуляцию можно провести самостоятельно, однако рекомендуется проверить ее результаты у специалиста.

Исходными данными для решения задачи по выбору профиля согласно несущей способности служат несколько показателей:

  • расстояние между внутренними гранями более коротких стен (длина пролета);
  • нормативная и расчетная нагрузка (нормативные данные берутся из таблиц соответствующего ГОСТа, а расчетные определяются путем их умножения на шаг балки (от 0,8 до 1,2 м));
  • количество двутавров, соединенных в одной балке (в том случае, если она составная), и их ориентация относительно нагрузки;
  • расчетное сопротивление (параметр, зависящий от марки стали, обычно берется усредненное значение Ry=210 Мпа).

Вычислив требуемый момент осевого сопротивления, можно точно определить номер двутавра (это также делается по таблицам).

Вне зависимости от того, ведется ли строительство нового здания либо реконструируется старое, монтаж перекрытия должен вестись по чертежу поверхности, дающему подробное представление о будущей конструкции. Запрещено увеличивать шаг между двутаврами на расстояние более расчетного, так как экономия на этом этапе чревата негативными последствиями.

Преимущества перекрытий из двутавра

Опорами для двутавра служат металлические, железобетонные либо кирпичные колонны и несущие стены. При установке обязательно надо использовать строительный уровень – это поможет избежать проблем при монтаже опалубки

Также важно обеспечить достаточную площадь опор – для этого балки должны заходить на стену более чем на 20 см

На опорных поверхностях требуется закрепить фанерный лист расчетной толщины для опалубки под заливку монолитной бетонной плиты. Необходимо, чтобы ее толщина составляла не менее 1/35 шагового расстояния. После установки поддерживающей системы (ее обычно изготавливают из металлических распорок или деревянных балок по 1–2 шт. на кв

м.) важно проверить прочность балочного перекрытия собственным весом, стараясь выявить малейшие колебания поверхности

Согласно ему стыковку допускается производить одним из трех способов:

  • сваркой встык фрезерованных торцов;
  • на накладках со сварными или сварными соединениями;
  • с помощью фланцев, воспринимающих растягивающее усилие болтами, тогда как сжимающее – через прижатие фланцевых поверхностей.

Варианты выполнения монтажных стыков

Узел крепления двутавра с колонной с помощью накладок и болтового соединения

Следует помнить, что металлические балки подвержены коррозии, поэтому их требуется защищать лакокрасочными покрытиями.

Гость форума
От: admin

Эта тема закрыта для публикации ответов.