Применение двутавровых балок
Типы двутавровых балок
Двутавровые балки бывают двух основных типов — w-балки (широкофланцевые балки) и s-балки (балки из конструкционной стали). Балки W имеют более широкие фланцы, чем балки S, что обеспечивает им большую несущую способность, но делает их более тяжелыми и дорогими. S-образные балки чаще используются в небольших зданиях и мостах, поскольку они легче и дешевле, чем W-образные балки, но при этом обеспечивают хорошую структурную поддержку.
Балка двутавровая (двутавр) — это один из наиболее распространенных видов металлопроката. Данное изделие представляет собой горизонтальный брус из стали. В сечении оно имеет вид буквы «Н». Грани двутавровой балки располагаются под определенным углом или параллельно друг другу. Простота конструкции и надежность обуславливают повсеместное применение такой продукции. Ее цена в Москве зависит от ширины и длины профиля.
Толщина полотна и фланцев влияет на прочность i-образной балки; более толстые полотна увеличивают жесткость, в то время как тонкие полотна уменьшают жесткость, но добавляют гибкость конструкции в целом. Расстояние между двумя фланцами также влияет на то, какой вес может быть выдержан до разрушения; меньшее расстояние между фланцами увеличивает жесткость, а большее расстояние увеличивает гибкость, но снижает несущую способность.
Двутавровые балки являются стандартным прокатным профилем, сечение которого напоминает форму буквы «Н». Стальные двутавры, согласно ГОСТу 8239-89, имеют небольшой уклон внутренних граней полок и делятся на три разновидности: нормальные, широкополочные и колонные.
Прочность балки i зависит от состава ее материала, а также от различных технологий изготовления, применяемых в процессе производства, таких как литье, термообработка, сварка, и мер контроля качества. Эти элементы в совокупности определяют, какой вес может выдержать данная балка, прежде чем произойдет разрушение при воздействии нагрузок или напряжения. Поэтому важно, чтобы все этапы производства были продуманы до мелочей, чтобы готовое изделие имело оптимальные эксплуатационные характеристики в соответствии с его назначением.
Незаменимы они при возведении мостов, наземных переходов, подвесных путей и других объектов, где присутствуют повышенные нагрузки от вертикального поперечного воздействия. Двутавр отлично выдерживает их во время эксплуатации и не чувствителен к влиянию атмосферных и механических воздействий. Даже через десятки лет он будет противостоять им.
В жилом сегменте такие металлические изделия применяют в частном и общественном строительстве в качестве несущих конструктивных элементов. Целесообразно делать из них несущий каркас при больших пролетах (более 7 метров), в случаях, когда бетонные конструкции не выдержат предполагаемых нагрузок. Они подходят для создания междуэтажных перекрытий любых сооружений (в том числе тех, что имеют большие пролеты).
Известно, что прочностные свойства металлопроката во многом зависят от формы поперечного сечения, и именно двутавровая балка обладает способностью выдерживать максимальные нагрузки на изгиб. Двутавр в 7 раз прочнее квадратного профиля, имеющего такую же площадь сечения, и в 30 раз жестче его. Однако у двутавровой балки имеется существенный недостаток — она обладает крайне низкой стойкостью к скручиванию, в частности, этот показатель в четыреста раз ниже, чем у трубы с аналогичной площадью сечения.
Методы изготовления для повышения прочности
В данном контексте прочность означает устойчивость к изгибу или деформации под действием нагрузки или напряжения. Прочность двутавровой балки определяется в первую очередь площадью ее поперечного сечения и тем, какой вес она может выдержать, прежде чем согнется или разрушится.
Данный вид металлопродукции при воздействии силы испытывает не кручение, а деформацию на осевой изгиб. Он также успешно противостоит усадке возведенного здания. При установке двутавра значительно уменьшается масса несущих конструкций. Это значит, что, используя его, можно сократить затраты на строительство. Незначительный вес при чрезвычайно высокой жесткости также делает стальную двутавровую балку идеальным вариантом для армирования шахтных путей и создания основы под высоконагруженные строения. Это могут быть:
Стандартные размеры двутавровой балки зависят от номера профиля, который определяется по ее высоте. Так, высота двутавра 10 равняется 100 мм, а двутавра 60, соответственно, — 600 мм. В зависимости от номера профиля определяются и другие геометрические размеры: толщина центральной стенки, ширина, толщина и угол наклона полки.
Стальные горячекатаные балки обладают достаточным уровнем прочности, из-за чего и стали главным элементом многих современных конструкций. Применение двутавровой балки не ограничивается строительством многоэтажных зданий, складов и ангаров, они используются и в более сложных и ответственных сооружениях, например, при постройке мостов, подвесных путепроводов, подземных шахт и пр.
I-образная балка, также известная как h-образная или w-образная, является конструктивным элементом, используемым при строительстве зданий, мостов и других сооружений. Она характеризуется своей формой: два параллельных фланца, соединенных полотном в центре. Прочность двутавровой балки зависит от материала, из которого она изготовлена, и методов изготовления, используемых для ее формирования.
Поскольку данный вид металлопроката применяется в наиболее ответственных конструкциях, то при его изготовлении недопустимо любое отклонение от государственного стандарта, который регламентирует геометрические размеры готового изделия. Чтобы быть уверенным в качестве такого профиля как балка двутавровая, характеристики должны до мелочей соответствовать ГОСТу, в котором определены предельно допустимые отклонения размеров и формы, поскольку от этого зависит способность двутавра выдерживать довольно высокую нагрузку.
Двутавры часто используются для монорельсов, по которым катится висящий тельфер, и в тяжелом машиностроении, вагоностроении и других отраслях для создания различного оборудования. Такая балка может быть подвергнута гибке, резке или сварке, поэтому нередко применяется как элемент дизайна при оформлении строений.
