Балка в Шымкенте

Стальная двутавровая балка (металлический двутавр) – несущий фасонный профиль, у которого поперечный профиль похож на букву «Н» или две соединенные между собой «Т», отсюда название проката «дву-тавр». Прокат нужен для восприятия изгибающих нагрузок.

Конструкция металлического двутавра

Конструктивно двутавр состоит из трех частей:

1. Стенка – вертикальный элемент, соединяющий две полки. Обеспечивает устойчивость к изгибающим и вертикальным нагрузкам;
2. Верхняя полка – горизонтальная часть, которая в основном принимает на себя сжимающие напряжения при вертикальной нагрузке сверху;
3. Нижняя полка – еще один горизонтальный элемент, основная задача которого воспринимать растягивающие напряжения.

Такая геометрия проката позволяет выгодна с точки зрения металлоемкости конструкции, так как двутавр выдерживает высокие нагрузки при небольшом собственной массе.

Наибольшие напряжения при изгибе возникают на поверхности полок, в том время как нейтральная ось почти не испытывает напряжений. Полки расположены на расстоянии от центральной оси и концентрируют в себе основную массу металла, что позволяет сечению иметь максимальный момент инерции и момент сопротивления при минимальной площади. Стенка воспринимает основную долю касательных напряжений.

Производство

В промышленных масштабах стальные Н-образные профили производят двумя методами:

• Горячая прокатка. Стальной сляб нагревают до 1100-1200°C и пропускают через прокатные станы, которые обжимают раскаленный металл и придают ему Н-образное сечение;
• Сварка. Листовую сталь раскраивают на три части и позиционирует в специальном кондукторе, после чего сваривают между собой двумя поясными швами. Глубокий провар шва дает автоматическая сварка под флюсом. Способ применяют, когда нужно нестандартные размеры или формы.

Сравнительная таблица

Производство регламентировано стандартами:

• ГОСТ 380-2005 определяет свойства сталей, из которых производят двутавры;
• ГОСТ 8239-89 устанавливает сортамент для прфоилей с уклоном граней полок;
• ГОСТ 19245-74 регламентирует производство монорельсовых и специальных Н-профилей;
• ГОСТ 26020-83 для стандартных, широкополочных и колонных балок с параллельными гранями полок;
• СТО АСЧМ 20-93 дополняет ГОСТ 26020-83 более широким сортаментом;
• ГОСТ Р 57837-2017 основной современный стандарт для двутавров.

Типы и сортамент стальных балок

По форме сечения двутавры производят:

• С уклонов граней полок, обозначение числовом (балка 20, 12, 10, 30, 200, 16 и т.д.);
• С параллельными гранями полок: серия «Б» (нормальные 25Б1, 30Б2), серия «Ш» (широкополочные 40Ш1, 50Ш2), серия «К» (колонные 30К1, 40К2), серия «М» (монорельсовые 18М, 24М, 36М) и «С» (свайные или шахтные 14С, 20С).

По типу сплава:

• Стали обычного качества (прим. Ст3, Ст3сп, Ст3пс);
• Конструкционная (прим. С245, С255, С345, С355);
• Низколегированная (прим. 09Г2С, 17Г1С);
• Оцинкованная сталь

Пример расшифровки обозначения: Балка 40К2 СТО АСЧМ 20-93 С345 ГОСТ 19281-2014 Перевод: Колонный двутавр (К), высотой 400 мм (40), второго индекса (К2), изготовленный по стандарту СТО АСЧМ 20-93 из стали марки С345.

Как проводить расчет двутавровой балки

Расчет нужен, чтобы подобрать минимально необходимое сечение и марку стали, ведется по СП 16.13330.2017 "Стальные конструкции". Для этого нужно определить:

1. Все нагрузки (собственный вес, вес перекрытий, снег, ветер и полезную нагрузку);
2. На основе длины пролета и типа опирания высчитать максимальный изгибающий элемент и максимальную поперечную силу;
3. Проверить не сломается ли двутавр по изгибу и по сразу. Для этого нужно взять из ГОСТов момент сопротивления для конкретного профиля, расчетное сопротивление стали и касательное напряжение;
4. Проверить жесткость на прогиб. Рассчитать фактический прогиб;
5. Проверить общую и местную устойчивость.

Опирание двутавровой балки

Правила опирания регламентированы СП 16.13330.2017 и СП 70.13330.2012. Что важно соблюдать:

1. Предотвратить смятие стенки;
2. Приварить ребра жесткости в опорных сечениях балки по обе стороны стенки;
3. Двутавр должен опираться на достаточную длину нижележащей конструкции;
4. Соблюсти расчетные схемы (шарнирное или опирание или жесткое защемление);
5. Учесть температурные деформации.

Крепеж

Балку металлическую соединяют с колоннами, плитами перекрытия и другими конструктивными элементами с помощью сварки, болтами, струбцинами и комбинированными узлами.

Сварка создает высокопрочные и жесткие соединения, но провоцирует термические деформации и снижение усталостной прочности в зоне шва. С помощью болтов монтируют разъемные соединения, они могут быть нормальной, повышенной точности и высокопрочные. Зажимами и струбцинами к стальным двутаврам крепят второстепенные элементы.

Выбор типа крепежа зависит от:

• Типа и величины передаваемых усилий. Например, для передачи больших изгибающих моментов нужна сварка или высокопрочные болты. Для стандартные перекрытий, работающих на постоянный изгиб, подойдут болты нормальной прочности или сварки в зависимости от типа узла;
• Требования к жесткости соединения;
• Возможность демонтажа или регулировки;
• Условия монтажа;
• Экономическая целесообразность.

Купить металлические балки в Шымкенте по оптовым ценам можно у компании «РостМеталл Групп». Для получения консультации по условиям доставки и актуальному наличию на складе, оставьте заявку на сайте, по телефону и электронной почте. Менеджер свяжется с Вами в ближайшее время и предложит подходящее решение для вашего строительного проекта.