Особенности, типы и расчет деревянных балок перекрытия

Сварной двутавр

Сварное двутавровое изделие производится путем проваривания трех базовых компонентов. Сваривание проводят с двух сторон, чтобы изделие было максимально надежным и прочным

Важно следить за тем, чтобы элементы прилегали как можно плотнее и находились строго перпендикулярно друг другу.
При сварке возникает необходимость в применении дополнительных элементов для воссоздания ребер жесткости и в этот процесс необходимо вовлекать серьезные трудовые ресурсы, все это нужно принимать во внимание на этапе проектных работ при строительстве. Стоит отметить, что введение дополнительных ребер, для усиления, уменьшает толщину стенки и понижает ее общую металлоемкость, раз уменьшается необходимое количество металла, то снижается стоимость, и сохраняются в неизменном виде все механические свойства

Для изготовления методом сваривания служит такой материал, как профильный и металлический лист, для поясов может применяться гнутый профиль, швеллера и многое другое.

Достоинства сварного двутавра

Несомненный плюс, в том, что облегченный вес балочного изделия позволяет уменьшить общий вес металлоизделия, а значит и снизить общую стоимость строительного проекта.
Важное достоинство сварной балочной продукции — это то, что он производится под заданное техническое задание, и по индивидуальному заказу. Рассмотрим пример, для строительства определенного сооружения необходимо возвести металлоконструкции, где длина балки должна быть, 10,55 метров, то будет сварен профиль именно с такой длиной. Таким образом, заказчик избежит дополнительных отходов, а значит и расходов.
По техническому заданию для отдельных проектов этот тип профиля может производиться перфорированным, что уменьшает вес конструкции, может иметь усеченную форму, быть с неравными полками, с фланцевыми соединениями или дополнительными ребрами жесткости, из такого металлопроката можно создавать сложные архитектурные строения

Балочный продукт таких форм невозможно получить на металлургическом предприятии.
Можно сварить металлопродукцию с переменным сечением, это позволит распределить металл таким образом, что на нагружаемых участках конструкции, жесткость будет выше, удешевляя конструкцию без потери качественных характеристик.

Порядок изготовления сварного двутавра

Выделяют следующие основные фазы сваривания:

• раскрой и порезка листа на полосы;
• обработка кромок на станке, что необходимо для улучшения показателей свариваемости;
• позиционирование и фиксирование полос на станке, для избежания сдвигов;
• непосредственно сам процесс сварки;
• торцовка и правка на станке;
• очищение от ржавчины, грязи и масла.

Недостатки сварного двутавра

Несмотря на все вышеперечисленные достоинства, сварное производство никогда не сможет вытеснить с рынка прокатное, так как скорость и объемы производства сварной балки в разы уступают прокатному производству. А скорость же строительных работ по всей стране очень высока, таким образом, спрос на рынке этого типа металлопродукции можно покрыть лишь совместными объемами как сварного, так и прокатного производства.

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:

Самостоятельное изготовление клееного элемента

Существует несколько вариантов самостоятельного изготовления клееного бруса:

• соединение трёх элементов в одну конструкцию;
• склеивание двух деталей в форме символа Z;
• соединение ламелей с использованием специальных элементов, металлических вставок.

Самым практичным считается первый способ, он гораздо проще двух остальных. На начальной стадии работ отбирают доски для бруса и укладывают их на центральный элемент таким образом, чтобы годовые кольца древесины смотрели в противоположные стороны. На поверхности досок делают пометки чёрным маркером или простым карандашом, что будет указывать на последовательность их укладки.

Центральный элемент зачищают с обеих сторон наждачной бумагой, что позволит создать шероховатую поверхность, улучшить адгезию клея. Боковые доски обрабатывают только в месте прилегания к основному брусу. На следующем этапе работ обезжиривают поверхности растворителем, наносят антисептик и антипирены. Эти жидкости и защитные составы наносятся поочерёдно: сначала растворитель, затем другие пропитки после высыхания основного состава. Обрабатывают не только боковые стороны пиломатериала, но и торцы.

Теперь необходимо нанести тонкий слой клея (1–2 мм) на зачищенные и предварительно обработанные поверхности. Верхнюю и нижнюю доски укладывают на центральный брус таким образом, чтобы они находились в одной плоскости. Для скрепления элементов используются струбцины, которые устанавливают на балке через каждые 40–50 см. Время твердения клея указывается производителем (обычно не превышает 2 дней).

Гофрированные балки: отличная экономия

Хотя гофро0балка и выглядит интересно, в России такую конструкцию начали применять еще в 30-х годах прошлого века. Тогда нечто подобное задействовали в деревянных конструкциях. Сегодня же такие балки варят в нескольких металлургических заводах страны.

Теперь этот вид балки представляет собой сварную легкую конструкцию из профлиста, который приварен к стальным полкам. Причем сами полки здесь из горячего проката, а профлист – холоднокатанный.

Посмотрите, как выглядят такие балки:

К идее гофрирования стенок таких балок пришли с целью экономии, если говорить грамотным языком – снижения металлоемкости строительства. Естественно, гофрированная стенка может быть тоньше обычной металлической (всего 1,5-1,8 мм), т.к. у нее уже есть поперечные ребра.

Которые, ко всему, еще и повышают крутильную жесткость самой балки! А, значит, позволяет избавить от главного недостатка, который свойственен двутавру. Здесь напряжение развивается только у поясов, падает почти до нуля, а все касательные напряжения равномерно распределяются по высоте стенок.

Сама гофра может быть как волнистой, так и треугольной (такая считается более технологичной). Еще более прочная балка не с вертикальными гофрами, а горизонтальными.

В общей сложности гофры располагаются к верхнему поясу под углом 45-50°, с расчетом соотношения высоты волны к ее длине от 1/5 до 1/20.

По сравнению с обычными двутавровыми горячекатаными балками гофробалки выходят экономнее на 20-40%. Мало того, что такие балки весят меньше, само профилирование придает большей жесткости при вращении, а потому в монтаже таких балок используется меньше специальных подъемных приспособлений в виде дополнительных уголков и связей. Это значительно упрощает монтаж.

Гофробалки хороши в качестве кровельных прогонов с пролетом от 9 м и как несущее основание в многоэтажках с пролетами до 24 метров.

Единственный существенный недостаток таких конструкций в том, что они довольно трудоемки в изготовлении. Но, благодаря тому, что у таких балок нет ребер жесткости, уменьшается расход металла и длина сварных швов.

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.

Особенности сортаментов

Все параметры профилей, и размеры, и геометрические характеристики: площадь, момент сопротивления, статический и осевой момент инерции представлены в виде таблиц. Данные взяты из актуальных ГОСТов. Таблицы имеют определенные полезные особенности. Предусмотрены функции группировки и фильтрации данных, а также они являются адаптивными к любому размеру экрана устройства. Поговорим о каждой особенности отдельно.

Группировка параметров

В таблицах, которые представлены на этой странице все параметры выведены на одном экране. Если перейдете на другие странички где перечислены параметры других профилей, то там вы заметите, что в каждой таблице выводится только часть строчек, между группами строчек можно переключаться с помощью кнопок, расположенных в правом нижнем углу таблицы. Сделано это для удобства просмотра информации, а также для уменьшения самой страницы.

Фильтрация информации

Как правило, при обращении к сортаменту, людей интересуют характеристики определенных профилей. Например, при расчете балки и определении минимально необходимого момента сопротивления, выбирается номер профиля, который удовлетворяет условию прочности и затем все параметры выписываются для дальнейших расчетов, проверки его по касательным напряжений, расчету на жесткость и т. д. Для удобства, в каждую таблицу встроен поиск, в который можно ввести уникальную характеристику профиля, например, я использую момент сопротивления, после чего таблица выдаст только одну – нужную строчку. Тем самым при переписывании данных профиля вы не будете отвлекаться на другие параметры и не ошибетесь.

Адаптивность

Для мобильных устройств: смартфонов, планшетов, в таблицах предусмотрена горизонтальная прокрутка данных. Это, конечно, не так удобно, как просмотр таблиц на ПК. Однако, других альтернатив нет, т. к. таблицы являются довольно широкими.

Требования к деревянному перекрытию

Деревянные балки перекрытия должны соответствовать следующим требованиям:

• соответствие размеров сечения нагрузке, пролету и шагу, для этого нужен расчет балок;
• хорошая прочность и жесткость;
• пожарная безопасность;
• отсутствие серьезных дефектов древесины и повреждений.

Для работы необходимо заготовить качественный материал

Также существуют определенные требования к материалу, из которого изготовлены балки. Рекомендуется выбирать древесину хвойных пород. Она содержит много смолы, поэтому лучше сопротивляется различным микроорганизмам. Лучшим материалом считаются те деревья, которые выросли в суровых условиях. Плотность ствола у них выше. По этой причине закупать стоит сосну или ель, которые выросли в северных регионах страны.

Также нужно обратить внимание на время заготовки. Лучшим считается период в конце зимы

В это время дерево находится в спящем состоянии, в нем меньше соков, поэтому и влажность материала будет меньше.

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.

Преимущества и недостатки

Применение двутавров обеспечивает следующие преимущества:

• оптимальная геометрия сечения позволяет обеспечить минимальный расход материала при максимальной несущей способности, что значительно облегчает конструкцию;
• для металлоконструкций изделии характерны длительный период эксплуатации и высокие прочностные характеристики;
• эксплуатационные характеристики четко определены соответствующими ГОСТами, что облегчает проектирование несущих металлоконструкций;
• конструктивные особенности горячекатаных изделии обеспечивают возможность их применения в металлоконструкциях повышенной сложности, работающих в экстремальных условиях;
• при равной несущей способности, удельный вес двутавра значительно меньше, чем удельный вес любого равнопрочного профиля.

На фоне таких достоинств, недостатки двутавров выглядят не убедительно:

• двутавровые балки плохо переносят скручивание;
• горячекатаный прокат имеет ограниченное количество габаритных размеров;
• сварные балки нередко нуждаются в дополнительном армировании;
• двутавры из конструкционных углеродистых сталей легко поддаются коррозии, что вынуждает прибегать к дополнительной обработке металлоконструкций.

Производство согласно требованиям ГОСТ

Как и любой подобный продукт, сортамент двутавров ГОСТ (ГОСТ 535-88, ГОСТ 19281-89, ГОСТ 27772-88, ГОСТ 7566-81) подчиняется общим стандартам качества. Но на этом регламент на данную продукцию не ограничивается, дополнительными нормативами являются: СТО АСЧМ 26020-83, 20-93, 20, 89.

Само производство двутавра происходит в несколько этапов:

• Из листового металла, при помощи термической резки, производят заготовки соответствующей длины и ширины. Современные станки с ЧПУ имеют несколько «ножей» (резаков), что позволяет резать лист метала сразу в нескольких направлениях, и за один подход получать сразу готовую заготовку. В зависимости от толщины листа регулируется скорость резки, которая может достигать 1м в минуту.
• Обязательный элемент – фрезерная обработка кромок, которая способствует улучшению при сварке стенки и полки стального двутавра.

Весь сортамент стальных двутавров собирается при помощи специального оборудования, методом сжимания. Такой способ позволяет не только упростить и снизить затраты на производство, но и повысить эффективность до 3 раз. Производство происходит в 2 этапа, на первом формируют Т-образный профиль, далее его вращают на 180 градусов и завершают сборку

На данном этапе особое внимание уделяется расположению деталей, будущей конструкции. Они должны располагаться перпендикулярно, поскольку от этого зависит надежность конструкции.
Сварка балки.

В соответствии с требованиями ГОСТ и СТО АСЧМ, продукт не должен иметь дефектов и искривлений форм. Но во время сварки двутавр подвергается высоким температурам, которые деформируют его. Поэтому весь сортамент стальных двутавров перед поступление в эксплуатацию проходит через прокатный станок, оснащенный валами, которые исправляют кривизну металла при нагреве.

Профиль двутавров.

Поскольку двутавр применяется как для строительства различных объектов, так и в машиностроении, то и требования к нему будут зависеть от профиля, к котором он применяется.

На следующих фото таблиц, можно видеть значения для нормальных, широкополочных и колонных двутавров в соответсвии с требованиями ГОСт и СТО АСЧМ.

Таблица значений для нормальных сортаментов двутавров.

Значения для широкополочных двутавров.

Таблица значений для колонных двутавров.

Таблица значений для предельных отклонений по размерам и форме поперечного сечения двутавтров.

Общие правила для производителя и заказчика

Производитель должен в обязательном порядке следовать требованиям ГОСТ и СТО АСЧМ при изготовлении горячекатных двутавров. Поскольку данное изделие применяется в основном при крупномасштабном строительстве и является каркасом для построек различной направленности: здания, мосты, эстакады, при монтаже опор и путепроводов, для укрепления шахт. Но довольно редко применяется в частном, малом строительстве (небольшие дома в 1-3 этажа, частные коттеджи). Как было описано выше, двутавр играет чрезвычайно важную роль в строительстве, а, следовательно, помимо производства играет роль и маркировка продукции, которую можно найти в соответсвующем ГОСТе.

Данные обозначения не обходимы по причине широкопрофильного использования двутавров, однако материал, из которого изготовлено изделие, подходит только для определенного вида работ. Следовательно, ошибка в маркировке товара может привести к несчастному случаю, жертв среди строителей или обрушению конструкции со всеми вытекающими последствиями.
Заказчик со своей стороны должен четко формулировать запрос на изготовление двутавров соответственно ГОСТ. Во время приемки, в обязательном порядке должен соблюсти все правила приемки, описанные выше и соотнести результаты с маркировкой товара.

Балка двутавровая: размеры и вес

Данные величины зависят друг от друга, а также от типа стали, примененного для производства. Чтобы определить их, необходимо воспользоваться справочными таблицами. Где их взять?

Существуют сортаменты на основе ГОСТов 8239-89, 19425-74, 26020-83. По типу профиля выбирайте соответствующую таблицу, найдите в ней необходимые размеры балок, для каждого конкретного случая дана масса изделия на 1 погонный метр. Данная величина считается справочной, используется в расчетах, но на деле может незначительно отличаться от фактической (если производство ведут по ТУ).

Например: балка 20б1. Размеры по сортаменту: высота – 200 мм, ширина – 100 мм, толщина стенки – 5,6 мм, размер полочки – 8,5 мм, радиус закругления внутренней грани – 12 мм.

Балка двутавровая, размеры и вес которой указаны в таблице, является эталоном для данного вида. При покупке изделий производитель обязан представить информацию о фактических параметрах элементов клиенту.

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.

Двутавры стальные горячекатаные по ГОСТ 8239-89

Сортамент двутавров изготовленных с помощью горячего проката определяет ГОСТ 8239-89. в нем определены общие параметры проката, его размеры, обозначения, моменты инерции, а также предельные допуска на готовую продукцию.

В данной таблице представлены геометрические характеристики двутавров стальных горячекатаных.

№ двутавра	h	b	s	t	R	r	А	m	Ix	Wx	ix	Sx	Iy	Wy	iy
10	100	55	4.5	7.2	7	2.5	12	9.46	198	39.7	4.06	23	17.9	6.49	1.22
12	120	64	4.8	7.3	7.5	3	14.7	11.5	350	58.4	4.88	33.7	27.9	8.72	1.38
14	140	73	4.9	7.5	8	3	17.4	13.7	572	81.7	5.73	46.8	41.9	11.5	1.55
16	160	81	5	7.8	8.5	3.5	20.2	15.9	873	109	6.57	62.3	58.6	14.5	1.7
18	180	90	5.1	8.1	9	3.5	23.4	18.4	1290	143	7.42	81.4	82.6	18.4	1.88
20	200	100	5.2	8.4	9.5	4	26.8	21	1840	184	8.28	104	115	23.1	2.07
22	220	110	5.4	8.7	10	4	30.6	24	2550	232	9.13	131	157	28.6	2.27
24	240	115	5.6	9.5	10.5	4	34.8	27.3	3460	289	9.97	163	198	34.5	2.37
27	270	125	6	9.8	11	4.5	40.2	31.5	5010	371	11.2	210	260	41.5	2.54
30	300	135	6.5	10.2	12	5	46.5	36.5	7080	472	12.3	268	337	49.9	2.69
33	330	140	7	11.2	13	5	53.8	42.2	9840	597	13.5	339	419	59.9	2.79
36	360	145	7.5	12.3	14	6	61.9	48.6	13380	743	14.7	423	516	71.1	2.89
40	400	155	8.3	13	15	6	72.6	57	19062	953	16.2	545	667	86.1	3.03
45	450	160	9	14.2	16	7	84.7	66.5	27696	1231	18.1	708	808	101	3.09
50	500	170	10	15.2	17	7	100	78.5	39727	1589	19.9	919	1043	123	3.23
55	550	180	11	16.5	18	7	118	92.6	55962	2035	21.8	1181	1356	151	3.39
60	600	190	12	17.8	20	8	138	108	76806	2560	23.6	1491	1725	182	3.54

Плюсы и минусы перекрытия из дерева

Для монтажа перекрытия своими руками необходимо подготовиться. Пол в доме должен опираться на прочную и жесткую конструкцию. Перед началом работ придется изучить требования к элементам, особенности их расчета и типы сечений.

Можно выделить следующие преимущества деревянного перекрытия:

• привлекательный внешний вид, возможность сделать деревянный пол без дополнительных мероприятий;
• небольшой вес, снижение нагрузки на стены и фундаменты, экономия на строительстве;
• возможность проведения ремонтов в процессе эксплуатации;
• скорость монтажа, выполнение работ без дополнительных машин и механизмов.

Деревянные балки не утяжеляют конструкцию и быстро монтируются

Но также стоит выделить и недостатки:

• горючесть древесины, потребность в специальной пропитке антипиренами;
• меньшая по сравнению с железобетонными или металлическими элементами прочность;
• усадка и деформации при перепадах температур и влажности;
• подверженность гниению, грибку и плесени при повышенной влажности, необходимо выполнять обработку антисептиками на стадии строительства и периодически в течение срока службы.

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.

Размеры балка (двутавр) Б 18Б2, геометрические характеристики сечения, осевые моменты инерции, моменты сопротивления изгибу и радиусы балки с параллельными гранями полок нестандартных размеров

Условные обозначения величин, характеризующих свойства двутавра:

h – высота двутавра;

b – ширина полки;

s – толщина стенки;

t – толщина полки;

R – радиус сопряжения;

hw — высота стенки двутавра

(в свету между полками),

bw — свес полки.

Форма и размеры поперечного сечения, параметры профиля и справочные величины для осей:

h — 180 мм b — 91 мм s — 5.3 мм t — 8 мм hw — 164 мм bw — 42.9 мм R — 9 мм

Балка (двутавр) Б 18Б2 ГОСТ Р 57837-2017 Масса 1 погонного метра изделия 18.8 кг Площадь сечения (корытного сечения) 23.95 см2 Ix — Осевые моменты инерции относительно центральных осей корытного сечения по оси х 1316.96 см4 Wx — Моменты сопротивления изгибу корытного сечения по оси х 146.3 см3 ix — Радиусы инерции корытного сечения по оси х 74.16 см Sx — статический момент полусечения 83.21 см3 Iy — Осевые моменты инерции относительно центральных осей корытного сечения по оси y 97.45 см4 Wy — Моменты сопротивления изгибу корытного сечения по оси y 21.42 см3 iy — Радиусы инерции корытного сечения по оси y 20.17 см Sy — статический момент полусечения

Условные обозначения величин, характеризующих свойства двутавра:

h – высота двутавра;

b – ширина полки;

s – толщина стенки;

t – толщина полки;

R – радиус внутреннего закругления;

h — 180 мм b — 91 мм s — 5.3 мм t — 8 мм R — 9 мм

Балка (двутавр) Б 18Б2 СТО АСЧМ 20-93 Масса 1 погонного метра изделия 18.8 кг Площадь сечения (корытного сечения) 223.95 см2 Ix — Осевые моменты инерции относительно центральных осей корытного сечения по оси х 1317 см4 Wx — Моменты сопротивления изгибу корытного сечения по оси х 146.3 см3 ix — Радиусы инерции корытного сечения по оси х 7.42 см Sx — статический момент полусечения 83.2 см3 Iy — Осевые моменты инерции относительно центральных осей корытного сечения по оси y 100.8 см4 Wy — Моменты сопротивления изгибу корытного сечения по оси y 22.2 см3 iy — Радиусы инерции корытного сечения по оси y 2.05 см

Условные обозначения величин, характеризующих свойства двутавра:

h – высота двутавра;

b – ширина полки;

s – толщина стенки;

t – толщина полки;

R – радиус сопряжения;

h — 180 мм b — 91 мм s — 5.3 мм t — 8 мм R- 9 мм b/4 — 22.75 мм

Балка (двутавр) Б 18Б2 ГОСТ 26020-83 Масса 1 погонного метра изделия 18.8 кг Площадь сечения (корытного сечения) 23.95 см2 Ix — Осевые моменты инерции относительно центральных осей корытного сечения по оси х 1317 см4 Wx — Моменты сопротивления изгибу корытного сечения по оси х 146.3 см3 ix — Радиусы инерции корытного сечения по оси х 7.41 см Sx — статический момент полусечения 83.2 см3 Iy — Осевые моменты инерции относительно центральных осей корытного сечения по оси y 100.8 см4 Wy — Моменты сопротивления изгибу корытного сечения по оси y 22.2 см3 iy — Радиусы инерции корытного сечения по оси y 2.05 см

Удобная доска объявлений металлопроката позволяет в короткие сроки узнать цены ведущих поставщиков Вашего региона, прайс листы предприятий представлены здесь:
Трубопроводная арматура и фитинги, Задвижка шиберная 80,
Метизы, сетка, канаты. ограждения, Болт головка шестигран 42х400,
Метизы, сетка, канаты. ограждения, Проволока вязальная 0,2,
Сортовой и Листовой, Уголок стальной гнутый 25х20х3,
Метизы, сетка, канаты

ограждения, Зажим троса 2.

Так же рекомендуем Вам обратить внимание на следующие страницы:
Труба стальная,
труба стальная электросварная,
арматура цена,
лист стальной,
нержавеющий лист,
металлопрокат.

Технические показатели, размер и вес двутавра 20

Двутавр № 20 – это профиль, выполненный таким же горячекатаным способом, как и другие балки этого типа. Он имеет форму в виде перевернутой буквы «Н». Двутавровый профиль № 20 производится согласно положению ГОСТа 26020-83, регламентирующего размер и вес двутавра 20, а также в соответствии с госстандартом 19425-74 и 8239-89.

Полная высота профиля составляет 200 мм, показатель его ширины – 100 мм. Стенка профиля имеет толщину 5, 2 мм, а перемычка – 8, 4 мм. Вес 1 метра двутавра 20 равен 21, 04 кг.

Как вариант такой двутавр может быть изготовлен из сварных балок

Важно отметить, что он имеет более широкую сферу применения

Двутавровая балка № 20 предназначена для строительно-монтажных работ и укрепления секций корпуса здания

Классификация профилей и возможные размеры двутавровой балки 20

Двутавры № 20 могут различаться расположением граней полки. Есть профили с уклоном и параллельные. Грани с уклоном бывают обычные (с углом 6-12%), т.е. без дополнительной маркировки, и с особым расположением. Второй вариант различается по типу маркировки: М и С. Маркировка «М» предполагает использование изделия при устройстве навесных систем сложного типа. Профиль, обозначенный буквой «С», используется при возведении сооружений сложной геометрии или при формировании специфических конструкций.

Статья по теме:

Двутавровый профиль, у которого грани параллельны, маркируется как «Б», «К» или «Ш». Выше упоминалось, что маркировка с буквой Б – это обычный профиль. К данному виду относится двутавр 20б1, размеры которого следующие: общая ширина балки – 100 мм и полная высота профиля – 200 мм. Стенки такой конструкции по толщине составляют 5, 6 мм, а его полка — 8, 5 мм. Весит погонный метр профиля 20Б1 22,4 кг.

Балки можно крепить болтами, заклёпками или сваривать сварочным аппаратом

Отметка «К» обозначает колонный профиль, подразумевает использование в ситуациях, когда невозможно применение железобетонных колонн. Профиль с маркировкой «Ш» вполне может выступить самостоятельным компонентом в строительстве. Так, размеры двутавра 20ш1 по ГОСТу следующие: высота – 193 мм, а его ширина равна 150 мм. Показатель толщины стенки балки составляет 6 мм, перемычки – 9 мм. Метровая двутавровая балка этого типа имеет массу 30,6 кг.

Возможные размеры и вес двутавровой балки – таблица

Размеры двутавра 20 в длину могут варьироваться от 4 м до 12 м. Размер бывает мерный, немерный, кратный мерному и мерный с остатком, где остаток – это профиль длиной, превышающей 3 м.

Таблица позволяет наглядно сравнить размерные характеристики каждого варианта двутавра:

Вид профиля	Ширина, мм	Высота, мм	Толщина полки, мм	Толщина стенки, мм	Вес 1 м длины, кг
20Б1	100	200	8,5	5,6	22,4
20Ш1	150	193	9	6,0	30,6
20К1	200	195	10	6,5	41,5