Двутавровая стальная балка
Автор: Волков Семён
Дата публикации: 09 Декабря 2022
Содержание:
- Сравнение цен от различных металлобаз
- Достоинства и недостатки двутавровых стальных балок
- Виды и маркировка двутавров
- Марки сталей
- Действующие нормативы и стандарты на балку двутавровую
- Сортамент производимой продукции
- Производство двутавровой балки
- Применение двутавровых балок
Двутавром называют профиль сортового металлопроката, у которого поперечное сечение имеет форму буквы «Н». Это название указывает, что фактически этот прокат может быть представлен как два тавра (форма сечения Т-образная), соединенных по верхней поверхности стенки.
Данная форма профиля отличается повышенной устойчивостью к вертикальным и горизонтальным напряжениям, а также жесткостью на изгиб. Поэтому ее выбирают среди других сортов профиля в случаях, когда требуется высокая надежность конструкции при относительно небольшой массе: в строительстве, тяжелом машиностроении и т.д.
Рассчитано, что двутавровая балка в сравнении с квадратом той же площади поперечного сечения обладает семикратным уровнем прочности и более, чем в 30 раз – жесткости.
Сравнение цен от различных металлобаз на двутавры:
444 предложений от различных металлобаз
498.75 рублей за метр
Представительство / склад:
Томск
454.25 рублей за метр
Представительство / склад:
Москва
Представительство / склад:
Ростов-на-Дону, Батайск, Краснодар
1192.53 рублей за метр
Представительство / склад:
Москва
О компании:
ООО Ферумтранс» осуществляет поставки металлопроката оптом и в розницу в Москве и Московской области. Широкий ассортимент сортового и листового металлопроката, трубной и метизной продукции. Высокое качество отгружаемого металлопроката с нашей металлобазы. Доставка собственным автопарком из 18 единиц техники или транспортными компаниями. Возможен самовывоз.
ИНН компании: 5003136560
791.21 рублей за метр
Представительство / склад:
Мытищи МО
Достоинства и недостатки двутавровых стальных балок
Особенностью профиля двутавра в виде буквы «Н» является более равномерное распределение механических напряжений по металлу. В отличие от цельнометаллического профиля аналогичной площади среза (например, стального квадрата или круга) в нем отсутствуют зоны концентрации нагрузок, в которых материал подвергается большему износу. Дополнительным усилением профиля выступают утолщения (приливы металла) в местах соединения стенки с полками при наклонных гранях.
Другие преимущества этой разновидности стального проката:
- Небольшой вес. За счет экономии металла по сравнению с квадратным или прямоугольным профилями аналогичной несущей способности, удается существенно снизить вес конструкции. Это позволяет сооружать пролеты большей ширины и уменьшить нагрузку на несущие элементы строений.
- Устойчивость к линейным деформациям. В отличие от проката регулярного профиля (квадрат, круг и т.д.) Н-образная форма сечения не позволяет изделиям изгибаться под действием внешней силы. Жесткость обеспечивает прочность конструкций из двутавра, предохраняя здание от разрушения.
- Экономия бюджета. При расчетах потребности в металле, обеспечивающих проектный уровень нагрузки, продукция из двутавра обладает наименьшим весом и не нуждается в дополнительном усилении. Это позволяет расходовать меньше средств на покупку металлопроката.
- Удобство складирования и перевозки. Форма профиля позволяет компактно укладывать несколько балок в пакет, надежно фиксируя их относительно друг друга. Это упрощает транспортировку металла.
Однако существуют и недостатки, ограничивающие область использования двутавровых балок:
- Низкое сопротивление скручивающим напряжениям. Как и другие открытые профили (швеллер, уголок), двутавр намного хуже противостоит нагрузкам на кручение, чем трубный прокат, сечение которого замкнуто. Например, круглая труба до 400 раз устойчивее к скручиванию, чем двутавр той же площади поперечного среза.
- Металлические конструкции весьма чувствительны к огню. При пожаре прочность несущих двутавровых балок может снизиться настолько, что металлические пролеты разрушатся даже не получив видимых внешних повреждений.
- Стойкость к коррозии двутаврового профиля обычно невысока, поскольку его производят из недорогих марок конструкционных (строительных) сталей, не обладающих нужным уровнем устойчивости к ржавчине. Поэтому пролеты из двутавра необходимо надежно защищать окрашиванием от воздействия влаги как в момент установки, так и периодически в процессе эксплуатации.
Виды и маркировка двутавров
Ассортимент и маркировка металлопродукции, выпускаемой отечественными предприятиями, определяются государственными стандартами. Обозначение балок зависит от их профиля (параллельные или наклонные полки), габаритами, соотношением размеров в сечении и специальным назначением проката.
По ГОСТ 26020-83 производят прокат с параллельными полками, который обозначается следующими литерами:
- «У» — продукция с узкими полками.
- «Ш» — изделия с широкими полками для увеличения допустимой нагрузки.
- «Д» — Средняя ширина полок.
- «К» — двутавровый профиль для несущих колонн и опор, имеющий близкие размеры высоты и ширины полок. Характеризуется максимальной прочностью относительно других подвидов.
Двутавровый прокат с наклонными полками производят для специальных областей применения, где к его механическим показателям есть повышенные требования:
- «О» - обычные, с уклоном внутренних граней на 6–12% (ГОСТ 8239 89).
- «М» - монорельсовые, применяют при монтаже подвесных подкрановых путей. Имеют угол наклона не больше 12% (ГОСТ 19425 74);
- «С» - сварные, с углом наклона до 16 %. Используются для крепления шахтных проходов стволов.
По уровню точности и сфере использования двутавровые подразделяют на классы:
- А - высокоточные балки специального назначения;
- Б - горячекатаные балки обычной точности;
- В - горячекатаные балки повышенной точности.
Марки сталей
Для изготовления горячекатаных двутавров применяют распространенные недорогие марки металла:
- Углеродистая сталь обыкновенного качества разных степеней раскисления по ГОСТ 380-2005 марок: Ст0, Ст3кп, Ст3пс, Ст3сп, Ст4кп, Ст4пс, Ст4сп, Ст5пс, Ст6пс, Ст6сп;
- Углеродистая низколегированная сталь повышенной прочности по ГОСТ 19281-2014 марок: 09Г2, 12ГС, 16ГС, 14Г2, 17ГС09Г2С, 14ХГС, 15ХСНД, 10ХНДП, 17Г1С, 10Г2С1, 10Г2БД, 10ХСНД, 15Г2СФД.
Чаще всего можно встретить изделия из обыкновенной углеродистой стали Ст3 полуспокойной или спокойной плавки. Улучшенными показателями морозостойкости и свариваемости обладает продукция из металла марки 09Г2С. Дополнительную прочность этому сплаву придает двухфазная ферритно-мартенситная структура.
Действующие нормативы и стандарты на балку двутавровую
Отечественная промышленность выпускает значительный ассортимент стального двутавра различных типов общего назначения по нескольким государственным стандартам:
- ГОСТ 8239-89 Двутавры стальные горячекатаные. Сортамент.
- ГОСТ 19425-74 Балки двутавровые и швеллеры стальные специальные. Сортамент.
- ГОСТ 5267.5-90 Профиль двутавровый № 19 для хребтовой балки. Сортамент.
- ГОСТ 26020-83 Двутавры стальные горячекатаные с параллельными гранями полок. Сортамент.
Технологические особенности прокатного оборудования отдельных заводов металлургической отрасли потребовали введения отраслевого стандарта СТО АСЧМ 20-93, технические требования которого по отдельным позициям отличаются от показателей ГОСТ.
Также действуют отдельные стандарты продукции специального назначения с учетом условий эксплуатации в конкретных отраслях:
Нормативный документ |
Наименование |
Прокат низколегированный конструкционный для мостостроения. Технические условия |
|
ГОСТ 19281-2014 (ранее - 89) |
Прокат повышенной прочности. Общие технические условия |
ГОСТ 27772-2021 (ранее - 2015, 88) |
Прокат для строительных стальных конструкций. Общие технические условия |
Прокат из стали конструкционной легированной для мостостроения. Общие технические условия |
|
Двутавры стальные горячекатаные с параллельными гранями полок. Технические условия |
|
ГОСТ 535-2005 (ранее - 88) |
Прокат сортовой и фасонный из стали углеродистой обыкновенного качества. Общие технические условия |
Кроме государственных стандартов, продукция также может выпускаться по техническим условиям производителей:
Нормативный документ |
Наименование |
Двутавры горячекатаные с параллельными гранями полок. Технические условия. |
|
ТУ 14-2Р-477-2015 |
Балки стальные сварные двутавровые для строительных конструкций. Технические условия. |
ТУ 0908-135-02494680-2003 |
Двутавры стальные сварные для строительства. Технические условия. |
ТУ 0925-016-00186269-2016 |
Двутавры горячекатанные с параллельными гранями полок нестандартных размеров. Технические условия. |
ТУ 0925-036-00186269-2016 |
Двутавры горячекатанные с параллельными гранями полок дополнительных профилеразмеров к типам по СТО АСЧМ 20-93. Технические условия. |
ТУ 0925-136-85321823-2016 |
Двутавры стальные сварные. Технические условия. |
ТУ 5260-001-01395868-2006 |
Стальная сварная двутавровая балка. |
ТУ 24107-016-00186269-2017 |
Двутавры горячекатанные с параллельными гранями полок нестандартных размеров. Технические условия. |
ТУ 24107-036-00186269-2017 |
Двутавры горячекатанные с параллельными гранями полок дополнительных профилеразмеров к типам по СТО АСЧМ 20-03. Технические условия. |
ТУ 24107-044-00186269-2018 |
Двутавр стальной горячекатаный № 18. Технические условия. |
Сортамент производимой продукции
Балки двутавровые (двутавры) по ГОСТ 8239-89
Двутавр ГОСТ 8239 – это горячекатаная продукция высотой 100 – 600 мм, уклон плоскостей изнутри которых вписывается в диапазон от 6 до 12 %. Размеры двутавровой балки данного вида находятся в диапазоне от 4 до 12 метров, причем. По согласованию с потребителем возможно рассчитывать на изготовление продукции большей длины.
Условные обозначения:
h – высота двутавра;
b – ширина полки;
S – толщина стенки;
t – средняя толщина полки;
R – радиус внутреннего закругления;
r – радиус закругления полки.
№ балки |
Размеры балки, мм |
Масса 1 м, кг |
Количество метров в 1 тонне, м |
|||
h |
b |
S |
t |
|||
10 |
100 |
55 |
4,5 |
7,2 |
9,456 |
105,7 |
12 |
120 |
64 |
4,8 |
7,3 |
11,54 |
86,62 |
14 |
140 |
73 |
4,9 |
7,5 |
13,68 |
73,09 |
16 |
160 |
81 |
5 |
7,8 |
15,89 |
62,94 |
18 |
180 |
90 |
5,1 |
8,1 |
18,35 |
54,5 |
18а |
180 |
100 |
5,1 |
8,3 |
19,92 |
50,2 |
20 |
200 |
100 |
5,2 |
8,4 |
21,04 |
47,53 |
20а* |
200 |
110 |
5,2 |
8,6 |
22,69 |
44,08 |
22 |
220 |
110 |
5,4 |
8,7 |
24,04 |
41,6 |
22а* |
220 |
120 |
5,4 |
8,9 |
25,76 |
38,82 |
24 |
240 |
115 |
5,6 |
9,5 |
27,34 |
36,57 |
24а* |
240 |
125 |
5,6 |
9,8 |
29,4 |
34,02 |
27 |
270 |
125 |
6 |
9,8 |
31,53 |
31,71 |
27а* |
270 |
135 |
6 |
10,2 |
33,88 |
29,51 |
30 |
300 |
135 |
6,5 |
10,2 |
36,48 |
27,41 |
30а* |
300 |
145 |
6,5 |
10,7 |
39,17 |
25,53 |
33 |
330 |
140 |
7 |
11,2 |
42,25 |
23,67 |
36 |
360 |
145 |
7,5 |
12,3 |
48,55 |
20,6 |
40 |
400 |
155 |
8,3 |
13 |
56,96 |
17,56 |
45 |
450 |
160 |
9 |
14,2 |
66,5 |
15,04 |
50 |
500 |
170 |
10 |
15,2 |
78,64 |
12,72 |
55 |
550 |
180 |
11 |
16,5 |
92,66 |
10,79 |
60 |
600 |
190 |
12 |
17,8 |
108 |
9,263 |
Примечания:
- Масса 1 мдвутавравычислена по номинальным размерам при плотности материала 7850 кг/м3 и является справочной величиной.
- Величины радиусов закругления, уклона внутренних граней полок, толщины полок не контролируются на готовом прокате.
- Не рекомендуетсядвутаврыот 24 до 60 применять в новых разработках.
для балок серии М (для подвесных путей) уклон внутренних граней полок составляет 12%;
для балок серии С (для армирования шахтных стволов) уклон внутренних граней полок составляет 16%.
Балки двутавровые горячекатаные с параллельными гранями полок (по ГОСТ 26020-83)
В зависимости от соотношения размеров и условий применения двутавры подразделяют на следующие типы:
- Б – нормальные двутавры;
- Ш – широкополочные двутавры;
- К – колонные двутавры;
- Д – дополнительной серии;
- ДБ - нормальные двутавры;
- ДШ – широкополочные двутавры.
- М – монорельсовая.
Условные обозначения:
h – высота двутавра;
b – ширина полки;
S – толщина стенки;
t – средняя толщина полки;
r – радиус внутреннего закругления.
№ балки |
Размеры, мм |
Масса 1 м балки, кг |
Количество метров в 1 тонне, м |
|||
h |
b |
S |
t |
|||
Нормальные двутавры (балки двутавровые) |
||||||
100 |
55 |
4,1 |
5,7 |
8,104 |
123,4 |
|
117,6 |
64 |
3,8 |
5,1 |
8,658 |
115,5 |
|
120 |
64 |
4,4 |
6,3 |
10,37 |
96,43 |
|
137,4 |
73 |
3,8 |
5,6 |
10,51 |
95,12 |
|
140 |
73 |
4,7 |
6,9 |
12,89 |
77,55 |
|
157 |
82 |
4 |
5,9 |
12,7 |
78,74 |
|
160 |
82 |
5 |
7,4 |
15,77 |
63,4 |
|
177 |
91 |
4,3 |
6,5 |
15,37 |
65,07 |
|
180 |
91 |
5,3 |
8 |
18,8 |
53,2 |
|
200 |
100 |
5,6 |
8,5 |
22,36 |
44,72 |
|
230 |
110 |
5,6 |
9 |
25,83 |
38,71 |
|
258 |
120 |
5,8 |
8,5 |
27,96 |
35,77 |
|
261 |
120 |
6 |
10 |
31,16 |
32,09 |
|
296 |
140 |
5,8 |
8,5 |
32,9 |
30,39 |
|
299 |
140 |
6 |
10 |
36,64 |
27,29 |
|
346 |
155 |
6,2 |
8,5 |
38,88 |
25,72 |
|
349 |
155 |
6,5 |
10 |
43,31 |
23,09 |
|
392 |
165 |
7 |
9,5 |
48,08 |
20,8 |
|
396 |
165 |
7,5 |
11,5 |
54,72 |
18,27 |
|
443 |
180 |
7,8 |
11 |
59,84 |
16,71 |
|
447 |
180 |
8,4 |
13 |
67,47 |
14,82 |
|
492 |
200 |
8,8 |
12 |
72,98 |
13,7 |
|
496 |
200 |
9,2 |
14 |
80,73 |
12,39 |
|
543 |
220 |
9,5 |
13,5 |
88,99 |
11,24 |
|
547 |
220 |
10 |
15,5 |
97,92 |
10,21 |
|
593 |
230 |
10,5 |
15,5 |
106,2 |
9,418 |
|
597 |
230 |
11 |
17,5 |
115,6 |
8,65 |
|
691 |
260 |
12 |
15,5 |
129,3 |
7,732 |
|
697 |
260 |
12,5 |
18,5 |
144,2 |
6,937 |
|
791 |
280 |
13,5 |
17 |
159,5 |
6,269 |
|
798 |
280 |
14 |
20,5 |
177,9 |
5,622 |
|
893 |
300 |
15 |
18,5 |
194 |
5,155 |
|
900 |
300 |
15,5 |
22 |
213,8 |
4,676 |
|
990 |
320 |
16 |
21 |
230,6 |
4,336 |
|
998 |
320 |
17 |
25 |
258,2 |
3,873 |
|
1006 |
320 |
18 |
29 |
285,7 |
3,5 |
|
1013 |
320 |
19,5 |
32,5 |
314,5 |
3,18 |
|
193 |
150 |
6 |
9 |
30,58 |
32,71 |
|
226 |
155 |
6,5 |
10 |
36,17 |
27,65 |
|
251 |
180 |
7 |
10 |
42,68 |
23,43 |
|
255 |
180 |
7,5 |
12 |
49,24 |
20,31 |
|
291 |
200 |
8 |
11 |
53,62 |
18,65 |
|
295 |
200 |
8,5 |
13 |
60,95 |
16,41 |
|
299 |
200 |
9 |
15 |
68,29 |
14,64 |
|
338 |
250 |
9,5 |
12,5 |
75,1 |
13,32 |
|
341 |
250 |
10 |
14 |
82,22 |
12,16 |
|
345 |
250 |
10,5 |
16 |
91,29 |
10,95 |
|
388 |
300 |
9,5 |
14 |
96,05 |
10,41 |
|
392 |
300 |
11,5 |
16 |
111,1 |
8,999 |
|
396 |
300 |
12,5 |
18 |
123,4 |
8,106 |
|
484 |
300 |
11 |
15 |
114,4 |
8,741 |
|
489 |
300 |
14,5 |
17,5 |
138,7 |
7,212 |
|
495 |
300 |
15,5 |
20,5 |
156,4 |
6,396 |
|
501 |
300 |
16,5 |
23,5 |
174 |
5,746 |
|
580 |
320 |
12 |
17 |
142,1 |
7,036 |
|
587 |
320 |
16 |
20,5 |
176,9 |
5,654 |
|
595 |
320 |
18 |
24,5 |
205,5 |
4,866 |
|
603 |
320 |
20 |
28,5 |
234,2 |
4,27 |
|
683 |
320 |
13,5 |
19 |
169,9 |
5,887 |
|
691 |
320 |
15 |
23 |
197,6 |
5,062 |
|
700 |
320 |
18 |
27,5 |
235,4 |
4,249 |
|
708 |
320 |
20,5 |
31,5 |
268,1 |
3,73 |
|
718 |
320 |
23 |
36,5 |
305,9 |
3,269 |
|
Колонные двутавры (балки двутавровые) |
||||||
20K1 |
195 |
200 |
6,5 |
10 |
41,47 |
24,11 |
20K2 |
198 |
200 |
7 |
11,5 |
46,87 |
21,34 |
23K1 |
227 |
240 |
7 |
10,5 |
52,2 |
19,16 |
23K2 |
230 |
240 |
8 |
12 |
59,47 |
16,81 |
26K1 |
255 |
260 |
8 |
12 |
65,22 |
15,33 |
26K2 |
258 |
260 |
9 |
13,5 |
73,15 |
13,67 |
26K3 |
262 |
260 |
10 |
15,5 |
83,13 |
12,03 |
30K1 |
296 |
300 |
9 |
13,5 |
84,77 |
11,8 |
30K2 |
300 |
300 |
10 |
15,5 |
96,3 |
10,38 |
30К3 |
304 |
300 |
11,5 |
17,5 |
108,9 |
9,183 |
35К1 |
343 |
350 |
10 |
15 |
109,7 |
9,117 |
35К2 |
348 |
350 |
11 |
17,5 |
125,9 |
7,944 |
35K3 |
353 |
350 |
13 |
20 |
144,5 |
6,919 |
40К1 |
393 |
400 |
11 |
16,5 |
138 |
7,248 |
40К2 |
400 |
400 |
13 |
20 |
165,6 |
6,039 |
40K3 |
409 |
400 |
16 |
24,5 |
202,3 |
4,942 |
40К4 |
419 |
400 |
19 |
29,5 |
242,2 |
4,129 |
40К5 |
431 |
400 |
23 |
35,5 |
291,2 |
3,434 |
Двутавры (балки двутавровые) дополнительной серии (Д) |
||||||
24ДБ1 |
239 |
115 |
5,5 |
9,3 |
27,82 |
35,94 |
27ДБ1 |
269 |
125 |
6 |
9,5 |
31,93 |
31,31 |
36ДБ1 |
360 |
145 |
7,2 |
12,3 |
49,14 |
20,35 |
35ДБ1 |
349 |
127 |
5,8 |
8,5 |
33,58 |
29,78 |
40ДБ1 |
399 |
139 |
6,2 |
9 |
39,7 |
25,19 |
45ДБ1 |
450 |
152 |
7,4 |
11 |
52,63 |
19 |
45ДБ2 |
450 |
180 |
7,6 |
13,3 |
65,03 |
15,38 |
30ДШ1 |
300,6 |
201,9 |
9,4 |
16 |
72,72 |
13,75 |
40ДШ1 |
397,6 |
302 |
11,5 |
18,7 |
124,4 |
8,036 |
50ДШ1 |
496,2 |
303,8 |
14,2 |
21 |
155,3 |
6,437 |
Примечания:
- Масса 1 мдвутавравычислена по номинальным размерам при плотности материала 7850 кг/м3 и является справочной величиной.
- Радиусы закруглений на профилях не определяются и указываются для построения калибра.
Балка двутавровая по ГОСТ 19425-74 с уклоном внутренних граней полок 12% и 16%
Этот стандарт регламентирует особенности горячекатаных специальных двутавров, а также швеллеров, у которых плоскости изнутри находятся под углом друг к другу. По точности рассматриваемая продукция может быть двух типов: обычной (В) или высокой (А). Размеры изделия в диапазоне от 140 до 450 мм по высоте и от 4 до 13 метров по длине. Балки этого типа применяют для возведения подкрановых путей и укрепления шахтных стволов. В первом случае изделия имеют маркировку литерой «М», а во втором – «С».
Условные обозначения:
h – высота двутавра;
b – ширина полки;
S – толщина стенки;
t – средняя толщина полки;
R – радиус внутреннего закругления;
r – радиус закругления полки.
№ балки |
Размеры, мм |
Масса 1 м балки, кг |
Количество метров в |
|||
h |
b |
S |
t |
1 тонне, м |
||
14С |
140 |
80 |
5,5 |
9,1 |
16,9 |
59,17 |
20С |
200 |
100 |
7 |
11,4 |
27,9 |
35,84 |
20Са |
200 |
102 |
9 |
11,4 |
31,1 |
32,15 |
22С |
220 |
110 |
7,5 |
12,3 |
33,1 |
30,21 |
27С |
270 |
122 |
8,5 |
13,7 |
42,8 |
23,36 |
27Са |
270 |
124 |
10,5 |
13,7 |
47 |
21,28 |
36С |
360 |
140 |
14 |
15,8 |
71,3 |
14,03 |
18М |
180 |
90 |
7 |
12 |
25,8 |
38,76 |
24М |
240 |
110 |
8,2 |
14 |
38,3 |
26,11 |
30М |
300 |
130 |
9 |
15 |
50,2 |
19,92 |
36М |
360 |
130 |
9,5 |
16 |
57,9 |
17,27 |
45М |
450 |
150 |
10,5 |
18 |
77,6 |
12,89 |
Примечания:
- Масса 1 мдвутавравычислена по номинальным размерам при плотности материала 7850 кг/м3 и является справочной величиной.
- Радиусы закруглений на профилях не определяются и указываются для построения калибра.
Балка двутавровая (двутавр) сварная
Ассортимент нормируемых технической документацией сварных двутавров достаточно широк. Он включает продукцию высотой от 100 до 600 мм, имеющей ширину в диапазоне от 100 до 400 мм.
Классификация по соотношению размеров проката:
- узкополочный тип (У);
- нормальный (Б);
- среднеполочный (Д);
- широкополочный (Ш);
- колонный (К).
Условные обозначения:
h – высота двутавра;
b – ширина полки;
S – толщина стенки;
t – толщина полки.
Обозначение балки двутавровой (двутавра) |
Размеры, мм |
Теоретическая масса |
Количество метров в тонне |
|||
h |
b |
S |
t |
1 м |
кг | |
45БС1 |
444 |
200 |
8 |
12 |
64,06 |
15,6 |
45БС2 |
460 |
300 |
12 |
20 |
133,8 |
7,48 |
45БС3 |
448 |
180 |
8 |
14 |
65,94 |
15,2 |
50БС1 |
482 |
200 |
10 |
16 |
85,57 |
11,7 |
50БС2 |
482 |
300 |
12 |
16 |
117,8 |
8,49 |
50БС3 |
500 |
300 |
12 |
25 |
160,1 |
6,24 |
50БС4 |
510 |
300 |
14 |
30 |
190,8 |
5,24 |
55БС1 |
551 |
220 |
10 |
18 |
102,6 |
9,75 |
55БС2 |
547 |
200 |
10 |
16 |
90,67 |
11 |
60БС1 |
577 |
240 |
12 |
16 |
111,6 |
8,96 |
60БС2 |
585 |
240 |
12 |
20 |
126,7 |
7,89 |
60БС3 |
585 |
320 |
12 |
20 |
151,8 |
6,59 |
60БС4 |
595 |
320 |
14 |
25 |
185,5 |
5,39 |
60БС5 |
605 |
320 |
16 |
30 |
219,2 |
4,56 |
60БС6 |
597 |
190 |
12 |
16 |
101 |
9,91 |
70БС1 |
685 |
260 |
12 |
20 |
142,4 |
7,02 |
70БС2 |
685 |
320 |
14 |
20 |
171,4 |
5,84 |
70БС3 |
695 |
320 |
14 |
25 |
196,5 |
5,09 |
70БС4 |
705 |
320 |
16 |
30 |
231,7 |
4,32 |
70БС5 |
725 |
320 |
20 |
40 |
302,2 |
3,31 |
70БС6 |
692 |
230 |
12 |
16 |
119,9 |
8,34 |
80БС1 |
791 |
280 |
14 |
18 |
162,1 |
6,17 |
80БС2 |
815 |
300 |
18 |
30 |
248 |
4,03 |
90БС1 |
895 |
300 |
16 |
20 |
201,6 |
4,96 |
90БС2 |
927 |
300 |
16 |
36 |
276,9 |
3,61 |
100БС1 |
995 |
320 |
16 |
25 |
244,3 |
4,09 |
100БС2 |
1005 |
320 |
16 |
30 |
269,4 |
3,71 |
100БС3 |
1017 |
320 |
20 |
36 |
329,2 |
3,04 |
120БС1 |
1280 |
400 |
12 |
20 |
242,4 |
4,13 |
120БС2 |
1280 |
450 |
14 |
20 |
277,6 |
3,6 |
140БС1 |
1440 |
400 |
12 |
20 |
257,5 |
3,88 |
140БС2 |
1440 |
450 |
12 |
20 |
273,2 |
3,66 |
140БС3 |
1450 |
500 |
14 |
25 |
350,1 |
2,86 |
160БС1 |
1640 |
450 |
12 |
20 |
292 |
3,42 |
160БС2 |
1640 |
500 |
12 |
20 |
307,7 |
3,25 |
160БС3 |
1650 |
500 |
14 |
25 |
372,1 |
2,69 |
160БС4 |
1650 |
560 |
14 |
25 |
395,6 |
2,53 |
180БС1 |
1800 |
560 |
12 |
25 |
384,7 |
2,6 |
180БС2 |
1800 |
500 |
14 |
25 |
388,6 |
2,57 |
180БС3 |
1810 |
500 |
14 |
30 |
427,8 |
2,34 |
180БС4 |
1810 |
600 |
16 |
30 |
502,4 |
1,99 |
200БС1 |
2000 |
560 |
12 |
25 |
403,5 |
2,48 |
200БС2 |
2010 |
500 |
16 |
30 |
480,4 |
2,08 |
200БС3 |
2010 |
600 |
16 |
30 |
527,5 |
1,9 |
Примечание: Масса 1 м сварного двутавра (двутавровой балки) вычислена по номинальным размерам при плотности материала 7850 кг/м3 и является справочной величиной.
Двутавры горячекатаные с параллельными гранями полок по СТО АСЧМ 20-93
По соотношению размеров и форме профиля двутавры подразделяют на 3 типа:
- Б – нормальные с параллельными гранями полок;
- Ш – широкополочные с параллельными гранями полок;
- К – колонные с параллельными гранями полок.
Условные обозначения:
h – высота двутавра;
b – ширина полки;
S – толщина стенки;
t – средняя толщина полки;
r – радиус сопряжения.
Обозначение балки |
Размеры, мм |
Масса 1 м балки, кг |
Количество метров в тонне |
|||
h |
b |
S |
t |
|||
Нормальные двутавры (балки двутавровые) |
||||||
10 Б1 |
100 |
55 |
4,1 |
5,7 |
8,043 |
124,3 |
12 Б1 |
117,6 |
64 |
3,8 |
5,1 |
8,598 |
116,3 |
12 Б2 |
120 |
64 |
4,4 |
6,3 |
10,31 |
97 |
14 Б1 |
137,4 |
73 |
3,8 |
5,6 |
10,45 |
95,67 |
14 Б2 |
140 |
73 |
4,7 |
6,9 |
12,83 |
77,92 |
16 Б1 |
157 |
82 |
4 |
5,9 |
12,64 |
79,11 |
16 Б2 |
160 |
82 |
5 |
7,4 |
15,71 |
63,65 |
18 Б1 |
177 |
91 |
4,3 |
6,5 |
15,31 |
65,33 |
18 Б2 |
180 |
91 |
5,3 |
8 |
18,74 |
53,37 |
20 Б1 |
200 |
100 |
5,5 |
8 |
21,26 |
47,04 |
25 Б1 |
248 |
124 |
5 |
8 |
25,59 |
39,08 |
25 Б2 |
250 |
125 |
6 |
9 |
29,5 |
33,9 |
30 Б1 |
298 |
149 |
5,5 |
8 |
31,97 |
31,28 |
30 Б2 |
300 |
150 |
6,5 |
9 |
36,66 |
27,28 |
35 Б1 |
346 |
174 |
6 |
9 |
41,3 |
24,22 |
35 Б2 |
350 |
175 |
7 |
11 |
49,51 |
20,2 |
40 Б1 |
396 |
199 |
7 |
11 |
56,58 |
17,67 |
40 Б2 |
400 |
200 |
8 |
13 |
65,97 |
15,16 |
45 Б1 |
446 |
199 |
8 |
12 |
66,12 |
15,12 |
45 Б2 |
450 |
200 |
9 |
14 |
75,9 |
13,18 |
50 Б1 |
492 |
199 |
8,8 |
12 |
72,46 |
13,8 |
50 Б2 |
496 |
199 |
9 |
14 |
79,44 |
12,59 |
50 Б3 |
500 |
200 |
10 |
16 |
89,61 |
11,16 |
55 Б1 |
543 |
220 |
9,5 |
13,5 |
88,93 |
11,24 |
55 Б2 |
547 |
220 |
10 |
13,5 |
97,86 |
10,22 |
60 Б1 |
596 |
199 |
10 |
15 |
94,5 |
10,58 |
60 Б2 |
600 |
200 |
11 |
17 |
105,5 |
9,483 |
70 Б0 |
693 |
230 |
11,8 |
15,2 |
120,1 |
8,327 |
70 Б1 |
691 |
260 |
12 |
15,2 |
129,3 |
7,736 |
70 Б2 |
697 |
260 |
12,5 |
18,5 |
144,1 |
6,94 |
Широкополочные двутавры (балки двутавровые) |
||||||
20 Ш1 |
194 |
150 |
6 |
9 |
30,56 |
32,72 |
25 Ш1 |
244 |
175 |
7 |
11 |
44,09 |
22,68 |
30 Ш1 |
294 |
200 |
8 |
12 |
56,76 |
17,62 |
30 Ш2 |
300 |
201 |
9 |
15 |
68,53 |
14,59 |
35 Ш1 |
334 |
249 |
8 |
11 |
65,23 |
15,33 |
35 Ш2 |
340 |
250 |
9 |
14 |
79,63 |
12,56 |
40 Ш1 |
383 |
299 |
9,5 |
12,5 |
88,58 |
11,29 |
40 Ш2 |
390 |
300 |
10 |
16 |
106,7 |
9,375 |
45 Ш1 |
440 |
300 |
11 |
18 |
123,5 |
8,098 |
50 Ш1 |
482 |
300 |
11 |
15 |
114,2 |
8,759 |
50 Ш2 |
487 |
300 |
14,5 |
17,5 |
138,4 |
7,227 |
50 Ш3 |
493 |
300 |
15,5 |
20,5 |
156 |
6,408 |
50 Ш4 |
499 |
300 |
16,5 |
23,5 |
173,7 |
5,756 |
60 Ш1 |
582 |
300 |
12 |
17 |
136,9 |
7,304 |
60 Ш2 |
589 |
300 |
16 |
20,5 |
170,6 |
5,861 |
60 Ш3 |
597 |
300 |
18 |
24,5 |
198 |
5,049 |
60 Ш4 |
605 |
300 |
20 |
28,5 |
225,5 |
4,435 |
70 Ш1 |
692 |
300 |
13 |
20 |
166 |
6,026 |
70 Ш2 |
698 |
300 |
15 |
23 |
190,3 |
5,254 |
70 Ш3 |
707 |
300 |
18 |
27,5 |
226,9 |
4,408 |
70 Ш4 |
715 |
300 |
20,5 |
31,5 |
258,5 |
3,868 |
70 Ш5 |
725 |
300 |
23 |
36,5 |
294,9 |
3,391 |
80 Ш1 |
782 |
300 |
13,5 |
17 |
164,6 |
6,077 |
80 Ш2 |
792 |
300 |
14 |
22 |
191 |
5,234 |
90 Ш1 |
881 |
299 |
15 |
18,5 |
191,4 |
5,223 |
90 Ш2 |
890 |
299 |
15 |
23 |
212,6 |
4,704 |
100 Ш1 |
990 |
320 |
16 |
21 |
230,6 |
4,337 |
100 Ш2 |
998 |
320 |
17 |
25 |
258,1 |
3,874 |
100 Ш3 |
1006 |
320 |
18 |
29 |
285,7 |
3,501 |
100 Ш4 |
1013 |
320 |
19,5 |
32,5 |
314,4 |
3,181 |
Колонные двутавры (балки двутавровые) |
||||||
20 К1 |
196 |
199 |
6,5 |
10 |
41,3 |
24,21 |
20 К2 |
200 |
200 |
8 |
12 |
49,81 |
20,08 |
25 К1 |
246 |
249 |
8 |
12 |
62,52 |
16 |
25 К2 |
250 |
250 |
9 |
14 |
72,3 |
13,83 |
25 К3 |
253 |
251 |
10 |
15,5 |
80,17 |
12,47 |
30 К1 |
298 |
299 |
9 |
14 |
86,92 |
11,51 |
30 К2 |
300 |
300 |
10 |
15 |
93,97 |
10,64 |
30 К3 |
300 |
305 |
15 |
15 |
105,7 |
9,457 |
30 К4 |
304 |
301 |
11 |
17 |
105,8 |
9,454 |
35 К1 |
342 |
348 |
10 |
15 |
109,1 |
9,168 |
35 К2 |
350 |
350 |
12 |
19 |
136,4 |
7,33 |
40 К1 |
394 |
398 |
11 |
18 |
146,6 |
6,822 |
40 К2 |
400 |
400 |
13 |
21 |
171,6 |
5,827 |
40 К3 |
406 |
403 |
16 |
24 |
200 |
5 |
40 К4 |
414 |
405 |
18 |
28 |
231,8 |
4,314 |
40 К5 |
429 |
400 |
23 |
35,5 |
290,8 |
3,439 |
Примечания: 1. Масса 1 м двутавра вычислена по номинальным размерам при плотности материала 7850 кг/м3.
- Радиусы сопряжений на готовом прокате не проверяют.
- Притупление углов полок – до 3 мм обеспечивают технологией прокатки и на профиле не проверяют.
Производство двутавровой балки
Существуют две базовых группы технологий, при помощи которых промышленность производит Н-образные стальные профили:
- бесшовные методы, при которых получают сплошной цельнометаллический профиль, поперечное сечение которого не содержит стыков;
- сборные методы, в которых двутавровый профиль изготавливают стыковкой отдельных плоских заготовок (двух полок и стенки) различными способами.
Для изготовления бесшовной двутавровой балки могут быть использованы различные технологические процессы – холодная или горячая вытяжка, деформация под давлением (прессование), гидроэкструзия и т.д. Однако основным и чаще всего используемым остается метод горячего проката на сортопрокатном стане.
Сборка двутавровой конструкции из нескольких отдельных полос до недавнего времени выполнялась с применением таких способов монтажа, как болтовые соединения, штыри или клепка. Поскольку срок службы таких конструкций в качестве несущих элементов зданий может составлять десятилетия, сегодня еще нередко можно встретить пролетные сооружения или крановые пути в виде двутавров, собранных с большим количеством заклепок.
Однако сегодня с развитием технологий и повышением качества швов полуавтоматической или автоматической сварки, составные стальные двутавровые балки выпускают сварными. Их достоинство перед болтовыми или заклепочными – в заметно меньшем общем весе готовой конструкции, что позволяет серьезно снизить нагрузки на несущие колонны и фундамент. Также уменьшается трудоемкость монтажных работ, которые раньше требовали больших затрат времени на сборку балок непосредственно на стройплощадке.
Изготовление горячекатаных двутавров.
Технология горячего проката – наиболее надежный метод производства стального двутавра с точным соблюдением необходимых размеров. При прокатке металла в горячем состоянии не происходит изменения структуры металла, в поперечном сечении отсутствуют зоны неоднородности или концентраторы дефектов решетки, вызванных локальным перегревом.
Для выпуска горячекатаной продукции используют специализированные сортопрокатные станы с несколькими клетями, каждая из которых содержит от двух до четырех валков. Металлическую заготовку разогревают до температуры, при которой сталь приобретает нужную пластичность – обычно от 950 до 1200 оС. Затем слиток подается в прокатный стан, где последовательно производится его деформация под воздействием вращающихся валков. При этом формируется требуемый Н-образный профиль и создаются параллельные плоскости полок.
В качестве заготовки применяют слитки стали, предварительно обработанные на обжимном стане переменного вращения (блюминге) с получением черновой заготовки квадратного или прямоугольного сечения. Более современной альтернативой является использование слитков с установок непрерывного литья МНЛЗ, которые подаются на сортовой прокатный стан непосредственно после кристаллизации. При этом исключается необходимость в предварительном разогреве, поскольку температура слитков на выходе из МНЛЗ достаточна для прокатки (700 – 1300 оС).
Предельные размеры горячекатаной двутавровой балки ограничены габаритами клетей прокатного стана и могут достигать 420 мм в высоту и 260 мм по ширине полок. Поэтому по данной технологии удается выпускать не весь ассортимент металлопроката, который требует промышленность.
Недостатки метода горячей прокатки:
- сортамент горячекатаных двутавров очень ограничен, так как переналадка прокатного стана на новые размеры весьма трудоемка и занимает много времени;
- на поверхности металла образуются типичные дефекты – окалина, риски, царапины, шероховатость и т.д.;
- невозможность производить профиль, сечение которого превышает технические возможности оборудования.
Сварные двутавровые балки
Для изготовления сварных балок используют отдельно заготовленные полосы металла, которые образуют стенку и две полки. С применением специального оборудования их собирают в единый пакет, центруют и соединяют в общую конструкцию с помощью сварки. Главное требование при этом – качество, непрерывность и однородность сварного шва, которые достигаются при применении современных процессов автоматической дуговой сварки под флюсом. Для этого разработаны специальные комплексные автоматизированные линии.
Процесс изготовления сварной двутавровой балки:
- Раскрой листовой стали на полосы
- Сборка конструкции на прихватки
- Сварка четырех швов балки
- Правка геометрии полок балки — прокатка и фрезерование торцов
- Дробеструйная обработка
- Покраска
Высота сварного двутавра может достигать 1500 мм, ширина полки – до 8000 мм. При этом длина может быть получена до 15 метров.
Дополнительным достоинством сварной технологии производства является возможность производить конструкции, в которых сочетаются различные марки сталей для полок и стенки. Такие балки называют комбинированными. Элементы, нагрузка на которые максимальна, выполняют из более дорогой стали с улучшенными показателями прочности, а менее нагруженные – из обыкновенной конструкционной. Также комбинированная сварная технология используется при изготовлении балок с переменным сечением, профиль которого подбирается в процессе расчета нагрузок с целью минимизировать массу конструкции.
Основные недостатки сварных двутавровых балок:
- при проведении резки листового проката и его соединения сваркой неизбежно появление зон локального перегрева металла, в которых изменяется структура и накапливаются внутренние напряжения;
- характерной особенностью сварных сборных конструкций считается грибовидная форма профиля из-за тепловых деформаций стали;
- без качественной защитной обработки сварные швы быстрее, чем основной металл, поддаются коррозии.
Применение двутавровых балок
Благодаря особой прочности двутавра и его способности длительное время без деформации переносить постоянные и переменные нагрузки, этот профиль широко используется для конструкций с повышенными требованиями. Из такого проката создают сооружения, которые отличаются большой длиной и весом:
- Несущие колонны и другие элементы стальных каркасов в строительстве, в том числе ангаров, складских помещений и других быстровозводимых конструкций;
- Силовые элементы в конструкции межэтажных перекрытий и кровли зданий;
- Армирование монолитных и сборных изделий из железобетона;
- Пролетные конструкции мостов, эстакад, путепроводов и других элементов дорожного, железнодорожного строительства;
- Усиление шахт и стволов подземных выработок, в том числе тоннелей метрополитена, автомобильного и ж\д транспорта;
- Возведение гидротехнических сооружений, при мелиоративных, или берегоукрепительных работах;
- Рамы и несущие каркасы железнодорожного подвижного состава, крупнотоннажного автотранспорта, строительной и специальной техники.