Сортамент двутавров СТО АСЧМ 20-93

Автор: Волков Семён

Дата публикации: 23 Июля 2024

3. Сортамент

3.1. Двутавры подразделяются на три типа по соотношению размеров и форме профиля:

• Б — нормальные с параллельными гранями полок;
• Ш — широкополочные с параллельными гранями полок;
• К — колонные с параллельными гранями полок.

3.2. Поперечное сечение двутавров описано на чертеже 1.

Чертеж 1

Условные обозначения:

• h — высота двутавра;
• b — ширина полки;
• t — толщина полки;
• S — толщина стенки;
• R — радиус сопряжения.

3.3 Размеры двутавров, площадь поперечного сечения, масса одного метра длины профиля и справочные величины для осей (I — момент инерции, W — момент сопротивления, S — статический момент полусечения, i — радиус инерции) приведены в таблице 1.

Таблица 1: Размеры двутавров, площадь поперечного сечения, масса 1 м длины, справочные величины для осей

Нормальные двутавры

Широкополочные двутавры

Нормальные двутавры

Примечания:

1. Площадь поперечного сечения, масса профиля при длине 1 м и справочные величины рассчитаны на основе номинальных размеров. Учитывается плотность стали, принятая равной 7,85 г/см³.
2. Радиусы сопряжений представлены для построения калибра и не проверяются на готовом прокате.
3. Притупление углов полок до 3 мм обеспечивается технологией прокатки и не подлежит проверке на профиле.

Критерии выбора двутавра по ГОСТ

• Размер профиля: ГОСТ определяет категории двутавров в зависимости от высоты профиля. Основные типы включают обыкновенные (Б), широкополочные (Ш) и колонные (К) двутавры. Правильный выбор размера профиля зависит от проектных нагрузок и особенностей конструкции.

• Толщина стенок и полок: Толщина стенок и полок двутавра также регламентируется ГОСТ. Для разных типов профилей устанавливаются минимальные и максимальные значения толщины, что позволяет обеспечить требуемую прочность и устойчивость конструкции.

• Материал изготовления: ГОСТ также указывает стандарты на материалы, из которых изготавливаются двутавры. Чаще всего используются стали различных марок с определёнными механическими свойствами и химическим составом.

• Качество поверхности: Двутавры должны соответствовать требованиям по качеству поверхности, установленным в ГОСТ. Это включает отсутствие значимых дефектов, таких как трещины, задиры и другие повреждения, которые могут повлиять на эксплуатационные характеристики изделия.

• Маркировка: Вся продукция, соответствующая ГОСТ, должна быть снабжена маркировкой, включающей номер стандарта, марку стали, размеры профиля и информацию о производителе. Это позволяет легко идентифицировать параметры изделия и его соответствие требованиям.

• Технические условия изготовления: ГОСТ также содержит подробные инструкции по процессу изготовления двутавровых профилей, включая методы испытаний на определение прочности, жесткости и других характеристик. Это гарантирует соответствие конечного продукта заданным стандартам.

Для обеспечения долговечности и безопасности строительных конструкций необходимо строго следовать рекомендациям, изложенным в ГОСТ. Это не только облегчает процесс проектирования, но и упрощает контроль качества и сертификацию строительных материалов.

Технические характеристики и размеры

Выбор двутаврового профиля требует внимательного изучения его технических характеристик и размеров, поскольку они напрямую влияют на его функциональные свойства и область применения. Основные параметры, на которые следует обращать внимание при выборе двутавра, включают:

• Высота профиля (h) – это расстояние от верхней до нижней грани полки. Высота может варьироваться от нескольких десятков миллиметров до нескольких метров в зависимости от назначения двутавра.
• Ширина полки (b) – это расстояние между внешними краями полок. Ширина полки также может значительно отличаться, что влияет на устойчивость и распределение нагрузки.
• Толщина стенки (s) – толщина вертикальной части двутаврового профиля. Этот параметр важен для определения прочности и жесткости конструкции.
• Толщина полки (t) – толщина горизонтальной части профиля, которая опять же влияет на его способность выдерживать нагрузки.
• Масса на единицу длины (кг/м) – удельная масса профиля, которая помогает определить общую массу всей металлической конструкции.
• Момент инерции (Ix, Iy) – характеристики, определяющие жесткость и устойчивость к изгибу в различных направлениях.
• Момент сопротивления (Wx, Wy) – параметры, характеризующие способность профиля воспринимать изгибающие нагрузки.
• Радиус инерции (ix, iy) – используются для расчета устойчивости профиля.

Двутавры изготавливаются в различных размерах и с разными характеристиками. Общепринятые размеры двутавровых профилей можно классифицировать следующим образом:

1. Легкие двутавры (Б, К, и dr.):
   • Высота профиля: от 6 до 20 см
   • Ширина полки: от 4 до 10 см
   • Толщина стенки: от 0.5 до 1 см
   • Масса на единицу длины: от 5 до 25 кг/м
2. Средние двутавры:
   • Высота профиля: от 20 до 40 см
   • Ширина полки: от 10 до 15 см
   • Толщина стенки: от 0.8 до 1.5 см
   • Масса на единицу длины: от 30 до 70 кг/м
3. Тяжелые двутавры (Ш, М и dr.):
   • Высота профиля: от 40 до 100 см и более
   • Ширина полки: от 15 до 50 см
   • Толщина стенки: от 1.2 до 3 см
   • Масса на единицу длины: от 80 до 300 кг/м

Эти параметры играют решающую роль при проектировании и выборе материалов для конкретных строительных задач. Важно учитывать, что неправильно выбранный двутавровый профиль может привести к нарушениям в конструкции и даже к авариям. Поэтому необходимо тщательно анализировать все технические характеристики и размеры двутаврового профиля, прежде чем принимать окончательное решение.

Материалы изготовления и их свойства

При производстве двутавровых балок применяются различные материалы, каждый из которых обладает определенными свойствами. От правильного выбора материала зависит как эксплуатационная надежность конструкции, так и ее стоимость. Рассмотрим основные виды материалов, использующихся для изготовления двутавров, а также их ключевые характеристики.

• Сталь

Стальные двутавры являются наиболее распространенными благодаря своей высокой прочности и долговечности. В зависимости от требований проекта, применяют различные виды стальных сплавов:

• Углеродистая сталь

Обладает хорошей прочностью и подходит для большинства строительных задач. Однако, склонна к коррозии при воздействии влаги.

• Низколегированная сталь

Имеет улучшенные коррозионные свойства за счет добавления легирующих компонентов, таких как хром, никель, молибден. Часто используется в агрессивных средах и при низких температурах.

• Алюминий

Двутавры из алюминия обладают меньшей плотностью по сравнению со сталью, что делает их легче. Это особенно важно для конструкций, где вес играет критическую роль. Ключевые свойства алюминиевых профилей:

• Коррозионная стойкость

Алюминиевые сплавы обладают отличной устойчивостью к коррозии, что делает их идеально подходящими для использования в условиях высокой влажности или в агрессивных средах.

• Легкость

Вес алюминиевого двутавра существенно меньше стального, что облегчает монтаж и транспортировку изделий.

• Нержавеющая сталь

Этот материал применяется в случаях, когда конструкция подвергается воздействию агрессивных химических соединений или экстремальных температур. Основные преимущества нержавеющей стали:

• Высокая устойчивость к коррозии

Благодаря наличию хрома в составе, нержавеющая сталь образует оксидную пленку, препятствующую коррозии.

• Прочность и долговечность

Конструкции из нержавеющей стали сохраняют свои характеристики на протяжении длительного времени, даже в неблагоприятных условиях.

• Композиционные материалы

Современные строительные технологии все чаще используют композиционные материалы, такие как стеклопластик или углепластик, для производства двутавров:

• Высокая прочность и легкость

Композиционные материалы обладают отличным соотношением прочности к весу, что делает их идеальными для легких и высоконагруженных конструкций.

• Устойчивость к агрессивной среде

Такие материалы не подвержены коррозии и гниению, что расширяет область их применения.

Таким образом, выбор материала для двутавровой балки зависит от условий эксплуатации, требований к прочности, устойчивости к коррозии и экономических соображений. Важно тщательно анализировать свойства каждого материала для обеспечения надежности и долговечности конструкции.

Применение различных типов двутавров

Строительство

В строительстве двутавровые балки применяются, начиная от каркасов зданий и мостов до небольших жилых конструкций. Высокая прочность и жесткость двутавров позволяют эффективно распределять нагрузку, что делает их незаменимыми в следующих случаях:

• Каркасы многоэтажных зданий. Здесь часто используются тяжелые профили, которые способны выдерживать значительные статические и динамические нагрузки.
• Мостовые конструкции. Для мостов в основном применяются двутавры с большими сечениями, которые обеспечивают долговечность и надежность сооружения.
• Промышленные и складские здания. В таких постройках двутавровые балки используются для создания несущих конструкций, перекрытий и козырьков.

Машиностроение

В машиностроении двутавры применяются для изготовления рам машин и механизмов, крановых балок и других элементов, требующих высокой прочности и точности. Благодаря своим механическим свойствам, двутавровые балки являются оптимальным выбором в следующих случаях:

• Рамы грузовых автомобилей и спецтехники. Легкие профили часто используются здесь благодаря оптимальному соотношению прочности и веса.
• Крановые балки. Такие конструкции должны выдерживать большие нагрузки при подъеме и подъеме грузов, поэтому здесь востребованы тяжелые двутавровые балки.
• Шасси и рамы станков. В данном случае выбираются профили, которые обеспечивают необходимую жесткость и устойчивость к деформациям.

Энергетика

В энергетической отрасли двутавровые балки также находят широкое применение, начиная от опор для линий электропередач до конструкций для ветрогенераторов. Особенности их применения включают в себя:

• Опорные конструкции для линий электропередач. Здесь применяются как легкие, так и тяжелые двутавры в зависимости от высоты опоры и веса проводов.
• Каркасы и основания для ветрогенераторов. В таких конструкциях используются тяжелые двутавры, способные выдерживать большие ветровые нагрузки.

Таким образом, двутавровые балки находят применение в самых разнообразных сферах промышленности и строительства, от обеспечения надежности многоэтажных зданий и мостов до конструирования сложных машин и механизмов. Правильный выбор двутавра позволяет существенно повысить прочность и долговечность конструкции, а также оптимизировать затраты на материалы.

Где и когда использовать легкие и тяжелые профили

Двутавровые балки, также известные как двутавры, бывают различных типов, которые делятся на легкие и тяжелые профили. Правильный выбор между этими типами профилей играет ключевую роль в эффективности и надежности конструкции. В этой части статьи мы рассмотрим, где и когда лучше всего использовать легкие и тяжелые профили.

Легкие профили

Легкие двутавровые профили обычно используют там, где требуется снизить нагрузку на фундамент и минимизировать вес конструкции. Они идеально подходят для небольших сооружений, таких как жилые дома, бытовки, каркасные конструкции и временные здания.

Некоторые из ключевых преимуществ легких профилей включают:

• Уменьшение веса конструкции, что упрощает монтаж и снижает затраты на транспортировку.
• Экономичность, так как легкие профили требуют меньше материала для их изготовления.
• Улучшенная маневренность и простота в обработке.

Применение легких профилей обычно оправдано в тех случаях, когда нет необходимости в высокой несущей способности и устойчивости к серьезным нагрузкам.

Тяжелые профили

Тяжелые двутавровые профили используются в условиях, где требуется максимальная прочность и стойкость конструкции. Они чаще всего применяются в промышленности, при возведении мостов, многоэтажных зданий, промышленных объектов и других крупных сооружений.

Ключевые преимущества тяжелых профилей:

• Высокая несущая способность, что позволяет выдерживать значительные нагрузки.
• Устойчивость к деформациям и долговечность.
• Способность перераспределять нагрузку, обеспечивая безопасность конструкций.

Использование тяжелых профилей оправдано в тех случаях, когда на балки будут действовать значительные нагрузки, а также в проектах, требующих высокой надежности и устойчивости.

Подводя итог, можно сказать, что выбор между легкими и тяжелыми профилями должен основываться на ряде факторов, включая характер нагрузки, назначение конструкции, бюджет и технические требования проекта. Важно учитывать все эти параметры для обеспечения надежности и безопасности вашего строительства.

Особенности применения двутавров в строительстве

Одной из главных особенностей двутавровых балок является их форма, которая представляет собой две параллельные полки, соединенные вертикальной стенкой. Такая конструкция обеспечивает высокую жесткость и устойчивость к изгибам, что особенно важно при создании мостов, каркасов зданий и других конструкций, испытывающих значительные нагрузки. Благодаря своей форме двутавры эффективно распределяют вес и минимизируют деформации.

В строительстве используются различные типы двутавровых балок, которые могут отличаться по размеру, материалу изготовления и назначению. Например, широкополочные двутавры применяются для создания колонн и опорных элементов, в то время как узкополочные балки часто используются в качестве промежуточных перекрытий. Выбор типа двутавра зависит от множества факторов, включая конструктивные требования, ожидаемые нагрузки и условия эксплуатации.

Еще одной важной особенностью применения двутавровых балок является их универсальность. Они могут использоваться как в жилом, так и в промышленном строительстве, при возведении мостов, эстакад, складов и производственных помещений. Двутавры также находят применение в машиностроении и других областях, где требуется прочность и надежность конструкций.

При проектировании зданий с использованием двутавровых балок необходимо учитывать несколько важных критериев. В первую очередь это соответствие нормативной документации и стандартам, таким как ГОСТ. Также внимание следует уделить материалу изготовления балки, так как различные стали и сплавы обладают разными механическими свойствами и устойчивостью к коррозии. Правильный выбор материала и типа двутавра позволяет значительно повысить надежность и долговечность конструкции.

Наконец, важным моментом является монтаж двутавровых балок. Благодаря стандартным размерам и формам, они легко соединяются между собой с помощью болтовых или сварных соединений. Это упрощает процесс строительства и позволяет существенно сократить сроки возведения зданий. Тем не менее, необходимо строго соблюдать все технические требования и правила безопасности при монтаже, чтобы избежать негативных последствий в будущем.

В целом, двутавровые балки представляют собой важный элемент современного строительства, который обеспечивает прочность и надежность различных сооружений. Их правильный выбор и применение – залог качественного и долговечного строительства.

Особенности применения двутавров в строительстве

1. Высокая прочность и устойчивость к деформациям

Двутавровый профиль обладает высокой прочностью, что позволяет ему выдерживать значительные нагрузки. Благодаря своей геометрии, он устойчив к прогибам и деформациям, что делает его незаменимым в строительстве крупных объектов.

2. Экономичный расход материала

Конструкция двутавра позволяет эффективно распределять нагрузку, что приводит к экономичному расходу материала. Это снижает затраты на строительство, делая его более рентабельным. Кроме того, облегченное сечение профиля уменьшает общий вес конструкции, что снижает нагрузку на фундамент.

3. Удобство монтажа

Двутавровые профили легко монтируются благодаря стандартным размерам и типовым монтажным схемам. Это упрощает процесс сборки конструкций и сокращает время строительства. Кроме того, профили могут быть заранее подготовлены и нарезаны на заводе, что также ускоряет монтаж.

4. Универсальность применения

Двутавровые профили применяются в различных областях строительства. Они используются для возведения каркасов зданий, создания перекрытий, колонн, балок и других элементов. Их можно встретить в жилых, коммерческих и промышленных зданиях, что подчеркивает их универсальность и востребованность.

5. Высокая огнестойкость и долговечность

Материалы, из которых изготавливают двутавровые профили, обладают высокой огнестойкостью и длительным сроком службы. Они устойчивы к коррозии и воздействию неблагоприятных климатических условий, что обеспечивает долговечность конструкций и минимизирует затраты на их содержание и ремонт.

6. Совместимость с другими строительными материалами

Двутавровые профили легко интегрируются с другими строительными материалами, такими как бетон, кирпич и стекло. Это позволяет создавать комбинированные конструкции, которые объединяют в себе лучшие свойства разных материалов, и открывает широкие возможности для архитектурных решений и дизайна объектов.