Двутавровые балки: виды и применение

Двутавровая балка представляет собой стальной, алюминиевый или деревянный профиль, который в сечении выглядит, как буква «н». Встречается в разных отраслях промышленности, а также в инженерной или строительной сфере. За счет повышенной эксплуатационной выносливости, прочности, а также достаточно высокого показателя устойчивости к нагрузкам, двутавр часто применяют в качестве опорных конструкций, надежных и безопасных.

Конструкция двутавра достаточно проста. Это металлический или деревянный брус с верхней и нижней гранями, которые соединены между собой сплошной поперечной полкой. Грани могут быть расположены параллельно или под минимальным углом, ширина полки будет зависеть от размера балочной конструкции.

В качестве материала для производства балки производители используют сплавы на основе углеродистой стали. Для усиления прочностных характеристик в состав стального сплава добавляются легирующие компоненты, которые повышают устойчивость металлоизделия к нагрузкам.

Еще один вариант, более экономичный, но достаточно прочный и долговечный – это деревянная двутавровая балка. Ее изготавливают из натурального бруса, что обеспечивает высокий показатель прочности, упругости, сопротивляемости изделия к механическим нагрузкам.

Основная древесина, используемая для изготовления двутавра – сосна или ель. Эта порода обладает достаточным уровнем эксплуатационной выносливости. Кроме того, в ее составе есть уникальные природные компоненты, которые, как «антисептики» препятствуют гниению, защищают дерево от заражения грибком или плесенью. В процессе производства деревянные двутавровые балки для перекрытия подвергаются камерной сушке, из-за чего изделие становится более прочным, долговечным, устойчивым к разрушению.

Еще один вариант – это двутавр из алюминия, который с целью предохранения от коррозии покрывают анодным слоем. Алюминиевые двутавровые балки не только прочны и долговечны, но в отличие от других видов профиля отличаются малым весом, что значительно упрощает процесс монтажа.

Выбор того или иного двутавра по материалу зависит от особенностей строительного объекта, его производственной мощности, требований к эксплуатации.

Основная классификация предусматривает разделение на несколько типов двутавра по конструктивным отличиям:

• Широкополочная балка. Отличается увеличенной шириной полки, за счет которой повышается прочность профиля и его эксплуатационная выносливость. Производство широкополочного двутавра регулируется ГОСТом 26020. По стандарту длина изделия должна составлять от 4 до 14 м, допустимая кривизна – не превышать 0,2%. В продажу этот вид профиля поступает с маркировкой «Ш».
• Двутавры с параллельными боковыми гранями. Маркируются литерой «Б» с цифровым индексом, который означает толщину изделия: «Б1», «Б2» и т.д. Здесь, чем выше цифра, тем толще и тяжелее балка. Производится строго в соответствии с требованиями ГОСТа.
• Колонные, с маркировкой «К». Отличаются повышенным фактором прочности и усиленной несущей способностью. Отсюда основная сфера применения – монтаж колонн или других элементов конструкции здания, на которые приходится основная нагрузка. Производство регулируется ГОСТом 26020-83 и АСЧМ 20-93.
• Балки с внутренними гранями под наклоном. Маркируются литерой «Н», угол выдержан в пределах 6-12%. Технология изготовления подчиняется требованиям ГОСТа 9238-89 и СТО АСЧМ 20-93.
• Двутавры-монорельсы. Обладают повышенным уровнем эксплуатационной выносливости, поэтому рассчитаны на довольно высокие механические или физические нагрузки, связанные с передвижением спецтехники по монорельсу. В строительстве такие конструкции практически не используются. Основная сфера применения монорельсовых двутавров – это установка и эксплуатация грузоподъемного мостового оборудования, которое передвигается по крановым путям, закрепленным на специальных опорных конструкциях.

Каждый из перечисленных типов отличается высокой прочностью, надежностью, сопротивляемостью к повреждениям. Он рассчитан на определенные условия эксплуатации, а значит, на конкретную сферу для использования, предполагаемую величину нагрузки.

Двутавровые балки достаточно востребованы не только в строительстве, но и других отраслях. Столь высокая популярность изделия объясняется техническими характеристиками, его важными эксплуатационными достоинствами:

• Сверхустойчивость к нагрузкам по всем направлениям. Металлический или деревянный профиль с сечением «н» обладает высоким показателем несущей способности, из-за чего часто используется в основе каркаса для строений и сооружений.
• Повышенная сопротивляемость. По этому показателю двутавр в 30 раз превышает металлическую профильную трубу.
• Небольшой вес. Здесь важно заметить, что алюминиевые и деревянные балки весят меньше, чем стальные конструкции, поэтому часто используются при возведении перекрытий. Такое решение позволяет значительно снизить нагрузку не только на фундамент, но также на стены здания, при этом обеспечить объект прочными, надежными, долговечными перекрытиями.
• Удобная транспортировка. «Н»-образная конструкция и стандартная длина двутавра позволяет достаточно быстро транспортировать, а затем компактно складировать изделия. Их можно перевозить любыми видами спецтранспорта, главное при этом – обеспечить защищенность от влаги, механических повреждений и загрязнения.

Большой выбор по типу, размеру или материалу позволяет выбрать из сортамента балок нужный вариант для применения в конкретных условиях эксплуатации в зависимости от предполагаемой величины нагрузки.

Сверхпрочные стальные, алюминиевые или деревянные двутавровые балки – это одни из востребованных строительных конструкций. Они применяются практически во всех архитектурных, промышленных, инженерных сферах: от крупномасштабного гражданского до военного строительства.

Ни одно крупное сооружение, такое как, торговый центр, кинотеатр, вокзал, склад или цех не обходятся без применения «н»-образного профиля. Однако, строительная отрасль – не единственная из тех, в которых необходимо использование двутавров.

Где применяется металлический или деревянный балочный профиль:

• Монтаж опорных элементов, необходимых для установки различных сооружений из металлоконструций, таких как эстакады, путепроводы, мосты, другие инженерные объекты, рассчитанные на серьезные эксплуатационные нагрузки.
• Возведение каркаса для быстровозводимых зданий. Здесь двутавр станет важным элементом каркасной конструкции. За счет повышенной несущей способности она обеспечивает прочность, надежность, долговечность таких каркасных строений, как склады, ангары, производственные или промышленные цеха, другие объекты с большими площадями.
• Сооружения, для безопасной эксплуатации которых требуются конструкции с повышенной устойчивостью, сопротивляемостью к нагрузкам. Это установка и укрепление буровых платформ, горно-добывающего оборудования, шахтных выработок.
• Монтаж и крепление подвесных путей, предназначенных для подъемников. Это прокладка балок-кранов, которые популярны, например, в горной промышленности.
• Вагоностроение. Здесь двутавры необходимы в качестве основного конструктивного элемента для изготовления каркаса вагона, который становится очень прочным, безопасным, устойчивым к повреждениям.

Сфера применения балок достаточно широка. Технологии производства металлопрофиля постоянно меняются, что помогает не только расширять ассортимент двутавров, но и получать новые возможности для их более активного использования. Это может быть не только основа в каркасных сооружениях, но также компоненты промышленного, инженерного оборудования, элементы станкостроения, детали для машиностроения.

Предпочтение того или иного типа балочного профиля по материалу, конструкции или размеру обусловлено условиями эксплуатации, величиной нагрузки, а также требованиями к прочности, выносливости объекта.

При выборе двутавра стоит учитывать ряд важных показателей и технических характеристик:

• Тип конструкции. Он подбирается из расчета необходимой эксплуатационной выносливости и несущей способности. Максимально эта характеристика проявлена у колонных двутавровых балок. Однако, их использование рассчитано на сооружение отдельных, особопрочных конструктивных элементов. Усредненный вариант – это балки с маркировкой «Б» из дерева или металла. Они достаточно устойчивы к повреждениям, поэтому прослужат не одно десятилетие.
• Типоразмер. Он подбирается с учетом категории будущего объекта по нескольким характеристикам, это: высота, ширина, толщина вертикальной полки, уклон граней и др.
• Вес. Зависит не только от габаритов профиля, но также от материала, из которого он изготовлен. Это важный фактор, о котором не следует забывать, когда вы рассчитываете оптимальный показатель нагрузки, которая будет оказана на стены или фундамент здания.

Объем нагрузки (как предполагаемый, также фактический показатель) тоже определяется в зависимости от массы двутавра, а также с учетом внешних негативных воздействий на будущий объект. При выборе балочного профиля необходимо обращать внимание и ориентироваться на конкретные задачи, которые нужно решить с его применением.