Двутавровые балки перекрытия: классификация, изготовление и применение
При возведении строения любого назначения, используются балки перекрытия. При создании конструкции (каркаса) они служат для перераспределения горизонтальных и вертикальных нагрузок.
Одним из видов фасонного проката являются двутавровые балки перекрытия. При изготовлении данного типа проката используется углеродистая или низколегированная сталь высокого качества. Изделие выполняется в форме бруса, при этом оно наклонно или горизонтально ориентированно. По другому можно сказать, двутавр – это металлическая балка, имеющая специальную форму, на производство которой идет профильная сталь, имеющая определенную технологию изготовления. В зависимости от назначения и особенностей конструкции, балка имеет определенную форму. Обычно она напоминает букву «Н». Подобное исполнение добавляет сооружению прочность и надежность, придавая определенную жесткость при сравнительно небольшом весе. Данные качества позволили стальным двутавровым балкам стать достаточно популярными в сфере строительства и в области тяжелого машиностроения. Рассмотрим подробнее: каковы основные качества двутавров и где они нашли наибольшее применение.
Использование двутавровой балки
Металлический двутавровый прокат используется в основном при строительстве сооружений промышленного назначения, конструкции которых предусматривают применение перекрытий для больших пролетов. Кроме того, стальной двутавр используют в мостостроении, особенно при возведении объектов, в эксплуатации которых предусмотрены повышенные нагрузки. Они принимают вертикально-поперечную нагрузку, одновременно ложащуюся на стеновые опоры, колонны и прочие опорные элементы строения.
Стальные двутавровые перекрытия имеют деревянный аналог, применяемый при строительстве каркасных домов, а также как декоративный элемент дизайна при оформлении современных интерьеров зданий.
Установка двутавровых балок позволяет значительно снизить нагрузку несущих конструкций, тем самым, сокращая (в некоторой степени) строительные затраты. Кроме того, прокат применяется при создании тяжелого производственного оснащения.
Двутавры являются самым эффективным вариантом закладки основы при возведении сооружений, предназначенных нести повышенные нагрузки. Обусловлено это относительно небольшим весом при повышенной степени жесткости.
Стоит заметить, что стальные двутавровые балки имеют намного большую жесткость, чем уголки и квадратные профили.
Форма двутавра является одним из главных его достоинств – она дает изделию уникальные возможности применения, так как очень удобна в использовании благодаря двум параллельным плоским полкам (граням).
Классификация видов
Поскольку стальные двутавры производятся в строгом соответствии с нормативами (регламентом) ГОСТ и ТУ, подробная техническая документация позволяет с легкостью рассчитать все необходимые размеры и величины двутавровой балки, характерные для конкретного изделия.
Металлические прокаты делятся в зависимости от ГОСТ и размеров. Двутавровые балки из стали – ГОСТ 26020 83, имеют стандарт: параллельные грани полок, имеющие высоту от десяти до ста сантиметров и ширину от пяти с половиной до сорока сантиметров.
По ширине полок, могут быть:
Д – среднеполочными;
У – узкополочными;
Ш – широкополочными;
Б – нормальными;
К – колонными.
Двутавровые прокаты, имеющие наклонные грани, могут быть:
обычными – ГОСТ 8239 89, имеют ограничения на уклон: от шести до десяти процентов;
специальными – ГОСТ 19425 74, М (подвесные пути): наклон не превышает двенадцати сантиметров и С (для армированных стволов шахты): наклонный угол допустим до шестнадцати сантиметров.
Расшифровка маркировочного номера
Первые две цифры означают сантиметровую высоту профиля. Буквы говорят о типе проката в зависимости от ширины полок. Если в данной группе изделия разнятся величинами полок и стенок, в таком случае указывается размер серии проката. Примеры: 24ДБ1, 35К.
Изготовление
Производится стальная двутавровая балка поэтапно. На начальном этапе металлическое полотно раскраивают на полосы заданных параметров, используя для этого специальное оборудование, обеспечивающее лучший провар кромки. Из готовых полос на сборочном стане монтируется само изделие, при этом они укладываются на конвейер и надежно зажимаются.
Следующим этапом сборки будут сварочные работы с использованием двух комплектов сварочных головок под флюсом. Основную конструкцию двутавровой балки составляют три элемента. Ребра жесткости, расположенные поперек, обычно привариваются ручным способом (иногда полуавтоматическим), а швы поясов делаются автоматической сваркой. Собирают изделие разными способами: с использованием прихватов и хомутов или же в специальном кондукторе.
Готовую балку подвергают очистке от загрязнений и ржавчины с помощью дробеструйной установки.
Монтируя изделия, иногда поясные швы завариваются вручную. В таком случае, поэтапность сборочных работ будет совсем другая: изначально установят вертикальную стенку, затем – ребра для жесткости, а уже потом сборную конструкцию зажимают хомутами и производится сварка.
Самым важным этапом сборки будет стыковка двутавров. Поясные швы (по обеим сторонам от места стыковки) не завариваются на расстоянии, в 1,5 раз большем, чем ширина пояса. Стыки стальных двутавров завариваются в следующем порядке: сначала стыки вертикальной стенки, двух поясов, а затем, в окончании сварочных работ доваривают поясные швы там, где они не были заварены.
Рекомендации
При монтажно-сварочных работах следует применять электроды только высокого качества.
Конструкция, смонтированная с использованием сварки, наиболее преимущественна в сравнении с прокатной, поскольку при массе, меньшей чем у прокатного изделия почти на тридцать процентов, она имеет значительно более высокие показатели прочности.
