Балка

Для масштабных и тяжелых конструкций незаменим такой элемент, как двутавровая балка или двутавр. Несмотря на Н-образный профиль, название этого типа проката идет от тавровых балок, так как напоминает два соединенных шейками элемента. Форма изделия не случайна, так как значительно повышает прочностные характеристики. В сравнении с прямоугольным профилем, двутавровая балка жестче практически в 30 раз и обладает семикратной прочностью.

При всех преимуществах, данная продукция вполне доступна, разумеется, при целесообразном ее применении. Цены двутавровой балки зависят от многих параметров, включая ее тип, которых достаточно много. Познакомимся с изделиями и сортаментом двутавров чуть подробнее.

Характеристики балки двутавровой

По аналогии с металлопрокатом в целом, от надежности, а значит соответствия сортамента двутавра всем требованиям, зависит надежность конструкций. В особенности, актуальны эти требования по той причине, что столь мощные изделия используются в местах с крайне высокими нагрузками. Стандарты регламентируют целый комплекс аспектов, начиная с уклона внутренних граней и до момента инерции и сопротивления, которые не должны превышать допустимых значений.

К примеру, прогиб стенки двутавровой балки допускается не более чем на 15 процентов от длины участка. Кривизна полученной дуги обязательно должна вписываться в допущение – не более 0,2 процента от длины.

Стоит отметить, что купить двутавровую балку можно обычной, либо повышенной точности, что помечается соответствующей литерой в маркировке: В и Б. Этими моментами требования не ограничиваются, и влияют на них также условия, в которых будет работать конструкция. В частности, тот же допуск на уклон граней полок двутавра для подвешенных магистралей не должен превышать 12 процентов, для усиления шахтных туннелей – 16%, в машиностроении – не более 10-ти. Познакомимся со стандартами двутавровой балки чуть подробнее.

ГОСТ 8239

Двутавр ГОСТ 8239 – это горячекатаная продукция высотой 100-600 миллиметров, уклон плоскостей изнутри которых вписывается в диапазон от 6-ти до 12-ти процентов. Размеры двутавровой балки данного вида находятся в диапазоне 4-12 метров, причем, в случае необходимости, заказчик может рассчитывать на изготовление продукции большей длины. В зависимости от точности изготовления и размеров будущего изделия, на него действуют индивидуальные допуски, которые закреплены соответствующими разделами стандарта.

Этот стандарт регламентирует особенности горячекатаных специальных двутавров, а так же швеллеров, у которых плоскости изнутри находятся под углом друг к другу. По точности рассматриваемая продукция может быть двух типов: либо обычной (В), либо высокой – А. Размеры двутавровой балки в таком виде вписываются в пределы 140-450 мм (высота) и 4-13 метров (длина). Купить двутавровые балки именно этого типа стоит для возведения подвешенных путей и укрепления шахт. В первом случае подходящие партии имеют маркировку М, а во втором – С. Допуски на уклон внутренних плоскостей были указаны выше.

Размеры двутавровой балки могут быть как больше, так и меньше указанного значения (не менее 3-х метров) в поставленной партии. В первом случае этот факт согласовывается с заказчиком, во втором стандарт допускает наличие остатков не более пяти процентов от всей поставки двутавра ГОСТ 19425.

Двутавр размеры полок имеет усредненные. Это значит, что толщина элементов измеряется приблизительно в серединной части между краем и перпендикулярной плоскостью. При этом, отрицательные допущения не должны превышать 0,06 толщины, а положительные ограничивают вес двутавровой балки (в диапазоне от -5 до +3-х процентов). Стоит подчеркнуть, что параметр контролируется не у каждой партии, а каждые 400-500 тонн готовой продукции, для проверки взвешивается и проверяется партия в 20-60 тонн. Альтернативный способ – это измерение отрезков изделий длиной от 300 мм, но не реже, чем каждые 100 штанг.

ГОСТ 5267.5-90

Сортамент двутавров этого стандарта не так обширен и включает всего два специальных двутавра №19, чьи полки отклонены под углом в 10 процентов. Точность их производства - либо обычная В, или повышенная Б - собственно, это и есть два вида профилей ГОСТа. Применяют продукцию как несущие элементы вагонов. Размеры двутавровая балка этого типа имеет следующие: 190 мм высота, ширина полки – 75, толщина элементов по 9 миллиметров. Аналогичным образом толщина указывается усредненная, как и в предыдущем ГОСТе. Вес двутавровой балки также влияет на допуски: номинал массы 100-сантиметрового отрезка 23,84 килограмма, а отклонения положительных допусков толщины от -5-ти до +3-х процентов.

Сортамент двутавра в этом случае весьма обширен и включает три варианта конструкций: обычный, широкополочный и колонный (соответственно отметки Б, Ш, К).

Первый тип представляет собой изделия с высотой ребер от 100 до 600 миллиметров. Им придают увеличенную толщину полок, что позволяет компенсировать внешние воздействия всех типов и степени интенсивности. При этом жесткость проката этого рода сравнительно невелика, что ограничивает используемые длины изделий. Для обычного двутавра ГОСТ 26020 параметр не превышает 24-х метров, а минимум – 6 м.

Как понятно из названия, широкополочный тип проката отличается увеличенной шириной полок, которая относится к высоте в диапазоне от 0,4-х до 0,6-ти. При этом, высота профиля варьируется в широких приделах и достигает 1000 миллиметров. В сравнении с вышеописанным, этот профиль оказывается значительно прочнее.

Если же требуется максимальная прочность, стоит купить двутавровую балку колонного типа. Данный вид изделия отличается максимальной устойчивостью к воздействию всех типов нагрузок. Естественно, имеет она и недостаток, в частности, ее масса значительно выше альтернатив, так как для изготовления применяется массивный профиль большой толщины. Ввиду сочетания этих особенностей, чаще всего купить двутавровую балку рассматриваемого типа актуально в качестве основы колонн, что и отражено в названии.

Стоит подчеркнуть, что в каждой партии может находиться определенное число остатков. Учитывая зависимость от линейной плотности поставки, общий вес двутавровых балок не должен превышать 5, 8, 12 или 20 процентов в соответствии с требованиями государственного стандарта. Если указанный параметр не превышает 20 кг/м, то отрезками считаются куски, меньшие 3-х метров, если превышает, то 4 м.

СТО АСЧМ 20-93

В этих документах речь идет о прокате, полки которого параллельны друг другу. Размеры двутавровой балки демонстрируют разброс в пределах 100-1000 мм (высота полок), 55-400 (ширина). Сырьем для профилей выступает нелегированная и низколегированная сталь. Классифицируются двутавры, производимые по данным требованиям, на три типа: нормальные Б, широкополочные Ш и колонные К.

Размеры двутавровая балка может иметь различные, в зависимости от пожеланий заказчика. Это и мерные отрезки от 9-ти до 24-х (кратные трем), и немерные в диапазоне от 4-х до 24-х метров, и ограниченными границами немерных длин. Возможны поставки мерной длины с процентом немерных длин, которые в соответствии с ГОСТом должны вписываться в 5, 8, 12 или 20-ти процентную долю от всей массы заказа. Стоит отметить, что при покупке ненормированных длин, можно рассчитывать на сниженные цены двутавровой балки, однако, при надстраивании таких элементов увеличится расход металла, что так же нужно учесть.

Р40-2001 и ТУ У 01412851.001-95

Если купить двутавровую балку данного типа, то производитель предложит целый комплекс технологических решений, включая сварные профили (регламентированы ТУ). В первую очередь, доступен оказывается обширный сортамент высотой 100-600 мм, шириной 100-400 мм. Во-вторых, можно подобрать оптимальный вариант по характеристикам, а так же выгодные цены двутавровой балки:

• узкополочный тип (У);
• нормальный (Б);
• среднеполочный (Д);
• широкополочный (Ш);
• колонный (К).

Что касается допусков на параметры продукции, то они могут соответствовать как стандарту 26020, так и СТО.

Производство двутавровой балки

При производстве двутавровой балки используется методика сварки, а так же горячий прокат, реже применяют прессование, вытягивание или гидроэкструзию для специальных типов изделий.

Для горячекатаных двутавров применяют станы с или без универсальных клетей. Во втором случае работают установки с двух/трехвалковыми клетями, которые позволяют создавать продукцию с практически параллельными полками высотой до 420 мм и шириной до 260-ти.

Отдельными способами обработки является прокат через четырехвалковые калибры, которых разрабатывалось три типа: обработка в закрытых калибрах с нерегулируемыми валками, прокатка в несимметричных калибрах и последовательная деформация двутавровой балки в трех клетях с четырехвалковыми калибрами. Эти методы требуют применения очень больших заготовок, потому для металлических балок больших размеров они нерациональны, и в этом случае применяют открытые универсальные системы.

Применение

Цена двутавровой балки, ее относительная легкость и беспрецедентная стойкость к любым нагрузкам обеспечили ей достойное место среди стройматериалов. Отработанные методики монтажа также снижают время на проведение работ.

Но и этот прокат не лишен недостатков, которые в первую очередь связаны с подверженностью коррозии. Однако, наличие разнообразных методов обработки двутавровой балки позволяют избавиться от этой слабой стороны стальной конструкции.

Помимо применения для укрепления стволов шахт, возведения мостов и колонн, двутавр ГОСТ используется для монтажа несущих конструкций домов и в прочих ситуациях, когда компактная система должна демонстрировать максимальное сопротивление нагрузкам.