Двутавровая балка и ее применение

Двутавровая балка и ее применение

Двутавровые балки выпускаются длиной от 4 до 12м, в зависимости от назначения. Балка, длиной менее 4м, считается некондицией. Длина двутавровой балки является ключевым показателем, когда необходимо высчитать приемлемый коэффициент кривизны. Высота двутавровой балки может находиться в диапазоне от 10 до 100см.
Двутавровые балки маркируются номерами, обозначающими размер и высоту данной балки в сантиметрах. Тут следует отметить, что длина и высота двутавровой балки являются величинами переменными, а вот толщина стенок и ширина полок – значения константные. Их параметры определяются ГОСТом.
Уже давно балка двутавровая любых параметров применяется в строительстве. Первые упоминания о данном изделии относятся к 1884 году, а конкретно речь идёт о строительстве 10-этажного здания в США. Сегодня двутавровые балки с успехом применяются для возведения прочных опорных конструкций и перекрытий. Благодаря форме сечения, напоминающей литеру «I», двутавровой балке несложно придать необходимый конструктивный изгиб, что бывает весьма ценно при определённых обстоятельствах.
Двутавровые балки принято классифицировать по толщине стенок и ширине полок. Имеются широкополочные балки, чаще всего используемые при строительстве несущих конструкций. Данный тип балок изготавливается из стального листа значительной толщины, поскольку он рассчитан на значительные нагрузки. Обычно широкополочные двутавровые балки используются в строительстве многоэтажных сооружений (небоскрёбов). Полки широкополочной балки имеют параллельные грани. Такая геометрия придаёт балке дополнительную прочность. Кроме того, применение широкополочных балок ведёт к снижению конечной стоимости постройки или конструкции.
Двутавровые балки с наклонными гранями полок также достаточно востребованы в строительстве и промышленности. Например, балка двутавровая специальная ГОСТ 19425-74 широко применяется в автомобилестроении, а также для армирования шахтных стволов. Необходимо отметить, что угол наклона граней может отличаться в специальных балках различного назначения. Уровень точности специальных балок также бывает различным. Данный параметр имеет обозначения: «А» в маркировке изделия означает высокую точность, а «Б» – обычную. Если речь идёт о горячекатаных балках, здесь обозначения смещаются на одну букву, и высокая точность обозначается «Б». Обычная, соответственно, «В».

Разновидности и назначение стальных балок

Стальные балки – один из многих видов металлоизделий, представленных на сегодняшнем рынке металлов. Стальная двутавровая балка широко применяется в современном крупнопанельном и блочном, гражданском и промышленном строительстве. Данные металлоизделия используются для устройства перекрытий, возведения колонных металлоконструкций, различного рода мостовых сооружений, эстакад, подвесных путей, опор и т.п. Сырьём для изготовления двутавровых балок служат углеродистые и низколегированные стали различных марок. Стальные балки принято подразделять на 3 группы:
нормальные,
широкополочные,
колонные.
Каждая группа имеет собственную маркировку. Например, литера «Б» значит нормальная, «Ш» обозначает широкополочную балку, «К» – колонную. По маркировке можно различить балки для подвесных путей (литера «М»), балки для автомобилестроения и армирования шахтных стволов (литера «С»).
В качестве примера маркировки стальной балки, можно привести следующий код: «Балка №30Ш1 ст3 ГОСТ 8239-89». Расшифровка будет выглядеть таким образом: Балка №30 (о номере скажем ниже), широкополочная (литера «Ш»), изготовленная из стали 3 («ст3»), все параметры изделия соответствуют ГОСТ 8239-89.
Стандартная длина стальной балки составляет от 4 до 12м, и зависит от назначения данной балки. Балки длинной менее 4 метров обычно считаются нестандартными, и не используются. Длина балки играет важную роль, когда имеется необходимость определить коэффициент кривизны изделия. По ГОСТу значение этого показателя не может превышать 1/5 значения длины.
Номер балки (в нашем примере - №30) обозначает её условный размер, а именно – высоту, измеряемую в сантиметрах. Толщина металла для каждого типа балки, и ширина полок прописаны в ГОСТе. Остальные параметры могут изменяться, в зависимости от тех нужд, для которых изготавливается балка.
Балки с наклонными гранями полок также имеют определённые стандарты, различающиеся, в зависимости от назначения. Например, угол наклона граней двутавровых стальных балок, предназначенных для армирования стволов шахт не может превышать 16о, а балки для подвесных путей имеют ограничение угла наклона граней в 12о.
В современной металлургической промышленности существует два способа изготовления двутавровых балок. Первый – традиционная горячая прокатка. Именно он считается стандартным методом. Второй способ заключается в сваривании плоских металлических листов в форме двутавровой балки.

Тавровая балка по-прежнему нужна

В современных условиях тавровая балка гораздо реже находит применение в различных сферах, по сравнению с двутавровой. Тем не менее, металлургические предприятия не торопятся полностью снять её с производства. Сложившееся положение вещей продиктовано тем обстоятельством, что ряд производственных отраслей не может обходиться без использования тавровых балок. Это конструирование отдельных элементов зданий, а именно: межэтажных, цокольных, и чердачных перекрытий, и кроме того, ферм и стеновых панелей.
Если любая двутавровая балка имеет профильное сечение в виде «I», то есть, две горизонтальные полки, соединённые вертикальной перемычкой, то сечение тавровой балки напоминает перевёрнутую «Т», то есть, одна горизонтальная полка и перпендикулярная ей вертикальная плоскость. Некоторые, особо «продвинутые» производители, сочтя производство тавра нерентабельным, поспешили его свернуть, отдав все мощности под двутавр. Между тем, имеют место случаи, когда двутавровые балки неприменимы именно из-за своих двух полок. Зато тавровая балка подойдёт как нельзя лучше.
Чаще всего сегодня тавровые балки можно видеть в конструкциях теплиц, в некоторых балконных конструкциях. Они применяются, главным образом, для возведения стен и ограждений. В настоящее время тавровые балки входят в группу металлопрокатов повышенного спроса, и можно констатировать даже наличие некоторого дефицита, в связи с этим обстоятельством. Поэтому сегодня бывает весьма непросто купить тавровую балку необходимых параметров. С другой стороны, коммерческие компании, в чьём ассортименте имеются тавровые балки, идут на различные маркетинговые ухищрения, чтобы привлечь внимание потребителя к данной продукции. Например, в качестве дополнительной услуги при поставке тавровой балки, предлагается обработка её кромок, с целью устранить опасность порезов для тех, кто будет осуществлять дальнейшие работы с данной балкой. Почти все поставщики тавра предлагают изготовление балок по чертежам заказчика. А уж о бесплатных консультациях на предмет тавровых балок и говорить не приходится – их предлагают все.
Таким образом, тавровая балка по-прежнему остаётся, хотя и не самым востребованным, но всё же пока ещё необходимым фасонным металлопрокатом.

Стальная балка: из истории

Двутавровая стальная балка имеет целый ряд положительных характеристик, и именно по этой причине данный вид металлопроката пользуется сегодня повышенным спросом на рынке металлов. Для возведения прочной и надёжной инженерной конструкции, стальные двутавровые балки послужат отличными конструкционными элементами.
Сегодня все параметры представленных на рынке балок регламентируются ГОСТом и соответствуют принятым европейским и международным стандартам. Но с чего начиналось применение двутавровых балок в строительстве?
Первое применение стальных двутавровых балок в строительной конструкции зарегистрировано в 1884 году в США. Данный тип металлопроката был использован при возведении «небоскрёба» высотой в целых… 10 этажей! Сегодня мы улыбнёмся, прочтя об этом, но в конце XIX века инновационная для того времени технология стала настоящим революционным прорывом в сфере капитального строительства. Именно то 10-этажное здание стало своеобразным «живым макетом» множества известных на весь мир высотных построек. А стальная двутавровая балка превратилась в неотъемлемый элемент любого небоскрёба.
Вообще, металлические конструкции применялись в строительстве ещё в самом начале XIX века. В качестве примера можно привести, известные каждому петербуржцу и миллионам гостей славного города, чугунные конструкции в перекрытиях Исаакиевского собора и Александровского театра. Постройка обоих зданий относится как раз к упомянутому времени. Для того времени это были не просто прогрессивные технологии – это было своеобразное ноу-хау. Из трёх ребристых куполов, которые включает в себя покрывающая Исаакиевский собор чугунная конструкция, самый большой достигает в диаметре 22 метров. Это третий по величине купол в мире..
А во французском Лионе инженер Гарбен использовал при строительстве моста стальные балки ещё в 1755 году. То есть… в середине XVIII века! Для того времени проект Гарбена был неслыханным: он предполагал возведение целиком стального моста! Но экономическая целесообразность уже тогда в полную силу диктовала свои законы, и в проект были внесены изменения. В результате стальным остался лишь один пролёт в 25 метров, а два других были выполнены из дерева.
За минувшие века стальная балка распространилась очень широко, и сегодня применяется практически повсеместно. Области её применения: перекрытия жилых и промышленных зданий, возведение мостов, колонн, опор, подвесных путей и т.д.