Сварная балка

Подробности

Категория: Uncategorised

Сварная балка

Изготавливаемая сварная балка представляет собой сварную конструкцию из стальных листов с механическими параметрами не хуже, чем у горячекатаной по ГОСТ 26020-83 или по СТО АСЧМ 20-93. Сталепромышленная компания гарантирует расчетные механические свойства сварной балки не хуже, чем у соответствующего размера горячекатаной. Предельные отклонения по размерам и форме поперечного сечения соответствуют СТО АСЧМ 20-93 или ГОСТ 26020-83.

Сварная балка выпускается высотой (Н) от 200 до 2500 мм, толщина листа (t,s) от 8 до 40 мм

Сварные балки изготавливаются длиной от 3 до 12 м. Допускается изготовление балок длиной до 14.5 м.

Расчетный вес указывается с точностью +/- 3 %. Окончательный вес определяется по факту изготовления.

• При изготовлении сварной балки используется лист длинной 12 метров.
• Осуществляется УЗК (Ультра звуковой контроль) стыковочных и T-образного швов
• Производится грунтовая окраска.
• Сварная балка изготавливается по индивидуальным чертежам заказчика или взамен аналогичной горячекатаной длиной до 14,5 м.
• На складе постоянно имеется в наличии сварная балка размерами  60ш — 100ш и 70б-100б.

При изготовлении сварной балки используется лист марки стали

• 3СП,ПС
• 3СП5
• 09Г2С
• 09Г2С-12

Сварная балка изготавливается аналогично размерам гостов

• ГОСТ 26020-83
• ГОСТ 8239-105
• ГОСТ 23118-99
• СТО АСЧМ 20-9
• ГОСТ 23118-99 — х

Перечень типо-размеров изготавливаемой сварной балки

• Балка сварная 10Б1
• Балка сварная 12Б1, 12Б2
• Балка сварная 14Б1, 14Б2
• Балка сварная 16Б1, 16Б2
• Балка сварная 18Б1, 18Б2
• Балка сварная 20K1, 20K2, 20Б1, 20Ш1
• Балка сварная 23K1, 23K2, 23Б1, 23Ш1
• Балка сварная 24ДБ1
• Балка сварная 25K1, 25K2, 25K3, 25Б1, 25Б2, 25Ш1
• Балка сварная 26K1, 26K2, 26K3, 26Б1, 26Б2, 26Ш1, 26Ш2
• Балка сварная 27ДБ1
• Балка сварная 30K1, 30K2, 30К3, 30К4, 30Б1, 30Б2, 30ДШ1, 30Ш1, 30Ш2, 30Ш3
• Балка сварная 35Б1, 35Б2, 35ДБ1, 35К1, 35К2, 35K3, 35Ш1, 35Ш2, 35Ш3
• Балка сварная 36ДБ1
• Балка сварная 40Б1, 40Б2, 40ДБ1, 40ДШ1, 40К1, 40К2, 40K3, 40К4, 40К5, 40Ш1, 40Ш2, 40Ш3
• Балка сварная 45Б1, 45Б2, 45ДБ1, 45ДБ2, 45Ш1
• Балка сварная 50Б1, 50Б2, 50Б3, 50ДШ1, 50Ш1, 50Ш2, 50Ш3, 50Ш4
• Балка сварная 55Б1, 55Б2
• Балка сварная 60Б1, 60Б2, 60Ш1, 60Ш2, 60ШЗ, 60Ш4
• Балка сварная 70Б1, 70Б2, 70БС, 70Ш1, 70Ш2, 70Ш3, 70Ш4, 70Ш5
• Балка сварная 80Б1, 80Б2, 80Ш1, 80Ш2
• Балка сварная 90Б1, 90Б2, 90Ш1, 90Ш2
• Балка сварная 100Б1, 100Б2, 100Б3, 100Б4, 100Ш1, 100Ш2, 100Ш3, 100Ш4

Типы сварных балков

• Сварная балка с уклоном внутренних граней — без буквы;
• Сварная балка для подвесных путей с уклоном внутренних граней — М;
• Сварная балка с параллельными гранями полок узкополочная — У;
• Сварная балка с параллельными гранями полок колонная — К;
• Сварная балка с параллельными гранями полок широкополочная — Ш;
• Сварная балка с параллельными гранями полок нормальная — Б;
• Сварная балка с параллельными гранями полок среднеполочная — Д;
• Сварная балка для армирования шахтных стволов с уклоном внутренних граней не более 16% — С

Технические требования для изготовления сварных балок

1. Двутавровая стальная сварная балка, изготавливается в соответствии с требованиями настоящей технологической инструкции, ГОСТ 23118, ТИ№1-2008 (балки сварные двутаврового сечения), по рабочим чертежам КМД, утвержденными в установленном порядке.

2. Сварная балка изготавливается из листового горячекатаного проката из углеродистых и низколегированных сталей по ГОСТ 27772, ГОСТ 19281.
Сборка производится только из выправленных листов, очищенных от заусениц, загрязнений, ржавчины, влаги, грата.
Марка, категория качества, класс прочности стали оговариваются в заказе и указывается в чертежах КМД.

3. Предельные отклонения по толщине стенки сварной балки и полок балки соответствуют предельным отклонениям по толщине исходной заготовки шириной свыше 1500 до 2000 мм точности прокатки Б по ГОСТ 19903.

4. Неперпендикулярность торцов балки не должна выводить ее длину за предельные отклонения. В качестве длины сварной балки принимается максимальная длина условно собранной сварной балки с торцами, перпендикулярными продольной оси.

5. По требованию заказчика производится резка торцов. Предельные отклонения косины реза соответствуют значению, указанному в таблице предельных отклонений сварной балки.

6. Предельные отклонения размеров, геометрической формы сварной балки и сварных швов не превышают значения приведенные в таблице предельных отклонений сварной балки;

7. Кромки поясов  сварной балки после машинной кислородной резки не имеют неровностей, превышающие 0,3 мм.

8. Материалы для сварки (сварочная проволока, электроды, флюс, углекислый газ и/или газовые смеси) применяться в соответствии со СНиП II-23 и обеспечивают значения временного сопротивления металла шва не ниже чем у основного металла.

9. Тавровые (поясные) и стыковые (стыки листов полок и стенок) швы выполняются механизированной сваркой (автоматической под флюсом и /или полуавтоматической в среде защитного газа) с плавным переходом швов к основному металлу.
По требованию заказчика тавровые (поясные) швы выполняются с полным проваром.

10. Стыки листов полок и стенки, которые имеет

двутавровая сварная балка, выполняются встык без накладок с применением двухсторонней сварки. При этом, стыки листов полок относительно стыка стенки двутавровой балки, находиться на расстоянии не менее 100 мм по обе стороны от стыка стенки.
Допускается односторонняя сварка при условии подварки корня шва двутавровой балки.

11. Все сварные швы являются непрерывными.

12. Поверхность стыкованных швов листов поясов в местах сопряжения со стенкой зачищается заподлицо с основным металлом. По требованию заказчика допускается снятие усиления стыкового шва листов поясов и стенки сварной балки с двух сторон

13. При выполнении стыковых швов обеспечивается полный провар. Временное сопротивление наплавленного металла равно временному сопротивлению основного металла.

14. Сварные швы соответствуют II категории и среднему уровню качества в соответствии с ГОСТ 23118. Другие категории и уровни качества сварных швов могут оговариваться при заказе.

15. Допускаются следующие дефекты в поясных швах:

• Непровары в корне шва в соединениях, доступных сварке с двух сторон сварной двутавровой балки, глубиной до 5% от толщины металла, но не более 50 мм при расстоянии между концами не менее 400 мм, (возможность установления более льготных требований, при производстве сварной двутавровой балки, может быть согласована с проектной организацией в зависимости от условий эксплуатации).
• Поры. Шлаковые включения. Допускаются скопления и цепочки дефектов на отдельных участках шва суммарной площадью не более 5% площади продольного сечения шва на участке длиной не более 50 мм, при этом расстояние между ближайшими концами цепочки должно быть не менее 400 мм.
• Допускаются единичные дефекты диаметром не более 2 мм в количестве не более шести на участке длиной не менее 400 мм при расстоянии между ними не менее 10 мм.
• Подрезы. Несплавления по кромкам не допускаются.
• Межваликовые впадины в многопроходных швах. Допускаются глубиной не более 1 мм.
• Трещины. Не допускаются трещины любой ориентации и длины.
• Временное сопротивление разрыву сварного соединения не должно быть ниже временного сопротивления металла сварной балки.

16. Виды испытаний, объем контроля сварных соединений выбираются в зависимости от установленного уровня качества в соответствии с ГОСТ 23118.

17. Швы сварных соединений и конструкции по окончании сварки очищаются от шлака, брызг и натеков металла.

18. Приваренные сборочные приспособления и выводные планки удаляются без применения ударных воздействий и повреждения основного металла, а места их приварки зачищаются до основного металла с удалением всех дефектов.

19. Около шва сварного соединения ставится номер или знак сварщика, выполнившего этот шов. Номер или знак проставляется на расстоянии не менее 40 мм от границы шва, если нет других указаний в чертежах КМД. При сварке сборочной единицы одним сварщиком ставится знак сварщика рядом с маркировкой.

20. Допускается производить ремонт сварных соединений, при этом исправленные участки швов подвергаются повторному контролю.

21. На поверхности сварной балки не должно быть трещин, расслоений, плен, закатов, рванин, раскатанных загрязнений.

22. Допускается наличие местных вмятин по толщине и ширине проката на глубину, не превышающую удвоенной величины минусового допуска проката, но не более 1 мм по толщине и 3 мм по габаритам сечения.

23. Разрешается удалять дефекты наружной поверхности пологой зачисткой или сплошной шлифовкой, при этом толщина стенки и/или полки после зачистки не выходит за минимальные допустимые значения.

24. По требованию заказчика производится противокоррозионная защита сварной балки.

25. Система защиты, марка материала, количество слоев, толщина каждого слоя, общая толщина покрытия, которыми обладает сварная двутавровая балка

согласовывается с потребителем.

26. Покрытие не имеет пропусков, пузырей, трещин, сколов, кратеров и других дефектов, влияющих на защитные свойства, а по внешнему виду соответствует требованиям ГОСТ 9. 301.

Требования к сырью и материалам для производства сварных балок

1. Балка стальная сварная двутавровая изготавливаются из горячекатаного проката, поставляемого в листах по ГОСТ 19903-74, из стали:

• углеродистой общего назначения и низколегированной – по ГОСТ 27772-88;
• углеродистой обыкновенного качества – по ГОСТ 14637-89;
• низколегированной – по ГОСТ 19281-89.

Марка, категория качества, класс прочности стали указываются в заказе.

Наименование стали	Марки по действующим стандартам
	Ммарка стали	Обозначение стандарта
С235	Ст3кп2	ГОСТ 380-88
С245	Ст3пс5	ГОСТ 380-88
	Ст3сп5	ГОСТ 380-88
С255	Ст3Гпс, Ст3Гсп	ГОСТ 380-88
С275	Ст3пс	ГОСТ 380-88
С285	Ст3сп, Ст3Гпс	ГОСТ 380-88
С345	09Г2С	ГОСТ 19281-89

 

2. Сварочные материалы, применяемые для изготовления сварной двутавровой балки:

• Сварочная проволока Св08ГА; Св-10НМА, СВ08Г2С по ГОСТ 2246-70; S2, S2Мо, L61 по EN-756 для автоматической сварки под флюсом.
• Сварочный флюс АН-348-А по ГОСТ 9087, ОР-139, ОР-181, ОР-10U по EN-760.
• Сварочная проволока Св08Г2С по ГОСТ 2246-70, G3Si1 по EN-440 для п/автоматической сварки в защитной смеси газов 80%Ar +20 %СО2 по ГОСТ 10157-79.
• Электроды типа Э46 марки МР-3, АНО-4 по ГОСТ 9466-75

Сортамент сварных балок

Поперечное сечение двутавровой сварной балки должно соответствовать указанному на рисунке.

Н – высота балки; h – высота стенки балки; s – толщина стенки; t – толщина полки; В – ширина полки

Размеры сварной балки, площадь поперечного сечения, масса 1 метра балки и геометрические значения для осей приведены в таблице

Двутавровая сварная балка в соответствии с заказом изготавливается длиной от 3 до 12 м. По требованию потребителя допускается изготовление сварной двутавровой балки длиной до 14.5 м.

№ п/п	Аналог прокатной балки	Размеры					Площадь поперечного сечения,см2	Масаа 1 м,кг	Справочные значения для осей						Примечание ( аналог сечения по документу)
		Н	h	S	t	В			X – Х			Y – Y
		мм.							Iх,см4	Wх,см3	iх,см	Iy,см4	Wy,см3	iy,см
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16
1	40Б1	396	372	8	12	200	77,76	61,61	21132,403	1067,293	16,485	1061,587	160,159	4,538	СТО АСЧМ20-93
2	40Б2	400	372	8	14	200	85,76	67,89	24300,51	1215,025	16,833	1868,254	186,825	4,667	СТО АСЧМ20-93
3	45Б1	446	422	8	12	200	81,76	64,75	27618,577	1238,501	18,379	1601,801	160,18	4,426	СТО АСЧМ20-93
4	45Б2	450	422	10	14	200	98,2	77,66	32885,207	1461,565	18,3	1870,183	187,018	4,364	СТО АСЧМ20-93
5	50Б1	492	468	10	12	200	94,8	74,99	36195,696	1471,37	19,54	1603,9	160,39	4,113	СТО АСЧМ20-93
6	50Б2	496	468	10	14	200	102,8	81,26	41076,443	1656,308	19,989	1870,567	187,057	4,266	СТО АСЧМ20-93
7	50Б3	500	468	10	16	200	110,8	87,54	46036,549	1841,462	20,384	2137,233	213,723	4,392	СТО АСЧМ20-93
8	55Б1	543	515	10	14	200	113,1	89,35	54488,148	2006,93	21,949	2488,825	226,257	4,691	СТО АСЧМ20-93
9	55Б2	547	515	10	16	200	121,9	91,23	61022,728	2231,178	22,374	2843,758	258,523	4,83	СТО АСЧМ20-93
10	60Б1	596	564	10	16	200	120,4	95,08	68788,165	2308,328	23,903	2138,033	213,803	4,214	СТО АСЧМ20-93
11	60Б2	600	564	12	18	200	139,68	110,65	78930,374	2631,012	23,771	2408,122	240,812	4,152	СТО АСЧМ20-93
12	70БС	693	661	12	16	230	152,92	120,61	113228,715	3267,784	27,211	3254,052	282,961	4,613	СТО АСЧМ20-93
13	70Б1	691	659	12	16	260	162,28	127,96	123406,867	3571,834	27,576	4696,423	361,263	5,38	СТО АСЧМ20-93
14	70Б2	697	657	14	20	260	195,98	154,85	152286,103	4396,759	27,876	5873,69	451,822	5,475	СТО АСЧМ20-93
15	80Б1	791	755	14	18	280	206,5	163,11	200814,226	5077,477	31,184	6602,864	471,633	5,655	ГОСТ 26020-93
16	80Б2	798	758	14	20	280	218,12	172,23	220327,463	5521,992	31,782	7334,666	523,905	5,799	ГОСТ 26020-93
17	90Б1	893	853	16	20	300	256,48	202,34	311432,097	6974,963	34,846	9029,116	601,941	5,933	ГОСТ 26020-93
18	90Б2	900	856	16	22	300	268,96	212,14	338074,562	7512,768	35,454	9929,218	661,948	6,076	ГОСТ 26020-93
19	100Б1	990	946	16	22	320	292,16	230,35	442767,975	8944,808	38,929	12047,223	752,951	6,421	ГОСТ 26020-93
20	100Б2	998	948	18	25	320	330,64	260,56	506570,642	10151,716	39,142	13699,406	856,213	6,437	ГОСТ 26020-93
21	100Б3	1006	946	18	30	320	362,28	285,39	584369,06	11617,675	40,163	16429,976	1026,873	6,734	ГОСТ 26020-93
22	100Б4	1013	949	20	32	320	394,6	310,77	635348,653	12543,902	40,126	17539,533	1096,221	6,667	ГОСТ 26020-93
23	40Ш1	383	355	10	14	300	119,5	94,37	32335,77	1688,552	16,45	6302,958	420,197	7,623	СТО АСЧМ20-93
24	40Ш2	390	358	10	16	300	131,8	104,03	37414,279	1918,681	16,848	7202,983	480,199	7,393	СТО АСЧМ20-93
25	45Ш1	440	404	12	18	300	159,48	123,84	54705,766	2486,626	18,698	8105,818	540,388	7,197	СТО АСЧМ20-93
26	50Ш1	482	450	12	16	300	150,0	118,32	61250,42	2541,511	20,207	7206,48	480,432	6,931	СТО АСЧМ20-93
27	50Ш2	487	451	16	18	300	180,16	142,43	71649,81	2942,497	19,942	8115,394	541,026	6,712	СТО АСЧМ20-93
28	50Ш3	493	453	16	20	300	192,48	152,10	79553,324	3227,315	20,33	9015,462	601,031	6,844	СТО АСЧМ20-93
29	50Ш4	499	449	18	25	300	230,82	182,20	97909,452	3924,227	20,596	11271,821	751,455	6,988	СТО АСЧМ20-93
30	60Ш1	582	546	12	18	300	173,52	137,22	102192,214	3511,76	24,268	8107,862	540,524	6,836	СТО АСЧМ20-93
31	60Ш2	589	549	16	20	300	207,84	164,16	119230,853	4048,586	23,951	9018,739	601,249	6,587	СТО АСЧМ20-93
32	60Ш3	597	547	18	25	300	248,46	196,05	147322,223	4935,418	24,35	11276,584	751,772	6,737	СТО АСЧМ20-93
33	60Ш4	605	545	20	30	300	289,0	227,87	175896,021	5814,744	24,671	13536,333	902,422	6,844	СТО АСЧМ20-93
34	70Ш1	692	652	14	20	300	211,28	166,86	167851,444	4851,198	28,186	9014,909	600,994	6,532	СТО АСЧМ20-93
35	70Ш2	698	648	16	25	300	253,68	200,14	206206,206	5908,487	28,511	11272,118	751,475	6,666	СТО АСЧМ20-93
36	70Ш3	707	647	18	28	300	284,46	224,31	232098,263	6603,08	28,564	12631,444	842,096	6,664	СТО АСЧМ20-93
37	70Ш4	715	651	20	32	300	322,2	253,93	270060,968	7554,153	28,951	14443,4	962,893	6,695	СТО АСЧМ20-93
38	70Ш5	725	653	25	36	300	379,25	299,28	314592,011	8678,4	28,801	16285,026	1085,668	6,553	СТО АСЧМ20-93
39	80Ш1	782	746	14	18	300	212,44	167,77	206062,523	5270,141	31,144	8117,059	541,137	6,181	СТО АСЧМ20-93
40	80Ш2	792	748	14	22	300	236,72	186,83	244536,289	6175,159	32,141	9917,104	661,14	6,473	СТО АСЧМ20-93
41	90Ш1	881	841	16	20	300	254,56	200,83	301746,076	6850,081	34,429	9028,706	601,914	5,955	СТО АСЧМ20-93
42	90Ш2	890	840	16	25	300	284,4	224,26	359689,7	8028,915	35,563	11278,672	751,911	6,297	СТО АСЧМ20-93
43	100Ш1	990	946	16	22	320	292,16	230,35	442767,975	8944,808	38,929	12047,223	752,951	6,421	СТО АСЧМ20-93
44	100Ш2	998	948	18	25	320	330,64	260,56	506570,642	10151,716	39,142	13699,406	856,213	6,437	СТО АСЧМ20-93
45	100Ш3	1006	946	18	30	320	362,28	285,96	584369,06	11617,675	40,163	16429,976	1026,873	6,734	СТО АСЧМ20-93
46	100Ш4	1013	949	20	32	320	394,6	311,33	635348,653	12543,902	40,126	17539,533	1096,221	6,667	СТО АСЧМ20-93
47	40К1	394	358	12	18	398	186,24	147,20	55267,84	2805,474	17,227	18918,593	950,683	10,097	СТО АСЧМ20-93
48	40К2	400	356	14	22	400	225,84	178,29	68203,715	3410,186	17,378	23474,807	1173,74	10,195	СТО АСЧМ20-93
49	40К3	406	356	16	25	403	258,46	203,90	79245,537	3903,721	17,51	27283,329	1354,011	10,274	СТО АСЧМ20-93
50	40К4	414	354	18	30	405	306,72	242,35	96416,05	4657,78	17,73	33232,267	1641,1	10,409	СТО АСЧМ20-93
51	40К5	429	357	25	36	400	377,25	297,71	120993,339	5640,715	17,909	38446,484	1922,324	10,095	СТО АСЧМ20-93

Примечания:

1. Площадь поперечного сечения и масса 1 м двутавровой сварной балки вычислены по номинальным размерам с учетом массы наплавленного металла тавровых (поясных) сварных швов; плотность стали принята равной 7,85 г/см3,. Увеличение массы 1 м балки за счет массы наплавленного металла стыковых сварных швов полок и стенки оговариваются чертежами КМД и согласовываются с заказчиком.

2. Сечения сварных балок даны без учета сохранения площади поперечных сечений аналогов прокатных, горячекатаных балок.

3. В таблице использованы следующие обозначения
I – момент инерции;
W – максимальный момент сопротивления;
i – радиус инерции.

4. Минимальное значение катета приведено ниже. Расчетное значение должно быть назначено главным конструктором, или оговорено заказчиком.
Кf = 6 мм для балок: 40Б1, 40Б2, 45Б1, 45Б2, 50Б1, 50Б2, 50Б3, 55Б1, 55Б2, 60Б1, 70БС, 70Б1, 40Ш1, 40Ш2, 50Ш1;
Кf = 8 мм для балок: 60Б2, 70Б2, 80Б1, 80Б2, 90Б1, 90Б2, 100Б1, 100Б2, 100Б3, 100Б4, 45Ш1, 50Ш2, 50Ш3, 50Ш4, 60Ш1, 60Ш2, 60Ш3, 60Ш4, 70Ш1, 70Ш2, 70Ш3, 70Ш4, 80Ш1, 80Ш2, 90Ш1, 90Ш2, 100Ш1, 100Ш2, 40К1, 40К2, 40К3;
Кf = 10 мм для балок: 70Ш5, 100Ш3, 100Ш4, 40К4, 40К5.
Кf – катет сварного шва.

Предельные отклонения сварной балки

Предельные отклонения сварной балки (таблица 2) [ скачать файл ]

Методы контроля и средства измерений качества сварных балок

1. Контроль отклонения формы и линейных размеров сечения сварной балки проводятся универсальными методами контроля и средствами измерений в соответствии с СП 53-101 и ГОСТ 23118. Проверка размеров проводится на расстоянии не менее 500 мм от торца балки. Высота сварной двутавровой балки измеряется по оси Y-Y.

2. Контроль качества швов сварных соединений и размеров их сечений производятся в соответствии с ГОСТ 23118.

3. Проверка комплектности производится сличением подготовленной к отправке партии сварной балки с нарядом – заказом.

4. Марка, химический состав и механические свойства материала двутавровой сварной балки удостоверяются документом о качестве предприятия — поставщика листового проката.

Маркировка, транспортирование и хранение сварных балок

1. Маркировка наносится на каждую двутавровую сварную балку (сварной двутавр). Маркировка содержит:

• номер заказа;
• номер чертежа КМД, по которому изготовлена балка;
• условное обозначение сварной балки по чертежу КМД с указанием порядкового номера изготовления.

  Пример маркировки:
  308-9- 50Б3св-5,

  где 308 — номер заказа;
  9 — номер чертежа;
  50Б3св- условное обозначение;
  5 – порядковый номер изготовления.

2. Маркировку наносят с обеих сторон стенки сварной балки на расстоянии не менее 500 мм от торца.

3. На полках и на стенке двутавровой балки выбивается марка стали на расстоянии не менее 80 мм от края указанных деталей.

4. Маркировку наносят несмываемой краской.

5. Транспортирование сварных балок допускается любым видом транспорта при условии защиты от механических повреждений.

6. Погрузку, транспортирование, выгрузку и хранение балок необходимо производить соблюдая меры, исключающие возможность их повреждения.
Не допускается выгружать сварные балки сбрасыванием, а также перемещать их волоком.

7. Условия транспортирования и хранения сварных балок устанавливаются зависимости от климатических факторов внешней среды по ГОСТ 15150 и оговариваются в заказе.

8. Сварная двутавровая балка хранятся на специально оборудованных складах рассортированными по сечению и маркам стали.
При хранении сварная балка опирается на деревянные подкладки и прокладки. Толщина деревянных подкладок не менее 100 мм.

9. При хранении двутавровой сварной балки обеспечивается устойчивое положение балки, исключающее соприкосновение их с грунтом, а также предусмотренные меры против скапливания атмосферной влаги на сварных балках или внутри них.

10. Схемы складирования сварной балки исключают деформации балки и обеспечивать безопасность их расстроповки и строповки.

11. Сварная балка храниться в штабелях высотой не более чем 2,3 м.

Гарантии изготовителя

1. Гарантируется соответствие сварной двутавровой балки требованиям настоящей технологической инструкции при соблюдении потребителем условий транспортирования и хранения.

2. Гарантийный срок хранения сварной балки – 24 месяца с момента отгрузки с завода – изготовителя при соблюдении условий транспортировки и хранения.

Калькулятор расчёта сварной двутавровой балки

 

 

область применения и производство, преимущества, стоимость

В нынешнее время сварной двутавр довольно прочно закрепился в сфере строительства. Свойства обычных балок тускнеют по сравнению со свойствами двутавровых. Стандартные балки делают конструкцию зданий слишком тяжёлой, так как их элементы скрепляются слишком большим количеством штырей, заклёпок, болтов.

Путём применения двутавровых балок можно неплохо сэкономить на каркасных конструкциях.

Область применения сварных двутавровых балок довольно широка. Она охватывает как обычное строительство, так и машиностроение. С их помощью можно создавать множество разных конструкций таких как: несущие рамы, вертикальные опоры, перекрытия. Будучи горячекатаными, вышеназванные конструкции имеют больший вес. Больше всего сварные двутавры подходят для схем всевозможных сооружений с большими пролётами.

Производство

Любое производство всегда проходит согласно определённой технологии. Описываемое в статье изготовление сварной балки — не исключение из этого правила. Для изготовления сварных двутавров используется обычная листовая сталь. Перечислим ниже все этапы производства двутавровых балок. Процесс производства сварных конструкций можно разделить на шесть пунктов:

1. Листы для заготовки отправляются на автоматизированную обработку их термической резкой. Для данного типа обработки применяются станки с ЧПУ. Там их последовательно раскраивают на продольные полосы-штрипсы с установленными заранее параметрами ширины и длины.
2. Над металлической кромкой проводится специальная фрезерная обработка. Для этих целей используется фрезеровочный станок. Таким образом швы при производстве провариваются намного лучше
3. Следующим шагом — двутавровую балку необходимо собрать. Собираются двутавры на высокопроизводительных станках. Процесс изготовления балки делится всего на два этапа. На первом этапе сборки собирается т-образный профиль, на втором этапе — н-образный. При помощи гидравлических прижимных механизмов штрипсы закрепляют в определённом положении. Данный процесс не составит особого труда тем, кто целиком сверялся с проектными данными и точно соблюдал симметрию и перпендикулярность отдельных деталей.
4. Далее производится сварка двутавра. Для того чтобы обеспечить готовому сварному двутавру качественные швы и высокую прочность, сварочный процесс ведется на автоматических линиях и под флюсом. При сварке открытой дугой происходит сильное разбрызгивание и угар, из-за этого может попусту уходить до 30 процентов металла. Когда сварка идёт встык под флюсом, теряется, как правило, не больше одного-двух процентов. Горячий металл, остывающий под флюсом, замедляет процесс охлаждения расплавленного двутавра и тем самым значительно улучшает выход газа из-под слоя металла.
5. Может возникнуть необходимость внести некоторые исправления в готовый продукт, а если точнее, то править его геометрию. Вследствие термических воздействий, которым двутавр подвергается в процессе изготовления, он может слегка деформироваться и изменить форму стенок или полок нежелательным образом. Чтобы этого не произошло, в конце производства двутавровая балка отправляется на роликовый стан, где все нежелательные деформации выравниваются.
6. После всего вышеперечисленного необходимо провести процесс очистки двутавра от возможных загрязнений. В частности, после сварки на ней могли образоваться окалины. Очищается сварная балка посредством пескоструйной установки. Также в процессе очистки могут применяться антикоррозийные грунтовочные смеси.

По окончании производства готовая балка проходит контроль качества. Проверяется состояние сварных швов как визуальным, так и ультразвуковым способами.

Преимущества

Если сравнивать сварные двутавровые балки и горячекатаные двутавровые балки, первые окажутся куда более экономически выгодными. Перечислим основные плюсы их использования:

1. Заметно меньший вес конструкции. Использование сварных металлических двутавровых балок заметно облегчает конструкцию, позволяя ей не снижать свою прочность. Достигается такой эффект благодаря рациональному подходу к подбору составного сечения. Сэкономить на металле получается примерно на 10−15%.
2. Возможность использовать различные марки стали на различных участках конструкции. На участках с большими нагрузками требуется большая прочность, на не испытывающих сильных нагрузок — меньшая. Сварной двутавр устроен таким образом, что это можно регулировать. В итоге получаем экономию.
3. Большая вариативность. Сварные двутавры при изготовлении их методом сварки можно выпускать с асимметричным сечением. Таким образом, куда более оптимально подбирается площадь сечения двутавра.
4. Достаточно небольшая по сравнению с другими видами балок цена. Горячекатаный двутавр при той же самой площади сечения стоит куда меньше, чем изготовленный сварочным методом. Ещё важно то, что длина двутавра регулируется в процессе производства в зависимости от габаритов здания, для которого она изготавливается. Во-первых, такой способ действия значительно облегчает монтаж двутавра, во-вторых — уменьшает количество отходов.

Стоимость

Каков объём заказа, такова и цена этого самого заказа. То есть цена напрямую зависит от количества двутавров, которые необходимо изготовить. Если партия не такая уж и большая, применяется оборудование с малыми производительными характеристиками. Такой расклад увеличивает себестоимость двутавра, делает его более дорогим. Если размеры заказа достаточно велики, используются автоматические линии с высоким уровнем производительности, что, соответственно, уменьшает их цену.

Виды сварочного оборудования

Автоматическое сварочное производство является наиболее оптимальным методом сварки двутавров. Это обеспечивает производителю:

1. Экономию на материалах, необходимых для сварочных работ.
2. Уменьшение числа необходимых добавочных операций — например, кантовать и позиционировать заготовки больше не требуется.
3. Уменьшение числа работников, необходимых для того чтобы производство проходило нормально.

Сварочные манипуляторы

Но автоматическое производство — это не единственный способ сварки двутавров. Для процесса обработки двутавров подходит ещё такое оборудование как сварочные манипуляторы. Они отличаются высоким уровнем автоматизации, имеют рационально спроектированную конструкцию, часто идут в комплекте с дополнительным навесным оборудованием (и снабжаются им опционально). На очень многих предприятиях в них специально монтируют сварочные автоматические головки.

Эти головки имеют возможность работать в атмосфере инертных газов, углекислого газа и под жидким флюсом. Эта их способность делает сварочный манипулятор довольно многозадачным инструментом, позволяет предприятиям решать самые разные задачи в области сварки.

Данный способ сварки является не самым оптимальным, но, пожалуй, самым простым. Подойдёт он только для производства небольших партий. В иных случаях его применение будет экономически не вполне оправданным.

Двутавровые балки: виды, сортамент, вес, размеры

Сегодня строительные технологии настолько напоминают футуристическое будущее, что буквально завтра дома начнут строить из прозрачного бетона при помощи очередного 3D-принтера. Даже опытные профессионалы не всегда успевают следить за всеми новинками. И, хотя некоторые из таких материалов применяются на отечественном рынке давно, узнаваемыми они все еще не стали.

Так, достаточно недооцененной сегодня считается двутавровая балка из дерева или металла. А ведь из нее делают прочные перекрытия и целые стропильные системы! При этом такая балка обладает целым рядом преимуществ перед обычными элементами. Но почему она до сих пор не в каждом доме?

Потому что многих смущает ее хрупкий вид из-за тонкого внутреннего ребра. Хотя на самом деле здесь прекрасно срабатывают законы физики, и в нужном положении двутавр ничуть не уступают куда более массивным и тяжелым брусьям. Как такое может быть? А мы сейчас расскажем!

Для многих фирм сегодня первоочередной задачей стоит строительство надежных и недорогих домов, причем в сравнительно короткий срок. А эти задачи решают в большей степени используемые строительные материалы.

Двутавровая балка конкретно в России до недавнего времени применялась только в промышленной сфере, но сегодня становится все популярнее. Появление в последние годы новых видов двутавров позволило успешно задействовать их при строительстве обычных жилых домов.

А «двутавром» в строительстве называют деревянный или металлический профиль, который имеет сечение, похожее на букву «Н». Сам термин произошел от «тавр», что означает «рога быка».

На отечественном рынке сортамент двутавра пока небольшой, т.к. сам продукт еще малоизвестный и немногие производители его представляют. А вот за рубежом применяются достаточно интересные его виды, где сочетаются инженерная мысль и законы физики.

Давайте перечислим основные особенности двутавровые балок. А их немало!

Благодаря особой конструкции, балка в форме «Н» на практике оказывается в 7 раз прочнее стандартной квадратной балки с такой же площадью сечения, и при этом в 30 раз жестче. Удивительно, не правда ли?

В то же время двутавр, обладающий открытым сечением (как уголок или швеллер), имеют малую устойчивость к скручиванию, в 400 раз меньше, чем круглая труба. Поэтому на двутавровую балку, которая будет использоваться, обязательно рассчитывают нагрузку, постоянную и переменную.

Постоянная предполагает вес материала в виде балок, утеплителя, пола и потолка, а переменная – вес людей и оборудования на перекрытии. В результате таких точных просчетов прочность двутаврового основания не вызывает сомнения.

В процессе эксплуатации размеры двутавровых балок остаются стабильными и не подвержены усадке. Несущая способность таких балок – до 500 кг на погонный метр, и при этом один погонный метр весит всего около 6,8 кг.

Благодаря всему этому такие балки подходят для довольно длинных прогонов, до 24 метров, и для их монтажа не нужны специальные грузоподъемные механизмы (хотя с ними, конечно же, все работы идут быстрее).

К слову, от ферм двутавровые балки выгодно отличаются тем, что их легко подрезать при необходимости, тогда как с фермами такого не провернуть.

Балки достаточно легкие и удобные, без проблем транспортируются:

Плюс использование таких балок влияет на то, насколько дорогую и тяжелую технику нужно будет привозить на место строительства, при каких температурах разрешено работать и сколько будет весить само перекрытие.

Что касается цены, то отметим, что стандартное перекрытие из досок, конечно же, обходится дешевле. Но стоит учитывать, что для самих досок дополнительно нужны промежуточные опоры, обрешетка и многие другие дополнительные детали. Кроме того, такое основание периодически нуждается в ремонте, ведь речь идет о древесине.

Подведем итог: двутавровые балки отлично подходят в качестве стропил, прогонов и балок перекрытий, а также элементов каркаса в малоэтажном строительстве.

Наиболее активно деревянные двутавровые балки сегодня используются в качестве несущих элементов перекрытий и стропильных конструкций для зданий. Деревянные двутавры подходят для кирпичных, брусовых, блочных и бревенчатых домов.

Технические характеристики: прочность и вес

Деревянные двутавры изготавливают из клееных пиломатериалов. Оба пояса – из деревянных брусков, которые скреплены OSB или вставкой из древесного волокна.

За рубежом такие балки изготавливают из OSB и HDF, а в России есть несколько заводов, которые производят такие балки из ОСП и фанерной стенки, к качеству которых, правда, пока еще остаются вопросы.

Давайте рассмотрим внимательнее технические характеристики таких двутавров:

Вот как выглядит стропильная система из двутавровых балок:

Сама формула «дерево+OSB+дерево» позволяет избежать многих недостатков, без которых не обойтись, когда приходится использовать сплошную деревянную балку.

Сравнение с другими стройматериалами

Давайте перечислим главные преимущества таких балок. Они прямые, т.к. полностью лишены изгибающих моментов, ведь OSB уже не «поведет». При этом балки достаточно прочные и простые в монтаже, т.к. для их установки не нужны специальные навыки.

Вот сравнение деревянного двутавра и обычной обрезной доски по основным показателям:

Далее, по сравнению с древесиной, двутавровые балки намного меньше весят, отлично перекрывают большие пролеты и со временем не меняют своей геометрии.

В тоже время обычные деревянные брусья рискуют покрыться трещинами, кручению и усадке:

Благодаря особым свойствам деревянный двутавр настолько жесткий, что им можно перекрывать большие пролеты без каких-либо промежуточных опор.

Так, двускатные балки, и балки с параллельными поясами применяют для несущих перекрытий с пролетами от 6 до 15 метров! В таком случае офисные и жилые помещения получаются достаточно просторными, что сегодня особенно модно.

Причем эти преимущества особенно ценны, если их сравнивать с более привычными на российском рынке материалами. И главный плюс здесь – в весе двутавра:

К слову, двутавровые балки не применяют одновременно с обычным брусом, ведь степени их усадки значительно отличаются. В итоге, если все-таки совместить оба вида материала, через год-два перекрытие потеряет свою горизонтальность, а у стен больше не будет ровной опоры.

Материалы изготовления: полки и стены

Верхний и нижний пояса двутавровых балок изготавливают из массивной или специальной модифицированной древесины, а вертикальное заполнение — из OSB или фанеры.

Секрет всех перечисленных преимуществ в том, что при изготовлении двутавровых балок используется древесина с влажностью не более 18%. Для этого используются двухкомпонентный клей и ребра жесткости из качественных ориентированно-стружечных плит, благодаря чему у таких балок нет проблем со скрипом или неровностями пола.

Качественные балки не теряют своих ценных физических свойств при перепадах температуры и влажности, а резать и корректировать двутавровые балки не сложно самыми обычными плотницкими инструментами.

Бруски в такой конструкции нужно применять цельного сечения, а стыки делать с зубчатым шипом, который изготавливают специальной фрезой. Далее стенку на клей вставляют в пазы поясов балок. По торцам балок устанавливают ребра жесткости. Далее балки защищают антисептирующей обмазкой или раствором из краскопульта.

Плита OSB изготавливается из плоской древесной щепы путем прессования, а щепки, обычно из древесины хвойных пород, соединяются синтетическими смолами. Благодаря всему этому у плиты – высокие водостойкие характеристики. Ведь здесь кусочки древесины как бы переплетаются, и создают собой прочный материал без концентраторов напряжений (одним словом, однородный, одинаковый по всей длине).

Материал получается куда более качественным, чем обычная фанера. И при этом даже более эластичный, благодаря чему в нем отлично держатся строительные скобы, гвозди, шурупы и другие элементы.

Применение такой основы имеет свои преимущества. Так, природные пиломатериалы не лишены недостатков, их качество довольно сложно определить на глаз. В то же время искусственные балки максимально надежны и точны.

В них нет дефектов, сучков и деформаций, они не растрескиваются и не гниют. Конструкции, получаемые из таких материалов, называются формостабильными. Они не скрипят, как деревянные, более прочные и жесткие. На их изготовление необходимо меньше натурального сырья, и меньше требований к его качеству.

Вот очень интересное видео по изготовлению деревянных двутавровых балок своими руками:

Также деревянные двутавровые балки выпускают с фанерной стенкой. Полки здесь делают из деревянных брусков прямоугольной формы, с волнообразной стенкой из особой водостойкой фанеры.

Хотя для многих мастеров вообще слово «фанера» в междуэтажном перекрытии вызывает ужас. Ведь речь идет о колоссальной нагрузке! На самом деле тут срабатывают законы физики, а именно принцип давления: попробуйте поставить кусок фанеры на ребро, и убедитесь, насколько прочным может быть такое положение.

Вы наверняка задумывались, а почему нельзя в качестве стенки использовать обычную доску, тем более, что та попрочнее фанеры или OSB?

На самом деле такие материалы в процессе производства подвергаются горячему прессованию, а потому обладают куда большей плотностью, чем обычная древесина. Впрочем, доска действительно иногда используется, но только плотной породы, после профессиональной глубокой пропитки и в более редких случаях.

Серии и виды: современный сортамент

Сортамент двутавра говорит о характеристиках балки: высота, толщина и ширина каждого элемента. Так. деревянные двутавровые балки имеют такие виды:

• «БДК» — клеенный двутавр с широкой полкой, предназначенный для коротких пролетов.
• «БДКУ» — усиленная балка с широкой полкой для длинных пролетов.
• «БДКШ» — широкая балка для стропильных систем, нагруженных конструкций и особо длинных пролетов.
• «СДКУ» — усиленная балка для стенового каркаса.
• «СДКШ» — широкая стойка для устройства каркаса стен.

У всех этих вариантов также есть подвиды:

Иногда, для некоторых проектов, двутавровые балки изготавливают спаренными, увеличивая тем самым их жесткость:

К слову, есть еще одна вариация деревянного двутавра: пояс балки изготавливают из сухой хвойной древесины, а соединяющую перемычку – из оцинкованной высокопрочной стали с особым полимерным покрытием.

Деревянные части балки обязательно обрабатывают огнебиозащитным составом, ведь здесь идет контакт металла с древесиной.

Особенности применения и монтажа

Применение таких балок достаточно просто:

В жизни такой монтаж выглядит так:

Еще отметим, что у балок OSB высокая прочность и удобная конструкция, которая позволяет проводить нужные инженерные коммуникации прямо в перекрытиях.

Сегодня объемно-планировочные решения бывают настолько сложными, что без несущих стальных балок не обойтись, ведь при пролетах от 7 метров никакие бетонные конструкции не эффективны.

В отличие от деревянной, металлическая двутавровая балка перекрывает пролеты со значительной нагрузкой, не горит и устойчива к биологическому воздействию (плесень, жучки). Правда, при пожаре со временем она способна потерять свою несущую способность, а также корродировать при отсутствии защиты. Кроме того, металлический двутавр тяжелый, и его не установить без специальной техники.

Но стальные балки не используются для строительства перекрытия мансард дома, у фундаментов которых – предельная нагрузка. Также такие балки окажутся достаточно тяжелыми для стен из пористых, ячеистых материалов и профилированного бруса, который со временем дает усадку.

Типы стали для изготовления балок

Двутавровые металлические балки сегодня изготавливают из прокатной стали, алюминиевых сплавов и стального литья. При этом сталь представляет собой сплав железа с углеродом, лишь с небольшими примесями и легирующими добавками. Наиболее популярна в этом плане малоуглеродистая.

Сама сталь может еще и отличаться по способу производства, например, на спокойную, кипящую и полуспокойную. А, в зависимости от свойств стали, ее делают на обычную и с повышенной или высокой прочностью.

Так, малоуглеродистые стали – это стали средней прочности, а низколегированные уже обладают повышенной прочностью. Самая крепкая – среднелегированная.

Сварные и прокатные двутавры: в чем разница?

По типу сечения стальные балки бывают прокатными или составными, соединенными при помощи сварки. Горячую прокатку балки производят на прокатных станках – специальных установках с вращающимися валиками. Для этого берется толстый слиток, который перемещают по рольгангу и балка приобретает форму двутавра.

В процессе прокатки слитки перемещаются по рольгангу и обрабатываются рядом валков, в результате чего длина заготовок сильно возрастает, а поперечное сечение постепенно уменьшается и приобретает форму двутавра. Это достаточно производительный метод, но, из-за применения сложного оборудования, обходится недешево.

А вот сварные двутавры производят на автоматизированных линиях. Для этого нарезаются заготовки, собираются двутавровые профили и варят их под флюсом. После этого профили еще дополнительно будут обработаны прокаткой, чтобы достичь идеальной геометрии полок.

Далее поверхность профиля зачищают и наносят защитное покрытие. Только при помощи сварной технологии можно изготовить балки с максимально точными размерами, тонкостенные и разнополочные двутавры.

Сварные балки более легкие, до 30% легче горячекатаных, и хороши тем, что позволяют применять в одной конструкции разные типы сталей. Например, для полок идет одна, для стенок – другая.

Так, самые напряженные участки в ней изготавливаются из стали повышенной прочности, а менее напряженные – из малоуглеродистой стали. Такой подход снижает стоимость балки на 5%.

Сами балки, в которых одновременно используются несколько разных сталей марки, называются бистальными. Все просто: наименее в балке нагружены стенки, а больше всего – пояса. Вот в поясах и используется сталь более высокой прочности, а это 14Г2, 10Г2С1.

К слову, применение бистальных двутавровых балок наиболее целесообразно при статических нагрузках. А по сравнению с балками из одной стали, такие обойдутся на 5-15% дешевле.

Сам по себе прокат таких профилей производительнее сварки, но сварные балки легче изготовить нужных параметров. Например, только сварным методом получается сделать балки высотой 4 метра и более.

Особенности конструкции стальных двутавров

Металлическую двутавровую балку часто делают разного сечения. Зачем? Дело в том, что у самой балки в процессе ее работы идет разное напряжение по длине, и местами оно значительно ниже допускаемого.

Кроме того, для разных задач допускается определенный изгиб стенок балки. Чего, кстати, не провернуть с деревянным двутавром. Рассчитывают кривизну стенок балки по такой формуле:

Также популярен такой метод, как концентрация металла в ребрах и уменьшение толщины стенок (этот прием дает экономию 10-20%). 

Получается, что в таких местах металла приходится использовать больше, чем необходимо, а это уже перерасход. Поэтому иногда изготавливают профили с переменным сечением, ввиду экономии, хотя большинство балок имеет профиль, который постоянный по всей своей длине.

Серии и номера стальных двутавров

У металлических двутавровых балок разное назначение, а потому могут отличаются характеристики. Так, балки с параллельными полками маркируются так:

• «Ш» — это двутавры с широкими полками, выдерживающие значительные нагрузки.
• «У» — балки с узкими полками для жилого строительства.
• «Д» — двутавровые балки со средними полками.
• «К» — балки, специально выпускаемые длясооружения колонн, достаточно тяжелые и прочные.

По углу наклона балки делят на такие виды:

• «М» — балка с наклонными полками, для сооружения подвесных путей. Здесь угол наклона не превышает 12%. При этом 12% и 16% – это максимум для внутреннего угла.
• «С» — двутавр для укрепления стволов шахт, с углом наклона граней до 16%.

По степени точности двутавры классифицируют так:

• «Б» —балка обычной точности изготовления. Подходит для большинства строительных задач.
• «В» — продукция повышенной точности, специально разработанная для сложных задач, где имеют значение мельчайшие погрешности.

По форме полок металлические двутавры изготавливают двух видов – с уклоном внутренних граней полок или с параллельными:

А вот дополнительные серии таких балок:

Есть еще такие подвиды:

Подбирать стальные балки для строительства дома должен профессионал, который имеет на руках точные расчеты допустимой нагрузки на фундамент и сам проект постройки.

Есть еще такой отдельный вид двутавровых балок, в которых сочетается древесина и металл. Такая, к слову, применяется в Европе еще с 1970 года.

Хотя гофро0балка и выглядит интересно, в России такую конструкцию начали применять еще в 30-х годах прошлого века. Тогда нечто подобное задействовали в деревянных конструкциях. Сегодня же такие балки варят в нескольких металлургических заводах страны.

Теперь этот вид балки представляет собой сварную легкую конструкцию из профлиста, который приварен к стальным полкам. Причем сами полки здесь из горячего проката, а профлист – холоднокатанный.

Посмотрите, как выглядят такие балки:

К идее гофрирования стенок таких балок пришли с целью экономии, если говорить грамотным языком – снижения металлоемкости строительства. Естественно, гофрированная стенка может быть тоньше обычной металлической (всего 1,5-1,8 мм), т.к. у нее уже есть поперечные ребра.

Которые, ко всему, еще и повышают крутильную жесткость самой балки! А, значит, позволяет избавить от главного недостатка, который свойственен двутавру. Здесь напряжение развивается только у поясов, падает почти до нуля, а все касательные напряжения равномерно распределяются по высоте стенок.

Сама гофра может быть как волнистой, так и треугольной (такая считается более технологичной). Еще более прочная балка не с вертикальными гофрами, а горизонтальными.

В общей сложности гофры располагаются к верхнему поясу под углом 45-50°, с расчетом соотношения высоты волны к ее длине от 1/5 до 1/20.

По сравнению с обычными двутавровыми горячекатаными балками гофробалки выходят экономнее на 20-40%. Мало того, что такие балки весят меньше, само профилирование придает большей жесткости при вращении, а потому в монтаже таких балок используется меньше специальных подъемных приспособлений в виде дополнительных уголков и связей. Это значительно упрощает монтаж.

Гофробалки хороши в качестве кровельных прогонов с пролетом от 9 м и как несущее основание в многоэтажках с пролетами до 24 метров.

Единственный существенный недостаток таких конструкций в том, что они довольно трудоемки в изготовлении. Но, благодаря тому, что у таких балок нет ребер жесткости, уменьшается расход металла и длина сварных швов.

На конечную стоимость любого изделия напрямую влияет такое понятие, как себестоимость. Еще сначала ХХ века ради экономии инженеры активно разрабатывали и испытывали изгибающие элементы в строительных материалах. Так и пришли к в выводу, что проектирование балок с перфорированной стенкой более целесообразно, чем двутавры со сплошными стенками.

Благодаря увеличению высоты балки и наличию в ней отверстий материал сечения перераспределяется ближе к полкам, а там нормальное напряжение (термин такой) больше. Вот почему само по себе увеличение высоты сечения в полтора раза во столько же повышает его сопротивление и в два раза увеличивает момент инерции.

У деревянных двутавров внутренние отверстия располагают по одиночке, а у стальных зачастую делают с регулярным шагом.

Двутавры с внутренними отверстиями

В таких балках часто изготавливают круглое либо прямоугольное отверстие. Также, чтобы увеличить прочность балки, в прямоугольных отверстиях делают вырезку углов по радиусу. Кроме того, нельзя делать нарезы прямо на полках балки. Само отверстие, обычно диаметром 38 мм, делают в любом месте стойки, кроме как прямо над опорой.

Если же отверстий несколько, тогда соблюдаются определенные рекомендации. Но в стойке балки при этом оставляют зазор 6,5 мм, между границей отверстия с нижней, верхней стороны и полкой.

Далее, придерживаются таких правил изготовления отверстий:

• длина прямоугольного отверстия не должна быть больше высоты проделанного отверстия более, чем в полтора раза;
• между краями круглых отверстий расстояние не должно быть больше, чем в 2,5 раза;
• расстояние между краями прямоугольных отверстий не должно быть больше, чем 5 раз, чем длина самого большого прямоугольного отверстия;
• между краями прямоугольного и круглого отверстия расстояние должно быть не менее чем в 5 раз, чем длина самого большого прямоугольного отверстия, или больше в 5 раз, чем диаметр самого большого круглого отверстия:

Сквозные двутавровые балки

Если говорить техническим языком, перфорированный двутавр – это многократная статически неопредеимая система. Если проще, то такая балка по своей конструкции подобна безраскосной ферме, и даже расчитывается по ее формулах.

Весь секрет в том, что в середине стенок и простенков в местах отверстий находятся точки с нулевыми моментами, а в них – условные шарниры. В такой балке взаимодействуют поперечные и продольные силы. А как именно, зависит от схемы резов стенок.

Необходимы балки с перфорированной стенкой, когда нужно увеличить несущую способность у прокатных двутавров. Здесь попросту увеличивают высоту перфорированной стенки, благодаря чему повышается жесткость и несущая способность самой балки. Иногда также применяют раскосы.

Чтобы изготовить такую балку, ее в процессе производства при помощи газовой резки или мощного процесса разрезают зигзагообразной ломаной линией, с так называемым регулярным шагом. Затем обе половинки соединяют сваркой так, где соприкасаются выступы стенки. Форма ломанной линии и внутренние отверстия бывают самыми разными, в зависимости от расчетов прочности.

В итоге перфорированная балка весит столько же, что и прокатный профиль, но обладает более высокой жесткостью и несущей способностью, а потому применяется на пролетах большей ширины.

Но, хотя в такой балке применение стали экономится до 30%, само изготовление выходит дороже, ведь оно сложнее. А на практике высота сквозного двутавра получается в 1,3-1,5 раз больше, чем обычный, а потому в 1,5-2 раза больше момент инерции сечения. Благодаря этому несущая способность сквозного двутавра, по сравнению с несквозным, получается в 1.3-1,5 раз больше!

Если вам интересно, вот занимательный видео-ролик о том, как на самом деле распределяются силы внутри стальной балки и почему лишний материал там совсем не нужен:

И при этом, если сквозной двутавр изготавливают бистальным (из разных видов стали), то при той же несущей способности балка получается на 34-39% легче и на 16-20% дешевле, чем сплошная горячекатаная или из малоуглеродистой стали. Одним словом, такой двутавр еще более компактен, транспортабелен и изготавливается на заводе при помощи высокоавтоматизированного оборудования.

Так, внутренние резы бывают симметричными и асимметричными, по отношению к вертикальной оси. Для изготовления симметричного реза балку соединяют из двух половинок от разных двутаров.

Так получается два вида балки: со вставками на опорах и без них. А вот при ассиметричном резе производят только один тип балки, у которого один конец остается без вставки, а у другого вставка есть.

Иногда перфорированные двутавры изготавливают из заготовок разных двутавров. Но тогда в сжатой зоне необходимо устанавливать половинку из более крепкого двутавра с более прочной сталью. Так добиваются устойчивости стенок сжатых поясов. Самое наличие отверстий в стенке распределяет нормальные напряжения по всей высоте балки.

Ко всему, сквозные двутавры настолько прочные, что при определенном усилении их верхней части стенки таковые активно применяют в качестве подкрановых балок.

Неспроста строительные технологии всегда стремятся достичь уменьшения веса и увеличения прочности используемых материалов. Благодаря всему этому дома получаются крепкими, но не тяжелыми и не требуют «зарывания денег в землю», как любят выражаться каменщики.

И если вы после прочтения статьи убедились в том, что эта технология стоит вашего внимания – применяйте ее смело.

Остались ли у вас еще вопросы? Задавайте!

Нестандартная двутавровая балка

Для многих людей подобный термин мало что обозначает. На самом деле, это изделие профильного элемента, представляющее собой конструкцию в виде швеллера, но, с нестандартно поперечным сечением, по типу – двух наложенных друг на друга тавровых балок. Особенностью двутавра является его прочное основание с Н-образным контуром. В переводе с латинского языка, двутавр обозначает – бык, символизирующий рога на балке.

Его роль велика в промышленном производстве, так как, двутавровые балки (обладая повышенной прочностью) несут на себе основную нагрузку в области инфраструктурных сооружений. Наилучшим же образом будет продемонстрировать все характерные особенности двутавра, включая его нестандартные типоразмеры.

Нестандартная двутавровая балка.

Итак, двутавровые балки производятся на предприятиях металлопроката, выпуск которых обусловлен стандартами ГОСТ (от 3 до 12 метров в длину, с высотой вертикальной стенки до 2 метров). При этом каждый отдельно взятый двутавр имеет свою собственную маркировку в виде буквы и числа. Те же из них, кто не отвечают нормам подобной сертификации (выпуск под заказ), являются нестандартными двутавровыми балками. В остальном никаких разграничений не наблюдается.
Двутавровые сварные балкиИзготовление стандартных и нестандартных двутавровых балок – это сложный, и в некоторой степени – наукоёмкий процесс. Есть два типа технологии, по которым осуществляется разработка двутавровых балок – путём горячей прокатки (горячекатаные балки) и реализацией стыкования (сварные балки).

Горячекатаные двутавровые балки производится из стального листа, который не обладает ведущими характерными особенностями (неровности по всему основанию), тем не менее, из-за своей дешевизны они всё ещё обладают немалым потребительским спросом. К тому же, именно горячекатаные двутавровые балки вписываются в несоизмеримые стереотипы ГОСТ, что делает их полностью стандартными к основе.

Другое дело – сварные двутавровые балки, которые являются нестандартными, только потому, что их размер не определяется ГОСТом. Самым значимым является – профиль двутавровой сварной балки с поясными швами. Технология производства таких профилей – куда более значительных масштабов, нежели горячекатаный прокат. А по своим свойствам, сварной двутавр мало чем уступает надлежащему оппоненту.

Материалом для изготовления нестандартного двутавра является – толстая углеродистая или же низкоуглеродистая сталь, которая обладает по своим качествам сверхпрочным составом. Процесс же создания сварной балки выглядит следующим образом: первоначально нужно сформировать заготовку. Для этого на предприятиях имеются специальные станки с резцом, которые рассекают стальной лист до нужных по форме размеров (метод раскройки). Далее, настаёт черёд обработки краёв, ну, или же кромок – путём фрезеровки. Когда каркас балки приобретает гладкие и ровные очертания, его отправляют на заготовочную сборку. Необходимые детали собираются с техническим расчётом, на специальных автоматизированных станках. Завершающая фаза – это сварка двутавра (по типу автоматической сварки под флюсом) и рихтование выступов балки. Когда готовый элемент, он же двутавр, прошёл всю стадию разработки, его поверхность очищают – дробеструйным аппаратом, и отправляют на ОТК (отдел контроля качества), где специалистам нужно будет дать соответствующее заключение – есть ли технические дефекты или же они отсутствуют.

Вся технология изготовления подобных профилей не несёт огромных финансовых затрат. Выпуск их в серийное производство – это безмерно рентабельное действие. К тому же, на большинстве металлопрокатных предприятий имеются современные методики базирования специалистов и различных установок, обеспечивающих быстрое и эффективное производство двутавровых стальных балок.

ИзготовлениеДанный вид агрегата широко применяется в различных отраслях металлоконструкции. Это могут быть всякого рода – опоры, межэтажные перекрытия, крановые эстакады и т. д. Нестандартный двутавровый профиль, в основном, используется при возведении большепролётных сооружений, куда не подступится обычный стандартный двутавр. И всё это неспроста, так как уже многие десятилетия доказывается положительный эффект от их полноценного применения.

По поводу значимых достоинств можно сказать следующее: сварная нестандартная двутавровая балка имеет за собой прочное основание, финансовую выгоду, незыблемую портативность. В одном нестандартном двутавре могут использоваться диаметрально противоположные марки стали, что – весьма существенно. Плюсом является и тот факт, при котором, в данной балке, служащей опорой каркаса, – снижается нагрузка отдельных элементов всей металлоконструкции.

Нестандартные двутавры имеют в своём отношении и некоторые разновидности. На данный период времени, по техническому регламенту представлены несколько ассортиментных значений: колонные – К, нормальные – Б, для подвесочной стези – М, с параллельными гранями полок – П, широкополочные – Ш, для армирования шахтных стволов – С, с уклоном граней полок – У. Также они могут различаться и в значении конфигурации, бывают сплошностенчатыми и с перфорированными отверстиями. У сварных двутавр могут наблюдаться нестандартного рода параллельные грани, а ещё, они классифицируются по трём основным группам: однопролётные, многопролётные и консольные. Важен также и класс прокатки металла: А – обозначает высокое качество, Б – повышенное и В – обычное.

Вот такие условные характеристики демонстрирует обобщенное выражение нестандартной двутавровой балки.