Виды металлических балок для перекрытий. Что такое балка? Виды балок Основные исходные положения для расчёта размеров

Главная > Шторы > Виды металлических балок для перекрытий. Что такое балка? Виды балок Основные исходные положения для расчёта размеров

В современных строительных процессах очень часто используют железобетонные, стальные и деревянные балки. Давайте попробуем определить, что это за конструктивный элемент и в чем заключается его предназначение.

Что такое балка?

Современное строительство — это многообразие материалов и процессов по их обработке. Для укрепления конструкций очень часто используется балка — элемент, который представляет собой горизонтальный либо наклонный брус, чаще всего работающий на изгиб. Именно эта деталь позволяет уменьшать вес металлических конструкций и качественно их укрепить.

В современных строительных процессах балка, размещенная в горизонтальном положении, отвечает за поперечную нагрузку перекрытия. Но некоторые ситуации вынуждают учитывать возможные природные влияния, к примеру, землетрясения, мощные ураганы и прочие катаклизмы.

Вы уже знаете, что такое балка, но как же она воздействует на строительные опоры? Речь идет о подвесах, стенах, колоннах и различных брусках, на которых располагается укрепляющий конструктивный элемент. Балка давит на опоры, передавая им некую часть давления, а в результате последние начинают работать на сжатие.

Ни одно крупное промышленное здание производства и даже большого гаража не обходится без перекрытий, уменьшающих нагрузки на конструкцию и одновременно укрепляющих ее.

Виды балок

Абсолютно все строительные детали и механизмы различаются по типу, размеру и предназначению. «Что такое балка?» — это базовый вопрос. И от него мы перейдем к более сложным понятиям, рассматривая наиболее распространенные виды укрепляющих брусков, работающих на изгиб.

К примеру, имеют параллельные грани и делятся на широкие и колонные типы, каждый из которых имеет собственное предназначение.

Для формирования несущих опорных конструкций в строительстве используют широкополые балки, ведь колонные не способны выдержать настолько мощную нагрузку.

Деревянная балка

Ранее, отвечая на вопрос о том, что такое балка, мы уже говорили о разнообразии материалов, из которых производят этот конструктивный элемент. Деревянные детали чаще всего используются для формирования перекрытия в каркасных, бревенчатых, брусовых жилых и загородных домах. Только благодаря деревянным балкам можно равномерно распределить нагрузку по плоскости крыши и последнего этажа здания. Благодаря качественным характеристикам этого материала обеспечиваются прочность и устойчивость любого дома.

Кроме того, обработанный специальным раствором брус не подвергается влиянию плесени и огня, а это значит, что строительная конструкция будет надежно защищена от трещин и дальнейшего разрушения.

Двутавр (балка двутавровая) — разновидность сортового металлопроката, отличающаяся высокой несущей способностью. Имеет узнаваемое Н-образное сечение, которое и предопределяет технические характеристики изделия. Один из самых востребованных материалов в различных промышленных сферах.

Вы всегда можете ознакомиться на нашем сайте с актуальными ценами на новую двутавровую балку и .

Назначение и сфера применения

Двутавровые балки используются в качестве несущих элементов при возведении металлоконструкций и в крупнопанельном строительстве. Применение проката данного типа позволяет упростить проектные решения без потери несущей способности сооружений. Чаще всего двутавры используются для решения следующих технических задач:

Допускается применение балок этого типа при сооружении любых конструкций, к которым предъявляются повышенные требования по несущей способности. Рекомендовано размещение двутавра в теле бетонной конструкции, при открытом монтаже требуется обязательная антикоррозийная обработка.

Преимущества изделия

Специфическая форма сечения обеспечила отличную несущую способность этого конструктивного элемента. По сравнению со стандартными прямоугольными профилями двутавр обладает повышенной в 7 раз прочностью и более чем в 30 раз жесткостью. По своим конструктивным особенностям двутавр близок швеллеру, но последний в основном используется при возведении более легких конструкций, он не сможет эффективно работать при значительной нагрузке.

Массовость применения двутавровых балок определена следующими преимуществами.

• Высокая устойчивость к деформациям на изгиб и кручение.
• Повышенная несущая способность.
• Уменьшенный вес по сравнению с другими типами металлопроката с аналогичными техническими характеристиками.

Особенности производства

На практике применяют две основных методики изготовления двутавровых балок.

1. Технология горячего проката, позволяющая обеспечить выпуск изделий в промышленных масштабах.
2. Изготовление двутавров с применением сварочных технологических линий. Сварные балки отличаются более точной геометрией, но уступают горячекатаным по некоторым техническим параметрам.

Производство данного вида несущих конструктивных элементов осуществляется с применением высокоуглеродистых низколегированных сталей, что предопределяет обязательную антикоррозийную обработку при открытом монтаже.

В соответствии с ГОСТ 27772-88, регламентирующим производство горячекатаного фасонного проката, для изготовления двутавров должна применяться сталь следующих марок: С 235, 245, 255, 275, 285, 345, 345К, 375.

Существующие классы и соответствующие ГОСТы

Все выпускаемые методом проката разновидности двутавров можно разделить на три основных класса, требования к которым определяются действующими стандартами.

Сварные изделия выпускаются на основании технических условий производителя ТУ У 01412851.001-95. Отдельные производители используют свои собственные ТУ для производства того или иного типа двутавров.

По особенностям сечения выделяют следующие категории продукции:

• Балки с нормальной шириной полок (Б).
• Двутавры с увеличенной шириной полок (Ш).
• Колонные двутавровые балки (К).
• Монорельсовые двутавры (М).
• Балки специальной серии для особо сложных условий (С).

Производители осуществляют отгрузку партий с кратной, кратной мерной, немерной длиной двутавров. Стандартные размеры предполагают изготовление изделий длиной от 4 до 13 метров, производство балок, выходящих за пределы указанных параметров, может быть организовано по согласованию непосредственно с производителем.

Особенности расчета потребности

При определении количества необходимого для различных конструкций материала, выбора способа транспортировки необходимо знать соотношение размеров и массы двутавровых балок. Необходимость перевода одной величины в другую возникает так же при разработке проектной документации.

Решить данную проблему можно при помощи онлайн калькуляторов, а в случае их отсутствия рекомендуется воспользоваться специальными таблицами, приведенными в нормативных документах.

Так для горячекатаных стальных двутавров соотношение приведено в следующей таблице.

А для определения общей площади поверхности двутавров того же ГОСТа, рекомендуем воспользоваться следующей таблицей.

Такие справочные данные существенно упростят расчет и разработку проектной документации.

Новые статьи

Плоский и однообразный «выглаженный» ландшафт степной зоны скрашивают и оживляют своими живописными очертаниями именно они — балки. Как образовывается эта форма рельефа? Что такое балка, и каковы ее главные особенности? В этой статье мы попробуем ответить на все эти вопросы.

Флювиальный рельеф — что это такое?

Рельеф, образованный поверхностными водотоками (постоянными либо временными), принято называть флювиальным (от латинского слова fluvio — «течь, протекать»).

Любой водный поток выполняет определенную геологическую работу, а именно: разрушает цельные блоки горных пород (эрозионный процесс), переносит продукт разрушения и откладывает его в новом месте (аккумуляционный процесс). В результате этой работы на земной поверхности образуется множество разнообразных форм рельефа: меандры, промоины, овраги, конусы выноса, шлейфы и прочие.

Флювиальные процессы возможны лишь при определенных природно-климатических и геологических условиях. Самая подходящая местность для формирования флювиальных форм рельефа — это равнинная территория, сложенная «мягкими» горными породами, с достаточным увлажнением и редкой древесной растительностью. Иными словами, это степная или лесостепная природные зоны.

Классический ряд эрозионных форм рельефа, созданных поверхностными водотоками, выглядит так:

• Борозда (эрозионная).
• Промоина.
• Овраг.
• Балка.
• Речная долина.

Причем этот ряд является эволюционным. То есть каждая из этих форм со временем переходит в следующую в точно таком порядке.

Что такое балка? Где и при каких условиях она формируется? Далее мы более подробно расскажем об этой форме флювиального рельефа.

Что такое балка?

Балки, овраги, долины — без всех этих объектов невозможно представить себе классическую степь (украинскую, русскую или молдавскую). Кстати, именно в культурном наследии перечисленных народов нередко упоминаются эти формы рельефа — в сказках, рассказах, песнях и легендах.

Однако у слова «балка» значений несколько. Помимо вышеупомянутой формы рельефа, этим термином также обозначают конструктивный элемент из деревянного бруса, служащий опорой для чего-либо. Кроме того, балка — это еще часть автомобильной подвески.

Определение балки в географической науке следующее: это отрицательная, линейно вытянутая форма рельефа, образованная временным водным потоком. При этом ее дно может быть сухим, или же заполненным небольшим ручьем. Балка — типичный «продукт» эрозионных геологических процессов.

Главные особенности балок

Склоны и днища балки покрыты густой травянистой и кустарниковой растительностью (иногда — с небольшими участками леса). Эта особенность отличает ее от оврага, дно которого не задерновано и больше подвержено эрозии. Чаще всего балка развивается именно из оврага, но не всегда. При определенных условиях она может миновать овражную стадию «флювиальной эволюции».

В степном рельефе балка, как правило, четко и ярко выражена. Очень часто на ее склонах выступают скальные обнажения и выходы более глубоких горных пород. Особенно это характерно для балок Донецкого кряжа.

Днище балки чаще всего ровное и расширенное. Однако чем ближе к верховьям — тем оно становится более узким. В отличие от оврагов, для балок характерна разветвленная структура. В плане их форма напоминает ветвистое молодое дерево или куст. Некоторые особо развитые балки усложнены продольными боковыми террасами — выровненными ступенчатыми площадками, сложенными аллювиальными наносами.

Структура, размеры и виды балок

Параметры балок могут быть разными:

• Длина — от нескольких сотен метров до нескольких десятков километров.
• Ширина — от 50 до 500 метров и более.
• Глубина — от нескольких метров до нескольких десятков метров.

Строение любой балки включает в себя следующие элементы:

• Бровка.
• Склоны.
• Днище.
• Тальвег (линия максимальной глубины, измеряемая по днищу).

По форме в плане все балки делятся на прямые, криволинейные и древоподобные; по размеру — на малые, средние и длинные; по сложности организации — на одиночные и ветвистые.

Примеры известных балок

Итак, что такое балка, мы уже разобрались. Данная форма рельефа характерна для степной зоны Украины и умеренных широт европейской части России. Давайте познакомимся с самыми известными примерами балок на территории этих двух государств.

Балка Северная Красная расположена на окраине украинского города Кривого Рога (см. фото). Ее общая протяженность — 36 км, максимальная глубина — 30-40 метров. Сегодня территория балки объявлена заповедной. На ее склонах имеются выходы железистых кварцитов, возраст которых оценивается геологами в 3-3,5 млрд лет.

Каменный Лог — одна из самых красивых балок России. Она расположена в окрестностях деревни Кошлаково Белгородской области. В пределах балки произрастают десятки краснокнижных видов растений — лен желтый и многолетний, ковыль перистый, тимьян меловой и другие.

Сотера — одна из живописнейших балок Крыма. Она находится недалеко от Алушты и села Солнечногорского. Балка привлекает внимание огромного числа туристов благодаря своим природным памятникам — уникальным «Каменным грибам» и водопадом Грейзер.

Типы балок

Балкой называют сплошной элемент, который работает преимущественно на поперечный изгиб и воспринимает нагрузку, расположенную в пролете, передавая ее на опоры.

Наибольшее распространение в стальных конструкциях имеют разрезные балки вследствие определенности их работы, а также простоты изготовления и монтажа.

Наиболее приспособленной для работы на изгиб формой поперечного сечения балки, как известно, является двутавр. Не исключена возможность применения также и швеллерного профиля, если это конструктивно удобно.

Балки бывают прокатные и составные. Следует по возможности стремиться к применению прокатных балок как менее трудоемких. Однако вследствие ограниченности сортамента прокатных балок мощные балки, воспринимающие большие моменты, приходится проектировать составными сварными или клепаными.

Сварные балки составляются из трех листов: одного вертикального, называемого стенкой, и двух горизонтальных, называемых , которые привариваются к стенке.

Клепаные двутавровые балки составляются из вертикального листа — стенки — и поясных уголков, которые приклепываются к стенке. Если необходимо применять мощные клепаные балки, то для увеличения момента сопротивления к полкам уголков приклепывают горизонтальные листы.

Сварные балки экономичнее клепаных. Поэтому последние имеют ограниченное применение, преимущественно в тяжелых конструкциях, а также в конструкциях, подвергающихся большим динамическим или вибрационным нагрузкам.

«Проектирование стальных конструкций»,
К.К.Муханов

Плоский настил из металлического листа располагают и приваривают к полкам балок. Толщина настила назначается по расчету, чаще всего в зависимости от принятого допустимого прогиба, так как полное использование напряжений в листе при заданном прогибе не всегда возможно. Поэтому расчет листового настила ведется по нормативным нагрузкам. Особенность листового настила заключается в том, что по характеру своей…

Генеральными размерами балки являются ее расчетный пролет и высота сечения. Расчетный пролет балки l представляет собой расстояние между центрами опорных частей; таким образом, действительная длина балки lд всегда несколько больше расчетного пролета. Расстояние l0 называется расстоянием в свету; оно обычно определяется условиями эксплуатации вооружения и обосновывается экономическими соображениями. Генеральные размеры балок Высоту сечения h назначают,…

При проектировании балочных конструкций, как правило, необходимо в зависимости от назначения балок составить схему их расположения, наметить генеральные размеры и определить приходящуюся на балки нагрузку. В случае необходимости перекрыть некоторую площадь поддерживающие перекрытие балки располагают обычно в двух направлениях. Такая конструкция, состоящая иногда из целой системы пересекающихся балок, называется балочной клеткой. На балочную клетку может…

Современные металлокомбинаты производят большое количество металлопроката для укрепления объектов строительства. Эта продукция имеет разное назначение, в зависимости от размеров и прочности. Наиболее прочным типом металлопроката является балка двутавровая. Ее используют при строительстве очень массивных сооружений, так как балка легко справляется с большими нагрузками.

Особенности и назначение

Двутавровая балка — это металлическое изделие с сечением в форме буквы «Н». Оно состоит из двух полок и соединяющей их стенки. Название данного металлопроката произошло от латинского слова «taurus». В переводе на русский taurus означает «бык». То есть, в дословном переводе эта разновидность металлопроката называется двурогой балкой.

Для изготовления данной продукции используют сталь. Как правило, это низколегированная или углеродистая сталь, в зависимости от назначения будущего изделия. Этот металлопрокат производится горячекатаным методом.
Балка двутавровая используется в промышленном и гражданском строительстве. С ее помощью армируют:

1. Кровли разной степени сложности.
2. Межэтажные перекрытия в многоквартирных домах.
3. Колонны сложных архитектурных объектов.
4. Стальные фермы для гражданских и промышленных зданий.
5. Стволы шахт.
6. Железнодорожные вагоны.
7. Мосты и другие объекты, возводимые на прочном стальном каркасе.

Также с помощью этой балки создают надежные крановые эстакады, мачты и монорельсовые дороги.

Преимущества и недостатки

Основным преимуществом данного металлопроката является его прочность и надежность. Эти характеристики связаны с формой сечения изделия. Ведь сечение в виде буквы «Н» значительно повышает жесткость продукции. Если сравнивать двутавровую балку с обычной, имеющей квадратную форму в разрезе, то первая будет намного прочнее и жестче. Показатель прочности у такой продукции даже превышает аналогичную характеристику у швеллера.

Высокие прочностные характеристики связаны с распределением механической нагрузки на металлическую конструкцию. При сечении в виде буквы «Н» нагрузка равномерно распределяется на всю балку, а не концентрируется в определенных точках. Поэтому при использовании данного металлопроката исключается риск быстрого износа и разрушения стального каркаса. Следовательно, балку двутавровую можно задействовать в строительстве очень массивных объектов, подверженных огромным нагрузкам. Главное — правильно подобрать размеры продукции.

Кроме прочностных характеристик, стоит рассмотреть и другие преимущества использования этого металлопроката. Самые важные из них:

1. Экономичность. Ввиду своей жесткости, двутавровая балка надежно армирует крупные объекты, не требуя использования вспомогательной арматуры. Если бы вы выбрали армирующий профиль другого типа, вам бы пришлось купить его в большем количестве, чтобы обеспечить устойчивость конструкции к разрушениям. В случае с двутавром в этом нет необходимости. Следовательно, вы сможете сэкономить на металлопрокате.
2. Малый вес. Сечение в форме буквы «Н» значительно снижает массу данного металлопроката. При этом его прочностные характеристики заметно возрастают, в сравнении с теми же характеристиками у более жесткой квадратной продукции.
3. Устойчивость к изгибу и сжатию. Благодаря этим преимуществам, двутавр хорошо переносит колебания и может использоваться при строительстве тяжелых мостов.
4. Возможность монтажа с помощью сварки. Сваривание элементов стальной конструкции ощутимо повышает скорость работ и сокращает сроки сдачи объекта.
5. Постоянство геометрических характеристик. Так как жесткость двутавра обусловлена его формой, любые изменения в ней привели бы к снижению прочности каркаса и разрушению постройки. Это исключено при использовании данного металлопроката. Ведь он не деформируется даже при слишком высоких нагрузках.
6. Легкость и экономичность перевозки. Для транспортировки более массивного металлопроката вам бы пришлось арендовать несколько транспортных средств. В случае с данной продукцией можно сократить количество транспорта. Ведь специфическая форма двутавра способствует компактной укладке, а его малый вес позволяет не беспокоиться о перегрузке.

Как и любой другой металлопрокат, балка двутавровая имеет не только достоинства, но и недостатки. Рассмотрим основные из них:

1. Плохая устойчивость к огню. Если на вашем объекте возникнет пожар, любое промедление в его тушении пагубно отразится на прочности конструкции. При выходе ситуации из-под контроля постройка даже может разрушиться.
2. Слабая устойчивость к коррозии. Углеродистая и низколегированная сталь боится ржавчины, поэтому данные материалы должны проходить обработку защитными веществами. И даже после правильной обработки балку не рекомендуется использовать в условиях сильной влажности (например, для сооружения подводных опор мостов).
3. Невозможность применения на слишком больших пролетах. При отсутствии дополнительных опор несущие способности двутавра заметно снижаются. Вам нужно уделить максимум внимания этой особенности металлопроката при разработке проекта.
4. Очень низкая устойчивость к скручиванию. Данный недостаток наблюдается у всех изделий с открытым сечением. Например, он есть у швеллера и уголка. Устойчивость балки к скручиванию примерно в 400 раз ниже, чем этот же показатель у круглой трубы с такой же площадью сечения. Если каркас вашего будущего объекта будет подвергаться скручиванию, лучше выбрать для армирования другой тип металлопроката.

Разновидности

Балка двутавровая бывает разного назначения. В зависимости от области применения, она имеет определенные характеристики. Например, этот металлопрокат выпускается с параллельными или наклонными полками. В первом случае речь идет об обычном металлопрокате, а во втором — о специальном. Изделия с параллельными полками имеют маркировку «У», «Ш», «Д» или «К». Она обозначает:

1. «У» — изделие с узкими полками.
2. «Ш» — металлопрокат с широкими полками, выдерживающими большие нагрузки.
3. «Д» — двутавр со средними полками.
4. «К» — продукция, предназначенная для сооружения колонн. Эти балки имеют большой вес и характеризуются самой высокой степенью прочности.

Двутавр с наклонными полками тоже бывает разного назначения, в зависимости от угла наклона и площади сечения. Он маркируется буквами «М» или «С». Продукция с маркировкой «М» предназначена для сооружения подвесных путей. Угол наклона ее внутренних граней не должен превышать 12 %. Балки с маркировкой «С» используют для укрепления стволов шахт. У этих двутавров угол наклона внутренних граней может достигать 16%. Коэффициенты 12% и 16% — это максимальные показатели для угла данной продукции. Их нельзя превышать в процессе изготовления металлопроката.

Кроме ширины полок и угла их наклона, балка двутавровая классифицируется по степени точности. Этот показатель говорит о допустимых отклонениях от размеров во время прокатки (таблица размеров и отклонений размещена в ГОСТ 8239-89). Степень точности отмечается на продукции буквой «В» или «Б». Если на балке указана маркировка «В», значит это изделие с обычной точностью изготовления. Буква «Б» говорит о повышенной точности. Такая продукция подходит для сложных задач, требующих отсутствия даже мельчайших погрешностей. При ее изготовлении очень важно соблюдать допустимые показатели прогиба стенки, притупления наружных кромок и кривизны самого изделия.

В государственном стандарте указаны следующие критерии точности:

1. Допустимый прогиб стенки — не больше 0,15.
2. Притупление наружных кромок — не более 2,2 мм (для категории «Б», для обычных балок этот показатель не имеет значения).
3. Кривизна изделия — не больше 0,2% от его длины.

Точность соблюдения других характеристик (высоты двутавра, а также ширины, толщины и перекоса полки) зависит от категории изделия («В» или «Б») и его размеров. Все эти коэффициенты приведены в таблице в ГОСТ для металлопроката с обычной и повышенной точностью изготовления.

Размеры и вес

При изготовлении балки двутавровой в обязательном порядке учитываются требования ГОСТ 8239-89. В этих требованиях регулируются размеры изделий и просматривается их зависимость друг от друга. Например, в готовой балке взаимосвязаны следующие параметры:

• площадь поперечного сечения;
• радиусы внутреннего закругления;
• толщина полок;
• угол наклона внутренних граней;
• высота изделия;
• толщина стенки;
• ширина полки;
• радиус закругления полки;
• вес изделия.

Величина этих характеристик не подлежит изменениям. Например, балка двутавровая с маркировкой «10» имеет площадь поперечного сечения 12 кв. см. При этом ее остальные характеристики должны равняться:

• радиус внутреннего закругления = 7 мм;
• толщина полок = 7,2 мм;
• высота изделия = 100 мм;
• толщина стенки = 4,5 мм;
• ширина полки = 55 мм;
• радиус закругления полки = 2,5 мм;
• вес изделия = 9,46 кг (имеется в виду вес балки длиной 1 метр).

При изготовлении металлопроката данного типа надо соблюдать все перечисленные размеры, так как они взаимосвязаны друг с другом. Если изменится хотя бы одна размерная характеристика (например, увеличится длина стенки или уменьшится ширина полки), прочность балки заметно снизится. Это значит, что металлопрокат нельзя будет использовать в строительных работах, ведь он станет слишком ненадежным. Такая балка сломается при любых физических или сейсмических нагрузках, что приведет к разрушению дома, моста или другого объекта.

По ГОСТ 8239-89 двутавровая балка может иметь площадь сечения от 12 до 138 кв. см (в зависимости от размеров, двутавр маркируется цифрами «10», «12», «14» … «60»). У самого крупного изделия из государственного стандарта следующие характеристики:

• радиус внутреннего закругления = 20 мм;
• средняя толщина полок = 17,8 мм;
• высота двутавра = 600 мм;
• толщина перемычки между полками = 12 мм;
• ширина каждой полки = 190 мм;
• допустимый радиус закругления полки = 8 мм.

При таких размерных характеристиках вес изделия должен составлять 108 кг на каждый метр. Как правило, балки выпускаются длиной 4-12 метров, при этом их длина зависит от площади сечения металлопроката. Чем больше площадь, тем больше и длина. Но есть и исключения. Например, если покупателю необходимы балки меньшей длины, он может заказать их прямо у производителя.

Также при изготовлении на заказ возможно изменение других характеристик. Если в ГОСТ 8239-89 максимальная площадь сечения двутавра указана 138 кв. см, это еще не значит, что вы не сможете получить более массивную продукцию, при необходимости. В государственном стандарте приведены расчеты в ограниченном диапазоне. Любые другие вычисления выполняются инженерами индивидуально. То есть, заказчик обращается к производителю и оставляет заявку на изготовление нужной ему продукции. Далее начинается процесс производства по такой схеме:

1. Выполняются расчеты размерных характеристик. При вычислении этих характеристик соблюдаются их соотношения друг с другом, как и в рассмотренных в ГОСТ изделиях. Также специалисты определяют допустимый показатель погрешности, в зависимости от степени точности продукции. В процессе работы инженеры учитывают не только размеры балки, но и такие ее коэффициенты, как момент инерции, статический момент полусечения, момент сопротивления и радиус инерции. Только при соблюдении всех этих характеристик можно получить качественное, прочное изделие.
2. Делаются чертежи. Если у вас есть свои чертежи, вам не придется оплачивать эту услугу. Но учтите, что создание такой документации требует наличия очень глубоких знаний и опыта проведения подобных работ. Поэтому не заказывайте услугу у сомнительных специалистов, ориентируясь на низкую цену. Помните, что от правильности проведения расчетов будет зависеть прочность вашего двутавра и всей постройки, которую вы собираетесь армировать сделанными по чертежам балками.
3. Изготавливается двутавровая балка в нужном количестве.

Где купить?

Если вас заинтересовала балка двутавровая, ее купить можно здесь . Это сайт нашей компании «МС» — металлобазы, занимающейся реализацией проката любого типа. У нас вы найдете продукцию высотой от 100 до 691 мм. В каталоге есть изделия с узкими, средними, нормальными и широкими полками. Также мы можем предложить вам колонные и специальные балки. Перечень доступных товаров и их характеристики доступны для просмотра на сайте.

Если вы еще не определились с выбором поставщика металлопроката, ознакомьтесь с преимуществами нашей компании. Они ежедневно привлекают к нам новых клиентов. Основные из наших преимуществ:

1. Сотрудничество с ведущими металлокомбинатами РФ. Мы не закупаем товар у сомнительных лиц, поэтому можем уверенно сказать, что продаем качественный металлопрокат.
2. Большой выбор продукции. Вы найдете в каталоге двутавр любого размера, следовательно, вам не придется дожидаться его изготовления. Кроме того, у нас есть много металлопроката другого типа, а не только балки. Если вы профессиональный строитель, вам известно, что при возведении крупного объекта одних двутавровых балок будет недостаточно. Вам придется покупать арматуру и другой прокат. Сотрудничая с нами, вы сделаете это одновременно, не задерживая строительных работ и не переплачивая за доставку.
3. Доступные цены. Так как мы берем товар прямо с металлокомбинатов, а не через посредников, нам не приходится закупать его по повышенной цене. Соответственно, наши клиенты получают металлопрокат по цене производителя.
4. Оперативная поддержка. Если вы не знаете, какая двутавровая балка подойдет для ваших задач, попросите помощи у нашего специалиста. Он найдет вам товар с оптимальными характеристиками.
5. Акции и распродажи, позволяющие сэкономить на покупке.
6. Полезные дополнительные услуги. Мы не только продаем прокат, но и занимаемся его сваркой и резкой.

Чтобы заказать двутавр, уточните стоимость изделия и ожидайте доставки. Если вы указали адрес в СПб, мы доставим товар своей машиной. В остальных случаях продукция будет отправлена подходящей вам транспортной компанией.

Фото, использованные в статье, приведены для иллюстрации и не являются изображением продукции компании.

стальные, алюминиевые и другие, размеры, цена и расчет

Перекрытия из металла являются конструкцией, используемой в качестве строительного материала при строительстве различных частных и промышленных объектов.

Перед покупкой материала необходимо произвести необходимые расчеты и убедиться, что для строительства объекта подойдут металлические элементы перекрытия. 

Рассмотрим и разберемся с ними подробнее.

Содержание

• 1 Что это такое и каких размеров бывают?
  • 1.1 Сфера применения
• 2 Разновидности
  • 2.1 По назначению
  • 2.2 По материалу: стальные и алюминиевые
  • 2.3 По конструкции
• 3 Требования
• 4 Характеристики
• 5 Расчет
  • 5.1 Какие показатели учитывать?
  • 5.2 Формулы
• 6 Особенности процесса монтажа
• 7 Плюсы и минусы применения в зданиях
• 8 Цены на все виды
• 9 Заключение

Что это такое и каких размеров бывают?

Балка является одним из основных элементов любой конструкции, ее функции – повысить устойчивость конструкции и укрепить ее. Балка (или ригель) состоит из полок и стенок различного размера, соединенных стыковыми швами с использованием сварки. Изготавливаются элементы на оборудованных предприятиях с использованием специальных станков.

Процедура изготовления осуществляется в несколько этапов, после чего готовое изделие проверяется на соответствие ГОСТам. 

Металлические конструкции различаются по размерам, для удобства они имеют номера, с помощью которых можно подобрать необходимый материал для строительства. 

• «10» — небольшое по размерам изделие, применяется в качестве перекрытия для укрепления подвижных элементов в строительстве. Возможно использовать как направляющую для небольших подъемников. 
• «12» — немного больший размер конструкции, выдерживающий большую нагрузку. Применяют за основу рам, используется в механизмах. 
• «14» — изделия данного размера могут использоваться в промышленном производстве для устройства в ж/б конструкции.  
• «16» — прочная конструкция, выполняющая роль полноценной опоры, может применяться для передвижения транспорта по цеху. 
• «18» — надежный опорный элемент, применяется при возведении зданий, обеспечит устойчивость большой площади. 
• «20» — большой элемент, который может служить основой для колонны или рамы. Часто используется в машиностроении. 
• «25» — изделие может служить опорой для больших кранов и крупногабаритных подъемных механизмов. 
• «30» — самая большая конструкция, не используемая в жилом строительстве. Является основой для подъемных механизмов. 

Сфера применения

Металлические балки для перекрытий нашли свое применение в различных областях. Могут использоваться для: 

• Укрепления кровли в жилом и промышленном строительстве. 
• Создания межэтажных перекрытий. 
• Устройства опор и различных колонн в промышленных сооружениях и архитектурных зданиях. 
• Монтажа ангарных каркасов.  
• Шахтовых стволов. 
• Создания разнообразных железнодорожных вагонов. 
• Строительства мостов, эстакад. 
• Возведения металлических ферм. 

На заметку: балки перекрытий из металла также можно использовать при строительстве малоэтажных частных домов. 

Разновидности

Металлические конструкции отличаются по многим признакам. Это рекомендуется учитывать при выборе изделия. 

По назначению

С помощью металлических балок можно создать качественное прочное перекрытие, выбрав один из вариантов. 

1. Монолитное. В опалубку заливается бетон, производится усиление решеткой из арматуры. Поверхность получается бесшовной, отличается высокой прочностью. 
2. Монолитно-сборное. В этом случае помимо металлических балок используются бетонные блоки, которые укладываются на стальной профиль. Участки стыков заливаются бетоном. 
3. Составное. Используется комбинация материалов, то есть на несущие металлические изделия укладываются плиты, доски, панели. Этот вариант предполагает создание дополнительного утепления и звукоизоляции поверхности. 

По материалу: стальные и алюминиевые

Металлические конструкции могут изготовляться из разных материалов. Самыми популярными являются стальные и алюминиевые балки для перекрытий. 

• Стальные изделия изготавливаются из сплава стали способом холодного или горячего катания. Стальные конструкции бывают нескольких видов: уголок, швеллер, двутавр. Из преимуществ стальных балок можно выделить огнеустойчивость, устойчивость к гниению и внешним факторам, высокую прочность.

  Основными недостатками являются: высокая стоимость, низкие показатели тепло и звукоизоляции, риск образования коррозии. Монтаж стальных конструкций невозможно осуществлять без привлечения специальной техники. 

• Алюминиевые балки. При их изготовлении используется не просто алюминий, а его сплавы.   В строительстве такие изделия применяются реже, чем стальные аналоги, так как они уступают по показателям устойчивости при сильных нагрузках. Чаще всего алюминиевые балки применяют при строительстве малогабаритных зданий. При возведении промышленных объектов изделия из данного металла применяются только в комбинации со стальными конструкциями.  

По конструкции

В современном строительстве применяют несколько разновидностей металлических балок, различных по конструкции. 

1. Тавровые. Основное сечение представляет собой стенку и полку в виде буквы «Т». 
2. Двутавровые. Сечение металлопроката выглядит как буква «Н». Изделие отличается большей жесткостью, чем тавровое, за счет того, что с противоположной стороны имеет дополнительную полку.

   Двутавровые элементы подразделяются на несколько видов, каждый из которых имеет маркировку: 

   • Б – стандартные двутавры. 
   • Ш – изделие с широкими полями. 
   • У – узкополочные конструкции.  
   • Д – среднеполочные изделия. 
   • К – колонные балки. Ширина полки такого элемента может равняться высоте изделия. 

   Существуют двутавры не с параллельными, а с наклонными полками. Их классифицируют на специальные и обычные. Их характеристики регламентирует ГОСТ 19425-74.  

3. Швеллер. Сечение элемента представляет собой букву «П». Эти балки считаются универсальными, применяются во всех сферах промышленности. 

Требования

Все требования, предъявляемые к балкам из металла, четко обозначены в ГОСТах и СНиПах. Основными требованиями являются: 

• Прочность. В зависимости от типа материала, используемого при изготовлении изделия, показатели прочности могут отличаться, но они должны соответствовать значениям, указанным в нормативных документах. 
• Период эксплуатации. Металлические конструкции, согласно ГОСТ, должны прослужить минимум 80 лет. 
• Устойчивость к коррозии. Готовые элементы должны быть дополнительно обработаны составами, предотвращающими образование коррозии. 

Характеристики

Балки перекрытий, в зависимости от технологии производства, имеют различные характеристики. 

1. Двутавры с наклонными полками. Угол уклона 6-12 градусов. Основные параметры: 
   • длина – 10-60 см; 
   • ширина – 5,5-19 см; 
   • толщина полки – 7,2 мм-1,8 см; 
   • толщина стенки – 4,5мм-1,2 см. 
2. Двутавры с параллельными гранями (ГОСТ 26020, СТО АСЧМ 20-93) имеют иные характеристики: 
   • длина —  Б-1 – 100 Б-4; 
   • толщина полок – 5,7 мм-3,3 см; 
   • ширина профиля – 55 мм-32 см; 
   • толщина стенки – 4,1 мм-1,95 см. 
3. Широкополочные металлические конструкции имеют следующие характеристики: 
   • длина — 20Ш1- 70Ш5;  
   • ширина профиля – 15-32 см;
   • толщина стенки – 6,0 мм- 2,3 см;
   • толщина полок – от 9 мм -3,65 см. 
4. Колонные балки имеют следующие показатели: 
   • длина – 20 К1-40 К5;
   • ширина профиля – от 20 до 40 см;
   • толщина стенки – от 6,5 до 2,3 см;
   • толщина полок – 1-3,55 см.  

Расчет

При планировании устройства потолка или пола с помощью металлических балок, рекомендуется грамотно выполнить необходимые расчеты. 

Какие показатели учитывать?

При проведении расчетов учитывается одновременно целый ряд факторов: 

• площадь строящейся поверхности; 
• общий вес; 
• расстояние между металлическими балками; 
• максимально возможную нагрузку; 
• ширину пролета. 

Чем больше ширина пролета, тем высота металлических изделий должна быть больше. 

Формулы

Расчет производится по прочности и жесткости изделия. Вычислив значения в таблицах ГОСТа можно найти необходимый номер проката. 

Линейная нагрузка рассчитывается по формуле q = Q * p и используется в последующих расчетах. 

Расчет на прогиб рассчитывается по формуле My = (q * L2) / 8, где: 

• q – величина линейной нагрузки; 
• p – шаг укладки балок; 
• L – длина перекрываемого пролета.  

Максимальный момент сопротивления сечения балки (Wy) находится делением изгибающего момента на расчетное сопротивление материала. 

Расчет на жесткость осуществлять по формуле f = 5 * q * L4 / (384 * E * Jy), где: 

• q – линейная нагрузка на балку;
• L – длина пролета;
• E – модуль упругости материала
• Jy – минимальный момент инерции. 

Особенности процесса монтажа

Процедура устройства перекрытий с использованием металлических балок имеет определенные особенности, которые необходимо знать и четко соблюдать. 

1. Обязательно наличие четкой схемы постройки с произведенными расчетами на прочность и изгиб изделий. 
2. К боковым граням балок крепятся бруски сечением 60х60, после чего размещается накат из досок. 
3. Накат накрывается слоем утеплителя, выполняющего функции звуко и теплоизоляции.  
4. Шаг между стальными балками не должен превышать 150 см, оптимальное расстояние – 100 см. 
5. Глубина опирания концов металлических конструкций на стены – максимум 25 см. 
6. Чтобы добиться большей звукоизоляции можно использовать не обычные, а пружинные скобы. 

Плюсы и минусы применения в зданиях

Конструкции из металла обладают рядом преимуществ, благодаря которым материал широко используется: 

• повышенной прочностью; 
• огнестойкостью; 
• устойчивостью к внешним факторам; 
• повышенной надежностью; 
• большим периодом эксплуатации; 
• возможностью усилить уже построенное здание; 
• увеличенной несущей способностью. 

Однако такие балки имеют и свои недостатки, которые также следует учитывать: 

• сложность проведения строительных работ; 
• необходимость задействовать тяжелую технику; 
• металл может подвергаться коррозии; 
• требуется производить сложные подсчеты, с чем у новичка могут возникнуть серьезные сложности.  

Цены на все виды

В строительстве чаще всего используются двутавровые металлические балки. Средняя стоимость продукции представлена в таблице. 

Наименование балки	Длина	Стоимость
двутавровая № 10	12 м	880
двутавровая № 10 Б-1	12 м	780
двутавровая № 12	12 м	900
двутавровая № 12 Б-1	12 м	660
двутавровая № 14	12 м	1050
двутавровая № 14 Б-1	12 м	740
двутавровая № 16	12 м	1300
двутавровая № 16 Б-1	12 м	980
двутавровая № 18	12 м	1280
двутавровая № 18 Б-1	12 м	1150
двутавровая № 20	12 м	1560
двутавровая № 25 Б-1	12 м	2150
двутавровая № 25 Ш-1	12 м	3500
двутавровая № 30	12 м	2600
двутавровая № 35	12 м	3300
двутавровая № 40	12 м	3500
двутавровая № 45 Б-1	12 м	5200

Заключение

Использование металлических балок перекрытия рационально и оправдано в области машиностроения и промышленности. В жилищном строительстве применять эти изделия невыгодно и затратно. Если все-таки решили купить металлические конструкции, то лучше выбирать алюминиевые, так как они больше всех подходят для малоэтажного строительства. Очень важно произвести правильные расчеты. 

Металлические балки перекрытия – классификация, опорные части, способы соединения и сопряжения

Доброго времени суток, уважаемый читатель проекта SoproMats, с вами снова Игорь Захаров, инженер-конструктор металлоконструкций и постоянный автор сайта. В этой статье хочу поделиться информацией по металлическим балкам перекрытия, расскажу про классификацию этих элементов, о балочных клетках, опорных частях, способах соединения и сопряжения балок.

Содержание

• 1 Классификация металлических балок перекрытия
• 2 Балочные клетки
• 3 Опорные части
• 4 Способы соединения
• 5 Сопряжения
• 6 Перекрытия по металлическим балкам

Классификация металлических балок перекрытия

Металлические балки перекрытия можно подразделить по следующим свойствам:

• статической схеме;
• типу поперечного сечения;
• способу сопряжения составляющих элементов.

По статической схеме подразделяются на следующие виды:

• разрезные;
• консольные;
• неразрезные.

В типовом строительстве наиболее популярны — разрезные, свободно опертые.

По методу формирования поперечного сечения эти конструкции можно разделить на прокатные и составные. Составные профили используются в случаях невозможности подбора сечения необходимых размеров из ассортимента предлагаемых сортовых профилей заводского изготовления. Составные формируют, в основном, в форме двутавра, доказавшего свою рациональность, конструктивность и минимальную затратность. В некоторых случаях, в целях исключения деформаций под действием крутящего момента применяют коробчатую форму сечения.

По способу крепления между собой отдельных составляющих, составные могут быть сварными или клепаными. Клепаные применяются под тяжелые динамические или вибрационные воздействия (например, в мостостроении).

МК на основе прокатных профилей получили наибольшее распространение при строительстве объектов различного назначения.

Балочные клетки

Совокупность несущих составляющих, образующих перекрытие, называется клеткой. Балочные клетки (далее по тексту — БК) могут быть: упрощенными, нормальными или сложными.

• В упрощенных, с пола нагрузка передается на настильные (НБ) и с них на ограждающие конструкции.
• В нормальных, нагрузка с НБ передается на главные балки (ГБ), а те, в свою очередь, передают нагрузку на стены или колонны.
• Схема усложненных, отличается от предыдущей, наличием в схеме, между НБ и ГБ, вспомогательных балок (ВБ).

Сопряжение отдельных деталей в одной БК может быть: «этажное»; «в одном уровне»; или «пониженным». Наиболее простым в исполнении является этажное расположение, но нецелесообразным, с точки зрения использования полезной высоты здания. Наиболее рациональным, с точки зрения экономии строительного объема здания, будет использование типов сопряжения «в одном уровне» либо «пониженного».

В качестве настила могут служить: стальные (плоские, рифленые, просечно-вытяжные) листы; сборные ЖБК, монолитные ЖБ плиты, а также деревянные настилы. Наибольшее практическое исполнение при возведении коммерческих зданий различного назначения у настила из монолитной железобетонной плиты. Такой вариант намного экономичнее, чем применение сборного железобетона как с точки зрения материальных затрат, так и с точки зрения экономии полезной высоты возводимого здания. В индивидуальном жилищном строительстве также широко применимо устройство деревянных перекрытий.

Опорные части

На эти области воздействуют большие сосредоточенные нагрузки. При существенных нагрузках как прокатные, так и составные детали обязательно укрепляют на опоре торцовым ребром. Этот способ укрепления опорной части имеет наибольшее практическое применение. Достоинством этого способа является четкая передача нагрузки через строганный торец опорного ребра. При расчете, особое внимание необходимо обратить на расчет ребер на смятие и крепление ребер к стенке, а опорных узлов в целом на устойчивость.

Способы соединения

Различают два вида стыков: заводские и монтажные (укрупнительные). Заводские — выполняются на заводе изготовителе МК, в случае когда длина товарного металлопроката меньше требуемой длины изготавливаемого элемента. Заводские стыки выполняют сварными. Монтажные (укрупнительные) — выполняются на месте монтажа МК путем скрепления между собой отправочных частей. В типовом строительстве самыми распространенными видами монтажных стыков являются сварной и на болтовом соединении.

Самые характерные виды стыков это: «встык» и «встык с усилением полок накладками».

При устройстве стыков как заводских, так и монтажных, необходимо учитывать, что стык можно располагать в местах, где действующий изгибающий момент (при полном использовании напряжений) не менее чем на 15% ниже максимального.

Сопряжения

Элементы БК на опорах соединяют между собой или с колонной, болтовыми соединениями используя болты грубой или нормальной точности с зазором. Важно, чтобы торец детали имел плотное опирание на опорную часть исключая, работу болтов на срез. По высоте соединения болты желательно располагать в нижней трети соединительной планки.

Крепление вспомогательных элементов к главным осуществляется посредством соединительной планки (накладки). В большинстве случаев соединительные планки крепятся к ГБ на сварное соединение в условиях завода-изготовителя МК, а ВБ крепятся к главной на месте монтажа через болтовое соединение. Кроме соединительных планок (накладок) при сопряжении вспомогательных и главных элементов может использоваться опорный столик, закрепленный на сварку к стенке ГБ в месте крепления вспомогательной.

Перекрытия по металлическим балкам

Чаще всего в практике используются два их вида. При возведении коммерческих объектов (промышленных, общественных и жилых) это монолитное железобетонное перекрытие металлическим балкам, а при строительстве объектов ИЖС и хозяйственных построек различного назначения это деревянное перекрытие металлическим балкам.

В целях экономии полезной высоты сооружений оба эти варианта выполняются по схемам сопряжения — «в одном уровне» или «пониженном».

Монолитное железобетонное — может выполняться с применением съемной и несъемной опалубки.

В настоящее время существует множество вариантов по выбору материалов для устройства опалубки — от использования в ее качестве досок и фанеры до установки инвентарной, которая состоит из нескольких составляющих: телескопических стоек, вилок универсальных, ригелей и щитов настила. При использовании инвентарной опалубки нижняя поверхность готовой плиты межэтажного перекрытия по металлическим балкам получается гладкой и ровной и потребует минимум отделки. При применении листовых материалов (фанеры, ОСП) нижняя поверхность будет менее гладкой – остается отпечаток текстуры настила опалубки. При применении досок – поверхность потребует оштукатуривания.

В качестве несъемной опалубки, в большинстве случаев используют кровельный профлист. В зависимости от шага настильных конструкций выбирают высоту волны профилированного листа. При применении несъемной технологии посредством профилированного листа, существенно снижается расход бетонной смеси на устройство конструкции с требуемой несущей способностью. При использовании профилированного листа в качестве несъемной опалубки, несущая способность залитого настила повышается за счет несущей способности самого листа и образовавшихся в результате заливки ребер жесткости.

Деревянное. В ИЖС, при незначительных пролетах используют упрощенную схему, то есть металлические составляющие опираются напрямую на стены помещения (в редком случае колонны). В качестве материала, чаще всего используется профиль двутаврового сечения. Высота профиля принимается в зависимости от пролета. По нижним полкам элементов БК укладывается черный пол с устройством по нему пароизоляции и слоя теплозвукоизоляции. По верхним полкам, перпендикулярно их направлению, укладываются лаги, а по ним чистый пол.

Типы профилей из конструкционной стали

Формы из конструкционной стали уже давно стандартизированы AISI. При обсуждении балок, тройников и швеллеров упоминаются фланцы и стенки. Полка определяется как плоская часть, которая в случае балки обычно располагается вверху и внизу балки. Стенка соединяет две полки и в обычной конструкции ориентирована вертикально, чтобы придать балке высокую устойчивость к изгибу. Углы идентифицируются по длине их катетов, которые могут быть равными или неравными.

Сталь

ASTM A36 с пределом текучести 36 000 фунтов на квадратный дюйм является наиболее распространенным материалом для профилей из конструкционной стали, хотя для особых случаев доступны и другие материалы, включая низколегированные, высокопрочные и нержавеющие стали. Стальные элементы соединяются друг с другом с помощью болтовых или заклепочных пластин, которые крепятся к стенкам балки, или они могут быть сварены непосредственно друг с другом. AISC указывает как для соединений каркасных балок, так и для тяжелых соединений каркасных балок соответствующее количество рядов болтов или заклепок на основе нескольких крепежных деталей стандартного диаметра.

Признано различие между формами «размера стержня» и «размера конструкции». Размер стержня используется для описания любой формы, главный размер сечения которой составляет менее 3 дюймов.

В этой статье кратко обсуждаются некоторые из популярных стальных профилей, а также параметры, в которых они превосходны.

Основные типы профилей из конструкционной стали включают:

• Балки
• Тройники
• каналов
• Уголки
• Полые конструкционные секции (HSS)

Типы стальных балок

Балки и балки из конструкционной стали доступны в трех формах: стандартные или S-образные балки, широкополочные или W-образные балки и свайные или H-образные балки.

Стандартные балки обозначаются буквенной выноской S, затем номинальной высотой стенки в дюймах, затем весом на фут в фунтах. Большинство из них выпускаются в облегченных версиях, а некоторые из более крупных балок доступны в нескольких промежуточных весах. Стандартные балки имеют конические полки, тогда как широкополочные балки имеют параллельные полки.

«H»-балки часто имеют полки и стенки одинаковой толщины, в то время как полки «S» и «W»-балок толще, чем стенки. Двутавровые балки обычно забивают в грунт для забивки фундамента. Их можно собрать из отдельных частей. Профили «S» и «W» обычно прокатывают в горячем виде как отдельные детали. Обычно доступны балки длиной до 60 футов.

С точки зрения семантики, хотя все балки являются балками, не все балки являются балками. В строительстве балка определяется как основной несущий элемент, на который нагружаются балки.

Тройники  

Тройники

представляют собой стальные балки, прорезанные вдоль стенок, в результате чего получается один полный пояс и стенка половинной глубины. Они доступны в тех же формах, что и полноразмерные балки: «S» и «W». Обозначение определяет тип «ST», за которым следует номинальная глубина стенки в дюймах, за которой следует форма «I» или «WF».

каналов

Швеллеры имеют одинарные стенки, окруженные верхней и нижней полками, причем стенки ориентированы в стороны, а полки выступают перпендикулярно стенкам, как половина балки, за исключением того, что стенка имеет полную толщину. Полки швеллера имеют такую ​​же конусность, как и стандартные балки – уклон примерно 16-2/3 %. Длины до 20 и 40 футов являются обычными для размеров стержней, при этом структурный размер обычно доступен как длина 60 футов. Швеллеры обычно не применяются в качестве балок, но плоские поверхности позволяют прикреплять их болтами к другим плоским сторонам.

Уголки

Уголки Г-образные в сечении с равно- или неравнодлинными коническими сторонами. Их использование в качестве балок настоятельно не рекомендуется, если только они не удвоены и не соединены способом, приближенным к тройнику. Однако уголки имеют множество применений и используются в качестве распорок, для ферм и т. д.

Полые конструкционные секции (HSS)

HSS, или полые конструкционные секции, имеют прямоугольное, квадратное, эллиптическое или круглое сечение, и прямоугольные формы обычно используются для сварных рам, где нагрузки действуют на конструкцию в нескольких направлениях. Круглые быстрорежущие трубы, иногда называемые круглыми конструкционными трубами, отличаются от труб тем, что они пропускают жидкость (что регулируется другими стандартами), но используются для несущих колонн и т. д., таких как колонны Лалли. Все эти формы начинаются со сварных круглых трубок, а квадратные и прямоугольные трубы подвергаются дополнительному формованию для создания конечных продуктов с большими радиусами на углах.

Резюме

В этой статье представлен краткий обзор распространенных профилей из конструкционной стали. Для получения дополнительной информации о дополнительных продуктах обратитесь к другим нашим руководствам или посетите платформу поиска поставщиков Thomas, чтобы найти потенциальные источники поставок или просмотреть подробную информацию о конкретных продуктах.

Прочие стальные изделия

• Ведущие производители и поставщики арматуры
• Типы арматуры
• Типы стали
• Типы нержавеющей стали
• Ведущие сталелитейные компании США и производители стали в мире
• Все о стали 5160 (свойства, прочность, применение)
• Все о стали 440 (свойства, прочность, применение)
• Все о стали 430 (свойства, прочность, применение)
• Все о стали 304 (свойства, прочность, применение)
• Все о 52100 Сталь
• Свойства, составы и применение стандартных сталей
• Поверхностная закалка стали (цементация)
• Все о стали 9260 (свойства, прочность, применение)
• Все о стали 4130 (свойства, прочность, применение)
• Сталь против титана — прочность, свойства и применение

Прочие «Типы» изделий

• Типы кримперов — Руководство для покупателей ThomasNet
• Типы датчиков температуры
• Типы розеток
• Три типа медицинских покрытий
• Типы пружин — Руководство по покупке Томаса
• Типы защитных перчаток
• Типы ограждений — руководство для покупателей ThomasNet
• Типы уплотнительного оборудования — Руководство по покупке Томаса
• Прототипы в электронике, компьютерном программном обеспечении и вычислительной технике
• Типы электрощеток
• Типы помех в электроснабжении
• Типы грузовиков и тележек — Руководство по покупке Томаса
• Типы клеев для аэрокосмической отрасли — Руководство для покупателей ThomasNet
• Пластиковые прототипы печатных плат
• Типы пускателей двигателей
• Типы систем сбора данных — руководство по покупке ThomasNet
• Типы чистых помещений — руководство для покупателей ThomasNet
• Типы тиристоров — Руководство для покупателей ThomasNet
• Типы светильников
• Типы изоляции — Руководство по покупке Томаса

Больше из Металлы и изделия из металла

Какие существуют типы стальных балок?

На что важно обратить внимание при знакомстве с различными типами стальных балок?

Балки представляют собой профили из конструкционной стали, предназначенные для переноски тяжелых грузов с опорами в двух или более точках. Однако даже кажущиеся незначительными геометрические различия влияют на то, насколько хорошо балки будут выдерживать вес и сопротивляться изгибу или короблению.

Нажмите, чтобы загрузить нашу спецификацию на конструкционную сталь

Kloeckner Metals является поставщиком полного ассортимента стали и сервисным центром. Нажмите, чтобы загрузить нашу спецификацию конструкционных пластин и проверить, что Kloeckner Metals регулярно поставляет на склад.

Спецификация конструкционной плиты

Итак, полезно иметь представление о различных типах стальных балок, чтобы лучше понять, когда и почему инженер-строитель предпочтет один тип балки другому. Во-первых, давайте посмотрим, как изготавливаются стальные балки.  

Как изготавливаются стальные балки?

Существует два основных способа изготовления стальных балок: сварка и горячая прокатка.

Балки стальные горячекатаные

Балки представляют собой горячекатаные изделия из конструкционной стали. Сталь сопротивляется деформации, когда она холодная. Итак, первым шагом в изготовлении стальных балок является нагрев стали. Для этого сталь проходит через печь с автоматическими системами управления горелкой для поддержания заданной температуры с использованием сложных компьютерных программ.

Фактическая прокатка – это процесс, который стал возможен благодаря клетям профильного проката, которые формируют заданное поперечное сечение. С помощью комбинации двигателей и установленных подшипников сталь проходит через большие ролики, сконфигурированные таким образом, чтобы сформировать балку желаемой формы. Эти силы регулярно превышают тысячи тонн, и поскольку сталь очень горячая, она легко проходит сквозь нее. Затем за сталью внимательно следят по мере ее охлаждения, чтобы гарантировать сохранение целостности микроструктур. Дополнительные процессы, такие как горячее цинкование, могут применяться для дополнительной защиты стали.

Сварка стальных балок

Балки также можно собирать, сваривая вместе отдельные пластины из конструкционной стали. Таким образом, каждый фланец крепится к полотну отдельно. Сварка может уменьшить вес балки и добавить прочности. Так изготавливаются пластинчатые балки. Они сварены, скреплены болтами или заклепками, чтобы сформировать уникальные размеры. Например, пластинчатые балки могут иметь глубокую вертикальную стенку и более узкие полки.

Производители конструкционной стали могут сгибать, резать, сваривать и собирать металл с точными размерами и размерами. Размеры и толщина стальных балок будут зависеть как от типа производимой стальной балки, так и от точных требований для конкретного применения в здании.

Что необходимо для изготовления стальных балок?

Основные материалы для изготовления стальных балок включают высококачественную конструкционную сталь, изготовленную из металлов, соответствующих стандартам конструкционной стали, установленным Американским институтом стальных конструкций (AISC), а также соответствующее оборудование, инструменты и методы для надлежащего выполнения инженерных схем.

Производители металлоконструкций должны иметь достаточный опыт, чтобы следовать инженерным схемам и чертежам, а также иметь практические знания о новейшем производственном программном обеспечении, оборудовании и стандартах безопасности для обеспечения качественного изготовления балок. Нажмите, чтобы узнать больше о производстве металлоконструкций.

Каковы размеры различных типов стальных балок?

Типы стальных балок имеют разные размеры. Как правило, балки имеют ширину, высоту и длину и измеряются по весу в фунтах на фут. И, чтобы учесть различные потребности в строительстве, многие производители металлоконструкций предлагают услуги по изготовлению изделий на заказ.

При знакомстве с различными типами балок обращайте внимание на их начальную ширину.

• S-образные балки от 3” x 5,7# до 24” x 121#
• Балки W от 4” x 13# до 44” x 335#
• Балки M 6″ x 4,4# – 12,5″ x 12,4#
• Двутавровые балки 3 x 3 дюйма (маленькие), от 9 до 27 дюймов (средние), более 27 дюймов (большие)

Каковы общие марки металла стальной балки?

A992

• У вас есть строительный проект, требующий хорошей коррозионной стойкости, пластичности и свариваемости? A992 быстро становится предпочтительным выбором для конструкционной стали, особенно для балок с широкими полками. Почему? A992 — это экономичная конструкционная сталь с улучшенным соотношением прочности и веса.
• Предлагается с S-образными и W-образными балками

A572-50:

• A572 – 50 демонстрирует идеальное сочетание высокой прочности, высокой ударной вязкости, хорошей свариваемости и отличной стоимости.
• Предлагается с S-образными и W-образными балками

A36:

• A36 представляет собой универсальную термообрабатываемую низкоуглеродистую конструкционную сталь, которая обычно используется в общем строительстве. Он легко обрабатывается, сваривается и формуется.
• Доступен в S-образных балках

A709-50:

• A709 обладает хорошей коррозионной стойкостью и высокой прочностью. Он почти исключительно используется для строительства мостов.
• Доступен с балками W

A529-50:

• A529 — это высокопрочная углеродисто-марганцевая конструкционная сталь с минимальным пределом текучести 50 ksi.
• Доступен в балках M

Имеются ли балки из других металлов?

Помимо конструкционной стали, балки могут быть изготовлены из алюминия методом экструзии. Kloeckner поставляет алюминиевую балку из алюминия 6061. В отличие от балок из углеродистой стали, балки из алюминия 6061 часто используются в автомобильной промышленности.

Каковы основные характеристики и преимущества каждого типа балки?

В этой таблице представлены некоторые из различных типов балок, включая двутавровые, S-образные, W-образные, двутавровые, M-образные, тавровые и пластинчатые балки. Возможно, вы слышали, что двутавровая балка называется универсальной балкой, поэтому мы также включили некоторые другие распространенные названия, под которыми эти балки также используются.

Тип балки	Основные характеристики	Преимущества
Двутавровые балки (универсальная балка, универсальная колонна)	Категория главной балки с двутавровым поперечным сечением H-, W- и S-образные балки — все виды двутавровых балок	Хорошая способность к изгибу при высоких нагрузках (не деформируется)
S-образные балки (S-образное сечение, американские стандартные балки)	Ножки всегда конические Доступен с S-образной балкой A36 и S-образной балкой A992	Отлично подходит для использования в таких механизмах, как мостовые краны или железные дороги Большая толщина стенки может помочь противостоять определенным видам изгиба
W-образные балки (балка с широкими полками)	Параллельные поверхности фланцев Обычно имеются на складе с коническими или неконусными ножками Ширина полок превышает ширину S-образных балок До 355 футов в длину с Имеет наибольшее количество доступных стандартных секций и является наиболее широко используемым. Доступны с лучами A992 W, лучами A709-50 W и лучами A572-50 W	Самая популярная балка в современном строительстве Легко соединяется с другими балками и колоннами
Двутавровые балки (Двутавровые сваи, балки высокого давления, несущие сваи)	Ножки всегда не скошены, чтобы иметь одинаковую толщину вдоль балки До 204 футов в длину Самая тяжелая стальная балка	Способен выдерживать наибольший вес при максимальном сопротивлении изгибу
М-образные балки (разные формы)	Не может быть классифицирован как балка стандартного типа В основном используется для каркаса жилых домов и жилых автофургонов Длина до 40 футов	Обеспечивают малый вес на фут
Тавровые балки (ВТ, СТ)	Т-образное сечение Отсутствие нижней полки делает балку менее универсальной	Действуют как компрессионные фланцы для снижения чувствительности к напряжению сдвига Устойчив к изгибу
Плоские балки	Изготовленные путем клепки или сварки двутавровых профилей Экономичный для тяжелых грузов Не обеспечивают критическое сопротивление сдвигу	Широко используется в мостостроении для перевозки тяжелых грузов на больших пролетах

 

Это действительно только начало знакомства с различными типами стальных балок. Пожалуйста, обращайтесь к нашей команде с любыми вопросами, которые у вас есть о процессах изготовления балок, или если вам нужна помощь в определении того, какой тип балки или марка металла лучше всего подходят для вашего желаемого применения.

Свяжитесь с нашей квалифицированной командой сегодня

Kloeckner Metals является поставщиком полного ассортимента стали и сервисным центром. Kloeckner Metals сочетает в себе национальное присутствие с новейшими технологиями производства и обработки, а также с самыми инновационными решениями для обслуживания клиентов.

Свяжитесь с нами сейчас

21 Виды балок в строительстве [PDF]

🕑 Время чтения: 1 минута

В строительстве зданий и сооружений используются различные виды балок. Это горизонтальные элементы конструкции, выдерживающие вертикальные нагрузки, поперечные усилия и изгибающие моменты. Балки передают нагрузки, действующие по их длине, на их конечные точки, такие как стены, колонны, фундаменты и т. д.

В этой статье будут обсуждаться различные типы балок, используемых в строительстве, в зависимости от их способа поддержки, формы поперечного сечения ( профиль), длина и материал.

Содержание:

• Типы балок в конструкциях
• 1. Просто поддержанный луч
• 2. Фиксированный луч
• 3. Консольный балок
• 4. Непрерывная луча
• 5. ПРИБОРЛЕННЫЙ бетон
• 6. СТАЛЬНЫЙ
• 7. Балка деревянная
• 8. Балка составная
• 9. Балка прямоугольная
• 10. Балка таврового сечения
• 11. Балка Г-образного сечения
• 12. Балка изогнутая
• 0013 14. Коническая луч
• 15. Статически определяющий луч
• 16. Статически неретинированный луч
• 17. Чистовой бетонной луче
• 18. Сборский бетон
• 19. БЕЗОННАЯ БЕМНАЯ БЕМНА
• 20. ГЛАВНАЯ БЕМА
• .
• 21. Балка
• Часто задаваемые вопросы по различным типам балок в конструкциях

Типы балок в конструкциях

Существуют различные типы балок, которые классифицируются на основе следующих условий

1. на основе условий поддержки
2. на основе строительных материалов
3. на основе форм поперечного сечения
4. на основе геометрии
5. на основе условия равновесия
6. на основе метода строительства
7. Другие
5

9000 2 9014 9013 9014 9013 9014 9013 9013 9014 9013 9013 9013 9014 9013 9013 9013 9013 9013 9013 9014 9000 2 9014 9000 2 9014 9000 2 9999999999999999999999999999 гг.

1. Свободно поддерживаемая балка

Это один из самых простых конструктивных элементов, оба конца которого опираются на опоры, но могут свободно вращаться. Он содержит шарнирную опору на одном конце и роликовую опору на другом конце. В зависимости от заданной нагрузки он выдерживает сдвиг и изгиб.

Рис. 1: Свободно поддерживаемая балка
2. Фиксированная балка

Она поддерживается с обоих концов и фиксируется для сопротивления вращению. Его еще называют встроенной балкой. Неподвижные концы создают моменты, отличные от реакций.

Рис. 2: Неподвижная балка
3. Консольная балка

Если балка закреплена на одном конце и свободен на другом конце, она называется консольной балкой. Балка распределяет нагрузку обратно на опору, где она подвергается воздействию момента и напряжения сдвига. Консольные балки позволяют создать эркер, балконы и некоторые мосты.

Рис. 3: Консольная балка
4. Неразрезная балка

Неразрезная балка имеет более двух опор, распределенных по всей ее длине.

Рис. 4: Неразрезная балка

На основе строительных материалов

5. Железобетонные балки 

Изготавливается из бетона и арматуры, как показано на рис. 5. Иногда железобетонная балка скрыта в железобетонных плитах и это называется скрытым лучом или скрытым лучом

Рис. 5: Железобетонная балка
6. Стальные балки 

Изготовлены из стали и используются в различных целях.

Рис. 6: Стальная балка
7. Деревянная балка

Деревянная балка изготовлена ​​из древесины и использовалась в прошлом. Однако применение такого бруса в строительстве в настоящее время значительно сократилось.

Рис. 7: Деревянная балка
8. Составные балки 

Составные балки изготавливаются из двух или более различных материалов, таких как сталь и бетон. На рис. 8 показаны различные допустимые поперечные сечения составной балки.

Рис. 8: Составная балка

На основе форм поперечного сечения

Доступно несколько форм поперечного сечения балок, которые используются в различных частях конструкций. Эти балки могут быть изготовлены из железобетона, стали или композитных материалов:

Железобетонные формы поперечного сечения включают:

9. Прямоугольная балка 

Этот тип балки широко используется в строительстве железобетонных зданий. и другие структуры.

Рис. 9: Железобетонная балка прямоугольного сечения
10. Балка таврового сечения

Этот тип балки в основном изготавливается монолитно с железобетонной плитой. Иногда для увеличения прочности бетона на сжатие строится изолированная тавровая балка.

Кроме того, перевернутая тавровая балка также может быть изготовлена ​​в соответствии с требованиями нагрузки.

Рис. 10: Т-образная балкаРис. 11: Перевернутая тавровая балка
11. Балка L-образного сечения 

Этот тип балки выполнен монолитно с железобетонной плитой по периметру конструкции, как показано на рис. 10.

Профили стальных поперечных сечений включают:

Существуют различные формы поперечного сечения стальных балок. Каждая форма поперечного сечения обеспечивает превосходные преимущества в данных условиях по сравнению с другими формами.

Квадратная, прямоугольная, круглая, I-образная, T-образная, H-образная, C-образная и трубчатая формы являются примерами балок поперечного сечения, изготовленных из стали.

Рис. 12: Формы поперечного сечения стальных балок

На рис. 8 показаны различные типы балок на основе форм поперечного сечения, изготовленных из композитных материалов .

На основе геометрии

12. Прямая балка

Балка с прямым профилем, и большинство балок в конструкциях являются прямыми балками.

Рис. 13: прямая балка
13. Изогнутая балка

Балка с изогнутым профилем, например, в случае круглых зданий.

Рис. 14: Изогнутая балка
14. Коническая балка

Балка с коническим поперечным сечением.

Рис. 15: Коническая балка

5. На основе условия равновесия

15. Статически детерминированная балка

Для статически детерминированной балки для решения реакций можно использовать только условия равновесия. Количество неизвестных реакций равно количеству уравнений.

Рис. 16: Статически неопределимая балка
16. Статически неопределимая балка

Для статически неопределимой балки условий равновесия недостаточно для решения реакций. Таким образом, анализ этого типа балки более сложен, чем анализ статически определимых балок.

Рис. 17: Статически неопределимая балка

На основе метода строительства

17. Балка из монолитного бетона 

Этот тип балки сооружается на строительной площадке. Итак, сначала закрепляют формы, затем заливают свежий бетон и дают ему затвердеть. Затем будут наложены нагрузки.

Рис. 18: Залитая на месте балка
18. Сборная железобетонная балка

Этот тип балки изготавливается на заводах. Таким образом, условия строительства более контролируемы по сравнению со строительством на месте. Следовательно, качество бетона балки будет выше.

Могут быть изготовлены различные формы поперечного сечения, такие как тавровая балка, двойная тавровая балка, перевернутая тавровая балка и многие другие.

Рис. 19: Сборная железобетонная балка
19. Предварительно напряженная бетонная балка

Предварительно напряженная бетонная балка изготавливается путем натяжения прядей перед приложением нагрузки к балке. Предварительно напряженная бетонная балка и предварительно напряженная бетонная балка представляют собой разновидности предварительно напряженной бетонной балки.

Рис. 20: Балка из предварительно напряженного бетона

Прочие 

20. Глубокая балка 

Глубокая балка имеет значительную глубину, как показано на рис. 21, а отношение ее чистого пролета к глубине меньше четырех, согласно коду ACI. Существенная нагрузка передается на опоры силой сжатия, сочетающей нагрузку и реакцию. Следовательно, распределение деформации больше не считается линейным, как в случае с обычными балками.

Рис. 21: Глубокая балка
21. Балка

Балки, воспринимающие большие нагрузки, обычно используются стальные профили.

Рис. 22: Балка

Часто задаваемые вопросы о различных типах балок в конструкциях

? Что такое балки в строительстве?

Балки представляют собой горизонтальные конструктивные элементы, способные выдерживать вертикальные нагрузки, силы сдвига и изгибающие моменты. Они передают нагрузки, действующие по их длине, на их конечные точки, такие как стены, колонны, фундаменты и т.