Сортамент стальных двутавров — таблица, ГОСТ

Сортамент стальных двутавров — таблица, ГОСТ

Среди многообразия видов металлопроката двутавр обладает наиболее отличительными особенностями. Это касается как надежности, так и цены. Строительство, вагоностроение и производство спецтехники – все эти отрасли являются активными потребителями данного профиля. Не говоря уже о мостостроении, на которое приходится около 50% всего выпускаемого двутавра. Но что послужило этому причиной? Какие типоразмеры входят в стандартный сортамент двутавров? На что следует обратить внимание при выборе размера профиля? Обо всем этом Вы узнаете прочитав статью ниже.

Двутавр. Виды и применение. Материалы и производство. Особенности

Двутавр, или двутавровая балка – вид металлопроката с Н-образной формой поперечного сечения. Форма изделия делает его устойчивым к высоким нагрузкам. Благодаря этому материал используется в строительной сфере в качестве несущего элемента, к примеру, при укладке перекрытий.

Размеры и свойства

Длина двутавровой балки бывает в пределах 3, 6 и 12 м. На металлобазах и в строительных магазинах возможна порезка на другие ходовые размеры. Двутавры благодаря форме имеют самую высокую удельную прочность среди всего строительного фасонного металлопроката. Это обусловлено наличием двух широких ребер жесткости. Они эффективно работают в обе стороны. Благодаря этому балка из двутавра при одинаковом весе на погонный метр, к примеру, со швеллером, согнется при гораздо большей нагрузке.

Высота балки может составить 100-1000 мм, ширина полок 55-400 мм. Столь широкий диапазон размеров вызван обширностью использования двутавра в строительстве. По уровню жесткости и прочности двутавровая балка может приравниваться к монолитному бруску металла аналогичного размера. При этом ее масса как минимум в 10 раз ниже. Благодаря меньшему весу ее легче транспортировать, укладывать в конструкции, она стоит дешевле.

Сфера применения

Двутавровые балки рассчитаны на нагрузку на изгиб и сжатие. Их применяют как при строительстве металлокаркасных сооружений, так и армирования кладки, бетона. Наличие двутавра предотвращает не равномерную усадку, образование трещин кладки, сдвига здания.

Двутавры нашли применение в каркасной технологии строительства деревянных домов. Балки используются в качестве ростверка под столбчатый фундамент. Они объединяют столбы в единое основание, поверх которого собирается каркасное строение уже из дерева. Двутавр полностью исключает прогиб основания в местах большей нагрузки. Давление строения распределяется равномерно по всем столбам.

Разбор сечения

Промышленностью производятся различные двутавровые балки Н-образного сечения, отличающиеся между собой по ряду параметров. Для оценки из качеств берутся во внимания размерные показатели отдельных поверхностей профиля, а также расчетные данные.

Они обозначаются латинскими буквами:
  • h — высота.
  • b — ширина.
  • s — центральное сечение.
  • t — сечение полки.
  • r — радиус.
  • A — площадь сечения поперечного среза.
  • Jx, Jy — моменты инерции.
  • Wx, Why — моменты сопротивления.
  • is, it — радиусы инерции.

Касаемо размерных показателей и толщины сечения, то эти параметры вполне понятны. Они измеряются в миллиметрах. Естественно чем шире и толще поверхности, тем крепче балка. Однако на жесткость и прочностные параметры влияют не только размеры, но и металл, из которого сделан двутавр. Два одинаковых по размеру изделия из разных сталей поведут себя при нагрузке по-разному. Чтобы их различать, также введены расчетные показатели: момент сопротивления и момент инерции. Эти величины показывают уровень сопротивляемости балки к деформации. То есть, при какой нагрузке та согнется. Оба показателя крайне важны при строительстве. Ориентируясь на них в проекте можно определить количество балок под ту или иную нагрузку.

Виды двутавра по форме сечения
Для разных строительных задач осуществляется производства двутавра с особенными формами торцевой части. По этому критерию балки разделяют на 4 вида:
  • С уклоном полок.
  • Обычный.
  • Широкополочные.
  • Колонные.

Балки с уклоном полок имеют внутренний скос на 8-10 градусов. Такое сечение обеспечивает прокат максимальными показателями прочности и жесткости. Он используется при строительстве, где подразумевается многотонная нагрузка.

Обычный двутавр имеет строго параллельные между собой полки. Угол между ними и центральной частью профиля составляется 90 градусов. Это незначительно, но снижает стойкость изделия к нагрузкам, и соответственно стоимость металлопроката. Такой материал принято обозначать в технической документации буквой «Б». Его используют для сооружения менее нагруженных конструкций. Применение нормального двутавра для проектов, где по расчетам должна использоваться балка «А», запрещено с уклоном полок.

Широкополочная двутавровая балка отличается более широкими полками. Их размер больше в 1,5 раза, в сравнении с нормальным прокатом. Это способствует увеличению жесткости и стойкости к нагрузкам на 40%. Широкополочная балка маркируется буквой «Ш».

Колонные двутавры являются самыми прочными, поскольку имеют еще более расширенные полки. Это способствует увеличению их прочности и жесткости на 100%. Материал может использоваться в качестве несущей конструкции перекрытия, так применяться как стоечный профиль при сооружении масштабных металлоконструкций.

Как делается двутавр
Двутавровая балка производится по двум технологиям:
  • Горячего проката.
  • Сварки.

Сложная форма сечения не позволяет изготавливать двутавровый профиль методом холодного проката. Ни один тип стали при столь сильной деформации не способен сохранить целостность. Большинство балок являются горячекатаными. Стальная заготовка разогревается докрасна и прокатывается через систему вальцов. Как следствие она деформируется, укатываясь до Н-образного сечения.

Производство методом горячего проката делает металл внутри двутавра не напряженным. Его структура изначально не стремится согнуться в сторону. Это во-первых снижает риск его прогиба под нагрузкой, а во вторых, минимизирует перелом при критической перегрузке.

Сварной двутавр составляется из 3-х полос. Они в свою очередь изготавливаются горячим прокатом и подгоняются под строгие размеры. Две узкие полосы используются в качестве полок, а одна широкая применяется как основа. Полосы свариваются между собой электросваркой под флюсом. Это дает очень прочное соединение, но уступающее по крепости горячему прокату, являющемуся полностью монолитным.

Материалы изготовления
Двутавровая балка может изготавливаться из разных типов сталей:
  • Углеродистые.
  • Строительные.
  • Низколегированные.
  • Для мостостроения.

Углеродистые стали применяются для изготовления 80% двутавра представленного на рынке. Их популярность обусловлена простотой обработки, и оптимальным соотношением затрат на производство, и получаемой прочностью. Они имеют нормальные показатели стойкости к температурным колебаниям, отличаются умеренной скоростью коррозии.

Строительные стали представлены марками С235, С245 и С255. В них присутствует гораздо меньше примесей, что способствует большей устойчивости к нагрузкам, в частности деформации или слому. Их применяют для строительства тяжелых несущих конструкций.

Низколегированные прокатные стали отличаются большей устойчивостью к динамическим нагрузкам. Это делает возможным их использовать при кораблестроении, для изготовления вертолетных площадок и прочих конструкций, на которые может оказываться резкое давление.

Стали для мостостроения применяются для изготовления двутавра особенно ответственных конструкций. Они выдерживают максимальное количество циклов динамической нагрузки. Кроме мостов, их применяют для армирования небоскребов. Такой двутавр служит долго и надежно. Также для него характерна замедленная коррозия.

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.

Читайте также  Стропила односкатной крыши

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.

Стандарты двутавров

Данный вид прокатного профиля производится преимущественно в стандартном исполнении, но также может иметь и произвольные размеры поперечного сечения.
Производство двутавровых профилей стандартного типа регламентируется следующими сортаментами прокатной стали:

  • Двутавры стальные горячекатаные с уклоном внутренних граней полок устанавливаются ГОСТ 8239-89 (СТ СЭВ 2209-80);
  • Двутавры стальные горячекатаные с параллельными гранями полок — ГОСТ 26020-83.

Изготавливаются они, как правило, горячей прокаткой из стали, что обеспечивает практически одинаковое сопротивление, как растяжению, так и сжатию противоположных слоев сечения.

Изготовление двутавровых балок.

Изготовление двутавровой балки осуществляется в несколько шагов. Предварительно стальной лист разрезают на полосы необходимой длины и ширины. Далее, на фрезерном станке обрабатывают кромки для лучшей проварки шва. Заготовку зажимают и позиционируют на специальном гидравлическом стане. Следующим этапом двутавр сваривают под флюсом двумя комплектами сварочных головок на сварочном станке. С помощью автоматов привариваются поясные швы, ребра жесткости привариваются вручную, иногда – полуавтоматом. В случае, когда поясные швы сваривают вручную, процесс сборки претерпевает изменения. В пояс нижней части балки устанавливают вертикальную стенку, а уже потом ребра жесткости. Их зажимают и монтируют пояс в верхней части. Вся конструкция фиксируется хомутами и приваривается.

В финале сборка конструкции происходит либо в специально кондукторе, либо с помощью хомутов и прихваток.

Для последующего лучшего нанесения лакокрасочного покрытия, готовое изделие обрабатывается дробеструйной установкой, которая удаляет грязь, ржавчину, масленый налет.

Стыковка двутавровых балок происходит по следующему сценарию: сначала частично заваривают швы поясов в обеих сторонах от стыка, потом свариваются вертикальные стенки, два пояса (сначала заваривают тот, что идет на растяжение, потом тот, который идет на сжатие). Завершая процесс, сваривают те участки, которые были не затронуты вначале работы.

Сварная конструкция, имея относительно малый вес (на треть легче аналогичной ей по размерам прокатной), превосходит ее по прочностным и свойствам и устойчивости к разного вида нагрузкам. Сварная балка отличается сниженной металлоемкостью, а следовательно и сниженной себестоимостью, что является преимуществом перед прокатной конструкцией.

Маркировка двутавровой балки, согласно ГОСТам

Изделия Н-образного профиля маркируют следующим образом:

  • две начальные цифры означают высоту профиля в сантиметрах;
  • буквенный индекс указывает вид профиля в соответствии с шириной полки – «Б», «Ш», «К».

Маркировка сварного двутавра обычно содержит:

  • шифр производителя;
  • размеры поперечного сечения в мм: высота х толщина стенки, ширина х толщина полки;
  • катет в мм и конструкция поясных швов обозначаются буквами – «О» (односторонний шов), «Д» (двусторонний), «П» (с полным проваром стенки);
  • в скобках указывается тип прокатного двутавра, на замену которому изготовлен сварной аналог, этот параметр является необязательным в маркировке;
  • шифр нормативного документа, которому отвечает сварной профиль.

Пример обозначения – ДЗТ 174х8 200х12 6О (20К2) ДСТУ БВ.2.6.-75:2008, где:

  • шифр предприятия – ДЗТ;
  • стенка сечением – 174х8 мм;
  • полка сечением – 200х12 мм;
  • поясной шов односторонний с катетом 6 мм;
  • изделие по размерам аналогично прокатному двутавру 20К2;
  • нормативный документ – ДСТУ БВ.2.6.-75:2008.

Балка двутавровая – это изделие сортового проката, изготовленное из профильной стали. Двутавровые балки неслучайно имеют сечение в виде буквы «Н», такая форма придает конструкции дополнительную жесткость. Особенности двутавра в том, что он может принимать большие нагрузки, чем швеллер или стальной уголок.

Двутавры изготовляются из низколегированной или углеродистой стали. Изделия из углеродистых марок стали чаще всего применяются для создания внутренних перекрытий, которые защищены от неблагоприятных погодных явлений. Двутавры из низколегированных марок применяются при строительстве наружных конструкций, а также конструкций с повышенными требованиями к прочности.

Преимущества двутавровых балок:

  • — прочность;
  • — незначительный вес;
  • — доступная цена;
  • — отсутствие чувствительности к колебаниям температур;
  • — быстрый монтаж;
  • — возможность изготовления балок по индивидуальным чертежам;
  • — возможность использования во всех сферах строительства.

Балка двутавровая металлическая может быть горячекатаной или сварной.

Горячекатаная балка изготавливается из стальной заготовки при помощи горячей прокатки. Сталь подвергают термической обработке и формируют необходимое изделие. Такое изделие отличается монолитностью и прочностью. Из-за отсутствия швов нет необходимости применять к ней дополнительное армирование. Производство прокатной двутавровой балки более выгодно с экономической точки зрения.

Сварная двутавровая балка производится при помощи сварки горячекатаного листа металла, когда отдельные элементы балки (стенка и две полки) соединяются путём сваривания. Такая балка имеет швы на своей поверхности, поэтому обязательным условием ее использования является усиление конструкции ребрами жесткости. Масса сварной балки в несколько раз меньше, чем горячекатаной, поэтому ее использование позволяет снизить вес несущих конструкций, в которых она используется.

Различия сварных и горячекатаных балок:

  • — максимальная высота горячекатаной балки составляет 600 мм, сварной балки 2 – 4 м;
  • — горячекатаная балка двутавровая, размеры которой регламентируются гостом, должна иметь определенные геометрические параметры, тогда как сварная балка может выпускаться любых размеров;
  • — при изготовлении сварных балок можно использовать различные виды стали;
  • — минимизация отходов при производстве сварных балок за счет изготовления изделий требуемой длины.

Балка двутавровая, цена которой зависит от параметров изделия и вида стали, может быть изготовлена по индивидуальному заказу, а также выпущена длиной более 12 метров.

Область применения двутавра, купить двутавр 20, балки перекрытия двутавровые.

Двутавровая балка широко используется в различных сферах промышленного и гражданского строительства, в производстве перекрытий и мостовых сооружений. Балки межэтажных перекрытий также являются разновидностью двутавра.

Чаще всего в строительстве используют следующие виды балок двутавров:

  • балка 20 – применяется в строительстве, в качестве несущего элемента, для возведения перекрытий и армирования бетонных изделий, однако, если требуется распределить вертикальные нагрузки, используют балки, обладающие большей жестокостью;
  • балка 24 – применяется для укрепления конструкции бетонных зданий, при возведении металлоконструкций;
  • балка 25 – используется при возведении различных металлоконструкций и колонн;
  • балка 30 – используется при возведении опор и перекрытий, или же в качестве направляющих для подъемной техники;
  • балка 40 – используется в горной промышленности, при возведении мостов и в строительстве вагонов.

Разновидности двутавра, сортамент, размеры и ГОСТ двутавра.

Балки металлические с параллельными гранями имеют следующую маркировку:

  • К – колонные. Ширина и высота граней таких балок практически одинаковая, эта особенность наделяет их большой устойчивостью к сжатию. Изделия применяются в качестве перекрытий, при строительстве дорожных эстакад, дорог и стоек.
  • Б – нормальные. Изделия этого типа используются как самостоятельный несущий элемент или входят в состав крупных конструкций. Часто такие изделия используются при возведении колонн и опор.
  • Ш – широкополочные балки, применяются в качестве несущих опор и направляющих.
  • У – узкополочные, с шириной полки меньше стандартной. Балки используются при строительстве подвесных путей или в конструкциях рамных каркасов.
    Д – дополнительная серия, ширина полок таких изделий средняя между марками типа Б и Ш.
Читайте также  Какой цвет фасада подойдет к зеленой крыше

Изделия с наклонными гранями делятся на два типа:

  • Обычные, имеющие наклон граней 6–12%. Такие балки не имеют маркировки.
  • М – специальные мостовые (монорельсовые) балки, предназначенные для подвесных конструкций;
  • С – специальные строительные балки, широко используемые в шахтном строительстве.

Под каждое отдельное назначение, существуют различные углы наклона балок.

Еще одна разновидность балок – горячекатаная с полочными параллельными гранями, которая производится высотой от 100 до 1000 мм.

По точности прокатки изделие может иметь профиль высокой (А) или обычной точности (В).

  • немерной длины;
  • мерной длины;
  • краткой мерной длины.

Купить двутавровую балку можно длиной от 4 -12 м, в зависимости от ее назначения.

Технические характеристики изделия, балка двутавровая размеры, вес, ГОСТ

Минимальный размер балки 10 мм, а максимальный 100 мм. Другие размеры балок изготавливаются по согласованию с заводами-поставщиками. Первые цифры в наименовании балки соответствует ее высоте, буквы (Б, К, Ш, У, Д) обозначают вид профиля, далее идут цифры, указывающие размер профиля.

Вес двутавровой балки (1 м) является справочной величиной и вычисляется по номинальным размерам и плотности материала.

Требования ГОСТа для стальных горячекатаных двутавров

Настоящий стандарт определяет стальные горячекатаные Н-образные профили, имеющие параллельные грани. Строго регламентируются данным ГОСТом размеры двутавровой балки. Высота полок изделия находится в пределах 100-1000 мм, а ширина составляет 55-400 мм.

В отличие от габаритов швеллера, изготовленного по ГОСТу 8240-97, сортамент двутавра характеризуется широким диапазоном значений толщины, что находится в промежутке 100-600 мм. Такие двутавры могут быть нормальными – обозначаются маркировкой «Б», широкополочными – «Ш», колонными – «К» и дополнительными – «Д».

Сортамент широкополочных двутавров определяет профили высотой 193-718 мм, которые могут применяться без дополнительного закрепления. Такие изделия используются в качестве основы для укладки железобетонных плит или стального листа.

Данный тип элементов способен выдерживать значительные нагрузки, поэтому его часто употребляют при возведении многоэтажных зданий. Из широкополочных двутавровых балок 50Ш1 выполняют тавровые профили для решетчатых конструкций.

Балки выпускаются следующей длины: мерной, немерной, мерной с отрезком, кратной мерной, кратной мерной с отрезком от 6 до 24 м. Данная величина определяется как максимальное значение длины условного вырезанного профиля с перпендикулярными продольной оси торцами.

Широкополочные двутавровые балки применяются как самостоятельные опорные элементы

Отрезком являются профили параметром не меньше 3 м для изделий с линейной плотностью до 20 кг/м и не менее 4 м – с плотностью выше 20 кг/м. Стандартом допускается производство двутавров, имеющих ограниченную длину, которая находится в пределах немерной, что наиболее характерно для балок 30Ш1.

Швеллер и двутавр: отличия

Достаточно взглянуть на две эти разновидности металлоконструкций: при визуальном сходстве они имеют значительные технические отличия.

Двутавровая балка представляет собой стенку с перпендикулярными полками одинаковой ширины, чаще всего равноудаленными от центра полки.

Швеллер – это профиль, имеющий вид стенки с прикрепленными к ней одной стороной полками. В разрезе он напоминает букву «П».

Эти отличия имеют не только внешнее значение, они также влияют на технические характеристики изделий. Иногда полки швеллера могут быть немного завалены внутрь – такой профиль способен выдержать повышенную нагрузку и обладает большей надежностью, чем стандартный П-образный.

Чем отличается швеллер от двутавра?

  1. Прочностью. Степенью выносливости двутавровые балки значительно опережают швеллера. Это обусловлено наличием двух полок с обеих сторон, благодаря которому изделие обладает большей жесткостью. По прочности один двутавр способен заменить два швеллера. На надежность сооружения также оказывает влияние узел крепления двутавра и швеллера. Это крепление, с помощью которого профиля соединяются между собой, а также крепятся к опорным конструкциям или трубам.
  2. Материалом. Балки с двутавровым сечением изготавливается исключительно из металлов и сплавов с повышенным индексом прочности, в то время как швеллера могут быть в том числе деревянными и алюминиевыми.
  3. Весом. Сравнивая вес швеллеров и двутавров, целесообразно брать за основу изделия с одинаковыми номерами, изготовленные из одного и того же металла. Так, вес стального двутавра среднего размера (№14) – 16,9 кг/пог. м, такого же размера стального швеллера – 12,3 кг/пог. м.
  4. Способом изготовления. Двутавровые балки – сварочные изделия. Их производство занимает несколько этапов – от изготовления заготовок до их сборки и последующей сварки. Реже используется горячекатаные двутавры. Что касается швеллеров, то они могут изготавливаться двумя способами: горячекатаным и гнутым. В первом случае металлическая заготовка нагревается до высокой температуры и при помощи специального станка ей придается требуемая форма. Гнутые швеллера производятся холодным способом – края заготовок в этом случае просто загибаются под нужным углом. Швеллера, угол полок которых Кстати, заказывая строительство склада из металлоконструкций, офисного здания, торгового павильона или центра, в том числе и «под ключ» у нас в ООО «РАМКОН», вы получаете оптимальную смету, отменное качество, возможность оригинального проектирования! Подробнее: https://ramcon.ru/stroitelstvo-iz-metallokonstruktsij.html >>>

Наиболее жесткое соединение дает балка с двутавровым сечение, за ней по степени надежности следуют тавровая и швеллерная балки, последнее место по прочности занимают уголки.