Балка двутавровая

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.

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.

Двутавровая балка – один из видов металлического профиля, как правило, изготавливаемый из углеродистой и низколегированной стали. Находит широкое применение в строительстве, так как обладает высочайшими показателями жесткости и прочности.

Калькулятор веса двутавровой балки от сервиса KALK.PRO позволяет рассчитать массу металлопроката на основании известных параметров сортамента и его длины. Алгоритм программы основан на табличных значениях ГОСТ 8239-89 «Двутавры стальные горячекатаные», ГОСТ 26020-83 «Двутавры стальные горячекатаные с параллельными гранями полок».

В расчетах используются все возможные серии двутавровых балок, такие как 12, 14, 16, 18, 20, 30, 25б1, 30б1 и т.д. При необходимости, вы сразу же можете воспользоваться марочником металлов или заглянуть в ГОСТы, в соответствующих вкладках инструмента.

По умолчанию считается вес 1 метра двутавровой балки.

Рассчитать вес двутавра

  1. Выберите тип металла (по умолчанию Сталь).
  2. Подтвердите тип сортамента – Балка / Двутавр.
  3. Выберите способ расчета – Расчет веса.
  4. Выберите тип балки – Двутавр нормальный / С уклоном полок / Широкополочный / Колонный / Сварной / Дополнительной серии.
  5. Укажите серию балки.
  6. Введите длину металлопроката L, м.

Перевод балки из тонн в метры

  1. Выберите тип металла (по умолчанию Сталь).
  2. Подтвердите тип сортамента – Балка / Двутавр.
  3. Выберите способ расчета – Расчет длины.
  4. Выберите тип балки – Двутавр нормальный / С уклоном полок / Широкополочный / Колонный / Сварной / Дополнительной серии.
  5. Укажите серию балки.
  6. Введите вес металлопроката W, кг.

Формула расчета веса двутавра

Вес двутавровой балки, также можно рассчитать классическим способом вручную – для это необходимо подставить значения из таблиц ГОСТ в простую математическую формулу:

Формула расчета веса двутавра: m = ρ × (2 × b × t + (h — 2 × t) × s) × L

  • h – высота балки;
  • t – толщина полки;
  • b – ширина полки;
  • s – толщина стенки;
  • ρ – плотность металла;
  • L – длина проката.

Балка двутавровая – Размеры и вес (таблица)

Для определения размера и веса двутавра используют таблицы из государственных стандартов и стандарта ассоциации предприятий продукции черной металлургии. Для обозначения типов стальных балок с уклоном внутренних граней используют ГОСТ 8239-89 «Двутавры стальные горячекатаные», для двутавров с параллельными гранями – ГОСТ 26020-83 «Двутавры стальные горячекатаные с параллельными гранями полок». В последнем нормативном документе, также используются обозначения:

  • Ш – широкополочный;
  • К – колонный;
  • Б – нормальный;
  • Д – дополнительной серии.
Читайте также  Кристаллическая решетка мартенсита

Двутавровая балка с уклоном внутренних граней полок

Изготовление этой продукции регламентируется двумя стандартами. ГОСТ 8239-89 определяет сортамент продукции повышенной и обычной точности прокатки с уклоном граней не более 12%.

Таблица размеров и веса 1 м двутавра по ГОСТу 8239-89

Номер профиля Высота стенки, h, см Ширина полки, b, мм Толщина стенки, s, мм Толщина полки, t, мм Масса 1 м, кг
10 10 55 4,5 7,2 9,46
12 12 64 4,8 7,3 11,5
14 14 73 4,9 7,5 13,7
16 16 81 5,0 7,8 15,9
18 18 90 5,1 8,1 18,4
20 20 100 5,2 8,4 21,0
22 22 110 5,4 8,7 24,0
24 24 115 5,6 9,5 27,3
27 27 125 6,0 9,8 31,5
30 30 135 6,5 10,2 36,5
33 33 140 7,0 11,2 42,2
36 36 145 7,5 12,3 48,6
40 40 155 8,3 13,0 57,0
45 45 160 9,0 14,2 66,5
50 50 170 10,0 15,2 78,5
55 55 180 11,0 16,5 92,6
60 60 190 12,0 17,8 108,0

Выпуск двутавра специального назначения регламентируется ГОСТом 19425-74. Балки серии М, используемой для устройства подвесных путей, имеют угол уклона внутренних граней полок не более 12%, серии С, предназначенной для армирования стволов шахт, – не более 16%.

Таблица размеров двутавра специального назначения по ГОСТу 19425-74

Номер профиля Высота стенки, h, см Ширина полки, b, мм Толщина стенки, s, мм Толщина полки, t, мм Масса 1 м, кг
18М 18 90 7 12 25,8
24М 24 110 8,2 14 38,3
30М 30 130 9 15 50,2
36М 36 130 9,5 16 57,9
45М 45 150 10,5 18 77,6
14С 14 80 5,5 9,1 16,9
20С 20 100 7 11,4 27,9
20Са 20 102 9 11,4 31,1
22С 22 110 7,5 12,3 33,1
27С 27 122 8,5 13,7 42,8
27Са 27 124 10,5 13,7 47
36С 36 140 14 15,8 71,3

Размеры и вес двутавровых балок

Масса и габариты двутавровой балки соответствует ГОСТ 8239-89. Высота их бывает следующая: 10 см, 12 см, 14 см, 16 см, 18 см, 19 см, 20 см, 24 см, 27 см, 30 см, 36 см, 45 см (см. таблицу). Качественный прокат имеет очень малую погрешность, что необходимо учитывать при покупке данных изделий. В зависимости от точности размеров и веса на 1 м двутавры классифицируются как высокоточные изделия – А и обычной точности — В.

Соответствуя сортаменту, двутавры могут быть длиной от 4 до 13 м:

  • мерной длины (размер двутавра по длине);
  • кратной мерной длины (6 метров и 12 метров двутавра в одной пачке);
  • мерной длины с остатком до 5% массы всей партии;
  • немерной длины.

Многие задаются вопросом, каким должен быть вес двутавра. Значение веса двутавровой балки можно рассчитать по формуле:

где g = 9.81 m/c2 — ускорение свободного падения, m – удельный вес погонного метра балки.

ГОСТ 8239-89 является регламентом размеров и веса двутавровой балки, созданный, чтобы не возникало недопонимания. В этом основном документе можно ознакомиться с техническими требованиями, правилами приемки, способами испытания, маркировкой, хранением, упаковкой и точным весом готового изделия.

Таблица отражает размер двутавра, теоретическую массу балки, то есть вес за погонный метр. При этом не стоит забывать, что вес двутавровой балки указывается на 1 погонный метр с уклоном внутренних граней 6-12%. У каждого производителя имеются свои специальные таблицы двутавров. В них содержится информация о необходимых параметрах продукции, методе производства, толщине стенок, технических характеристиках, массе, марке металлопроката, из которого он производится.

Согласно условным обозначениям можно определить следующие параметры:

  • h – высота самого изделия;
  • b – ширина полок;
  • S – толщина стенок;
  • t – средняя толщина полок.

Двутавровые балки делятся на нормальные (Б–25 Б1), широкополочные (30Ш1), колонные 30К2 и т.д. Балки начинаются от Н-100 мм, до Н-1000 мм. Если Н двутавра превышает эти значения, или меньше, то они производятся только по спецзаказу. Величиной балки является расстояние, разделяющее ее крайние полки.

Разные размеры двутавровых балок соответствует разнице погонного метра одной балки и количеству метров в одной тонне. В соответствии с номером профиля рассчитывается общий вес металлопроката, при условии, что известен вес 1 м проката. При массе балки 45 и весе погонного метра 66,5 кг, имеет длину в тонне 15,04 м.

Виды двутавров

Сортамент двутавровой балки следующий:

  • горячекатаные двуполочные. Такие изделия изготавливаются по европейским стандартам с параллельными гранями. Благодаря наличию широких полок граней изделие приобретает дополнительную прочность. Метод горячей прокатки уменьшает трудоемкость процесса, поэтому и стоимость ее вполне демократична и доступна разной категории населения. Наиболее распространенная область их применения – это каркасное и крупнопанельное строительство, машиностроение, судостроение;
  • горячекатанные нормальные. Такие балки применяются наиболее часто и подходят для всевозможного строительства при разной степени нагрузки. Приобретение двутавровой балки считается наиболее целесообразным для строительства металлоконструкций, чем использование громоздкого листового металла и уголков;
  • горячекатаные с уклоном внутренних граней. Чаще всего такие изделия применяются при нагрузке, создающей поперечный изгиб. Это помогает создать максимальную степень жесткости по горизонтальной оси. Для их изготовления применяется обычная углеродистая сталь.

На сегодняшний день двутавровые балки можно приобрести у разных производителей, но при этом их качество весьма различается. При покупке изделия следует обращать внимание на качество сырья, из которого изготовлена балка.

Вторым немаловажным фактом является цена за метр квадратный. При сопоставлении этих двух критериев можно будет выбрать действительно качественную подходящую продукцию.

К наиболее распространенным классификациям двутавров относится:

Двутавр 20. Основной областью его использования является строительство больших несущих элементов, а также возведение перекрытий. Кроме этого данный вид балок применяется при армировании бетонных изделий. Распространение эти изделия получили при железнодорожном строительстве, а также создании автомобилей. При наличии горизонтальных нагрузок они проявляют себя как стойкие к прогибанию и различного рода скручиванию. При необходимости распределения вертикальных нагрузок применяются другие виды балок, так как этот двутавр не может в полной мере обеспечить жесткость.

Двутавр 14. Применяется в гражданском и промышленном строительстве. С его помощью можно эффективно распределить нагрузки.

Двутавр 16. Применяется в области строительства при необходимости укрепления строительные конструкций.

Двутавр 30. Часто применяется в строительстве и возведении опор и дополнительных технических перекрытий для всего здания. Его характеристики обеспечивают надежность и прочность всего здания. Кроме этого они используются и как направляющие для тяжелой подъемной техники.

Двутавр 24. Применяется для укрепления элементов конструкции зданий выполненных из бетона. Такой двутавр имеет вид буквы Н, а цифра 24 указывает на расстояние между его полками или между двумя внешними гранями двутавра. Он производится из низколегированной или углеродистой стали.

Двутавр 25К1. Применяется в гражданском и промышленном строительстве. Он подходит для возведения различных металлоконструкций.

Читайте также  Твердость по роквеллу таблица

Двутавр 40. Главная цель его использования – строительство помещений, складов и стадионов. Широкое распространение данный вид двутавровой балки получил при строительстве мостов. Его использование в горнодобывающей промышленности предусматривает укрепление и армирование стволов шахт или строительство вагонов.

Это описание лишь нескольких видов двутавров, но на самом деле их намного больше. В зависимости от вида и особенностей конструкции они часто применяются в строительстве. Благодаря их использованию при строительстве частных домов во многих городах с их помощью возводятся надежные и крепкие здания, способные прослужить долгие столетия.

Область применения

Сортамент двутавра строго регламентируется государством, выступая в роли единого норматива, обязательного для всех производителей. Данный строительный материал является легким за исключением нескольких видов, что позволяет его без труда перевозить. Стоимость металлопроката не слишком высока, что является большим плюсом. Работать с этим материалом достаточно легко. Его монтаж осуществляется путем сварки или крепления с помощью болтов и заклепок.

Двутавровые балки используются при строительстве домов, строений по каркасной технологии. Благодаря незначительной массе они используются при монтаже помещений мансардного типа, стропильных систем любого типа.

С их помощью осуществляется монтаж домов, сделанных из натурального дерева, лестничных пролетов. Тавровая балка – это металлопрокат, без которого невозможно представить современное строительство.

Выбор двутавровой балки зависит от типа проекта и осуществляется на стадии его разработки. При этом обязательным является расчет балок по несущей способности с учетом установленных размеров профиля предварительно. Выбор ее параметров зависит от типа опоры для каждого отдельного элемента конструкции, предусмотренного проектом. Основным параметром является ширина опорного элемента. В зависимости от нее, рассчитываются все остальные показатели.

Выполняя расчет общей нагрузки, обязательно нужно учитывать нагрузки на перекрытие постоянные и временные. Они воспринимают нагрузку от поперечного воздействия, которое отражается на стенах, колоннах и прочих опорах одновременно.

Деревянный двутавр, который является аналогом стального, применяется в каркасном домостроении. В последнее время его начали применять в оформлении интерьера, как элемента дизайна. В данном направлении он себя зарекомендовал очень и очень хорошо.

Цена двутавровой балки 25Б1, изготовленной способом горячей прокатки, будет больше, чем сварной. Последний вид изделий производится на основании ГОСТ 19425-74. Второй вариант сокращения затрат предполагает использование среднеуглеродистой стали. Однако в таком случае снижается текучесть, прочность и жесткость, но повышается способность воспринимать статическую длительную нагрузку.

Купить балку двутавровую 25Б1 можно изготовленную по специальному заказу, что позволяет получить профили, устойчивые к агрессивным средам. Для этого используется сталь 12Х2МА, 12Х2Н4А и другие. В наименовании числа указывают на содержание компонентов состава. Производство осуществляется по Госстандарту 4543-71.

Лидирующими заводами по изготовлению балок 25Б1 в РФ являются ОАО «ЧМК», ОАО «НТМК», Северсталь. Они выполняют требования ГОСТ 7566 по маркировке, упаковке, транспортировке и хранению.

Стоимость нового изделия составляет 46-58 тыс. руб. за тонну. Разброс цен обусловлен разнообразием материалов для изготовления, способом доставки и затратами на хранение.

Купить двутавр 25Б1 б/у можно минимум за 32 тыс. руб. за тонну.

ГОСТ двутавровой балки регламентирует ее производство с разными параметрами. ГОСТ 8239-89, ГОСТ 535-88 и ГОСТ 19281-89 относят к основным регламентирующим документам. Для определенных видов балок имеются другие ГОСТы и ТУ, указывающие на соответствие производства определенным требованиям.

Горячекатаный двутавр 10 с уклоном внутренних граней полок

ГОСТ 8239-89 регламентирует производство двутавра номер 10 с уклоном внутренних граней полок, угол уклона находится в диапазоне – 6-12%. Утолщения во внутренних углах обеспечивают повышенные характеристики прочности и жесткости.

Основные области применения этой металлопродукции:

  • строительство зданий различного назначения – устройство перекрытий и покрытий зданий, изготовление ферм;
  • дорожное строительство;
  • мостостроение;
  • изготовление и монтаж опорных металлоконструкций.

Различия между горячекатаной и сварной продукцией

  1. Сделанные методом раскатки металла (горячекатаные).
  2. Сделанные методом сваривания.

Какие различия между ними? Начнем с того, что первая группа является абсолютно монолитной. Это позволяет изделиям выдерживать большие нагрузки. А вот сварные профили делаются из 3 частей, сваренных друг к другу (2 полки и стенка). А вот и другие отличия:

  • максимальная высота горячекатаных изделий составляет 60 см, в то время как сварные конструкции могут иметь размер от 2 до 4 м;
  • профили, сделанные методом горячей катки, обладают строгим соотношением размеров (полка и стенка). Это касается ширины и высоты стенок. Нестандартная горячекатаная продукция по ГОСТу не производится. А вот что касается сварных изделий, то они могут быть сделаны любого типоразмера. Благодаря этому расход металла при создании уменьшается, а прочностные характеристики – нет.

Расчет веса и стоимость

В случае необходимости теоретического расчета веса двутавровой балки, нужно обратиться к таблице в ГОСТе или в справочнике.

Шапка таблицы имеет такой вид:

Номер балки Размеры балки Масса 1м, кг Метров в тонне
h, высота b, s t

Руководствуясь справочником и такой таблицей, очень просто вычислить вес балки. Единственное, необходимо помнить о том, что вес указан на один погонный метр, это означает – полученное значение с таблицы умножить на количество метров расчетного изделия.

Расчет нагрузки

Расчетную нагрузку балки определяют еще задолго до покупки изделия. Ведь очень важно перед проектированием строительства правильно произвести все расчеты, учитывая назначение опорной балки.

После определения с номером и видом двутавра, можно произвести теоретический расчет несущей нагрузки балки.

Первым делом необходимо учесть все виды будущих нагрузок, таких как:

  1. Нагрузка от перекрытия, постоянная (образуются по итогу строительства) и временная (обусловлена сезонностью и регионом расположения конструкции), затем выбранный параметр суммируется с весом самой балки. Эти вычисления производят в перерасчете на один метр погонный.
  2. Полученный результат умножается на коэффициент надежности, руководствуясь ГОСТом 8239 – 89.
  3. Вследствие полученной нагрузки определяется момент сопротивления, согласно таблице расчетных значений ГОСТа 8239 – 89.
  4. Исходя из определенного момента сопротивления, находят нужный соответствующий номер двутавра из приведенного сортамента ГОСТ 8239 – 89.

Для перестраховки, инженера рекомендуют делать выбор номера двутавра в таблице на два порядка выше, так в дальнейшем нужно будет вычитывать величину прогиба балки.

Стоимость на двутавры рассчитывается исходя из выбора сырья и метода производства, приложенных энергозатрат и трудозатрат.

В связи, с нестабильной ситуацией на мировом рынке, стоимость на такой вид металлопроката постоянно варьируется в пределах от 500 до 600 $ США за тонну. Но это не приостанавливает производство двутавровых балок разного сортамента, ведь в современном мире это изделие является незаменимым во всех сферах деятельности.