Снижение металлоемкости любой строительной конструкции влечет за собой уменьшение себестоимости объекта. Такого эффекта можно добиться, используя при строительстве стальную двутавровую балку. Это один из видов профилей проката. Н-образное сечение этого материала не только обеспечивает жесткость всей конструкции, но и позволяет снизить нагрузку на ее основание, зафиксировать некоторые элементы.
Теорией и практикой доказано, что балка двутавр самый эффективный и рациональный элемент с поперечной формой сечения, работающей на изгиб.
Двутавровые балки от www.maxima-metall.dp.ua/products/balka-stalnaya.html нашли применение не только в строительстве, но и в вагоностроении, автопроме. С их помощью осуществляется усиление шахтных стволов, сооружаемых арочные и другие навесные конструкции, создаются переправы и мостовые сооружения.
Классификация балочных двутавров
Основу Гостов на металлический двутавр составляют исследования по выявлению рациональных типов и частоты градации фасонных профилей.
Профиль производится путем:
- горячего проката;
- сварка.
Балка горячего проката по форме сечения бывает:
- с уклоном граней полок (классический профиль);
- с параллельными гранями.
Основные типы фасонных профилей с параллельными гранями:
- двутавр нормальный (Б);
- двутавр широкополковий (Ш);
- двутавр колонный (К);
- дополнительная серия (Д).
У классического профиля с повышенной или обычной точностью проката, согласно ГОСТ 8239-89, то есть не более 12% уклон внутренних граней. Он применяется как элемент, работающий на изгиб, а может быть составной частью в сечениях колонн.
Для профилей 4-х основных типоразмеров с параллельными гранями разработан ГОСТ 26020-83, СТО АСЧМ 20-93. Профиль «Б» актуален для колонн решетчатого вида, широкополочные используются в конструкциях, где применяются небольшие колонны, профиль «К» — это колонная балка.
В сортаменте профили маркируются согласно ГОСТ.
Такие параметры, как сопротивление, высота балки, толщина стенки, моменты инерции, ширина полки и радиус изгибов при необходимости можно изучить в ГОСТ. Например, по Госту 8239-89:
Двутавр 10 размеры и масса:
- высота (h): 100 мм;
- (B) ширина: 55 мм;
- (S) толщина стенки: 4, 5 мм;
- (T) толщина полки: 7, 2 мм.
В одном погонном метре масса (m) — 9, 456 кг, в одной тонне метров — 105, 7 г.
Характеристика горячекатаных балок
Основной способ, который применяется для производства двутавров — горячая прокатка. Это способ, при котором температура рекристаллизации металла ниже температуры прокатки, что позволяет получить продукцию с высокой точностью размеров.
Основной недостаток, сопутствующий этому процессу — это наличие окалины, которая образуется на поверхности металла.
Для производства профиля применяются рельсобалочного станки. Это высокоточные дорогостоящие станки, на которых, кроме двутавровых балок, прокатывают швеллер, уголки, рельсы широкой колеи.
В зависимости от конечного результата в качестве заготовок применяют блюми или слябы. Это полупродукт, который является исходным материалом для прокатки на станках, где производится готовый продукт.
На прочность балки влияют:
- длина конструкции;
- форма сечения;
- способ закрепления профиля;
- вид нагрузки;
- Марка стали.
Для изготовления продукции применяется сталь, имеющая маркировку 09Г2С. Эта аббревиатура говорит о том, что в составе металла содержится 0, 09% — углерода, 2% — марганца и менее 1% кремния. Так как суммарно химические добавки не превышают 2, 5% сталь относится к низколегированных металлов. Достоинства этой марки относится механическая прочность, температурная устойчивость, возможность осуществления закалки.