Двутавровая балка в строительной сфере

Двутавровая балка в строительной сфере

Пожалуй, самый известный, широко применяемый в строительной сфере фасонный металлопрокат — это стальной прокат под названием балка двутавровая. Его профильное сечение практически полностью похоже на лежащую боком литеру Н.

Благодаря такому сечению балка может выдерживать довольно большие вертикальные (на изгиб) и боковые нагрузки, а также на сжатие, скручивание и растяжение. То есть ее уникальное сечение позволяет балке работать практически во всех областях.

Описание и назначение

Все двутавровые балки изготавливаются путем проката на специальном прокатном стане в соответствии с нормативами, предписанными ГОСТ, поэтому имеют строго регламентированное сечение и структуру. Используя специальные таблицы, где указан сортамент этих изделий, можно свободно сделать расчет нужных параметров, необходимых для определенной конструкции двутавра.

Металлопрокатная промышленность выпускает много разнообразных видов балочного и колонного двутавра, которые по прочности и экономичности намного выигрывают у аналогичных балок квадратного или прямоугольного сечения, особенно по запасу большой прочности. Поэтому постоянно используются для возведения каркасных металлоконструкций при строительстве больших промышленных предприятий.

Преимущества

1. Выдерживают большие нагрузки практически во всех направлениях;
2. Намного легче сплошных металлических балок, которые имеют такие же характеристики по прочности;
3. Удобны для транспортировки, складирования и монтажа;
4. По сравнению со сплошными стальными балками вес двутавровой балки намного меньше, а значит, и меньше используется металла для ее изготовления;
5. При монтаже можно использовать ручную электродуговую сварку и газосварку;
6. Благодаря особому сечению, когда полки двутавра имеют одинаковый вынос в обе стороны от его центральной стенки, усилия, стремящиеся его скрутить практически минимальные, так как жесткость конструкции обеспечивается со всех его сторон.

Недостатки

1. Недостаточная стойкость против коррозии. Нужно делать специальное антикоррозийное покрытие;
2. Возможна деформация под воздействием высокой температуры;
3. При больших пролетах нужно дополнительно устанавливать опорные элементы в виде колонн.

Геометрические характеристики

1. (H) высота — расстояние между нижними и верхними полками;
2. (B) ширина — поперечная длинна полок;
3. (S) толщина стенки соединяющей верхние полки с нижними;
4. (t) средняя толщина полок — ближе к краю они уменьшаются по толщине, а к центру — увеличиваются, при этом увеличение идет внутрь двутавра. Средняя толщина рассчитывается по формуле B — S / 4 = t;
5. ® радиус закругления в точке примыкания стенки двутавра к его полкам. Благодаря утолщению и радиусному примыканию полок к стенке тавра возрастает его прочность, так как вся нагрузка приходится на его центр. При этом получается некоторая экономия металла, потому что усиление краев верхней и нижней плоскостей не имеет смысла;
6. ® внутренний уклон полок, который идет под прямым углом с расширением к стенке тавра.

От всех перечисленных параметров двутавра зависит его техническая характеристика, поэтому они четко указаны ГОСТом и строго соблюдаются при изготовлении. Двутавры с ровными без утолщения полками также делятся на определенные виды и имеют буквенное обозначение:

1. (Б) — балка нормальная.
2. (Ш) — балка широкополая.
3. (К) — балка колонная.
4. (М) — балка мостовая или монорельсовая.
5. (С) — балка строительная специальная.
6. (Д) — балка дополнительная.

Конструкция двутавра

По конструкции двутавровые балки имеют всего три вида, к которым относятся:

1. Тавры нормальные (обыкновенные);
2. Колонные;
3. Широкополочные.

Первый вид имеет центральное ребро жесткости от 100 до 600 мм. При этом их полки увеличенной толщины — это уменьшает нагрузку на центральное вертикальное ребро тавра от внешних усилий. Жесткость этой конструкции тавра сравнительно невысокая, поэтому обычный двутавр не может превышать длину более 19 м/п.

У широкополочных двутавров соотношение ширины полок к высоте составляет 1 к 2.5 — 1 к 1.16, что обеспечивает балкам высокую устойчивость и дает возможность использовать их как самостоятельную конструкцию. Естественно, что прочность этих балок намного выше обычных.

Самыми прочными из всех двутавров являются колонные балки. У них более мощное сечение, благодаря которому они могут выдерживать колоссальные нагрузки, измеряемые тоннами. Но это свойство, естественно, привело к их увеличению массы, которая намного больше первых двух видов, поэтому они часто используются только для монтажа опорных колон в каркасных конструкциях.

По методу изготовления двутавры делятся на горячекатанные и сварные.

Горячекатаные

Изготавливаются на металлургическом комбинате путем горячей прокатки на специальном прокатном стане из раскаленной до определенной температуры стальной болванки. Их достоинство выражается в полной монолитности изделия, на котором не присутствует ни один шов, простота и невысокая стоимость производства. Благодаря монолитности горячекатаный двутавр имеет самые высокие показатели надежности и прочности.

Процесс прокатки позволяет получить довольно качественные, с высокой точностью размеров изделия из металла. К недостатку можно причислить наличие на поверхности металла окалины после прокатки. Толщину стенок, из-за которых тавр имеет большой вес, по сравнению со швеллером аналогичного размера. Ограничение в размерах. Российские металлургические комбинаты прокатывают двутавры с шириной полок, которые не превышают 400 мм, и длинной не более 12 м/п.

Технические характеристики

На прочность прокатного горячекатаного тавра в первую очередь влияет:

1. Марка используемой стали. Например, при прокате двутавра для особо ответственных конструкций, а также для монтажа в суровых климатических зонах используется низколегированная сталь марки 09Г2С;
2. Длина всей конструкции с использованием двутавра;
3. Вид сечения тавра (прямой тип полок или с внутренним уклоном);
4. Толщина полок и вертикальной стенки;
5. Вид предполагаемой и фактической нагрузки;
6. Способ крепления двутавра.

Сварные

Иногда, в зависимости от обстоятельств, изготавливаются сварные двутавровые балки, которые практически являются аналогом горячекатаных тавров. Они довольно широко используются в строительстве при возведении различного вида инфраструктурных объектов, общественных, жилых и некоторых промышленных объектов.

Балки изготавливают путем соединения отдельных металлических полос на специальных стендах при помощи электросварки. Сварная балка, как и горячекатаная, может нести большие нагрузки и практически не поддается скручиванию, а и также имеет свои определенные свойства, преимущества и недостатки.

Достоинства сварного двутавра

Для заказчика существует возможность подобрать конструкцию нужного ему размера. Можно изготовить изделие с индивидуальными размерами по длине, ширине полок, и высоте тавра. По требованию заказчика сварную балку можно изготовить сразу с отверстиями под различные крепления и соединения, а также усилить, приварив дополнительные ребра жесткости.

Такая балка намного легче горячекатаной, и благодаря этому дополнительно экономятся определенные денежные средства, которые можно использовать на другие стройматериалы.

Недостатки

Наличие сварных швов, что в некоторой степени понижает прочность практически всей конструкции, особенно если сварка выполнялась ручным способом. Правда, в этом случае тавр может быть усилен дополнительными ребрами жесткости, которые привариваются между полками к стенке двутавра.

При дополнительном усилении используются металлические пластины (косынки), а это приводит к перерасходу материала, который стоит определенных денег и, естественно, стоимость сварного изделия увеличивается на определенную сумму.

Этапы изготовления

1. Производится разметка, раскройка и рубка металлических листов с помощью гильотины;
2. Для улучшения провара на полосе, предназначенной для стенки тавра, снимаются под определенным углом фаски;
3. Приготовленные заготовки собираются в конструкцию на специальном сборочном столе и жестко фиксируются в заданном положении. На этом же столе закреплен специальный сварочный станок с набором сварочных головок, которые осуществляют сварочные работы, перемещаясь вдоль собранной балки;
4. При надобности на готовом изделии производится правка, сверление определенных отверстий и торцовка;
5. После сварных и всех дополнительных работ с помощью пескоструйного оборудования производится тщательная зачистка сварных швов, а сама балка очищается от ржавчины, мазута, и грязи;
6. На готовое изделие наносится специальное лакокрасочное покрытие.

Применение

Основная отрасль, где применяется двутавр — это строительство крупных промышленных и больших торгово-развлекательных комплексов. Тавровые балки широко используются для возведения опорных и несущих элементов различных металлических конструкций эстакад, мостов, различных путепроводов, а также для монтажа большепролетных перекрытий. Наверное, не найдется ни одного инженерного сооружения, где бы не использовались металлические двутавровые балки.

Они могут принимать на себя вертикальную и одновременно поперечную нагрузку, передавая ее на капитальные стены, колоны или еще на какие-либо опоры.

Из двутавров специального назначения изготавливаются буровые платформы и укрепляются шахтные выработки, где существуют особо большие нагрузки. Можно смело заявить, что без использования стального двутавра на данный момент не сможет обойтись ни одна ответственная строительная конструкция.

Виды и особенности

18 двутавр является первым представителем большого семейства стальных двутавровых балок, используемых в строительстве объектов самого различного уровня сложности и ответственности. Это самый широко используемый двутавр, который применяется при возведении как серийных промышленных предприятий, так и при строительстве уникальных сооружений в виде различных индивидуальных конструкций.

Он используется и в других сооружениях, где существует необходимость для обеспечения необходимой жесткости и прочности какой-либо металлической конструкции, которая сама по себе должна быть небольшого веса. Также 18 двутавр применяется для создания определенных направляющих линий для движения промышленных подъемных систем (монорельсы под грузовые тали).

Тавр может изготавливаться из углеродистых, а также низколегированных сталей общего назначения.

Вес и параметры

В принципе параметры любого проката являются показателям для его использования под определенные нагрузки в различных строительных и производственных сферах. 18 двутавр, по точности проката может принадлежать к категории (А), которая относится к повышенной точности. Ее отклонение от заданных по ГОСТ размера, может быть в пределах ±0,2%.

Также балка может быть категории (В) — это категория обыкновенной точности с допуском ±0,5%. Обычно изготавливается из низкоуглеродистой стали, в которой содержание углерода составляет примерно 0,3%. Но для повышения ее прочности сталь для 18 двутавра может дополнительно легироваться.

Категория А:

1. H — 180 мм — высота двутавра;
2. B — 100 мм — ширина полок;
3. S — 5.1 мм — толщина вертикальной стенки;
4. t — 8.3 мм — внутренний уклон полок;
5. m — 19.92 кг — масса 1 м/п;
6. 50.2 м/п — в 1 тонне.

Изготавливается по ГОСТ 8239–89 .

Категория В:

1. H — 180 мм;
2. B — 90 мм;
3. S — 5.1 мм;
4. t — 8.1 мм;
5. m — 18.35 кг м/п;
6. 54.5 м/п — в 1 т.

Внутренний уклон полок двутавра No18 соответствует 6−12%, а номер обозначает, что высота его профиля соответствует 18 см.

Каркасные дома

В последнее время в строительной отрасли достаточно популярными стали постройки, возведенные по методу каркасной технологии. Подобный вид строительства считается относительно недорогим и позволяет сократить сроки возведения за счет использования отдельных каркасных элементов, изготовленных в заводских условиях и доставленных на объект строительства уже в готовом виде.

Будучи незаменимым помощником в строительстве зданий и сооружений различного назначения, двутавровая балка или двутавр получила свое название за свой специфический профиль в виде 2 соединенных букв «т». Отсюда Т-образный профиль носит название тавр, а балка считается двутавровой.

Содержание

Деревянные двутавровые балки: характеристика и особенности конструкции

Деревянная каркасная технология предполагает использование двутавровых балок перекрытия из клееного бруса с повышенными характеристиками к несущим нагрузкам. Благодаря относительно малой высоте сечения, Вы можете более экономно расходовать древесные ресурсы. Применение двутавровых балок, к примеру, для изготовления перекрытий позволяет увеличить нагрузку на конструкцию и существенно сократить сроки возведения. Если Вам предстоит перекрыть пролеты более 5 м, то оптимальным вариантом станет использование подобных двутавровых балок.

Что представляет собой двутавровая балка в разрезе? Прежде всего, это заготовка из ОСБ или фанеры, выступающая в роли ребра жесткости, вклеенной между брусками, в которых заранее отфрезерован паз. Высота балки определяется величиной максимальной нагрузки и может варьироваться от 140 мм до 470 мм.

Чем еще привлекательны двутавровые балки из дерева?

Помимо повышенной прочности при эксплуатации двутавровые балки превосходно сохраняют свою первоначальную геометрию и не гнутся при изменении влажности воздуха, а их особое строение позволяет производить монтаж даже в условиях отрицательных температур.

В качестве основы изготовления балок используются калиброванные сухие материалы. Следует отметить, что правильное хранение полностью исключает возникновение в заготовках «вертолетов» и «сабель», столь часто встречающихся при изготовлении перекрытий из бруса или досок.

В чем преимущество балок от пиломатериалов?

Прежде всего, отсутствием растрескиваний и кручений, которые могут быть вызваны усушкой пиломатериалов из-за высокого содержания в них влаги. В дальнейшем это приведет к появлению неровностей пола и раздражающим скрипам. Двутавровые балки обладают повышенной нагрузочной способностью и могут быть установлены на достаточно больших площадях без каких-либо возможных дефектов: трещин, усадки, изгибов. Конструкция балки позволяет легко прорезать отверстия для электропроводки, газа и воды, канализации и вентиляции.

По сравнению с конструкциями из традиционных пиломатериалов, балки имеют следующие преимущества:

1. полное отсутствие изгибов и точные размеры двутавровой балки;
2. прочность – возможность применения балок в пролетах больших дверей;
3. бесшумность – правильная установка обеспечивает полное отсутствие скрипа полов;
4. универсальность – балки можно использовать в конструкциях пола, стен и потолка;
5. стабильность и износоустойчивость – не подвержены усадке и деформации;
6. невысокая стоимость двутавровой балки и экономичность – обеспечивают значительную экономию материальных ресурсов;
7. легкость производства деревянной двутавровой балки с помощью обычных плотницких инструментов;
8. наличие гарантии на весь срок эксплуатации;
9. экологическая безопасность.

Классификация деревянных двутавровых балок

Специалисты различают 2 типа двутавровых балок.

1. Балки опалубки.

Выступают в качестве элемента перекрытий опалубки и предназначены для оптимального распределения нагрузки от бетона и арматуры на стойки. В данном случае поверх накладывается палуба из фанеры ламинированной. Балка опалубки может быть изготовлена из березовой фанеры, ЛВЛ и хвойной древесины, обработанной специальным водонепроницаемым составом, который защищает балку от негативных воздействий внешней среды.

2. Балки перекрытий.

Используя двутавровые балки, Вы сможете облегчить технологию изготовления «черных» полов, поскольку процесс подшивания черепных брусов к лагам становится излишним, да и правильные формы значительно упрощают работы по настилу для дальнейшего обустройства чистовых полов.

Сегодня рынок строительных материалов представляет двутавровые деревянные балки длиной до 15 м, при этом некоторые фирмы предоставляют возможность изготовления балок нужной Вам длины под заказ, ускоряя тем самым сборку перекрытий на строительном объекте. Выбирая подходящую по высоте балку, Вы сумеете заложить необходимую толщину утеплителя.

Итак, подводя итоги, необходимо отметить, что деревянные двутавровые балки, цена которых весьма конкурентоспособна, считаются современным и наиболее эффективным строительным материалом, поскольку по техническим и эксплуатационным характеристикам во многом превосходят перекрытия из натурального массива, а по конструкционным характеристикам их можно поставить в один ряд с железобетонными и бетонными перекрытиями.

Несколько советов при создании полового покрытия с использованием двутавровых балок

Чтобы получить качественное половое покрытие следует соблюдать большую высоту деревянных балок при меньшем прогибе и более высокой жесткости полового покрытия. Используя сплошные блокировки в перекрытиях и подшивки потолков, минуя опосредующие элементы, Вы снизите до минимума уровень вибрации пола и улучшите общие характеристики.

На качество пола при использовании балок оказывают влияние следующие факторы:

1. большая высота балки позволяет получить высокую жесткость пола и меньший прогиб;
2. наличие чернового пола, который приклеивается к балкам или прибивается гвоздями, обеспечит Вам более высокую жесткость пола и уменьшит вероятность появления неприятного скрипа;
3. чем больше высота двутавровой балки, тем более оптимальным и в то же время экономичным будет вариант обустройства пола.

Соблюдая все процедуры: верный расчет нагрузки, правильную установку, выбор опоры и рациональное использование крепежных деталей, в том числе и приклеивание, Вы гарантированно получите пол высокого качества.

Необходимо отметить, что для изготовления двутавровых балок своими руками, Вам придется воспользоваться обыкновенным плотницким инструментом. Относительно небольшой вес двутавровых балок и специфика конструкции позволяют удобно и экономично прокладывать коммуникации, причем это вовсе не повлияет на несущую способность готового сооружения. Поскольку изготовление балок осуществляется в заводских условиях на современном оборудовании, то качество готовой продукции контролируется специалистами и соответствует всем техническим нормам и требованиям.

Видеоролик youtube

Видеоролик наглядно показывает, что двутавровая балка — это идеальный вариант для создания надежного и долговечного полового покрытия.

Двутавровые балки металлические: сфера применения и особенности конструкции

Двутавровая балка представляет собой вид фасонного проката в форме горизонтального или наклонного бруса, выполненного из низколегированной или углеродистой стали высокого качества.

Габариты двутавровой балки определяются исходя из номеров, обозначающих расстояние между внешними гранями, которые могут располагаться под наклоном (У) или параллельно друг другу (П). Значения представлены в сантиметрах.

Сфера применения металлической двутавровой балки весьма обширна: строительство жилых домов (для армирования лифтовых шахт), промышленных зданий и сооружений, возведение мостов, колонн, тоннелей, шахт – то есть в тех местах, где необходимо противостоять повышенным нагрузкам. Повсеместное использование двутавра позволяет сократить вес несущих конструкций, а значит, снизить общие затраты на строительство объекта. В сфере машиностроения балки применяются для разработки и создания сложного и тяжёлого оборудования и машин.

С точки зрения инженерных особенностей, балка успешно перераспределяет вертикальные и горизонтальные нагрузки, работая на изгиб, Этот процесс успешно реализуется, благодаря жёсткости профиля балки. В качестве материала для изготовления металлической балки выступают различные сорта стали и всевозможные сплавы, в частности нержавеющие, которые достаточно распространены в строительстве зданий в условиях, благоприятных для возникновения коррозии.

Классификация металлических двутавровых балок

Сортамент двутавровых балок, представленный на рынке металлоконструкций, огромен: кроме многообразия размеров, балки отличаются обозначениями и видами. Для распознавания балки следует пользоваться следующими обозначениями: К1, К2, К3, К4, К5, Б1, Б2, Б3, Ш1, Ш2, Ш3, Ш4.

Буквой «К» обозначены колонные балки, выдерживающие огромные нагрузки. Если балка предназначена для меньших нагрузок, то лучше использовать широкополочные конструкции, маркируемые литерой «Ш». Для создания несущих конструкций такие балки играют роль опорных направляющих. Все обозначенные выше изделия отличаются наличием параллельно расположенных полок. Технология изготовления двутавровых балок строго регламентируется ГОСТом.

Балки с наклонными полками подразделяются на традиционные (Б) и специальные (М, С), которые могут применяться для создания подвесных путей и укрепления шахтных стволов. Балки с маркировкой «Б» изготавливаются строго в соответствии с ГОСТом 19425-74.

Вес балки можно узнать в специальной таблице. Для удобства покупателя указывается вес 1 метра балки.

Прочность металлического профиля зависит от длины балки, формы поперечного профиля, сырьевой базы и способа изготовления данного вида металлопроката.

Материалом изготовления сварных балок служит легированный и низколегированный стальной лист. Для получения двутавровой балки может быть сварной или горячекатаный метод изготовления. Для качественной сварки балок посредством сварочных аппаратов используется слой флюса, что позволяет создавать металлические конструкции нестандартной высоты и длины.

Технология изготовления двутавровой балки

Конструктивно двутавр состоит из двух поясов и стенки, которые присоединяются друг к другу с помощью угловых и стыковых швов. Процесс сварки стыковых швов является сложной и ответственной задачей, которая выполняется в первую очередь, когда отсутствуют закрепления в свариваемых листах.

Затем происходит сборка конструкции, согласно выбранного метода сварки поясных швов. Чаще всего она осуществляется с помощью одного или двух автоматов, когда вертикальная стенка расположена в горизонтальном состоянии. Соединив все конструктивные элементы, к балке крепятся ребра жесткости.

Для создания балки может быть использован метод ручной сварки поясных швов. Такой способ кардинально меняет последовательность сборки конструкции. К примеру, после установки вертикальной стенки на нижний пояс следует закрепить ребра жесткости, а затем установить верхний вес и зажать балку хомутами.

Значительно упрощают сборку двутавровой балки кондукторы — кантователи, которые избавят Вас от необходимости использовать прихватки, поскольку в этом случае элементы монтируются с помощью фиксирующего оборудования быстрого действия. Такой метод сборки позволяет организовать серийное и массовое производство конструкций.

Наиболее востребована сварная балка, поскольку она обладает неоспоримыми преимуществами.

Так, по сравнению с прокатной балкой, ее прочностные параметры значительно выше, а масса ниже на 30% — это достигается благодаря оптимальному расчету сечения, который, впрочем, оказывает влияние и на цену двутавровой балки, — делая ее, безусловно, дороже.

Размеры и вес двутавровых балок

Двутавровая балка или просто двутавр – это один из наиболее востребованных в строительстве вид металлопрокатной или деревообрабатывающей продукции. Прежде всего, она предназначается для возведения основы конструкции (каркаса), которая будет являться залогом прочности всего сооружения.

Она представляет собой стальной или деревянный профиль, в разрезе имеющий Н-образную форму. Благодаря такому сечению она способна выдерживать более высокие нагрузки при меньшем весе и стоимости. Это объясняет высокую популярность этого материала в строительстве.

Металлические балки

Любые металлические двутавры изготавливаются в строгом соответствии с требованиями ГОСТ и ТУ, поэтому они имеют регламентированную форму и состав. Благодаря этому, имея нужную документацию, можно легко рассчитать необходимые размеры и параметры двутавров, необходимых для конкретной конструкции.

Геометрическими характеристиками являются:

• Высота – это расстояние между двумя плоскими площадками, называемыми полками, в сечении двутаврового профиля.
• Ширина – это длина полок двутавра.
• Толщина стенки – это толщина средней плоскости находящейся между полками. Этот параметр является одним из наиболее важных, так как от толщины стенки напрямую зависит несущая способность и прочность двутавра.
• Средняя толщина полки. Полки двутавра не прямоугольные, а имеют неправильную форму. К концам полки они сужаются, а в середине полки, к месту примыкания ее к стенке, расширяются вовнутрь. Поэтому средняя толщина полки рассчитывается по следующей формуле: ширина полки минус толщина стенки деленная на четыре.
• Радиус внутреннего закругления – это параметр закругления полки в месте ее примыкание к стенке. Благодаря тому, что полка примыкает к стенке не под прямым углом, а по радиусу возрастают ее прочностные характеристики. Радиус закругления полки. Так как на концах полки не требуется такая толщина и основная нагрузка идет к центру балки на стенку, то полки двутавра сужаются по радиусу.
• Уклон внутренней части полки. Полка также может идти под определенным углом по внутренней части, расширяясь к центру.

От этих параметров напрямую зависят технические характеристики двутавра, поэтому все они прописаны в ГОСТе и должны быть выполнены в строгом соответствии с ними.

Особенности

Главная особенность двутавра – это ее форма. Благодаря ей он обладает уникальными физическими и техническими характеристиками. Такая форма весьма удобна в использование – ведь она имеет две параллельные плоские грани (полки).

К примеру, металлический двутавр в семь раз прочнее и в 30 раз жестче, чем аналогичный по весу прямоугольный или квадратный профиль. А ее жесткость напрямую зависит от длины и толщины стенки.

Назначение

Металлические двутавровые балки являются основой многих современных конструкций. Они широко применялись в прошлые века, заслужив надежную репутацию. Поэтому их применение можно встретить практически повсеместно.

Они используются при строительстве жилых, производственных и коммерческих помещений, ангаров, различных технических сооружений, машиностроении, автомобилестроении, вагоностроении и так далее.

Благодаря высоким показателям прочности, стойкости к динамическим нагрузкам и несущей способности они также применяются:

• при возведении опор сооружений с высокой нагрузкой (башни, высотные здания, площадки и так далее);
• в строительстве железнодорожных и автомобильных мостов;
• в горнодобывающей промышленности, при строительстве шахт.

Преимущества и недостатки

Прежде всего, следует сказать, что по методу производства различают сварные и горячекатаные двутавровые металлические балки. Горячекатаные изготавливаются путем проката стали и придания металлической болванке двутавровой формы.

Достоинствами горячекатаной являются:

• монолитность;
• отсутствие швов;
• простота и дешевизна производства.

Вследствие чего она обладает более высокими показателями прочности и надежности.

К недостаткам горячекатаной можно отнести:

• Большая толщина стенок. Из-за утолщенности стенок увеличивается масса самого двутавра, а вследствие и всей конструкции в целом. Что может привести к увеличению расходов при строительстве (к примеру, при заливке фундамента, армированного пояса).
• Ограниченность размеров. На российских заводах выпускаются балки с шириной полки не более 400 миллиметров. К тому же выпускаются они определенной длины – 12 метров. И если, к примеру, нужна балка меньшего размера, то придется отрезать лишнее и выбрасывать в отходы. В таком случае ее стоимость возрастает.
• Возможность производства только на крупных предприятиях. Если стройка находится в городе, где расположен такой завод, то это плюс. Но если нет – то в стоимость монолитной балки включаются и транспортные расходы.

Несомненными плюсами сварных является:

• Возможность подобрать нужные размеры. Благодаря этому можно заказать балку нужной длины, шириной полки и высотой стенки. Вследствие чего клиент платит только за то, что ему нужно и практически любых размеров.
• Дополнительные конструкционные особенности. В зависимости от требований заказчика сварная балка может быть изготовлена с разными полками, фланцевыми соединениями, дополнительно усилена ребрами жесткости, перфорирована и иметь биметаллический состав.
• Относительно легкий вес. Сварная балка является более легкой конструкцией, что позволяет сэкономить дополнительные денежные средства при фундаментных работах и возведении стен.

Недостатками сварной являются:

• Наличие швов. Это существенно снижает прочность конструкции. Тем более если сварка имеет дефект. Но при необходимости она может быть усилена ребрами жесткости.
• Использование дополнительных деталей для усиления. Использование арматуры или другого материала при создании ребер жесткости приводит к дополнительным затратам денег и времени, что приводит к увеличению стоимости.

Разновидности

Как уже говорилось, двутавровые металлические балки различаются по методу производства: горячекатаные и сварные.

Они также различаются и по основным геометрическим параметрам (высота стенки, ширина полок, толщина полок и стенки, внутренний и внешний радиусы или уклон внутренней стороны полки).

В соответствии с этими параметрами различают следующие виды балок:

• нормальные (обозначаются Б и ДБ);
• широкополочные (Ш или ДШ);
• узкие (У);
• колонные (К);
• монорельсовые или мостовые (М);
• специальные строительные (С);
• дополнительные (Д).

Размеры и вес

Так как все двутавры выпускаются в соответствии с государственными стандартами, то всем металлопрокатным балкам присваиваются номера 10, 12, 14, 16, 18, 20, 22, 24, 27, 30, 33, 36, 40, 45, 50, 55, 60. Каждому номеру соответствует определенная балка с конкретными размерами и весом.

К примеру, балка с номером 10 имеет следующие параметры:

• высота – 100 мм;
• ширина – 55 мм;
• толщина стенки – 4,5 мм;
• средняя толщина стенки – 7,2 мм;
• радиус внутреннего закругления – 7 мм;
• радиус закругления полки – 2,5 мм;
• вес одного погонного метра – 9,64 кг.

А вот с номером 60 будет иметь уже следующие параметры:

• высота – 600 мм;
• ширина – 190 мм;
• толщина стенки – 12 мм;
• средняя толщина стенки – 17,8 мм;
• радиус внутреннего закругления – 20 мм;
• радиус закругления полки – 8 мм;
• вес одного погонного метра – 108 кг.

Таблица размеров и веса металлических двутавровых балок

Деревянные балки

Деревянные двутавры имеют аналогичную металлическим форму, но все же, отличаются от них геометрически. Они состоят из двух прямоугольных деревянных брусков (полки) и ОСП плиты (стенка). Иногда в качестве материала для стенки используют фанеру или брус.

Деревянный двутавр, в основном, используется при строительстве частных каркасных и каркасно-панельных домов. Так же они применяются при строительстве перегородок, мансард и при кровельных работах.

Преимущества деревянных двутавровых балок:

• прочность;
• жесткость;
• легкость;
• влагостойкость;
• правильная геометрия;
• простота монтажа;
• низкая теплопроводность.

Недостатки деревянных двутавров:

• в сравнении со стальными уступают им в прочности;
• в России нет нормативов по применению ОСП (производитель может использовать вместо влагостойкой обычную).

Размеры и вес

Благодаря легкости обработки используемых материалов размеры балок могут быть практически любыми. Это относится и к высоте и толщине стенки, ширине и толщине полок. А вот максимальная длина балки может быть не более 16 метров.

Причем длиннее 8 метров рекомендуется укладывать как минимум на три опоры. Вес ее зависит от тех материалов из которых она сделана (ОСП плита, фанера, различные породы дерева). В основном он варьируется от 3,5 до 10 килограмм на погонный метр.

Самостоятельное изготовление

При умении пользоваться сварочным аппаратом возможно изготовление двутавров из стали. Главное, чтобы все швы свариваемых поверхностей были выполнены качественно, тогда балка будет надежной и прослужит не одно десятилетие.

Процесс изготовления балки из стали выглядит следующим образом:

• Расчет необходимой толщины стенки и полок исходя из требуемых прочностных характеристик. Это можно сделать, используя данные для заводских балок. Но следует сделать скидку на качество стали и сварочного шва.
• Раскрой стальных листов по заданным размерам.
• Сварка самой балки. Этот процесс является наиболее ответственным. Ведь от качества шва зависит прочность, а от точности соблюдения прямого угла ровность поверхностей полок.
• Приваривание к готовому двутавру арматуры или стальных пластин в качестве ребер жесткости.
• Обработка швов от окалины и обработка метала грунтовкой и краской.

Если же нет навыка сварки или не требуется столь большая прочность, то можно сделать и деревянные двутавры. К тому же, их изготовление гораздо проще и не требует особых навыков.

Для этого вам понадобятся:

• Деревянные бруски – они будут выполнять роль полок;
• ОСП плита или фанера (10-20мм) – они пойдут на стенку. Лучше брать влагостойкие материалы – это позволит избежать проблем в будущем. Если же требуется стенка большей толщины, то можно листы склеить между собой и дополнительно укрепить саморезами. Главное не крутить много саморезов в одно место – это ослабит конструкцию.

Процесс изготовления такой балки проходит в несколько этапов:

• подбор материалов;
• распил (главное соблюсти правильную геометрию);
• сборка с помощь специального клея и крепежных элементов;
• обработка специальными пропитками или покраска.

Межэтажные перекрытия из деревянных двутавровых балок

Стыковка

Стальные балки чаще всего скрепляются между собой сваркой, но это не всегда применимо. Помимо сворки также применяют болтовое соединение либо клепочное. При необходимости места стыковки дополнительно усиливают стальными пластинами.

Для стыковки деревянных двутавровых балок чаще всего применяют винтовое соединение в совокупности со стальными уголками. Реже такое соединение осуществляется с помощью специальных скоб.

Деревянная двутавровая балка для опалубки

Актуальность дерева как строительного материала не уменьшается даже с появлением современных вариантов. Деревянные конструкции используются практически на всех этапах возведения здания, включая создание опалубки. Для этого очень часто используется двутавровая балка. Это одна из самых востребованных профильных разновидностей, которая играет роль несущего элемента при бетонировании монолитных перекрытий.

Двутавровая деревянная балка

Двутавровая деревянная балка для опалубки — конструкция, изготовленная из клееного бруса LVL и хвойной древесины. Для повышения долговечности материала и обеспечения защиты от влаги, паразитов, гниения брус покрывается специальными пропитками синтетического состава. Этот момент очень важный, поскольку он позволяет производить работы по созданию опалубки независимо от погоды.

Деревянная двутавровая балка для опалубки: виды, основные параметры

Конструкция двутавровой балки представлена двумя полками (верхней и нижней), которые выполняются из хвойного бруса, и стойкой из клееного бруса (может быть фанера). Соединяются между собой элементы двутавра посредством замка «шип-паз» и влагостойкого клея.

Сегодня на рынке представлены деревянные балки как отечественного, так и зарубежного производства. Если говорить о европейских производителях, то здесь выделяют два основных типа:

• UNI – полки производятся из хвойного бруса (ель), стойка – из фанеры.
• OPTI – полки представлены еловым брусом, стойка – LVL-брусом.

Конечно, более предпочтительным вариантом считается балка OPTI, поскольку ее стойка представлена несколькими склеенными между собой слоями хвойного шпона. Расположение волокон в соседних слоях -араллельное. Все это обеспечивает более высокие эксплуатационные характеристики готового изделия.

Среди продукции отечественного производства наиболее востребованной выступает двутавровая балка БДК-1, в которой полки могут выполняться из сосны, ели, лиственницы, а стойки – из березовой влагостойкой фанеры ФСФ.

Деревянная двутавровая балка БДК-1

Балки практически всех производителей наделены традиционным желтым цветом, влажность древесины может варьироваться в пределах 9-13%, плотность 450-680 килограмм на кубометр. При этом погонный вес отечественных балок (6 кг/пм) немного выше европейских (5-5,5 кг/пм).

Самым популярным вариантом двутавровой балки считается 200х80 мм. Также часто используются конструкции с шириной полки 40, 64 мм, толщиной стойки 24, 27 мм. При изготовлении стойки из клееного бруса ее толщина не превышает 10 мм.

Преимущества двутавровых балок из дерева

Популярность использования данных изделий в строительстве обусловлена рядом серьезных достоинств двутавровых балок:

• высокая несущая способность элемента, позволяющая создавать опалубку для перекрытий большой площади;
• экономичность — невысокая стоимость балки и возможность уменьшить количество других материалов. Так, двутавровые деревянные балки позволяют снизить общий вес несущей конструкции и отказаться от многих монтажных и опорных частей опалубки;
• возможность избежать таких явлений как растрескивание, усадка, деформация, раскалывание;
• возможно сращивание балок при помощи запиливания замка и использования обычных болтов;
• сохранение первоначальной геометрии — балки не гнутся даже при резких перепадах влажности;
• экологичность — всем прекрасно известно, что нет экологичнее стройматериала, чем дерево;
• устойчивость к воздействию извне: атмосферные осадки, влага, паразиты и пр.;
• легкость элементов, упрощение процесса подъема и монтажа конструкции. Данные факторы существенно ускоряют процесс, увеличивая рентабельность возведения здания;
• долговечность. При условии высокого качества изделия, его срок службы измеряется десятилетиями.

Где еще используется деревянная двутавровая балка

Еще одним неоспоримым преимуществом деревянных балок с двутавровым сечением выступает универсальность. Помимо создания опалубки они могут использоваться при обустройстве:

• стен. Высокие прочностные характеристики конструкции позволяет ей успешно участвовать в процессе возведения стеновых перекрытий. Разнообразие и широкий размерный ряд балок позволяет подобрать оптимальный вариант для любой панели;
• полов. Применение деревянных двутавров обеспечивает минимальный прогиб по всей плоскости изделия, что в результате обеспечивает бесшумность пола (отсутствие скрипа, треска и пр.). Характеристики балок гарантируют лагам дополнительную жесткость;
• потолка. Здесь двутавровые балки выступают в роли элементов стропильной системы при обустройстве крыши. Минимальная деформация этого стройматериала гарантирует надежность и долговечность конструкции.

Использование деревянных двутавровых балок при строительстве крыши

Монтаж двутавровых балок

Сегодня самым удобным и эффективным вариантом выступает опалубка, которая устанавливается на телескопических опорах (стойках), частью которой является деревянная двутавровая балка.

Для ее создания специальные треноги со стойками монтируются рядами по всей площади создаваемого перекрытия. Между стойками выдерживается одинаковый интервал, величина которого продиктована толщиной слоя бетонного перекрытия. Здесь обратная пропорциональность: чем больше по толщине плита, тем меньше интервал. Максимальный интервал — 1,5 метра.

Схема расстановки телескопических стоек и раскладки деревянных балок опалубки перекрытий

После установки телескопических стоек на их верхние торцы одеваются опорные держатели либо унивилки. Именно на последние уже ставится двутавровые балки для опалубки. Поперечные балки, которые по длине могут быть короче продольных, закрепляются поверх них перпендикулярно. Интервал между поперечными балками должен быть одинаковым (50-60 см). Шаг определяется в зависимости от расчётной нагрузки, созданной заливаемой бетонной смесью, и размеров опалубочных щитов.

Боковые (расположенные вертикально) щиты опалубки закрепляются специальными замковыми приспособлениями. Щели тщательно закрываются плёнкой, что исключает утечку цементного молока из раствора при бетонировании. Перед бетонированием осуществляется выверка горизонтальности опалубки, для чего применяется строительный уровень. При необходимости регулировка ведется посредством корректировки высоты стоек.

При возведении монолитных конструкций строителям часто приходится пользоваться несколькими разновидностями опалубочных систем, меняя их в зависимости от специфики заливаемого элемента. .

Изготовление монолитного перекрытия сопряжено с рядом трудностей и требует достаточно высокого уровня квалификации. В настоящее время существует несколько разновидностей опалубки .

Изготовление монолитного перекрытия требует использования качественной опалубки, рабочие характеристики которой соответствуют параметрам возводимой конструкции. На сегодняшний день рынок предлагает аренду .

В монолитном строительстве используется множество опалубочных систем, предназначенных для монтажа перекрытий. В общих чертах их можно охарактеризовать как комплекс, состоящий .