Двутавровая металлическая балка - это металлическое изделие, имеющее Н-образное сечение. Применяется в гражданском, промышленном, а также крупнопанельном строительстве для возведения мостовых сооружений, колонных металлоконструкций, перекрытий, подвесных путей, опор. Таким образом двутавр выполняет функцию скелета, увеличивает долговечность и надежность возводимого сооружения, а также его срок эксплуатации. При их изготовлении производители руководствуются ГОСТом 535-88.
Виды двутавровых балок
Изделия отличаются расположением граней полок. В зависимости от этой характеристики они бывают:
- стальные специальные;
- с уклоном граней стенок;
- горячекатаные стальные;
- с параллельными гранями стенок;
- из углеродистой низколегированной стали, отличающиеся большой плотностью.
Двутавровые балки с параллельными гранями стенок могут иметь разные размеры и маркировки:
- нормальные - обозначаются символом "Б" (например, 20Б);
- широкополочные - обозначаются символом "Ш" (например, 20Ш);
- колонные - обозначаются символом "К" (например, 20К).
Все они должны отвечать ГОСТу 26020-83. Изделия, которые имеют уклон внутренних граней пололок делятся на специальные и обычные. Так, в обычных конструкциях уклон граней 6-12%. Специальные стальные балки бывают:
- с уклоном граней стенок до 12%. Они маркируются символом "М" и используются для сооружения подвесных путей и других тяжеловесных конструкций;
- с уклоном граней стенок до 16%. Маркируются символом "С" и используются в шахтах для армирования стволов.
Как рассчитать нагрузку?
Двутавровые балки выбираются, исходя из веса и длины. По нормам ГОСТа 823989, их длина может составлять 3-12 м. Тип балки определяется по буквенной маркировке. Масса рассчитывается по таблице сортамента. В ней указывается маркировка двутавра, его номер, показатели высоты, ширины, толщины стенок, а также средняя толщина профиля. Например, металлическая балка №45 имеет длину 15,05 м. при нормативном весе одного погонного метра 66,5 кг. Расчет массы можно произвести, используя калькулятор. Но в процессе строительства нужно еще рассчитать минимальную и максимальную нагрузку на деформацию, чтобы подобрать нужную балку. Для этого учитывают площадь поперечного сечения, метод крепления, форму и тип конструкции, максимальную нагрузку на эту конструкцию, а также расстояние между полками балки.
Чтобы вычислить нагрузку на металлический двутавр, необходимо сначала вычислить давление на перекрытие (на погонный метр) включая вес перекрытия, и полученное число умножить на коэффициент надежности. Он определяется по ГОСТу 823989. После в таблице расчетных значений нужно найти момент сопротивления, по которому определить номер профиля. Причем специалисты советуют брать номер на два значения выше. Для определения прочности балки используют нормативное напряжение и марку стали. Если строительство осуществляется в сложных климатических условиях, то лучше выбирать конструкции не из хрупкой стали, а максимально прочные. Но нужно помнить, что такое изделие может иметь меньшие габариты и поэтому величина допустимого давления, соответственно, может быть меньше.
Стальные двутавровые балки имеют ряд преимуществ. Они устойчивы к коррозии и перепаду температуры, поэтому использовать их можно в неотапливаемых складах и помещениях. Горячекатные изделия можно применять в шахтах для армирования стволов. Повсеместное использование двутавра объясняется надежностью в работе, высокой износостойкостью и прочностью, простотой изготовления и невысокой стоимостью.