Краткий обзор сортамента двутавров и характеристики двутавровых балок

Основой любой крыши является стропильная система. В классическом исполнении она изготавливается из деревянных балок и бруса. Принцип устройства крыши из металлического каркаса аналогичен деревянному – стропила, мауэрлат, прогоны, растяжки. Для стропильных систем из стали широко применяют двутавры, швеллер и другие формы профилей. Для выбора необходимых профилей для строительства используют сортамент двутавра – азбуку каждого строителя.

Содержание

Какие основные параметры рассматривает ГОСТ ↑

Форма двутавра напоминает букву «Н». Его особенности: прочность в семь раз превосходит подобную площадь сечения балки квадратного профиля, показатели жесткости выше в тридцать раз. Имеет открытое сечение, поэтому устойчивость к скручиванию в сотни раз меньше, чем у профилей с закрытым сечением.

Сортамент двутавра – справочник различных стандартных профилей, элементов из черного проката или дерева по маркам, размерам и другим техническим характеристикам.

Сортамент двутавров
Сортамент двутавров по ГОСТ

Производители стандартных стальных изделий предоставляют потребителю свои сортаменты, содержащие основные параметры: толщина стенок, вес, марка металла, способ производства и необходимые для расчетов характеристики. Профили двутаврового сечения, имеющие параллельные грани полок, по форме профиля бывают:

  • нормальные (Б);
  • широкополочные (Ш);
  • колонные (К).
Формы профилей
Формы профилей двутавра из стали

В таблицах ГОСТ предоставлены основные параметры и все допустимые размеры. Комплексность всех показателей, объединенных в списки по видам профилей, – это и есть сортамент двутавровых балок.

Основная часть двутавра – балка, являющаяся брусом горизонтальным или наклонным, который работает на изгиб.

Его расчетные данные по прочности и качеству обусловлены следующими параметрами:

  • площадь сечения;
  • форма поперечного сечения;
  • длина;
  • материал изготовления;
  • способ установки.

При подборе двутаврового профиля, основываясь на поставленную задачу и проектную документацию, по расчетным характеристикам подбирают необходимое изделие. Расчет производится инженером-конструктором по формулам и таблицам сортамента, приблизительный выбор недопустим.

Металлические двутавры производят из низколегированных сталей, они обладают улучшенными механическими качествами, коррозионной стойкостью. У изготовленных из углеродистых сталей профилей – невысокий модуль упругости и более низкая стоимость. Стальных двутавров существует два типа:

  • сортамент широкополочных двутавров подразделяется на типы: балочные и колонные;
  • мостовой сортамент (у которых есть уклон полочных граней).

Как в каркасе крыши используют двутавровые балки ↑

При строительстве стропильной системы из древесины существенно усложняется конструкция и увеличивается возможность ошибок при монтаже. В то время как каркас из металлических профилей позволяет миновать недочеты, особенно при возведении многоуровневых крыш. Стропильные системы из стали обладают значительной прочностью и повышают надежность возводимой конструкции.

Чертеж двутавра
Чертеж двутавра деревянного

Может ли мауэрлат быть металлическим ↑

Зачастую, мауэрлат – это деталь конструкции кровли из деревянного бруса, расположенная вдоль по периметру стены здания для последующего прикрепления стропильной конструкции. Применяя металлические изделия при изготовлении кровельного каркаса, мауэрлат чаще всего проектируют из двутавровой балки. Она устанавливается поверх возведенных стен, выполняя связующую роль между стеной и крышей.

В чердачных крышах прогоны опираются на торцевые или внутренние несущие стены, распределяя нагрузку от веса крыши на стены здания. Сплошные прогоны изготовляют в основном из прокатного швеллера и двутавра.

Чем привлекательны стальные стропила ↑

Стропила представляют собой наклонные балки. В промышленном строительстве, возведении высотных многоквартирных зданий, каркасы крыш выполняют преимущественно не из деревянных изделий. Стропильные системы производят из профильного металла, в том числе двутавровые разных видов. Стальные стропила имеют ряд преимуществ, а именно:

  • выносливость к большим нагрузкам;
  • монтаж в любую погоду;
  • стойкость к коррозии и поражению насекомыми и грибком;
  • быстрая установка;
  • применение любого кровельного материала.
Стальные двутавры
Стальные двутавры, ГОСТ 8239

В чердачных крышах стропила опираются на прогоны, а те в свою очередь – на торцевые или внутренние несущие стены, распределяя нагрузку от веса крыши на стены здания. Сплошные прогоны изготавливают в основном из прокатного швеллера и двутавра.

Обзор сортамента двутавровых балок ↑

Сортамент двутавров описывает мужество сортов, видов и размеров. Чтобы ориентироваться в справочнике, необходимо изучить терминологию и обозначения.

Важные сведения о нормальной балке (Б) ↑

Балка двутавровая в сортаменте (нормальная) означает профиль для перекрытий со средней нагрузкой. Толщина стенок небольшая, может даже достигать 1/55 высоты самого изделия, сечение тем лучше будет работать на изгиб, чем тоньше окажется стенка. Жесткость таких конструкций сравнительно невысокая, из-за этого их длина не может превосходить 19 м. Высота – 100-1000 мм, толщина стенок – 55-300 мм, ширина полок – 4,1- 15,5 мм.

Применение:

  • 20 Б1 – несущие элементы перекрытий;
  • 16 Б1 – для вспомогательных укреплений металлоконструкций;
  • 30 Б1 – опоры и перекрытия зданий, направляющие для кранов;
  • 12 Б1 и 18 Б1 – распределение нагрузок;
  • 40 Б1 и 45 Б1 – при сооружении мостов, складов и прочих объектов.

Преимущества: простота монтажа, прочные швеллера того же размера; 70 Б1, 90 Б1, 100 Б1 используются для перекрытия больших пролетов.

Двутавр в частном строительстве
Двутавр в индивидуальном строительстве
Каркас промышленного здания
Каркас промышленного здания с применением Б1

Особенности широкополочных стальных балок ↑

Двутавры широкополочные в сортаменте представлены изделиями, в которых ширина полки относится к высоте балочного профиля в пределах 0,4-0,6. Их характеристики прочности выше, чем у нормальной балки (Б). Толщина – 9-36.5 мм; высота –193-718 мм; ширина – 150-320 мм. Мощность сечения, параллельность граней полок делают возможным их применение как независимого элемента (колонны, балки, стержни ферм).

Подкровельная конструкция
Подкровельная конструкция с применением двутавра (Ш)

Особенности разрезного профиля: облегченный вес, равные значения веса и высоты, монтаж в один пролет. Преимущества: легкость монтажа, слабая восприимчивость к осадкам опор. Недостаток: расход металла больше на 10-12%. Из балок (Ш) получают тавровые профили (БТ), (ШТ), (КТ), которые практичны в решетчатых конструкциях.

Особенности неразрезных профилей: устанавливаются одновременно на несколько шагов опор. Отношение высоты к ширине полки: 1 к 2,5 – 1 к 1,16. Полки с добавленной шириной гарантируют особую устойчивость, в связи с этим, неразрезные изделия разрешается устанавливать без дополнительных элементов как самостоятельные, что приводит к сокращению объема работ, то есть, к убавлению затрат.

Широкополочные балки
Сортамент широкополочных балок

Область применения профиля (Ш) и его преимущества:

  • возведение несущих конструкций;
  • строительство военных и промышленных объектов;
  • отсутствие промежуточных креплений при монтаже;
  • высокопрочные;
  • большой ассортимент профилей по ГОСТ, от 20 до 70.

Сортамент широкополочного двутавра определяет ГОСТ 26020-81.

Знакомство с колонным профилем ↑

Балка колонная – модификация двутаврового стального профиля с усиленным Н-образным сечением, ее прочность зависит от формы и площади поперечного сечения, длины изделия и марки стали. Это конструкция из двух параллельных стальных граней, соединенных по всей длине. Ширина – 200-400 мм, толщина соединительной полки – до 23 см.

Коллонные двутавры
Опора конструкции крыши на колонные двутавры

Отличительной особенностью колонных балок являются укрупненные размеры – ширина и толщина боковых граней, а также утолщенная соединительная полка между ними. В сортамент входят:

  • профили разной толщины;
  • изделия с неодинаковым углом наклона полок по отношению к внутреннему ребру жесткости.

Подробные характеристики содержатся в сортаменте колонных двутавров – ГОСТ 26020-83.

Сортамент колонных
Сортамент колонных двутавров

Колонные балки применяются:

  • для возведения промышленных зданий, ангаров, крупнопанельных административных объектов;
  • строительства стадионов, мостов и опор;
  • при больших пролетах и высоких крановых нагрузках;
  • в качестве несущих элементов сооружений, за счет большой толщины стенок.

Достоинства: повышенная устойчивость и прочность, стойкость к атмосферному влиянию, высокие противопожарные свойства.

Двутавровые деревянные балки – классика каркаса крыши ↑

Двутавровые балки бывают не только стальные, но и деревянные, изготавливаемые из сухих калиброванных материалов. Деревянные двутавры применяют при возведении малоэтажных зданий и каркасных домов. Высокая удельная прочность позволяет эксплуатировать их в длинных пролетах. У деревянных двутавров отсутствует изгибающий момент. Конструктивно балка состоит из полки OSB и деревянного бруска. Такие стропильные системы популярны, надежны, привлекательны простотой установки и ценой.

Сортамент деревянных двутавров
Сортамент балок деревянных

Двутавр деревянный универсален в применении, это каркасное строительство, мансарды, перекрытия, стропильные системы.

Большая несущая способность позволяет применять его при большепролетных перекрытиях, возможность их монтажа до 13,5 м без опор. Конструкции из таких балок не вибрируют и не прогибаются, они надежны, легки и долговечны. Такая балка часто применяется как стропила для каркасов крыш. Они не скручиваются, не деформируются и не изгибаются. Основные преимущества:

  • простота и высокая скорость монтажа;
  • высокая удельная прочность;
  • небольшая масса;
  • низкая теплопроводность;
  • экологичность;
  • бесшумность;
  • экономия средств и трудозатрат.
Стропила из двутавров
Стропила из деревянных двутавров

Еще на стадии проектирования необходимо определиться с выбором материала двутавра для крыши.

Зачастую деревянные двутавровые балки – более экономичный вариант. Вдобавок они проще устанавливаются, чем металлические. Но их механическая прочность мала, поэтому нужны балки с большим сечением. Деревянные балки, в отличие от стальных, не пожароустойчивы и более подвержены повреждениям насекомыми и грибкам.

Учесть все нюансы и разобраться в сортаменте двутавров самостоятельно очень сложно, только инженеры, после проведенных расчетов, помогут вам принять окончательное решение.

Видео: деревянный двутавр своими руками ↑





Добавить комментарий