Двутавровые балки металлические и деревянные: особенности и характеристики

Двутавр 40: размеры и особенности двутавровой балки

Данная модификация профиля представляет собой широкополочную балку с нормальной толщиной граней. Изделие используется в строительстве крупных конструкций для формирования несущих опор. Демонстрирует отличную устойчивость к высоким температурам, кислотной среде.

Размеры двутавра 40ш1 по ГОСТу 26020-83 имеют следующие показатели: высота – 388 мм, полная ширина – 300 мм. Перемычка широкопрофильной балки 40ш1 имеет толщину 9, 5 мм, значение общей толщины полки равно 14 мм. Весит стальная широкополочная балка этой модификации 96, 1 кг (из расчета на один метр изделия).

Двутавровую балку № 40 чаще всего используют при возведении зданий в сейсмически активных регионах

Формулы для определения требуемого веса двутавра

Расчет массы двутаврового профиля следует начинать с определения веса погонного метра. Проще всего найти данную величину в справочной таблице сортамента ГОСТа, однако могут быть неточности из-за плотности металла.

Для самостоятельного расчета массы балок нужно учитывать показатели площадей полки и стенки, плотность стали. Чтобы определить расстояние между полками, следует руководствоваться формулой: L=h-2×t. Расчет площади полки происходит в соответствии с математическим выражением: SП = b×t. Для определения площади стенки используем формулу: SС = L×S. Для вычисления сечения – S = Sс + 2×Sп. Полученный показатель сечения следует умножить на среднюю плотность стали, которая равна 7850 кг/м3. Все данные предварительно следует перевести в квадратные метры. S – толщина стенки профиля, h – высота балки, b – размер полки, t обозначает среднюю толщину полки, L – длина проката.

Чтобы расчитать массу двутаврового профиля, нужно сначала определить вес погонного метра

Достоинства и недостатки двутавровых балок

Давайте перечислим основные особенности двутавровые балок. А их немало!

Благодаря особой конструкции, балка в форме «Н» на практике оказывается в 7 раз прочнее стандартной квадратной балки с такой же площадью сечения, и при этом в 30 раз жестче. Удивительно, не правда ли?

В то же время двутавр, обладающий открытым сечением (как уголок или швеллер), имеют малую устойчивость к скручиванию, в 400 раз меньше, чем круглая труба. Поэтому на двутавровую балку, которая будет использоваться, обязательно рассчитывают нагрузку, постоянную и переменную.

Постоянная предполагает вес материала в виде балок, утеплителя, пола и потолка, а переменная – вес людей и оборудования на перекрытии. В результате таких точных просчетов прочность двутаврового основания не вызывает сомнения.

В процессе эксплуатации размеры двутавровых балок остаются стабильными и не подвержены усадке. Несущая способность таких балок – до 500 кг на погонный метр, и при этом один погонный метр весит всего около 6,8 кг.

Благодаря всему этому такие балки подходят для довольно длинных прогонов, до 24 метров, и для их монтажа не нужны специальные грузоподъемные механизмы (хотя с ними, конечно же, все работы идут быстрее).

К слову, от ферм двутавровые балки выгодно отличаются тем, что их легко подрезать при необходимости, тогда как с фермами такого не провернуть.

Балки достаточно легкие и удобные, без проблем транспортируются:

Плюс использование таких балок влияет на то, насколько дорогую и тяжелую технику нужно будет привозить на место строительства, при каких температурах разрешено работать и сколько будет весить само перекрытие.

Что касается цены, то отметим, что стандартное перекрытие из досок, конечно же, обходится дешевле. Но стоит учитывать, что для самих досок дополнительно нужны промежуточные опоры, обрешетка и многие другие дополнительные детали. Кроме того, такое основание периодически нуждается в ремонте, ведь речь идет о древесине.

Подведем итог: двутавровые балки отлично подходят в качестве стропил, прогонов и балок перекрытий, а также элементов каркаса в малоэтажном строительстве.

Расчет нагрузки

Перед началом расчета нам необходимо узнать силы, действующие на двутавровую балку. В зависимости от продолжительности воздействия, силы могут быть временными или постоянные.
Давайте посмотрим, что это за силы в таблице ниже:

Выделяют два типа нагрузки:

1. Нормативные. Их устанавливают по строительным нормам и правилам;
2. Расчетные равны нормативной величине, умноженной на коэффициент надежности.

Давайте рассмотрим примеры.

При усилии менее 200 кг/м2 коэффициент обычно принимают равным 1,3, при более 200 кг/м2 – 1,2.

Шаг между балками принимают равным 1 м. В некоторых случаях, если это допустимо в конкретных эксплуатационных условиях, в целях экономии материалов я советую увеличивать шаг до 1,1 или 1,2 м.

При расчетах берите во внимание марку стали. Например, для использования в условиях высоких нагрузок и при минусовых температурах востребованы двутавровые балки, изготовленные из низколегированных сталей.. Способы выбора оптимального размера сечения профиля

Способы выбора оптимального размера сечения профиля

Наиболее точным вариантом подбора номера и типа двутаврового профиля будет проведение профессиональных расчетов. Именно этот способ я использую при проектировании ответственных крупногабаритных объектов. Для обеспечения надежности строения рекомендую отдавать предпочтение профилю с большим номером.

Для примерного определения размера профиля можно воспользоваться таблицей соответствия номера двутавровой балки максимально допустимой нагрузке:

Из этой таблицы видно, что для двутавровой балки номер 10 максимальная длина пролета составляет 4 м при шаге 1,2 м, нагрузка – 400 кг/м2, для номера 16 длина пролета может достигать 6 м, нагрузка, которую он может выдержать, – 300 кг/м2, для профиля 20 – 6 м и нагрузка 400 кг/м2.

И так для того, чтобы выбрать оптимальный размер металлического двутавра, тщательно рассчитывайте размеры и нагрузки на перекрытия. Чтобы увеличить срок эксплуатации здания, покупайте качественные строительные материалы.

Компания «УралСибМет»  вот уже более 10 лет поставляет высококачественный металлопрокат, по доступным ценами и с возможностью доставки по Иркутской области, Бурятии и Забайкальскому краю.

А опытные сотрудники «УралСибМет» помогут сделать расчет и подобрать всех необходимых строительных материалов.

Формула расчета веса двутавра

Основные геометрические параметры двутавров – высота балки, ширина полок, толщина стенки и средняя толщина полок, радиусы внутреннего скругления.

Вес двутавра рассчитываем по формуле: M = ρ * (2*b*t+(h-2*t)*s);

• где ρ – плотность материала;
• b – ширина полки;
• t – средняя толщина полки;
• s – толщина стенки;
• h – высота балки.

В данном расчете не учитываются значение радиуса скругления. Веса стандартизированных балок можно взять из таблиц.

Теоретическая масса погонного метра двутавра по ГОСТ 8239-89

Теоретическая масса погонного метра двутавра по ГОСТ 26020-83

Двутавровый профиль № 18: отличительные особенности и вес двутавра

Этот вид профиля относят к прокату фасонного типа – к категории монорельсовых балок. Двутавр 18 принято считать универсальным, поскольку он применим во всех отраслях строительства. Основные его преимущества – жесткость, прочность, износоустойчивость.

Как и предыдущие типы балок, двутавр № 18 изготовлен в соответствии госстандарта 8239-89. Это изделие выполнено в Н-образной форме и представлено в двух вариантах. Различают двутавр стандартной и повышенной точности. Профиль обычной точности имеет высоту 180 мм, ширину 90 мм, значение толщины стенки — 5,1 мм и средней толщины перемычки — 8,1 мм. Вес 18 двутавра в метровой балке составляет 18, 35 кг. Балка повышенной точности характеризуется своими отличительными особенностями. В маркировке присутствует буква «А».  Размеры двутавра 18 в этом варианте несколько отличаются. Полная высота профиля составляет 180 мм. Общая ширина равна 100 мм. Перемычка имеет толщину 5, 1 мм, показатель толщины полки равен 8,3 мм. Весит двутавровая балка № 18 19, 92 кг.

Балку двутавровую № 18 используют при закладке фундамента, создании опорных площадей, а также в качестве армирующих элементов

Вес балки нормальной (СТО АСЧМ 20-93)

Вес балки широкополочной (СТО АСЧМ 20-93)

Рассчитываем вес

Если говорить о строительных работах, то знать табличные данные – это одно, а реализовать все на практике, совсем другое

Если нужно сделать перекрытие этажа или кровли, то важно рассчитать вес, дабы определить нагрузку на фундамент

Для подсчета веса нужны две составляющие: номер изделия по ГОСТу, и его вес из таблички

Обратите внимание на то, что в ней указан вес всего лишь одного погонного метра изделия. Чтобы выполнить подсчет нужного количества, потребуется умножить эти показатели

Например, у вас есть 3-метровая балка марки 14. Чтобы выполнить расчет, нужно обратиться к табличке. В ней сказано, что вес одного погонного метра составляет 13,7 кг. Осталось умножить метраж изделия на его массу. Выглядит это так: 3*13,7=41,1 кг. Получается, что общая масса 3-метровой балки №14 – 41,1 кг.

4 Размеры двутаврового проката ГОСТ 5267.5-90

Этот стандарт содержит сортамент горячекатаных специальных двутавровых изделий №19 с полками, внутренние плоскости которых расположены под наклоном 10 %. Эти профили предназначены для установки на вагоны в качестве их хребтовой балки. По точности прокатки эти двутавры производят следующих видов: В – обычной точности; Б – повышенной.

Двутавровые балки ГОСТ 5267.5-90

Соответственно, сортамент изготовляемых по этому стандарту двутавровых балок состоит всего из двух профилей №19 – один с повышенной точностью прокатывания (Б), а второй вида В. Номинальные размеры балки, мм:

• h – 190;
• b – 75;
• s – 9;
• t – 9.

Толщина полок t для двутавров этого стандарта указывается и замеряется усредненная. То есть для места на фланце, которое расположено примерно посередине между кромкой полки и стенкой профиля, и вычисляется по следующей формуле: (b – s)/4.

Предельные отклонения для основных размеров сечения балки, мм:

6 Размеры двутавров стандарта СТО АСЧМ 20-93

Данный стандарт содержит технические требования к изготовлению и сортамент горячекатаных двутавровых балок высотой в диапазоне значений 100–1000 мм с полками, грани которых параллельные, шириной в пределах 55–400 мм, изготовляемых из низколегированной и нелигированной сталей. Все профили этого СТО АСЧМ по условиям применения, а также соотношению размеров делят на такие типы, как:

• нормальные двутавровые изделия – Б;
• широкополочные двутавровые изделия – Ш;
• колонные – К.

Возведение крыши с помощью балок

Балки делают в соответствии с размещенным на предприятии-изготовителе заказом следующих длин, м:

• мерной – длина профилей в поставляемой партии: 9, 10, 12, 15, 18, 24;
• немерной – длина профилей 4–24;
• ограниченной в границах немерной – длина 4–24;
• мерной с балками немерной длины, количество которых не должно превосходить 5, 8, 12 или 20 % (зависит от линейной плотности отгружаемого профиля) от общей массы поставляемой партии.

По согласованию заказчика с заводом-производителем допускается выпуск проката другой мерной длины в диапазоне значений 8–24 м, но с нормируемым интервалом промежуточных значений этого размерного параметра 0,1 м. Сортамент (перечень номеров профилей) изготовляемых по этому стандарту двутавровых балок и их остальные размеры в Табл. 4, которая в конце статьи. Толщина полок t для двутавров стандарта СТО АСЧМ 20-93 указывается и замеряется на кромке полки.

Данный СТО АСЧМ регламентирует следующие предельно допустимые отклонения на размеры двутавров. Для высоты профиля, толщины его стенки и полки, а также ширины последней такие, как и у балок ГОСТ 26020 (смотреть выше). По длине предельно допустимые отклонения (все размеры в мм):

Особенности изготовления двутавровых профилей

Двутавровые профили производят согласно утвержденным нормативным документам. ГОСТом 26020-83 определяются моменты, связанные с изготовлением профилей с параллельными гранями. Аспекты изготовления профилей специализированного назначения регламентированы ГОСТом 19425-74. Особенности выполнения профилей с наклоненными гранями обозначены в ГОСТе 8239-89.

Производство двутавровой балки осуществляется посредством сварки трех основных элементов, в результате получаются поясные швы

Изготовление своими руками двутавровой балки из металла практически невозможно. Процесс производства осуществляется на специализированном оборудовании методом горячего прокатывания. Заготовкой для изделия служат блюмы, которые обрабатываются при температуре около 1200 ℃. Специфическая форма профиля повышает прочность и жесткость изделия, а также позволяет выдерживать повышенную нагрузку и равномерно распределять ее по всей поверхности конструкции.

Существует и другой способ производства двутавровых профилей – сварочный, когда три элемента профиля соединяют с помощью сварки. Данный процесс полностью автоматизирован. Сварные двутавры имеют меньшее поперечное сечение в сравнении с монолитными балками. Также здесь можно сочетать различные марки стали, укрепляя только «нужные» участки, что, в свою очередь, позволяет уменьшить общую стоимость профиля.

Двутавр 10: размеры, характеристики, сфера применения

Двутавровый профиль №10 – самый миниатюрный представитель данных конструкций. Несмотря на небольшую массу, изделие довольно жесткое. Такой профиль отличается повышенной устойчивостью к нагрузкам, высокой надежностью и стабильностью геометрических характеристик на период эксплуатации.

Двутавровый профиль №10 имея небольшой вес, достаточно устойчив к ударным и весовым нагрузкам

Двутавр 10 используется как прочное перекрытие каркасов при строительстве малоэтажных конструкций, укреплении сооружений или для возведения опоры, а также изделие применяется в оформлении вертикальных колонн. Параметры данного профиля невелики. Полная высота двутавра составляет 100 мм. По ширине профиль достигает 55 мм. Стенка имеет толщину 4, 5 мм, а полка – 7,2 мм. Весит метр двутаврового профиля в этой модификации 10 9, 46 кг. Десятый двутавр может быть изготовлен длиной от  4 м до 12 м.

По положению граней выделяют наклонные и параллельные двутавры. Они имеют соответствующую маркировку, где «У» – профиль с уклоном граней и «П» – балка, в которой грани расположены параллельно.

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

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

Особенности конструкции двутаврового профиля

Двутавр – стандартная балка с сечением, по форме напоминающим букву «Н». Современное строительство мостовых конструкций, перекрытий, многоэтажных зданий или гидротехнических сооружений невозможно без использования профиля этого типа. Также его широко применяют в машиностроении.

Так как двутавровые балки это строительный материал, который применяется в ответственных конструкциях, то и их изготовление осуществляется строго в соответствии с государственными стандартами

Двутавровый профиль представляет собой разновидность сортового металлопроката, изготовленного из профильной стали высокого качества. Как правило, в производстве изделий используется сталь конструкционная без легирующих добавок или с их низким содержанием.

Двутавровые балки имеют различный вес и размерные характеристики. Для классификации профилей используется соответствующая нумерация и маркировка. Это облегчает процесс выбора материалов, учитывая особенности строящегося объекта и предполагаемые нагрузки на конструкцию.

Cложно недоооценить преимущества использования двутавровых профилей. Эти изделия, применяемые в разных сферах, отличаются устойчивостью к высоким нагрузкам, невосприимчивостью к внешним воздействиям. Они прочны, надежны, доступны. Радует и ценовая политика изделий. Стоимость конструкций, по сравнению с аналогами, отличается скромностью, что, несомненно, является плюсом.

Покупая двутавровые балки, обязательно следует обращать внимание на их номер, по нему можно узнать высоту профиля

В каркасном домостроении нашли широкое применение деревянные двутавровые балки, размеры которых также разнообразны. Использование профилей из этого материала позволяет уменьшить расходы при закладке фундамента, ускорить срок возведения конструкции, а также существенно уменьшить общий вес постройки. Применение двутавров из древесных пород исключает в дальнейшем проблемы, связанные с усадкой, сдвигами, усушкой строения. Изготовленная своими руками деревянная двутавровая балка позволяет избежать скрипа готового строения, шаткости и вибраций, присущих обыкновенным каркасным постройкам.

Это интересно: Фактурная штукатурка для стен — эффектный декор поверхности

Что такое «двутавр»?

Для многих фирм сегодня первоочередной задачей стоит строительство надежных и недорогих домов, причем в сравнительно короткий срок. А эти задачи решают в большей степени используемые строительные материалы.

Двутавровая балка конкретно в России до недавнего времени применялась только в промышленной сфере, но сегодня становится все популярнее. Появление в последние годы новых видов двутавров позволило успешно задействовать их при строительстве обычных жилых домов.

А «двутавром» в строительстве называют деревянный или металлический профиль, который имеет сечение, похожее на букву «Н». Сам термин произошел от «тавр», что означает «рога быка».

На отечественном рынке сортамент двутавра пока небольшой, т.к. сам продукт еще малоизвестный и немногие производители его представляют. А вот за рубежом применяются достаточно интересные его виды, где сочетаются инженерная мысль и законы физики.

Технические характеристики и размеры двутавра 22

Двутавровый профиль № 22 имеет обширное применение во всех отраслях строительства. Часто его используют как несущую конструкцию возводящейся постройки. Изделие характеризуется прочностью, длительным эксплуатационным сроком, а также устойчивостью к любым погодным условиям.

Размеры двутавра 22 отличаются в зависимости от типа изделия. Балки изготавливаются в двух вариациях – стандартной и повышенной точности. Балка обычной точности имеет полную высоту 220 мм. Общая ширина профиля составляет 110 мм при толщине 5, 4 мм. Значение средней толщины перемычки – 8, 7 мм. Погонный метр профиля этой модификации весит 24, 04 кг.

Двутавровые балки № 22 изготавливаются в двух вариациях – стандартной и повышенной точности

Высота двутаврового профиля повышенной точности составляет 220 мм при ширине, равной 120 мм. Стенка профиля имеет толщину 5, 4 мм, а полка – 8, 9 мм. Балка длиной 1 метр весит 25, 76 кг.

Вес балки колонной (СТО АСЧМ 20-93)

Сколько весит стальная двутавровая балка? Как рассчитать вес двутавра? Как перевести метры погонные в килограммы и тонны? Ответы на эти вопросы вы найдете в приведенной выше таблице расчета веса двутавра в зависимости от размера: высоты и ширины балки. Вес двутавра, теоретический вес 1 метра погонного двутавровой балки, количество метров металлической балки в 1 тонне.

На сайте металлобазы «Аксвил» вы можете купить двутавр, балку двутавровую стальной в Минске оптом и в розницу.

2 Размеры двутаврового проката по ГОСТу 8239

Этот стандарт содержит сортамент горячекатаных двутавровых балок высотой в пределах 100–600 мм с полками, внутренние плоскости которых расположены под наклоном 6–12 %. По точности прокатывания эти профили производят следующих видов: В – обычной точности; Б – повышенной.

Двутавры ГОСТ 8239 производят стандартной длиной в пределах значений 4–12 м. Стандартом допускается по согласованию заказчика с заводом-изготовителем выпуск этого проката с длиной, превышающей 12 м. Сортамент (перечень номеров профилей) изготовляемых по этому стандарту двутавровых балок и их остальные размеры в Табл. 1, которая находится в конце статьи. Толщина полок t для двутавров стандарта 8239 указывается и замеряется усредненная. То есть для места на фланце, которое расположено примерно посередине между кромкой полки и стенкой профиля и вычисляется по следующей формуле: (b – s)/4.

Двутавровые балки для строительства