Двотаврова балка – що це таке, для чого потрібні, плюси і мінуси, основні види

Двотаврова балка - що це таке, для чого потрібні, плюси і мінуси, основні види

Завдяки чудовим фізичним властивостям двотаврова балка є найпопулярнішим елементом при будівництві найрізноманітніших житлових і промислових конструкцій. Універсальний Н-подібний профіль дозволяє зводити порівняно легкі каркаси будівель будь-якої висоти з високими показниками міцності, жорсткості і надійності.

Що таке двотаврова балка?

Під цією назвою мають на увазі будівельні елементи з металу, композиту або деревини з Н-образним профілем. «Дворога» конструкція викликає асоціації з головою тварини, тому в багатьох регіонах прижився термін, який є похідним від латинського слова taurus (в перекладі «бик»). У країнах Заходу балка двутавр в технічній літературі частіше називається I-beam, double-T, H-beam, wide-flange shapeс (США).

Для чого потрібні двотаврові балки?

Сфера використання будівельних елементів Н-образного перетину вкрай широка. Двотавр – це вкрай популярна різновид балок, які зараз випускаються з різних матеріалів переважно для виготовлення несучих конструкцій:

  1. При зведенні колон.
  2. Як опори на естакадах і мостах.
  3. При будівництві шляхопроводів і тунелів.
  4. Для зміцнення стовбурів в шахтах і метрополітені.
  5. Як інженерних опор для зміцнення стінок котлованів.
  6. При виготовленні підкранових балок в виробничих приміщеннях.
  7. У виробництві вагонів, вантажних платформ.
  8. У каркасному житловому будівництві.
  9. При зведенні міжповерхових перекриттів.

Плюси і мінуси двотаврових балок

Використання суцільного круглого або прямокутного перетину дає високу міцність, але призводить до перевитрати матеріалу. У пошуку оптимального профілю будівельники поступово перейшли до широкого використання двутавра, оцінивши всі переваги Н-подібної форми. Розглянемо основні плюси такого вибору:

  1. Двотавр сталеві володіють високими показниками міцності і зносостійкості.
  2. Балки з таким перетином витримують високі навантаження практично на всіх напрямках.
  3. Більш раціональне використання матеріалу.
  4. Зменшення навантаження на фундамент.
  5. Зниження вартості споруди.
  6. Зручність у складуванні і при монтажі.
  7. Однакову відстань в обидві сторони від центральної стінки.
  1. Невисока стійкість Н-образних балок до скручування.
  2. При великих типорозмірах доводиться гарячекатані двутаври замінювати звареними елементами.
  3. На великих прольотах потрібне використання додаткових опорних конструкцій (колон).

Види двотаврових балок

Використання різних матеріалів дозволяє здешевлювати кошторис і робити більш легкі конструкції без втрати надійності та довговічності. У відповідальних місцях застосовується виключно метал, наприклад, якщо потрібно балка монорельсова двотаврова при виготовленні підвісних шляхів. При настилі полови і в каркасному будівництві в багатьох випадках відмінно підходять деталі з деревини або склопластику.

З чого роблять сучасні двотаврові балки:

  1. Металеві двотавр (сталь, алюміній, різні сплави).
  2. Дерев’яна двотаврова балка.
  3. Двутаври склопластикові – легкі, стійкі до хімічного впливу, вологи, коливань температури.
  4. Двотаврова балка залізобетонна – випускають з армованого бетону М 300-500, використовуються при зведенні великопанельних споруд.

Дерев’яні двотаврові балки

У сфері будівництва, де не практично використовувати важкі металеві елементи, поширення набули вироби з легких природних матеріалів. Дерев’яний двутавр виготовляють з трьох частин – стійки з плити ОСП і 2-х полиць з соснової дошки або клеєного LVL-бруса. В єдине ціле вони з’єднуються методом пресування з подвійним шипом на клей. Для збільшення довговічності і стійкості до шкідливих факторів поверхні покривають антипіренами і антисептиками.

Переваги дерев’яних двутавров:

  1. Прийнятна міцність на вигин.
  2. Зниження ваги конструкцій.
  3. Відсутність розтріскування, усушки, зрушень, усадки, скрипу.

Металева двотаврова балка

Важко знайти будівельний майданчик, де не використовується в різній мірі фасонний металопрокат. Двотаврова балка характеристики має прекрасні, унікальне перетин дозволяє їй ефективно працювати в різних областях при значних навантаженнях. Розглянемо основні різновиди сталевих елементів з Н-образним профілем:

  1. гарячекатаний двотавр. Виготовляється методом гарячої прокатки з розпечених болванок на спеціальних станах. Переваги таких виробів – монолітність, відсутність швів, висока надійність і міцність, відносно просте і недороге виробництво. Мінуси гарячекатаних двотаврів – наявність окалини, велику вагу, розміри заготовок обмежені (довжина 12 м / п, ширина полиць до 400 мм).
  2. зварений двутавр. Для отримання Н-образного профілю сталеві смуги з’єднують електрозварюванням на стендах в єдиний виріб необхідної довжини. Переваги методу – зварні вироби легше гарячекатаних балок, простіше отримати деталь індивідуальних розмірів. Мінуси даних двутавров – наявність швів знижує міцність, потрібно додатково посилювати конструкцію ребрами жорсткості.

Двотавр – розміри

Двотаврова балка - що це таке, для чого потрібні, плюси і мінуси, основні види

Існує широкий асортимент будівельних елементів з Н-образним профілем. Можна легко підібрати вироби з відповідними параметрами для виконання своїх завдань. Дерев’яна балка двотаврова розміри перетину має різні в залежності від серії:

  1. БДК.
  2. БДКУ.
  3. БДКШ.
  4. СДКУ.
  5. СДКШ.

При виборі сталевого двотавру слід враховувати маркування, вироби бувають нормальні (ДБ), без ухилу полиць (Б), широкополочні (Ш), колонні (К) та інші. Розглянемо граничні розміри сталевих балок Н-образного профілю:

  1. L (Довжина балки) – 4-13 мм.
  2. H (Висота профілю) – 100-600 мм.
  3. B (Ширина профілю) – 55-190 мм.
  4. S (Товщина стінки) – 4,5-12 мм.
  5. T (Товщина полиці) – 7,2-17,8 мм.
  6. вага (Для погонного метра) – 9,459-108 кг.

Посилення двотаврової балки

Якщо попередні розрахунки свідчать про наявність істотних навантажень на розтяг, вигин або стиснення, то потрібно подумати про збільшення міцності. Двотаврова балка – це відповідальна деталь будь-якої будівлі, розроблено кілька способів посилення її характеристик:

  1. збільшити перетин.
  2. Змінити конструктивну схему.
  3. Встановити додаткові зв’язку, опори, ребра, діафрагми.
  4. Посилити балку шляхом підведення додаткових елементів.
  5. Провести посилення балок в точках з’єднання.
  6. Використання попередньо напружених конструкцій – напруги створюють штучно в момент виготовлення.

З’єднання двотаврових балок між собою

При будівництві габаритного будівлі стандартної довжини металопрокату часто не вистачає. При розрахунках, яке навантаження витримує двотаврова балка, величезну важливість має спосіб з’єднання окремих елементів конструкції. Існують наступні варіанти стикування Н-образного профілю:

  1. Сварка двотаврової балки з використанням прокладки по периметру профілю.
  2. Сварка двотаврової балки з використанням зміцнюючих накладок на кожну полицю і стінку металопрокату.
  3. Болтове з’єднання двутавров.

You may also like...

Залишити відповідь

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься. Обов’язкові поля позначені *

*

code