Двутавровая балка

Показ всех 9 элементов

Показ всех 9 элементов

Для многих компаний сегодня на первом месте максимально сжатые сроки строительства, за которые можно возвести недорогие, но надежные дома. Решить эту задачу помогают строительные материалы. Некоторые их виды ранее применялись только в промышленной сфере, но сегодня начали пользоваться спросом и в гражданском строительстве. Именно к таким материалам относятся двутавровые балки. Появление новых видов двутавров в последние годы позволило успешно задействовать их при строительстве обычных жилых домов.

Двутавровая балка — это стандартный профиль конструктивных элементов, который получил свое название из-за внешнего сходства с двойным тавром, то есть с быком, имеющим два рога. Его характерная особенность — сечение, которое напоминает по форме букву «Н». Изготавливаются двутавровые балки преимущественно из металла, хотя встречаются деревянные профили и комбинированные профили (дерево и металл). Двутавр может изготавливаться с отверстиями и без них. Балки отличаются по длине, ширине профиля и углу наклона полок. Такие конструктивные особенности обуславливают область применения элементов. Из него делают надежные перекрытия и целые стропильные фермы. Какие виды двутавровых балок существуют? В чем их достоинства и недостатки? Где их можно применять и как правильно выбрать? Из материала вы узнаете обо всех этих нюансах.

 

Что из себя представляет двутавр

 

На рынке строительных материалов двутавровую балку можно назвать аутсайдером, который многие обходят стороной многие неопытные покупатели. Причина такой народной нелюбви — ее обманчиво хрупкий вид из-за тонкого внутреннего ребра. На самом деле двутавр — прочный профиль, конструкция которого обеспечивает ему высокую «выносливость». Он состоит из двух полок и одной стенки, которая их соединяет. В случае с двутавровой балкой в силу вступают законы физики, поэтому при правильном монтаже она не уступит массивным брусьям, а в чем-то даже превзойдет их. Сегодня на отечественном рынке ассортимент двутавра довольно скромный. Наши строители еще не успели оценить этот профиль по достоинству, чего нельзя сказать о зарубежных специалистах, которые активно его используют. За рубежом встречаются довольно интересные и необычные виды двутавровых балок, в которых органично сочетаются законы физики и смелые инженерные идеи.

 

Особенности двутавровых балок

 

Начнем, пожалуй, с самого главного преимущества двутавровых балок. Человеку, который плохо знаком с законами физики, это может показаться фантастикой, но такой профиль из-за особенностей своей конструкции в 30 раз жестче и в 7 раз прочнее, чем квадратный профиль с точно такой же площадью сечения. Визуально двутавр выглядит хлипким и ненадежным, но на самом деле она намного прочнее и безопаснее, чем массивные балки. Во время эксплуатации балки не подвергаются усадке и сохраняют свои размеры. Несущая способность двутавра — до полутонны на погонный метр, вес которого не превышает 6,8 кг. Из-за этой особенности профиль можно смело использовать для длинных прогонов (до 24 м). Двутавр в малом строительстве может смело использоваться в качестве стропил, балок и прогонов.

Стоимость двутавровых балок выше, чем цена стандартного перекрытия из досок, но их нельзя положить просто так без ряда дополнительных элементов ( обрешетка, промежуточные опоры). Нельзя забывать и о том, что деревянные перекрытия нуждаются в регулярном ремонте, а двутавру такое обслуживание ни к чему. Если подсчитать общую стоимость, то при покупке балок бюджет расходуется более экономно.

Малая устойчивость к скручиванию — еще одна особенность профиля, которая обуславливается открытым сечением. Это основной недостаток элемента. Если сравнить двутавр с круглой трубой с аналогичной площадью сечения, то у первого этот показатель будет в 400 раз меньше. Именно по этой причине перед монтажом таких балок обязательно необходимо просчитывать как постоянную, так и переменную нагрузку. В первом случае предполагается вес балок, утеплителя, отделочных материалов для потолка и стен, а во втором — вес оборудования, мебели и людей, которые будут находиться в помещении над перекрытием. Правильно проведенные расчеты гарантируют высокую надежность профиля.

 

Типы двутавровых балок: основные классификации

 

Двутавровые балки можно классифицировать по нескольким критериям:

  • По технологии изготовления.
  • По области применения.
  • По конструктивным особенностям (расположение граней и их уклон).
  • По размерам.
  • По материалу изготовления.

Мы воспользуемся популярной классификацией по материалу изготовления и рассмотрим основной тип двутавровых балок, которые изготавливаются из металла, но не забудем упомянуть и о деревянных профилях.

 

Металлические балки: технологии производства, особенности, виды

 

Двутавр из металла — лидер среди таких профилей. Он не горит, устойчив к воздействию грибка и плесени в отличие от элементов из дерева и может использоваться для перекрытия пролетов со значительной нагрузкой. Однако, вес элемента накладывает ряд ограничений на его использование. Металлические двутавровые балки не применяются для монтажа перекрытия мансард домов, у фундаментов которых предельная нагрузка. Также их нельзя использовать для строительных работ в постройках, стены которых были возведены из ячеистых и пористых материалов, со временем дающих усадку. 

Металл нуждается в дополнительной защите от пагубного воздействия коррозии. Это ключевой недостаток материала. Балки также могут со временем потерять свою несущую способность, если переживут пожар.

 

Современные производители изготавливают двутавровый профиль из сплавов алюминия, прокатной стали и стального литья. Сталь, используемая в производстве, — сплав углерода и железа с малой долей легирующих добавок. В зависимости от характеристик стали, производители изготавливают обычные профили (малоуглеродистая сталь) и балки повышенной прочности (низколегированные).

Существует две основных технологии производства металлического профиля. Прокатные балки изготавливают из цельного слитка стали, которая сначала разогревается, после чего ему придают требуемую форму. На выходе получает горячекатаная двутавровая балка. Для производства профиля используют специальные прокатные станки. Горячекатаный двутавр — это монолитный элемент без швов. Он прочный, надежный и относительно недорогой, что в значительной степени влияет и на итоговую стоимость. Так как на профиле нет швов, то и необходимость в дополнительном армировании отпадает.

По второй технологии из листового или профильного проката изготавливают сварной двутавр. У этих балок есть швы. Верхний и нижний пояса сваривают со стенкой. Сварные балки нуждаются в дополнительном армировании, но сама технология позволяет наделять готовую продукцию разными рабочими характеристиками, чего нельзя сделать с горячекатаными балками. Для монтажа металлического профиля придется привлекать специальную технику. Производители часто изготавливают металлический двутавр с разным сечением. Например, изменения в кривизне стенок позволяют использовать элемент для разных задач. С деревянным профилем подобно сделать невозможно. Определить назначение двутавра из металла можно по его серии, которая обязательно указывается производителем. По форме полок различают балки двух видов:

  • С параллельными внутренними гранями полок. Широком применяются в гражданском строительстве. 
  • С уклоном внутренних граней полок. В малом строительстве не используются.

По углу наклона они делятся на два вида:

  • «М» — используются для сооружения подвесных путей. Угол наклона здесь не превышает 12%. 
  • «С» — применяется для укрепления стволов шахт. Угол наклона граней не более 16%.

У профилей с параллельными полками есть своя маркировка:

  • «Ш» — балки для больших нагрузок с широкими полками. Отношение их ширины к высоте варьируется в пределах 0,3-0,75. Обычно используются для возведения колонн небольшой высоты. Встречаются разрезные и неразрезные изделия. Первые имеют уменьшенный вес и всегда устанавливаются в один пролет. Неразрезные укладываются одновременно на несколько пролетов. Они могут использоваться без вспомогательных элементов, что позволяет снизить общую стоимость строительных работ.
  • «Д» — профиль со средними полками.
  • «У» — обладают узкими полками и применяются в малом строительстве.
  • «К» — сверхпрочные балки, которые используются для возведения колонн без дополнительного укрепления и усиления. Имеют большой вес. Их характерная особенность — ширина полок, которая близка к высоте.

И наконец степень точности балок производители отмечают двумя буквами:

  • «А» — элемент повышенной точности. Он специально изготавливался для решения сложных задач, в которых малейшая погрешность может привести к серьезным последствиям. В малом строительстве не используются.
  • «В» — профили обычной точности изготовления. Оптимально подходят для гражданского строительства.

Выбирать стальной двутавр должен профессиональный строитель, у которого на руках уже есть проект здания и точные расчеты максимальной нагрузки на его фундамент. 

 

Другие виды двутавровых балок для малого строительства

 

В гражданском строительстве довольно часто используются деревянные двутавровые балки. Они в значительной степени уступают по надежности металлическому двутавру, но имеют некоторые преимущества, которые частично компенсируют самый главный недостаток элемента. Это относительно легкий профиль, который удобен в транспортировке и монтаже. Для установки двутавровых балок из дерева необязательно привлекать специальную грузоподъемную технику. Хотя с ней строительство будет продвигаться намного быстрее, но при очень скромном бюджете можно обойтись и собственными силами. При необходимости такой профиль можно подрезать

Зачастую деревянные двутавровые балки используются в качестве перекрытий, стропильных конструкций и несущих элементов. Деревянные двутавры подходят для кирпичных, блочных, бревенчатых домов. Из-за относительно малого веса их можно использовать в тех постройках, для которых металлический двутавр не подходит. Для изготовления таких балок используется клееные пиломатериалы. Полки выполняют из сухого строганного бруса, которые скрепляются вставкой из ОСБ. Все элементы скрепляются между собой с помощью специального состава. Качественный строительный клей обеспечивает надежное сцепление, которое может выдержать даже самые серьезные испытания погодой (вплоть до мощных землетрясений).

Не самый распространенный вид балок на отечественном рынке — гофрированный двутавр. Это очень легкая сварная конструкция, которая изготавливается из холоднокатанного профлиста, приваренного к стальным полкам горячего проката. По надежности этот тип балок конечно уступает изделиям из металла, но имеет одно важное преимущество. Гофрированная стенка исключает основной недостаток двутавра, так как за счет нее повышается крутильная жесткость элемента. В таких профилях встречается как волнистая, так и треугольная гофра. Наибольшей прочностью обладают балки с горизонтальными гофрами. Интересно, что подобные элементы использовались в отечественном строительстве еще в начале прошлого века. Существует еще один довольно редкий для отечественного рынка тип двутавровых балок, в которых комбинируется металл и древесина. Подобные элементы широко используются в западных странах, но у нас они не прижились. 

Некоторые производители изготавливают двутавр с прямоугольными или круглыми отверстиями в любом месте стойки за исключением области над опорой. 

 

Послесловие

 

При выборе двутавровых балок следует обратить особе внимание на три аспекта:

  • Материал изготовления.
  • Длина профиля.
  • Угол наклона, ширина профиля, соотношение длин между стычковыми элементами.

Все эти показатели в значительной степени влияют на стоимость изделия и область его применения.  

Двутавровые балки — надежный элемент, который хорошо зарекомендовал себя в промышленном и гражданском строительстве. Эти изделия буквально незаменимы в монтаже перекрытий, металлоконструкций, мостовых опор, подвесных путей, шахт. Их конструктивные особенности постоянно совершенствуются. Появляются новые виды двутавра, которые помогают увеличить прочность материала при снижении его веса и себестоимости. Вполне возможно, что в скором времени появятся новые виды двутавровых балок.