Допоможіть розробці сайту, ділитися статтею з друзями!

Мабуть, найвідоміший, широко застосовуваний в будівельній сфері фасонний металопрокат - це сталевий прокат під назвою балка двотаврова. Його профільне перетин практично повністю схоже на лежачу боком літеру Н.

Завдяки такому перетину балка може витримувати досить великі вертикальні (на вигин) і бічні навантаження, а також на стиск, скручування і розтягування. Тобто її унікальне перетин дозволяє балці працювати практично у всіх областях.

Опис і призначення

Всі двотаврові балки виготовляються шляхом прокату на спеціальному прокатному стані відповідно до нормативів, запропонованими ГОСТ, тому мають строго регламентоване перетин і структуру. Використовуючи спеціальні таблиці, де вказано сортамент цих виробів, можна вільно зробити розрахунок потрібних параметрів, необхідних для певної конструкції двутавра.

Металопрокатний промисловість випускає багато різноманітних видів балочного і колонного двутавра, які по міцності і економічності набагато виграють у аналогічних балок квадратного або прямокутного перерізу, особливо за запасом великої міцності. Тому постійно використовуються для зведення каркасних металоконструкцій при будівництві великих промислових підприємств.

переваги

  1. Витримують великі навантаження практично у всіх напрямках;
  2. Набагато легше суцільних металевих балок, які мають такі ж характеристики по міцності;
  3. Зручні для транспортування, складування і монтажу;
  4. У порівнянні з суцільними сталевими балками вага двотаврової балки набагато менше, а значить, і менше використовується металу для її виготовлення;
  5. При монтажі можна використовувати ручну електродугове зварювання і газозварювання;
  6. Завдяки особливому перетину, коли полки двотавру мають однаковий винос в обидві сторони від його центральної стінки, зусилля, які прагнуть його скрутити практично мінімальні, так як жорсткість конструкції забезпечується з усіх його сторін.

недоліки

  1. Недостатня стійкість проти корозії. Потрібно робити спеціальне антикорозійне покриття;
  2. Можлива деформація під впливом високої температури;
  3. При великих прольотах потрібно додатково встановлювати опорні елементи у вигляді колон.

геометричні характеристики

  1. (H) висота - відстань між нижніми і верхніми полками;
  2. (B) ширина - поперечна довжина полиць;
  3. (S) товщина стінки з'єднує верхні полиці з нижніми;
  4. (T) середня товщина полиць - ближче до краю вони зменшуються по товщині, а до центру - збільшуються, при цьому збільшення йде всередину двутавра. Середня товщина розраховується за формулою B - S / 4 = t;
  5. ® радіус заокруглення в точці примикання стінки двутавра до його полкам. Завдяки потовщення і радісних примиканню полиць до стінки тавра зростає його міцність, так як все навантаження припадає на його центр. При цьому виходить деяка економія металу, тому що посилення країв верхньої і нижньої площин не має сенсу;
  6. ® внутрішній ухил полиць, який йде під прямим кутом з розширенням до стінки тавра.

Усіх перерахованих параметрів двотавру залежить його технічна характеристика, тому вони чітко вказані ГОСТом і строго дотримуються при виготовленні. Двутаври з рівними без потовщення полками також діляться на певні види і мають буквене позначення:

  1. (Б) - балка нормальна.
  2. (Ш) - балка крислатий.
  3. (К) - балка колонна.
  4. (М) - балка бруківка або монорельсова.
  5. (С) - балка будівельна спеціальна.
  6. (Д) - балка додаткова.

конструкція двотавру

За конструкцією двотаврові балки мають всього три види, до яких відносяться:

  1. Таври нормальні (звичайні);
  2. колонні;
  3. Широкополочні.

Перший вид має центральне ребро жорсткості від 100 до 600 мм. При цьому їх полки збільшеної товщини - це зменшує навантаження на центральний вертикальне ребро тавра від зовнішніх зусиль. Жорсткість цієї конструкції тавра порівняно невисока, тому звичайний двутавр не може перевищувати довжину понад 19 м / п.

У широкополочних двутавров співвідношення ширини полиць до висоти складає 1 до 2.5 - 1 до 1.16, що забезпечує балках високу стійкість і дає можливість використовувати їх як самостійну конструкцію. Природно, що міцність цих балок набагато вище звичайних.

Найміцнішими з усіх двутавров є колонні балки. У них більш потужне перетин, завдяки якому вони можуть витримувати колосальні навантаження, вимірювані тоннами. Але це властивість, природно, призвело до їх збільшення маси, яка набагато більше перших двох видів, тому вони часто використовуються тільки для монтажу опорних колон в каркасних конструкціях.

За методом виготовлення двутаври діляться на гарячекатані і зварні.

гарячекатані

Виготовляються на металургійному комбінаті шляхом гарячої прокатки на спеціальному прокатному стані з розпеченої до певної температури сталевий болванки. Їх гідність виражається в повній монолітності вироби, на якому не присутній жоден шов, простота і невисока вартість виробництва. Завдяки монолітності гарячекатаний двотавр має найвищі показники надійності і міцності.

Процес прокатки дозволяє отримати досить якісні, з високою точністю розмірів вироби з металу. До недоліку можна зарахувати наявність на поверхні металу окалини після прокатки. Товщину стінок, через які тавр має велику вагу, в порівнянні зі швелером аналогічного розміру. Обмеження в розмірах. Російські металургійні комбінати прокочують двутаври з шириною полиць, які не перевищують 400 мм, і довжиною не більше 12 м / п.

Технічні характеристики

На міцність прокатного гарячекатаного тавра в першу чергу впливає:

  1. Марка сталі, що використовується. Наприклад, при прокаті двотавру для особливо відповідальних конструкцій, а також для монтажу в суворих кліматичних зонах використовується низьколегована сталь марки 09Г2С;
  2. Довжина всієї конструкції з використанням двутавра;
  3. Вид перетину тавра (прямий тип полиць або з внутрішнім ухилом);
  4. Товщина полиць і вертикальної стінки;
  5. Вид передбачуваної і фактичного навантаження;
  6. Спосіб кріплення двутавра.

зварні

Іноді, в залежності від обставин, виготовляються зварні двотаврові балки, які практично є аналогом гарячекатаних таврів. Вони досить широко використовуються в будівництві при зведенні різного виду інфраструктурних об'єктів, громадських, житлових і деяких промислових об'єктів.

Балки виготовляють шляхом з'єднання окремих металевих смуг на спеціальних стендах за допомогою електрозварювання. Зварна балка, як і гарячекатана, може нести великі навантаження і практично не піддається скручуванню, а й також має свої певні властивості, переваги і недоліки.

Переваги зварного двутавра

Для замовника існує можливість підібрати конструкцію потрібного йому розміру. Можна виготовити виріб з індивідуальними розмірами по довжині, ширині полиць, і висоті тавра. На вимогу замовника зварену балку можна виготовити відразу з отворами під різні кріплення і з'єднання, а також посилити, приварив додаткові ребра жорсткості.

Така балка набагато легше гарячекатаної, і завдяки цьому додатково економляться певні грошові кошти, які можна використовувати на інші будматеріали.

недоліки

Наявність зварних швів, що в деякій мірі знижує міцність практично всієї конструкції, особливо якщо зварювання виконувалася ручним способом. Правда, в цьому випадку тавр може бути посилений додатковими ребрами жорсткості, які приварюються між полицями до стінки двутавра.

При додатковому посиленні використовуються металеві пластини (косинки), а це призводить до перевитрати матеріалу, який коштує певних грошей і, природно, вартість зварного виробу збільшується на певну суму.

етапи виготовлення

  1. Виробляється розмітка, розкроювання і рубка металевих листів за допомогою гільйотини;
  2. Для поліпшення проварена на смузі, призначеній для стінки тавра, знімаються під певним кутом фаски;
  3. Приготовлені заготовки збираються в конструкцію на спеціальному складальному столі і жорстко фіксуються в заданому положенні. На цьому ж столі закріплений спеціальний зварювальний верстат з набором зварювальних головок, які здійснюють зварювальні роботи, переміщаючись уздовж зібраної балки;
  4. При потребі на готовому виробі здійснюється правка, свердління певних отворів і торцювання;
  5. Після зварних і всіх додаткових робіт за допомогою піскоструминного устаткування проводиться ретельна зачистка зварних швів, а сама балка очищається від іржі, мазуту, і бруду;
  6. На готовий виріб наноситься спеціальне лакофарбове покриття.

застосування

Основна галузь, де застосовується двутавр - це будівництво великих промислових і великих торгово-розважальних комплексів. Таврові балки широко використовуються для зведення опорних і несучих елементів різних металевих конструкцій естакад, мостів, різних шляхопроводів, а також для монтажу великопрольотних перекриттів. Напевно, не знайдеться жодної інженерної споруди, де б не використовувалися металеві двотаврові балки.

Вони можуть приймати на себе вертикальну і одночасно поперечне навантаження, передаючи її на капітальні стіни, колони або ще на якісь опори.

З двутавров спеціального призначення виготовляються бурові платформи і зміцнюються шахтні виробки, де існують особливо великі навантаження. Можна сміливо заявити, що без використання сталевого двотавру на даний момент не зможе обійтися жодна відповідальна будівельна конструкція.

Види і особливості

18 двутавр є першим представником великого сімейства сталевих двотаврових балок, які використовуються в будівництві об'єктів самого різного рівня складності і відповідальності. Це самий широко використовуваний двутавр, який застосовується при зведенні як серійних промислових підприємств, так і при будівництві унікальних споруд у вигляді різних індивідуальних конструкцій.

Він використовується і в інших спорудах, де існує необхідність для забезпечення необхідної жорсткості і міцності будь-якої металевої конструкції, яка сама по собі повинна бути невеликої ваги. Також 18 двутавр застосовується для створення певних напрямних ліній для руху промислових підйомних систем (монорельси під вантажні талі).

Тавр може виготовлятися з вуглецевих, а також низьколегованих сталей загального призначення.

Вага та параметри

В принципі параметри будь-якого прокату є показниками для його використання під певні навантаження в різних будівельних і виробничих сферах. 18 двутавр, по точності прокату може належати до категорії (А), яка відноситься до підвищеної точності. Її відхилення від заданих по ГОСТ розміру, може бути в межах ± 0, 2%.

Також балка може бути категорії (В) - це категорія звичайної точності з допуском ± 0, 5%. Зазвичай виготовляється з низьковуглецевої сталі, в якій вміст вуглецю становить приблизно 0, 3%. Але для підвищення її міцності сталь для 18 двотавру може додатково легованих.

Категорія А:

  1. H - 180 мм - висота двутавра;
  2. B - 100 мм - ширина полиць;
  3. S - 5.1 мм - товщина вертикальної стінки;
  4. t - 8.3 мм - внутрішній ухил полиць;
  5. m - 19.92 кг - маса 1 м / п;
  6. 50.2 м / п - в 1 тонні.

Виготовляється по ГОСТ 8239-89.

Категорія В:

  1. H - 180 мм;
  2. B - 90 мм;
  3. S - 5.1 мм;
  4. t - 8.1 мм;
  5. m - 18.35 кг м / п;
  6. 54.5 м / п - в 1 т.

Внутрішній ухил полиць двотавру No18 відповідає 6-12%, а номер позначає, що висота його профілю відповідає 18 см.

Допоможіть розробці сайту, ділитися статтею з друзями!

Категорія:

Металообробка