Двутавровые балки представляют собой распространенный вид фасонного профиля металлопроката. Это стальная конструкционная балка с формой поперечного сечения, напоминающей букву H. Двутавр имеет две горизонтальные (или наклонные) полки, соединенные высокой вертикальной стенкой. Сортамент и потребительские характеристики популярных видов стальных двутавров отечественного производства регламентируются нормами ГОСТ 35087-2024.
ЗАО «ТФД «Брок Инвест Сервис и К» в каталоге предлагаемых товаров представляет своим клиентам обширный ассортимент стального металлопроката.
В чем эффективность конструкции двутавра
Применение двутавров обеспечивает превосходное соотношение прочности и веса изделий для поддержки тяжелых нагрузок в перекрытиях зданий, мостах и различных промышленных сооружениях. Конструкция эффективно противостоит изгибающим (полки) и сдвиговым (стенка) нагрузкам, что делает ее экономически выгодной и универсальной основой для каркасных конструкций.
Двутавровые стальные балки считаются очень эффективными конструктивными элементами, предназначенными для максимизации несущей способности при минимальном использовании материала.
Эффективность профилю придают следующие два фактора:
- Удачная концентрация материала в полках (верхних и нижних), где обычно наблюдаются наибольшие напряжения на изгиб. Это позволяет балке выдерживать значительные нагрузки. При этом полки спроектированы так, чтобы выдерживать преобладающую часть моментов изгиба, а вертикальная стенка — сдвиговых сил.
- Малая удельная материалоемкость: двутавры легче по сравнению с цельными балками, имеющими аналогичную прочность. В результате используется меньше стали для достижения сопоставимой прочности с другими типами, например, коробчатыми балками.
Использование двутавровых балок позволяет снизить вес конструкции на 19…31% по сравнению с бетонными аналогами. Кроме того, двутавровые балки способны нести на 200…300% большую нагрузку, чем плоская балка.
Благодаря снижению использования материалов и меньшему весу двутавровые балки снижают затраты на транспортировку и установку. Оптимизация может привести к снижению расхода стальных материалов от 5% до 15%, а также дополнительному снижению затрат на трудоемкость и логистические издержки на 10…20%.
Применение двутавра в промышленном и гражданском строительстве
Двутавры как несущие элементы широко используются в каркасах зданий, этажах и крышах строительных объектов. Приведем конкретные примеры использования данных профилей в промышленном строительстве:
- Каркасы фабрик и складов: двутавровые балки образуют основной каркас сборных стальных зданий, что позволяет создавать массивные открытые планы этажей с минимальным количеством опорных колонн;
- Системы мостовых кранов: двутавровые балки служат направляющими элементами для кранов и подъемников на производственных объектах;
- Мезонины и платформы: профили используются для создания приподнятых прочных полов в промышленных зданиях для оборудования или складских помещений;
- Трубные стеллажи и опоры конвейеров. На перерабатывающих предприятиях двутавровые балки поддерживают обширные промышленные трубопроводы и конвейерные системы.
Вследствие высокой коррозионной стойкости двутавровые балки из нержавеющей стали используются в доках, причалах и морских нефтяных платформах.
Примеры использования двутавров при строительстве гражданских и коммерческих зданий:
- Высотные здания: профили используются в качестве вертикальных колонн и горизонтальных опорных балок для формирования конструкции многоэтажных зданий;
- Кровельные фермы и прогоны: двутавровые балки обычно применяются в крышах зданий для поддержки настила и сопротивления снеговым или ветровым нагрузкам;
- Лаги пола: используются в качестве опор для пола в жилых, коммерческих и многоэтажных жилых комплексах;
- Парковочные гаражи: двутавровые балки прокладывают между колоннами, чтобы они выдерживали тяжелые транспортные средства.
Профили находят применение и при ремонтных работах, связанных с заменой несущих стен.
Применение двутавра в дорожном строительстве
Двутавровые балки необходимы в дорожном строительстве, поскольку являются структурной основой мостов, эстакад и виадуков. Профили используются для распределения тяжелых транспортных нагрузок, сохраняя при этом устойчивость к изгибу.
Ключевые области применения двутавровых балок в дорожной инфраструктуре:
- Мостовые балки и опоры настила: двутавровые балки используются для поддержки настилов мостов, что позволяет им выдерживать вес транспортных средств, пешеходов и нагрузки окружающей среды (ветер, снег).
- Эстакады и виадуки: обеспечивают необходимую вертикальную прочность для поддержки надземных дорог и пересечений автомагистралей.
- Подпорные стены. В некоторых случаях стальные двутавровые балки используются при строительстве подпорных стенок для обеспечения структурной поддержки фундамента дороги.
- Временные опоры. Благодаря высокой прочности и простоте установки двутавровые балки часто используются в качестве временных опор во время строительства, например, в качестве опор при земляных работах или устройстве временных мостов.
- Шумоизоляционные барьеры: их можно использовать для поддержки звукопоглощающих панелей вдоль автомагистралей.
Преимущества в дорожном строительстве:
- Превосходная несущая способность: двутавровые балки рассчитаны на высокие усилия сдвига (через перегородку) и изгибающие моменты (через полки), что делает их идеальными для интенсивного движения.
- Длинные пролеты: они позволяют инженерам создавать длинные пролеты с минимальным количеством опорных колонн, что полезно при пересечении рек или дорог с интенсивным движением.
- Долговечность: при правильной обработке (оцинковке или покрытии) стальные двутавровые балки устойчивы к коррозии и атмосферным воздействиям, что продлевает срок службы инфраструктуры.
- Экономическая эффективность: в их эффективной конструкции используется меньше стали по сравнению с другими типами балок, что снижает общие затраты на материалы и вес.
- Скорость строительства: двутавровые балки изготавливаются с высокой точностью, что позволяет ускорить сборку на месте.
Заключение
Сравнительная таблица применимости факторов, определяющих правильный выбор типоразмера двутавровой балки:
|
Сфера действия |
Оптимальное соотношение прочностных и весовых характеристик |
Большие габаритные размеры |
Устойчивость к напряжениям изгиба |
Стойкость к вертикальным силам |
Экология |
|
Промышленное строительство |
+ |
+ |
+ |
||
|
Гражданское строительство |
+ |
+ |
|||
|
Дорожное строительство |
+ |
+ |
|||
|
Инфраструктурные проекты |
+ |
+ |
+ |
ЗАО «ТФД «Брок Инвест Сервис и К» предлагает большую номенклатуру двутавровых профилей универсального назначения с доставкой по всей России. В ассортименте — изделия различных типоразмеров и марок стали, что позволяет подобрать оптимальное решение для строительных, монтажных и инженерных задач: от возведения каркасов зданий до обустройства промышленных конструкций.
Наши специалисты готовы профессионально проконсультировать вас по всем техническим вопросам.