Двутавр: технические характеристики

В строительстве никак не обойтись без конструктивных элементов, которые формируют постройки, принимая на себя нагрузки и укрепляют их. Так, например, крыша делается из опорных балок. Эти элементы прочные, надежные и долговечные. Специальные металлические профили используются не только в строительной, но и в автомобильной промышленности, вагоностроении и для армирования шахтных стволов. При этом сечение профиля может быть самым разным. В зависимости от него, меняется и характеристики изделия. Например, сталкивались с таким элементов, как швеллер. Без него в строительстве просто не обойтись. Профиль делается П-образной формы. Но, не менее востребован и двутавр. Это тот же профиль, только он имеет совсем другую форму. Она и сделала материал таким востребованным.

Давайте подробнее узнаем этот материал, рассмотрим его основные характеристики, преимущества, разновидности и сферу применения. К тому же мы выясним, что прочнее двутавр или швеллер. Если вы ни разу не сталкивались с этим изделием, то рекомендуем ознакомиться со статьей.

Двутавровый профиль – что это

Словарь русского языка говорит о том, что двутавр – это базовый профиль для конструктивных элементов, который имеет Н-образное сечение. Он делается из металла или дерева. Иногда можно встретить пластиковые двутавры, но они имеют другое назначение. Свое название двутавровый профиль получил не зря. Профессионалы знают, что Т-образный профиль имеет название – тавр. Если взглянуть на фото двутавра, то его сечение напоминает эти две буквы Т, соединенные ножками. Вот и получается, что профиль назвали двутавровым.

Особенность двутаврового профиля в том, что он имеет повышенную прочность. Сравнивая его с обычным прямоугольным профилем, можно с уверенностью сказать, что двутавр в 30 раз жестче и примерно в 7 раз прочнее. Больше о преимуществах мы поговорим ниже в статье.

За счет своих характеристик, двутавр повсеместно используется в строительном деле. Особенно часто его применяют для постройки каркасных конструкций. Если сделать двутавровый профиль из дерева, то он тоже будет жестче, чем обычные пиломатериалы, и не станет прогибаться при высоких нагрузках. Деформация двутаврам просто неподвластная. Благодаря этому, профили могут быть использованы для создания любой конструкции. В частном домостроении двутавры служат материалом для укладки пола, потолка и стен.

Обратите внимание! Несмотря на все положительные стороны двутавра, его прочность, долговечность и устойчивость перед нагрузками, его стоимость вполне демократичная. Он недорогой и вполне стоит своих денег.

Подробнее о характеристиках двутавра

С учетом того, что двутавры используются для создания капитальных конструкций и других ответственных построек, требования к созданию профилей очень строги. Все должно соответствовать государственным стандартам. Даже, казалось бы, мелочи, просчитываются очень тщательно. Например, строго регламентируется допустимый уклон внутренних граней полок. Этот показатель должен составлять 12%. При желании можно детальней ознакомиться со всеми требованиями и характеристиками. Они указаны в ГОСТ 8239-89.

Что касается внутренней грани полок, то для каждого вида изделия есть свои требования. Например:

  • двутавры для подвесных путей имеют угол не больше 12%;
  • двутавры для армирования шахтных стволов делаются с углом внутренних граней до 16%;
  • двутавры для автомобильной промышленности имеют угол не более 10%.

При покупке двутавра нужно обращать внимание на номер или маркировку. Они указывают высоту изделия и его работоспособность. Ниже приводится таблица, в которой указаны некоторые разновидности и характеристики двутавров.

Сфера использования в строительстве

Чтобы лучше понять, насколько важны двутавры, стоит рассмотреть, как именно они используются. Благодаря своей жесткости и устойчивости к пригибанию, профили используются для создания построек. Это позволяет избежать в ходе эксплуатации постройки таких явлений:

  • сдвигов;
  • трещин;
  • усадок.

К тому же двутавры применимы для сооружения опорных колонн, перекрытий, в качестве армирующего элемента опалубки. Как говорилось выше, двутавры можно делать из дерева. В таком случае они используются для создания каркаса кровли дома, ее стропильной системы. Все дело в том, что дерево имеет намного меньший коэффициент проводимости тепла, чем металл. Поэтому Н-образная балка (двутавр) выгодна в экономичном плане: соотношение прочности и цены просто прекрасные.

Что касается металлических двутавров, то они намного прочнее, поэтому стоимость изделий намного выше. Двутавры востребованы для промышленного и крупнопанельного строительства. Они выступают в роли основных несущих элементов, принимая на себя большую часть нагрузки.

Виды и маркирование двутавровых профилей

Существует несколько разновидностей изделий, которые применяются в том или ином случае. Все они имеют свое предназначение, особенности и характеристики. Маркировка двутаврового профиля согласно государственным стандартам выполняется вот так:

  1. «Б» – это балка, которая имеет нормальную ширину полок. Высота ее основания составляет 10-60 см. Для того чтобы профиль мог выдерживать поступающие усилия на ребро, он утолщается у основания. Благодаря этому расстановка заклепок затрудняется. Что касается жесткости, то у них она не такая высокая. Поэтому максимальная длинна составляет 19 м.
  2. «Ш» – широкополочные двутавровые балки. Они прекрасно справляются с нагрузкой на изгиб, потому часто используются для создания перекрытия. Особенность марки в том, что профиль имеет широкие полки. С ними посадка заклепок делается проще и удобней. Если говорить о высоте профиля, то он может достигать 1 м.
  3. «К» – колонные балки. Их основания и полки имеют одинаковую ширину. Эти изделия можно назвать прочнее всего. Почему? потому что для создания используется мощный профиль, выдерживающий тонны веса. А за счет жесткости во всех его направлениях, ему не страшны любые нагрузки. Все это сказалось и на массе двутавра. Его вес намного больше предыдущих вариантов, потому обычно балку используют для создания колонн.

Что касается маркировки, то балки могут иметь самые разные названия. Например, часто можно встретить следующие названия: двутавр 18, двутавр 20Б1, двутавр 80Б2, двутавр 79Ш1 двутавр 16 и т. д. Что же означают эти буквы и цифры? Первые две указывают высоту изделия в сантиметрах. Буква, как уже можно догадаться, указывает на вид изделия и его ширину полки соответственно.

Что влияет на прочность двутавровой балки? Вот список факторов:

  1. Марка стали, из которой сделан профиль. Самыми прочными считаются изделия из низколегированной стали.
  2. Толщина граней и основания (ребро жесткости).
  3. Положение этих самых граней. Они могут быть параллельными или иметь уклон.
  4. Способ изготовления.
Отдельно хочется поговорить о способе изготовления. Есть два варианта создания: (1) при помощи горячей прокатки и (2) сварки. Самими распространенными и дешевыми считаются горячекатанные профили. Но марка стали, которая используется при создании, требует дополнительного защитного слоя от коррозии. К тому же несущая способность изделий ниже.

Видео – технология создания двутавра:

Прочными и долговечными являются сварочные балки. Их изготовление основано на создании отдельных заготовок и их свариванию друг с другом. Они не только имеют меньшую массу, но и способны выдерживать большие нагрузки. Профиль может иметь переменную толщину и создаваться из разнообразных видов стали. Например, грани делаются из одного вида, а основание из другого. А почему же вес двутавра меньше при высших показателях прочности? Все дело в том, что профиля делаются с перфорацией, то есть с просеченными отверстиями. Это никак не сказывается на прочности, но снижает вес балки.

Двутавр и швеллер отличия

Многие спрашивают, чем отличается швеллер и двутавр. Начнем с того, что швеллер имеет совершенно другое сечение профиля. В отличие от Н-образного сечения двутавра, швеллер имеет П-образный профиль. Он тоже делается из металла и может быть с отверстиями и без них. Размеры изделий самые разные. Чтобы понять, насколько отличаются профили, можно взглянуть на фото швеллера и двутавра.

Однако, внешний вид – это не единственное отличие. Благодаря своей форме, двутавр в несколько раз прочнее швеллера. Он имеет высокие показатели жесткости за счет ребер, поэтому для строительства конструкций чаще всего выбирают именно первый вариант. Из него делают прогоны, стропильные ноги, разные несущие элементы, гаги и каркас. Хотя, эти два материала по-разному реагируют на изгиб. А это значит, что каждому нашлась своя область применения.

Обратите внимание! Для перекрытия и стропильной системы может быть использован как двутавр, так и швеллер.

Чтобы ответить на вопрос, что же прочнее, нужно рассмотреть форму сечения. Если взять одинаковые параметры изделий, то двутавровая балка будет жестче, потому прочность и сопротивление нагрузке намного выше. Все дело в двусторонних ребрах. Основная часть металла сконцентрирована в полках, где и создается напряжение от веса. Получается, что при весовой нагрузке, которые берут на себя полки, она направляется по вертикали. Напряжение становится продольным и проходит к основанию в виде сжатия. Однако подобная форма имеет минус – небольшую устойчивость перед скручиванием.

П-образная форма швеллера позволяет ему прекрасно справляться с поперечной нагрузкой. Да и на изгиб он реагирует лучше. Ребра швеллера играют роль односторонних рычагов, не позволяя силе скрутить балку. Вот почему швеллеры лучше использовать для легких конструкций с боковой нагрузкой. Как вы поняли, выбор будет зависеть от того, как распределяется нагрузка, куда она направляется и какова ее сила. Как швеллер, так и двутавр плохо реагируют на перпендикулярную нагрузку на стенки. Чтобы исправить это балки усиливают, приваривая к ним жесткие элементы и бетонируя.

Подведем итоги

Двутавр – незаменимый элемент, который широко используется в строительстве. Он имеет массу преимуществ и позволяет создавать самые разные надежные конструкции. Но это далеко не единственная сфера использования. Теперь вы знаете характеристики двутавра, его разновидности и маркировку. Данная информация необходима начинающему строителю, так как это база, без которой просто не обойтись.

Автор статей - Сергей Новожилов
Автор статьи:

Сергей Новожилов - эксперт по кровельным материалам с 9-летним опытом практической работы в области инженерных решений в строительстве.
Оцените статью:

Очень плохоТерпимоУдовлетворительноХорошая статьяОтличная статья! (Нет оценок)

Форма отправки комментария