Что прочнее: швеллер или двутавр?

Содержание

Битва титанов: Швеллер или Двутавр, что лучше? Полный FAQ

Что прочнее: швеллер или двутавр?

Здравствуйте, коллеги! Двутавровые балки и швеллера – металлические профиля, применяющиеся в строительстве и различных видах тяжелой промышленности. Оба вида изделий изготавливаются из прочной стали и предназначаются для укрепления сооружения.

В строительстве их применяют для армирования бетонных конструкций, укрепления стен. Сфера, в которой наиболее часто бывают востребованы как двутавр так и швеллер – перекрытия зданий.

Кстати, заказывая строительство склада из металлоконструкций, офисного здания, торгового павильона или центра, в том числе и «под ключ» у нас в ООО «Новый профиль», вы получаете оптимальную смету, отменное качество, возможность оригинального проектирования! Подробнее: http://ramcon.ru/stroitelstvo-iz-metallokonstruktsij.html >>>

Швеллер и двутавр: отличия

Достаточно взглянуть на две эти разновидности металлоконструкций: при визуальном сходстве они имеют значительные технические отличия.

Двутавровая балка представляет собой стенку с перпендикулярными полками одинаковой ширины, чаще всего равноудаленными от центра полки.

Швеллер – это профиль, имеющий вид стенки с прикрепленными к ней одной стороной полками. В разрезе он напоминает букву «П».

Эти отличия имеют не только внешнее значение, они также влияют на технические характеристики изделий. Иногда полки швеллера могут быть немного завалены внутрь – такой профиль способен выдержать повышенную нагрузку и обладает большей надежностью, чем стандартный П-образный.

Чем отличается швеллер от двутавра?

  1. Прочностью. Степенью выносливости двутавровые балки значительно опережают швеллера. Это обусловлено наличием двух полок с обеих сторон, благодаря которому изделие обладает большей жесткостью. По прочности один двутавр способен заменить два швеллера. На надежность сооружения также оказывает влияние узел крепления двутавра и швеллера.

    Это крепление, с помощью которого профиля соединяются между собой, а также крепятся к опорным конструкциям или трубам.

  2. Материалом. Балки с двутавровым сечением изготавливается исключительно из металлов и сплавов с повышенным индексом прочности, в то время как швеллера могут быть в том числе деревянными и алюминиевыми.
  3. Весом.

    Сравнивая вес швеллеров и двутавров, целесообразно брать за основу изделия с одинаковыми номерами, изготовленные из одного и того же металла. Так, вес стального двутавра среднего размера (№14) – 16,9 кг/пог. м, такого же размера стального швеллера – 12,3 кг/пог. м.

  4. Способом изготовления. Двутавровые балки – сварочные изделия.

    Их производство занимает несколько этапов – от изготовления заготовок до их сборки и последующей сварки. Реже используется горячекатаные двутавры. Что касается швеллеров, то они могут изготавливаться двумя способами: горячекатаным и гнутым.

    В первом случае металлическая заготовка нагревается до высокой температуры и при помощи специального станка ей придается требуемая форма. Гнутые швеллера производятся холодным способом – края заготовок в этом случае просто загибаются под нужным углом.

    Швеллера, угол полок которых < 90°, обладают более высокой прочностью, чем стандартные, но все-таки не дотягивают по надежности до двутавровых профилей.

Двутавры также отличаются между собой гранями полок. Как и швеллера, они могут быть параллельными либо с определенным углом наклона.

Двутавр или швеллер: что прочнее?

Разные характеристики профилей обусловливают разные сферы их применения. Благодаря повышенной надежности двутавр используют при возведении высотных домов, мостов, промышленных предприятий, электростанций, гидроэлектростанций и т.д.

Швеллер – стандартный профиль, используемый при строительстве небольших зданий, вагонов, хозяйственных и подсобных помещений, гаражей.

Перфорированные швеллера применяются в монтаже небольших металлоконструкций.

Иногда в строительстве вместо изготовленных на заводе двутавров используются самодельные. Для этого берутся два швеллера и свариваются вручную стенка к стенке.

В результате получается конструкция, внешним видом напоминающая двутавровую балку, но совершенно не идентичная ей по надежности соединения.

Размышляя, что лучше – два швеллера или двутавр, опытный строитель всегда остановится на втором варианте.

Не менее распространено и сваривание двух швеллеров «коробочкой». При этом типе сварки швеллера прикладываются друг к другу срезами полок и в таком положении свариваются.

Говорить о высокой степени надежности такого соединения также можно с большой натяжкой, поскольку сварка металлических конструкций имеет строгий требования согласно ГОСТу, придерживаться которых в кустарных условиях невозможно. Заменить «коробочки» лучше трубами с квадратным сечением.

Что прочнее на изгиб – двутавр или швеллер?

При одинаковых характеристиках (материал, длина, толщина среза) балка с двутавровым сечением выдерживает изгиб лучше, чем швеллер. Прочность изгиба также зависит от того, будет ли балка жестко закреплена или она будет стоять на опорах, а также от длины прогона.

Тавр, двутавр, швеллер, уголок: что выбрать?

Помимо швеллеров и двутавров, весьма востребованы в промышленной сфере и другие виды изделий металлического проката – тавры и уголки. Это более простые виды профилей, также используемые в строительстве и ремонте:

  • Уголок (холодногнутый, горячекатаный) — алюминиевое или стальное изделие, применяемое для возведения и укрепления сооружений, а также в качестве отделочного элемента при косметических ремонтах. В разрезе уголок имеет вид буквы «Г». В зависимости от длины полок металлический уголок может быть равнополочным и неравнополочным.
  • Тавр – этот вид металлопрокатных изделий изготавливается преимущественно из алюминия. Его назначение – принимать на себя основной вес строительной конструкции, повышая тем самым ее прочность и безопасность эксплуатации. Сечение тавра напоминает букву «Т».

Будучи более легкими, тавры и уголки чаще используются для строительства и отделки небольших построек, а также для монтажа временных металлических конструкций (сцен, рыночных и ярмарочных павильонов, съемочных декораций).

Выбирая профиль, следует принимать во внимание цель, с которой она покупается (армирование бетона, укрепление перекрытий).

Значение также имеют такие параметры, как общий размер будущего сооружения, примерная нагрузка, которая ляжет на него, а также прогнозируемое время эксплуатации.

Кстати, заказывая строительство склада из металлоконструкций, офисного здания, торгового павильона или центра, в том числе и «под ключ» у нас в ООО «Новый профиль», вы получаете оптимальную смету, отменное качество, возможность оригинального проектирования! Подробнее: http://ramcon.ru/stroitelstvo-iz-metallokonstruktsij.html >>>

Наиболее жесткое соединение дает балка с двутавровым сечение, за ней по степени надежности следуют тавровая и швеллерная балки, последнее место по прочности занимают уголки.

Швеллер и двутавр: цена

Цена швеллерных и двутавровых балок устанавливается из расчета за погонный метр, при оптовых покупках – за тонну. Стоимость металлических профилей зависит от их размера, материала, из которого они сделаны, а также способа изготовления.

С уважением,
ООО «Новый Профиль».

Источник: http://ramcon.ru/article/metallokonstruktcii/shveller-dvutavr.html

Конструкционные особенности двутавра и швеллера и сравнение их прочности

Металлопрокат в виде швеллера и двутавра применяют в разных областях: от машиностроения до создания рекламных щитов. Привлекательность балок заключена в сочетании конструкционных свойств и надежности, обусловленной формой профиля: П- и Н-образной.

Благодаря этой особенности металлопрокат выдерживает существенные вертикальные и горизонтальные нагрузки, перераспределяя их по всей своей длине и обеспечивая долговечность сооружению.

Что представляет собой каждый из этих материалов и какой прочнее?

Применение различных видов металлопрофиля для каркаса крыши

Особенности металлопроката швеллерного типа ↑

Балки, имеющие в разрезе П-образное сечение, называют швеллерами. Изготавливают их методом холодной или горячей гибки.

Виды швеллерных балок и их размеры ↑

Холодногнутые профили делают из пластичных заготовок, в состав которых входят сплавы цветных металлов, в том числе алюминий, что повышает сопротивляемость коррозии, но снижает степень прочности.

https://www.youtube.com/watch?v=uxnNg1vN0SY

Горячему воздействию подвергают заготовки из стали. Они прочней и надежней, защищены от влаги цинковым покрытием, но стоят дороже и не изобилуют разнообразием форм.

Высота основания стандартных типоразмеров швеллерных профилей (№5 – 40) 50 – 400 мм, толщина профиля варьируется в пределах 0,4 – 1,5 см.

Они незаменимы при возведении конструкции с многочисленными стыками, когда необходимо обеспечить примыкание поверхностей, также их используют в качестве прогонов в каркасах крыш.

Форма швеллера разного размера

Принципы классификации швеллера ↑

Грани по отношению к основанию могут располагаться параллельно или с уклоном различной степени, ввиду этого существует несколько форм швеллерных профилей:

  • С параллельным расположением граней друг к другу и перпендикулярным к основанию. Профиль «П» устойчив к нагрузкам разнонаправленного действия (изгиб, разрыв, сжатие). Поэтому его используют, когда нужно надежное соединение, плотное примыкание элементов.
  • Грани имеют уклон 4-10%. Эти изделия маркируют буквой «У». Внешний контур балок сохраняет образ буквы «П», а вот внутри переход граней в основание происходит не по перпендикуляру, а под углом с уклоном. Поэтому стенки у основания утолщены, а само изделие прочнее. Балки с уклоном используют, когда нужен надежный каркас для высоконагруженной конструкции.
  • Балки с маркировкой «Э» тонкостенные, не способны нести на себе большую нагрузку, поэтому стоят дешевле, чем профили «П» и «У».
  • Маркировка «Л» обозначает легкую серию балок, нагружать которые сверх установленных норм нельзя.

Основные типы швеллерных профилей

: Швеллер ↑

Швеллерные изделия маркируют цифровыми и буквенными символами, которые обозначают расстояние между гранями в сантиметрах и принадлежность к определенному сортаменту. Например, 12П – грани параллельны и расстояние между ними 12 см.

Кроме того, грани могут иметь неравную ширину, ввиду чего их подразделяют на равнополочные и неравнополочные.

Тип швеллерной балки выбирают на основе расчетов максимальной нагрузки, которую ей придется выдерживать.

Выполнить их сможет только специалист, основываясь на таких величинах:

  • ширина граней швеллера;
  • толщина основания;
  • расстояние между гранями;
  • внутренние радиусы закругления.

Перфорированная швеллерная балка

Механические характеристики выбранной марки балки должны быть не ниже расчетных. Лучше выбрать изделие на номер выше, иначе надежность конструкции снизится.

Особенность металлопроката двутаврового типа ↑

Внешне двутавр производит впечатление крепкой конструкции, чему способствует его Н-образный профиль.

Именно такая форма дает наилучшее сочетание важных для строительства характеристик: малого веса и высокой механической прочности.

Двутавровые балки

Применение двутавров в строительстве ↑

Жесткие свойства двутавровых балок делают их устойчивыми к прогибанию, скручиванию и обеспечивают большую надежность конструкции, предотвращая такие эксплуатационные явления, как:

Н-образные балки используют для создания опорных колонн, перекрытий, для армирования опалубки, применяя их можно уширить пролеты без потери качества каркаса.

Для целей строительства двутавровый швеллер иногда изготавливают из дерева. Особенно актуален такой вариант для создания каркаса крыши в жилом доме, так как у дерева меньше уровень теплопроводности. Привлекательна деревянная двутавровая балка и с экономической точки зрения: у нее оптимальное соотношение цены и прочности.

Перекрытия из деревянных двутавровых балок

Металлические профили сильнее, но обойдутся дороже. Востребованы они в крупнопанельном и промышленном строительстве в качестве главных несущих элементов, где они принимают на себя основную нагрузку.

Типы и маркировка двутавровых балок ↑

Выпускают Н-образные балки с параллельными гранями и расположенными с уклоном. Согласно государственного стандарта, двутавровый профиль маркируется следующим образом:

  • «Б» балки с нормальной шириной полок. Высота основания от 10 до 60 см. Чтобы полки смогли выдержать поступающее усилие на ребро, их утолщают у основания, что затрудняет расстановку заклепок.
  • «Ш» широкополочные. Благодаря хорошей работе на изгиб нашли свое применение в устройстве перекрытий. Широкие полки удобны для посадки в них заклепок. Высота профиля может достигать 1 м.
  • «К» колонные (полки и основание одинаковой ширины). Уникальность таких профилей в наличии жесткости во всех направлениях возможной нагрузки.

Основные типы двутавровых профилей

В маркировке балок первые две цифры обозначают высоту профиля в сантиметрах, а следующая за ними буква указывает на ширину полок. На прочность двутавровой балки оказывают влияние следующие характеристики:

  • марка стали, для ответственных несущих балок применяют низколегированную сталь;
  • толщина ребра жесткости (основания) и граней;
  • положение граней (параллельно или с уклоном);
  • метод изготовления.

Н-образный металлопрофиль получают двумя способами:

  • горячей прокаткой;
  • сваркой.

Горячекатанные изделия дешевле и более распространенные, но используемые марки стали требуют дополнительной обработки от коррозии. Несущая способность ниже, чем у сварных аналогов.

Широкополочный металлический двутавр

Сварные конструкции имеют меньшую общую массу, а вот прочностные характеристики у них выше (нагрузку выдерживают большую, чем горячекатанные варианты).

Изделие можно создавать с переменной толщиной профиля и из разных видов стали (одна для граней, другая для основания), а также с перфорацией (просечные отверстия), благодаря которой снижается вес балки, но сохраняется прочность.

Также возможно создавать балки на заказ любого размера (не по ГОСТу), без строгих размерных соотношений.

Сравнение двутавра и швеллера на прочность ↑

Ввиду высоких показателей жесткости и прочности целесообразно применение профильных балок в качестве основного стройматериала при возведении домов. Из них сооружают прогоны, лаги, несущие элементы, каркасы, стропильные ноги. Швеллер и двутавр по-разному работают на изгиб, потому имеют разные области применения в строительстве.

В перекрытиях и стропильных системах используют балки как с двутавровым, так и со швеллерным сечением.

Однако у них различная реакция на скручивающую силу, и они по-разному реагируют на локальные и распределенные нагрузки. Ответ на вопрос, что прочнее двутавр или швеллер, кроется в форме поперечного сечения балок.

http://stylekrov.ru/wp-content/uploads/2014/08/balka-dvutavr.jpg Двутавровые балки разных видов

При одинаковом типоразмере (при идентичных значениях поперечного сечения и массы погонного метра) двутавровый профиль жестче, а значит сопротивляемость нагрузкам и прочность у него выше.

Эту жесткость ему обеспечивают двусторонние ребра. В Н-форме полки выступают по обеим сторонам от основания на одинаковое расстояние, обеспечивая жесткость стенки с двух сторон.

Максимальный объем металла находится в полках и в них возникает напряжение от нагрузок. Весовая нагрузка, воспринимаемая полками, направлена по вертикали, приводит к продольному напряжению и передается на основание в виде сжатия. А вот устойчивость к скручиванию мала.

https://goo.gl/M85PIb  Распределение нагрузки в швеллере и в двутавре

У швеллерного профиля из-за П-образной геометрической формы его главная ось инерции выходит за область нагрузки (не совпадает со стенкой).

Такая балка в состоянии справиться с поперченными нагрузками и лучше работает на изгиб. В швеллере ребра выступают в качестве односторонних рычагов, увеличивающих силы, стремящиеся скрутить балку.

Поэтому балки швеллерного типа целесообразно использовать при боковых нагрузках в легких конструкциях.

Много зависит от распределения, направления и силы нагрузки. Оба профиля плохо справляются с нагрузкой, действующей перпендикулярно плоскости их стенки. Для противодействия неустойчивости балки укрепляют привариванием жестких элементов, бетонированием.

Если вы не знаете, что лучше выбрать двутавр или швеллер для конкретной задачи, лучше обратиться за консультацией к специалисту, который поможет выполнить необходимые расчеты.

Источник: http://goodkrovlya.com/ustrojstvo/dop/osobennosti-dvutavra-i-shvellera.html

Что такое двутавровый швеллер: таблица весов, уголок, перекрытия

Двутавровый швеллер

Среди огромного количества самых различных вариантов металлоконструкций особый интерес представляет двутавровый швеллер.

На самом деле подобное обозначение не совсем правильно, поскольку швеллер – это название П-образного профиля, однако оно является устоявшимся, а значит, имеет право на существование.

Ниже мы подробно расскажем о данном виде металлопроката, а также рассмотрим сферу его применения и разновидности.

Что это такое

Двутавр или двутавровая балка представляет собой один из наиболее распространенных профилей. В данной статье речь идет о металлический балке, однако нужно помнить, что существуют и деревянные разновидности.

Стальные двутавры изготавливаются двумя способами. Наиболее распространенный метод производства – горячекатаный, однако существует и сварной.

Сварной способ используется для получения больших деталей или в том случае, когда требуются какие-то особые характеристики балки.

Первый же способ производства предполагает изготовление балок, которые прокатываются на специальных станах. Для получения изделия используется заготовка.

В сечении балка представляет собой форму, близкую к букве «Н». Использование таких конструкций позволяет решить сразу несколько проблем в процессе строительства.

Первая из них заключается в том, что за счет использования Н-образного профиля появляется возможность существенно снизить массу конструкции. Второе же преимущество состоит в большей прочности.

Если сравнивать двутавр и классическую балку, имеющую квадратный профиль, то последняя проигрывает.

Где используется

Стальные балки – это незаменимый элемент многих современных конструкций, поскольку в общем случае при создании плоских перекрытий бетонные конструкции сами по себе не могут обеспечить должную прочность и надежность. Обычно балки применяются на пролетах более 7 м, однако могут использоваться и в других случаях.

Конечно, существуют и бетонные балки, но последние используются при возведении каких-либо промышленных объектов. Деревянные двутавровые балки напротив, больше подходят для загородных домов.

Конечно, балка является не единственным подходящим вариантом: швеллер, двутавр деревянный или другие изделия всегда можно использовать, однако соотношение прочности, цены и надежности у балок самое оптимальное.

особенность балки заключается в том, что она распределяет большинство растягивающих напряжений под углом 45 градусов к своей оси. В данном случае вертикальная стенка работает как зигзагообразная решетка фермы: распределяет усилия. Получается, что надежность будущей конструкции окажется очень высока. С другой стороны возможно использование других металлических балок – сварных.

Сварной двутавр

Применение двутавров в строительстве

Это – разновидность легких металлоконструкций, имеющая Н-образное сечение. Оно является наиболее оптимальным не только с точки зрения надежности, но и из соображений удобства монтажа.

Сварные конструкции наиболее широко применяются в строительстве гражданских объектов, где требуются опоры, несущие элементы перекрытия и т.д. Использование подобных стройматериалов решает одну из самых сложных проблем – понижение металлоемкости конструкции.

Нужно сказать, что установка сварной балки позволяет сильно уменьшить расход металла, поскольку дает возможность подобрать именно то сечение, которое требуется в данном случае.

Швеллер, двутавр или сварные балки производятся из низколегированной или углеродистой стали. В первом случае речь идет о С255, а во втором – С345 (09Г2С). Изготовление производится методом горячего или холодного проката, а сварной балки — с помощью сварного оборудования, после чего осуществляется дополнительный контроль, например, ультразвуковым способом.

Преимущества стальной конструкции с первого взгляда может оценить любой специалист, а большой опыт их эксплуатации является лучшим доказательством надежности подобных изделий:

  • Снижение массы.  В среднем данный параметр составляет до 10% от веса всех металлоконструкций, если произвести замену горячекатаного двутавра на сварной. Как уже говорилось выше, так происходит из-за правильного выбора сечения балки.
  • Возможность использования разных типов сталей, полок и стенок. Горячекатаное изделие с какими-то специальными характеристиками потребуется заказывать заранее, а со сварным подобные проблемы не возникают.
  • Возможно изготовить сварной двутавр, имеющий несимметричное сечение. Часто подобные решения требуются для упрощения конструкции и позволяют снизить их вес.
  • Сварные балки могут быть изготовлены любой требуемой длины, поэтому в процессе строительства расходы будут минимальными. Конечно, существует таблица швеллеров, балок и других металлоконструкций, однако в большинстве случаев на складах поставщиков находятся лишь изделия, имеющие определенную длину, которая является самой востребованной в данном регионе.
  • Сварные балки повышают рентабельность проекта. Стоимость подобных изделий ниже, чем  горячекатаных, их масса выше, а прочность находится на необходимом уровне. С помощью этих металлоконструкций легко создавать большие пролеты, что приведет к снижению общего веса конструкции, уменьшению расхода материалов, а значит, положительно повлияет и на стоимость.

Нужно также отметить, что технология изготовления сварных двутавров позволяет получить биметаллические балки, которые относятся к подтипу специальных и не могут быть изготовлены другим способом.

Какие виды бывают

Продажа швеллера и двутавра сегодня производится многими компаниями, однако нужно помнить о том, что производство подобных металлоконструкций должно осуществляться в соответствии с ГОСТ. Так государственный стандарт выделяет несколько типов балок — горячекатаные и специальные.

Параметры швеллеров

В первом случае речь идет о двух видах изделий. Один из них имеет наклонные грани полок, а другой параллельные. Балки с наклонными гранями регламентируются ГОСТ 8239, где сказано, что угол наклона граней должен находиться в пределах от 6 до 12 процентов.

В отличие от швеллеров двутавры этого типа имеют только два класса точности прокатки: Б – повышенной точности и В — обычной.

Прогиб стенки не должен превышать 15% от её толщины, а кривизна требуется менее 0.2% от длины изделия. Для класса точности «Б» производится притупление наружных кромок полок (менее 2.2 мм), а для «В» подобные работы не требуются.

Отклонения по массе при производстве в пересчете на массу 1м3 не должны выходить из области минус 5%, +3%.

В отдельных случаях стандарт допускает ужесточения последнего требования, если был заключен соответствующий договор между изготовителем и потребителем.

Двутавры с параллельными гранями полок производятся в соответствии со стандартом 26020. Он распространяется на все изделия такого типа, высота которых находится в пределах 100..1000 мм, а полки имеют ширину 55..400 мм. Все подобные балки разделяются на:

  • нормальные;
  • широкополочные;
  • колонные двутавры.

Стандартные швеллер, двутавр или другие балки могут иметь длину до 12 м, однако прокат по ГОСТ 26020 изготавливается до 24 метров.

Специальные балки

Двутавры этого типа производятся по ГОСТ 19425. К данной категории относятся балки для подвесных путей (М), армирования шахтных стволов (С) и специальные решения для нужд автомобильной промышленности.

Все изделия делятся на две категории точности – высокой «А» и повышенной «В». В данном случае уклон внутренних граней выбирается 12% для балок «М» и 16% для балок «С». Притупление наружной кромки профиля выбирается в пределах 0.

3 от средней толщины полки.

Размер или номер двутавра показывает его условную высоту, выраженную в сантиметрах. Например, двутавр №10 представляет собой балку, имеющую высоту 10 см.

Подводя итоги, отметим, что выше мы описали все виды используемых сегодня металлических двутавровых балок. На нашем сайте приведена достаточно подробная информация и по другим металлоконструкциями. Если вам требуются данные по таким изделиям, как швеллер, двутавр или гнутый швеллер, то здесь вы найдете все необходимые сведения.

  • Александр
  • Распечатать

Источник: http://roof-tops.ru/ustroistvo/shvellery-i-dvutavry/chto-takoe-dvutavrovyj-shveller/

Двутавр

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.

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:

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.

– 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.

Что еще почитать по теме?

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

Источник: http://ProRoofer.ru/aksessuary/dvutavr-texnicheskie-xarakteristiki.html

Швеллер — использование и нагрузка

Швеллер — это один из видов фасонного стального проката. В поперечном сечении он имеет форму буквы «П».

Такая форма обеспечивает швеллеру такие показатели жесткости, которые делают возможным его употребление в самых разных отраслях — от тяжелого машиностроения до строительства дачных домиков.

Швеллеры применяются в автомобиле- и вагоностроении, из них делают различные опоры и ограждения, ими укрепляют входные ворота и оконные проемы.

Номера, литеры и ГОСТы

По способу производства швеллер бывает гнутый и горячекатаный профиль. Различить их легко даже не специалисту — горячекатанный швеллер имеет четко выраженное ребро, а гнутого швеллера оно будет несколько закругленным. Прочие особенности различных видов швеллера определяются уже по их маркировке.

В частности, литеры А,Б и В в отношении партий горячекатанных швеллеров будут обозначать, что прокатка производилась с высокой (А), повышенной (Б) или обычной точностью (В).

Номер швеллера обозначает высоту его сечения, выраженную в сантиметрах.

Ширина профиля соответствует ширине полки и может колебаться в промежутке от 32 до 115 мм. Маркировка швеллера, например 10П, отражает его высоту и тип профиля. Высота сечения швеллера — это вообще главный параметр в его маркировке. Номер швеллера — это его высота с сантиметрах, а соседствующие с ним буквы обозначают, что сечение швеллера может быть:

1) с уклоном граней (серии У и С), где У — это уклон, а С или Сб — специальные серии. 2) с параллельными гранями (серии П, Э и Л), где Э означает экономичную серию, а Л – легкую. Литеры С (например – 18С, 20С и т.д.

), можно встретить в изделиях, предназначенных для автомобильной промышленности или для строительства железнодорожных вагонов (ГОСТ 5267.1-90). Встречаются еще иногда и экзотические виды швеллеров.

Например, ГОСТ 21026-75 определяют параметры швеллеров с отогнутой полкой (их используют при производстве вагонеток для шахт и рудников).

Самые востребованные размеры швеллеров

Наибольшей популярностью у потребителей пользуются швеллеры с номерами от 8 до 20 Их геометрические параметры в категориях П (то есть с параллельными гранями) и сериях У (с уклоном внутренних граней) совпадают, разница наблюдается только в радиусах закругления и углах наклона полок.

Швеллер 8 применяется в основном для укрепления конструкций внутри зданий бытового и производственного назначения. При его производстве используются полуспокойные (3ПС) и спокойные (3СП) углеродистые стали, для которой характерна отличная свариваемость.

Швеллер 10 широко используется в машиностроении, станкостроении и в других областях промышленности. Он также успешно используется при возведении мостов, стен и несущих опор при строительстве корпусов производственных зданий.

Швеллер 12 очень схож со швеллером «восьмеркой», но имеет более высокие прочностные характеристики и несущую способность, что позволяет снижать металлоемкость конструкций, возводимых с его участием.

Швеллер 14 – один из наиболее востребованных типов швеллеров. используется в строительных конструкциях для жесткого армирования несущих деталей, придавая им металлоконструкции особую прочность и жесткость. Швеллер 14 бывает обычной точности и повышенной.

Швеллер 20 выступает как несущий элемент при усилении мостов, при армировании перекрытий (в том числе и сложном) многоэтажных домов, в кровельных прогонах.

Благодаря высоким эксплуатационным качествам, «двадцатка» часто применяется в конструкциях с высокими нагрузками — как динамическими, так и статическими.

Встречаются и нестандартные применения швеллеров. Перфорированный (то есть «дырчатый») швеллер позволяет, к примеру, монтировать металлические конструкции без проведения сварочных работ, что значительно сокращает время монтажа.

Для перфорации лучше всего подходят швеллеры с большой высотой полок и широким расстоянием между ними.

Такие изделия обозначаются буквами ШП – «Швеллер Перфорированный» и чаще всего применяются при строительстве временных конструкций (например — строительных лесов) или складских стеллажей.

Для создания таких сооружений лучше подходят швеллеры с малыми номерами, поскольку вес стеллажа (а значит и швеллера, из которого он собран) не должен быть слишком большим.

При внутренней отделке помещений швеллеры используются в качестве «охранного» каркаса при прокладке проводов электросетей высокого напряжения.

Иногда швеллеры используют еще в качестве направляющего грузоподъемного устройства, в том числе, как пандусы для колясок и тележек.

В общем, применение швеллеров может быть разнообразным, но все-таки главное их назначение — это укрепление конструкций и способность выдерживать длительные нагрузки.

Сколько может весить швеллер

Номер швеллера Масса 1 метра в кг Метров в тонне
 5 4,84  206,6
 6,5  5,9  169,5
 8  7,05  141,8
 10  8,59  116,4
 12  10,4  96,2
 14  12,3  81,3
 16  14,2  70,4
 18  16,3  61,3
 20  18,4  54,3
 22  21  47,6
 24  24  41,7
 30  31,8  31,4

Условные обозначения в маркировке швеллера — как в них разобраться?

А поскольку главное назначение швеллера состоит в том, чтобы выдерживать нагрузки, то из его маркировки прежде всего требуется узнать параметры, которые позволят эту нагрузку рассчитать, а именно — состав стали, ее прочность, качество прокатки и так далее.

Что же можно узнать из маркировки?

К примеру, перед нами упаковка горячекатанных швеллеров, на которой написано: 30П-В ГОСТ 8240-97/Ст3сп4-1 ГОСТ 535-88

Это значит, что перед нами швеллер 30П — то есть с параллельными гранями и высотой сечения 30 см. Буква В указывает на обычную точности прокатки В, выполненный из стали Ст3, четвертой категории, первой группы.

Тот же швеллер, но только из стали 09Г2С повышенной точности прокатки получит обозначение 30П-Б ГОСТ 8240-97/345 ГОСТ 19281-89, в котором 345 будет означать прочность стали, соответствующую сорту 09Г2С.

А вот в маркировке А 300х80х6 Б ГОСТ 8278-83/2-Ст3сп ГОСТ 11474-76 буква А будет обозначать высокую точность профилирования стальной заготовки (штрипсы) из второй категории стали Ст3сп, из которой изготовлен гнутый равнополочный швеллер размерами 300х80х6 (где 300 мм – высота сечения изделия, 80 мм – ширина полок, а 6 мм – толщина полок и стенок)

Виды нагрузок и швеллеров

Вид А. «Козырек над подъездом». К такому типу относятся балки, где имеются жесткие заделки. Нагрузка обычно поступает равномерно. Это могут быть козырьки над подъездами. Для их изготовления применяют сварку. Делают из двух швеллеров, присоединенных к стене, а пространство заполняется железобетоном.

Вид B. «Межэтажные перекрытия»Жестко закрепленные однопролетные балки, нагрузка на которые распределена равномерно. Обычно это балки перекрытий между этажами.

Вид C. «Шарнирная балконная опора». Балки имеют две опоры с консолью, нагрузка между ними распределяется равномерно, но они выпущены за пределы наружных стен. Это необходимо для создания опоры балконных плит.

Вид D. «Под две перемычки». Это однопролетные шарнирно-опертые балки, на которых действуют две сосредоточенные силы. Обычно это перемычки, на которые опирается другая пара балок-перекрытий.

Вид E. «Под одну перемычку». Это однопролетные шарнирно-опертые балки, где сосредоточена одна сила. Обычно это перемычки, на которые опирается одна балки другого перекрытия.

После того как будет уточнено к какому виду относится данный швеллер и куда будет идти основная нагрузка подбирается формула расчета.

Прикидочный способ расчета нагрузки на швеллер

Чтобы произвести расчет надо сделать следующее:

     -Сперва определить полную нагрузку, которая будет действовать на балку – и умножить ее на нормативный коэффициент надежности по нагрузкам.

     -Полученный результат умножить на шаг балок (в данном случае это касается швеллеров).

Далее необходимо сделать расчет максимально изгибающегося момента.

Все данные для швеллера берутся по ГОСТу.

Формула такова: изгибающий момент Мmax будет равен расчетной нагрузке умноженной на длину швеллера в квадрате. Единица измерения — килоНютоны на метр. ( 1 кНм = 102 кгсм)

Затем перейти к вычислению нужного момента сопротивления балки.

Формула такова: момент сопротивления Wтр будет равен Мmax, который умножен на коэффициенты условий работы и поделен на 1,12 (это коэффициент для учета пластически деформаций).

Таким образом получим требуемое сечение. Но при этом нужно помнить, что номер швеллера должен быть больше требуемого момента сечения.

по теме:

Источник: https://stvybor.ru/staty/183-shveller-ispolzovanie-i-nagruzka/

Поделиться:
Нет комментариев

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.