Где применяются двутавровые металлические балки?

Данный строительный калькулятор легко и быстро обеспечит точный расчёт параметров металлической балки перекрытия. После заполнения пустых строк калькулятор, нажав кнопку «Рассчитать», вы получите всю необходимую информацию о количестве, стоимости и технических характеристиках расходника.

Область применения

1 Область применения

Настоящий стандарт организации (далее — СТО) устанавливает требования, необходимые при проектировании, конструировании и расчете сталежелезобетонных перекрытий с монолитной плитой по стальному оцинкованному профилированному настилу, в том числе: — требования к применяемым строительным материалам: монолитному бетону и стальному профилированному листу; — требования к сцеплению бетона с профилированным настилом, работающим как внешняя арматура плиты; — требования к анкерным упорам, обеспечивающим совместную работу балок и плиты; — требования к соединениям профилированного настила; — требования к огнестойкости конструкции; — требования коррозионной защиты стального профилированного настила; — требования к бетонированию и монтажу перекрытия.

Материал для балки

Эти балки изготавливаются из различного материала и в описание двутавровых балок составной частью входит запись, из чего они изготовлены. Наука, изучающая металлоконструкции в основном базируется на результатах практического испытания образцов балок. В результате все конструкторы пришли к выводу, что форма двутавра (Н) самая экономичная по расходу металла.

Металл – сплав железа и углерода и другими примесями в определенных пропорциях, полученный плавлением в мартеновских печах. Стальные балки изготавливаются из металла групп А, Б и В. В описании маркируются балка двутавр Б 20.

Группа «А» (Ст0, Ст1, Ст2, Ст3) для использования в конструкциях только с механической обработкой металла балки. Группы «Б», «В» по химическому составу может подвергаться электросварочному воздействию без потери прочности.

Сталь поставляется горячекатаной – сортовой, фасонной, толстолистовой, тонколистовой, широкополосной и холоднокатаной – тонколистовой и проволоки. Для каждой партии необходимо составлять паспорт с указанием необходимых для расчетов данных, согласно государственным нормам и ГОСТ.

Составлены таблицы с параметрами всех размеров двутавровых балок и данными для расчета несущей способности. За основной параметр принят момент инерции площади поперечного сечения относительно центра.

Где применяются двутавровые металлические балки?

Конструктивный элемент специфичного Н-образного профиля называется двутавром. Он отличается повышенной степенью прочности, надежности в сравнении с обычным тавром или уголком. Это обуславливается особой формой, благодаря которой конструкция способна выдерживать существенные статические и динамические нагрузки.

Сфера, где применяются металлические двутавровые балки – очень широка. В большей степени они используются в строительстве, при возведении каркасных зданий и сооружений различного типа и назначения: производственные, общественные, административные, коммерческие, жилые.

Читайте также:  Использование плит перекрытия для возведения фундамента дома

Стальной двутавр подходит для возведения вертикальных (опоры, стеновые элементы) и горизонтальных (настилы, перекрытия) конструкций.

Применяется в областях:

  • машиностроения,
  • судостроения,
  • вагоностроения,
  • автомобилестроения.

Двутавровые балки из стали подходят для строительства высотных зданий, авто и железнодорожных мостов, разгрузочных площадок, задействуются в качестве материала для возведения опор для горнодобывающих шахт, сельскохозяйственных объектов.

Оптимальные технико-эксплуатационные характеристики обеспечиваются за счет пространственной формы двутавра. Предел прочности, степень жесткости варьируются в зависимости от толщины стенок балки.

Монтаж перекрытий по металлическим балкам

Алгоритм работ при монтаже такой конструкции, как перекрытие по металлическим балкам, следующий:

— необходимо убедиться, что высота балки находится в соотношении 1:16 к ширине пролета, а ширина швеллера составляет не менее одной третей ширины расчетного пролета; — выбрать балки, при соотношении сторон 7:5 они являются наиболее прочными; — к боковым граням балок фиксируем черепные бруски, сечение брусков должно составлять 60*60 или 50*50 мм; — затем размещают накат, состоящий из отдельных досок или плит OSB; поверх наката прокладывают слой утеплителя для дополнительной теплоизоляции и звукоизоляции; — и в последнюю очередь крепят по лагам настил из досок в несколько слоев или размещают только плиту OSB.

Преимущества двутавровых балок

У двутавровых балок есть множество преимуществ. Их можно использовать для того, чтобы перекрыть большие пролёты. Для этого даже не понадобится строить несущую стену. Они устойчивы и могут выдержать вертикальные и горизонтальные серьезные нагрузки.

Двутавры устойчивы к погодным перепадам и коррозии, невоспламеняемые. Их использование значительно ускоряет построение здания. Эти и многие другие причины определяют популярность двутавровых балок в промышленном и частном строительстве.

Явные недостатки можно заметить только у прокатных двутавров. Максимальный размер таких — двенадцать метров. Если же нужно длиннее, найти такую не получится, ведь часто заводы не имеют подходящих станков. Возможности сделать прокаты по индивидуальному заказу нет, а разнообразие изделий на строительном рынке оставляет желать лучшего. Из-за таких проблем потребители чаще используют стыковые балки.

Составная двутавровая применяется чаще, чем прокатная по нескольким причинам. Такая балка имеет большую прочность при меньшем весе конструкции. Цены на сварочное изделие ниже, так как изготавливают его из сплава разных видов стали. Создание проката требует использование только заготовок из одного типа стали.

В строительстве сварной тип изделия более универсален. Использование разной стали даёт возможность регулировать металлоёмкость в зависимости от нагрузки.

Читайте также:  Крепление балок перекрытия к мауэрлату: технология выполнения работ

В месте, где загруженность невысокая, можно использовать лёгкие сплавы, а в частях здания, где давление больше — использовать балки из стали высокой прочности.

И, если размер проката ограничен возможностями и размерами станка, то сварным способом возможно выполнить балки любого размера. Сделать балку, ширина которой будет разной на противоположных концах, на прокатном станке дорого. С составным типом двутавров такой проблемы нет.

Что говорит против?

Небольшим недостаткам считается сложность выполнения работ. Вес у балок приличный и поднимать их придется краном, да и разрезать их проблематично, поэтому заказывая перекрытия на предприятии, размеры с пролетов снимаются максимально точно. Если вы самостоятельно выполняете все работы и не уверены в расчетах, подумайте лучше о деревянном или плитном перекрытии, потому что даже минимальная ошибка будет дорого стоить.

Еще одним недостатком некоторые называют коррозийность металла. Но с этим можно поспорить. При любом раскладе дел, все металлические элементы при строительстве окрашиваются, а учитывая толщину балок, чтобы перекрытие прогнило насквозь, понадобится не менее 20 лет при условии, что с крыши на них постоянно будет течь вода. А в жилом помещении это просто невозможно.

Общие характеристики горячекатаных двутавровых балок

Для этой продукции характерна прочность на изгиб и сжатие. Использование двутавра в строительстве позволяет избежать при эксплуатации зданий сдвигов, усадки, трещинообразования.

Горячая прокатка – основной способ производства двутавра. Процесс – высокопроизводительный и позволяющий получить хорошую точность размеров. Недостаток – наличие окалины на поверхности. Изготавливаются такие изделия на дорогостоящих и сложных в наладке рельсобалочных станах. В качестве заготовок (в зависимости от размеров конечной продукции) используются слябы или квадраты (для мелкого сортамента).

На прочностные характеристики изделий влияют:

  • марка стали – для изготовления продукции ответственного назначения и/или предназначенной для работы в суровых климатических условиях применяют низколегированные стали типа 09Г2С;
  • общая длина конструкции;
  • тип поперечного сечения (с параллельными гранями полок или с уклоном внутренних граней);
  • способ закрепления балки и вид нагрузки.

Основные недостатки проката с сечением Н-образной формы:

  • склонность используемых марок стали к возникновению коррозии, что делает необходимыми защитные мероприятия – цинкование или окрашивание;
  • несущая способность существенно снижается с увеличением длины пролета.

Несущая способность балок: способы повышения

Чтобы повысить несущие характеристики балок, используется несколько способов. Во-первых, крепятся накладки из досок, увеличивающие сечение.

Во-вторых, на балке можно закрепить П-образный профиль из металла. Это также увеличивает ее жесткость и прочность.

Несущая способность балок: способы повышения

В-третьих, сокращается шаг между балками, т.е. они укладываются гораздо чаще, чем требуется. Это дает определенный запас прочности и дает свободу действий без беспокойства о надежности конструкции.

Читайте также:  Устройство перекрытия по деревянным балкам своими руками

Периодически состояние перекрытий надо проверять. Поврежденные балки заменяют или ремонтируют с помощью накладок. Разрушают их вредители. Влага совместно с гниением.

Производственные стандарты, используемые при изготовлении двутавров

При производстве двутавровых балок применяется целый ряд государственных стандартов (ГОСТ), среди которых:

  • 19425 и 8239 – стандарт, регламентирующий изготовление стального двутавра с уклоном внутренних граней, его размеры и характеристики;
  • 26020 – данный стандарт регламентирует технологический процесс производства двутавров с параллельными гранями;
  • 19425 – содержит в себе все необходимые данные об изготовлении балок специальной предназначенности;
  • ТУ – под конкретные разновидности изделий, в том числе и двутавр 24, выпускаемых на основании предварительной договорённости с заказчиками.

Балочные деревянные перекрытия

Каркасом такого перекрытия являются деревянные балки (лаги), которые следует крепить на равномерном расстоянии друг от друга. Расчет этого расстояния производится в зависимости от сечения балки и ширины пролета между опорными стенами.

Специалисты уже давно произвели такой расчет. Расстояние между подскажет таблица:

Сечение (для деревянной балки)см х см Ширина пролета перекрытия3 м Ширина пролета перекрытия3,5 м Ширина пролета перекрытия4 м Ширина пролета перекрытия4, 5 м Ширина пролета перекрытия5 м
Брус 5 х 16 0,8 м 0,6 м 0,45 м
Брус 6 х 20 1,25 м 0,80 м 0,70 м 0,55 м 0,45 м
Брус 10 х10 0,60 м 0,45 м 0,35 м
Брус 14 х 18 1,8 1,48
Брус 15 х 20 2,4 2,0
Брус 16 х 22 2,5

Конструкции балочных деревянных перекрытий прекрасно подойдут для постройки частного загородного дома.

К сожалению, это не все недостатки перекрытия, использующего металлические конструкционные материалы. Еще к недостаткам такого перекрытия следует отнести:

  1. Образование ржавчины во влажных помещениях.
  2. Необходимость в грузоподъемных механизмах при монтаже.
  3. Хорошая звуко- и теплопроводность (с этими недостатками борются путем обертывания торцов металлических конструкций войлоком).

Накат на таких балках бывает не только из досок, но и из плит. Это могут быть облегченные железобетонные плиты или плиты из других легких и прочных строительных материалов — их применение регламентирует расчет.

Чтобы избежать коррозии несущих балок, используют железобетонные балки перекрытия. Такие балки укладывают на расстоянии 0,6 -1,0 м. Заполняют пространство между балками легкобетонными плитами или легкобетонными блоками. Поверх такого перекрытия делают стяжку под пол, а потолок штукатурят под побелку, покраску или обои.