Что из себя представляет двутавр? Если сказать простым языком, то это балка, которая имеет определенную форму и изготавливается из специальной профильной стали. В зависимости от конструктивных особенностей может выглядеть, как буква «Н».
Это первичный вид стальных конструкций, которые используются при строительстве, как промышленных зданий, так и зданий гражданского назначения. Для того, чтобы все конструкции и перекрытия зданий отвечали определенным требованиям, необходимо знать, какие имеет двутавр размеры, вес и конструктивные особенности. Разобраться во всех этих тонкостях поможет данная статья.

Где находят применение двутавры?

Применение двутавров в конструкциях

Применение двутавров в конструкциях

Самое распространенное применение стальные двутавры находят при строительстве зданий, промышленных складов, мостов, самолетных ангаров, трубопроводов и других конструкций. Это связанно с тем, что металлоемкость  балок за счет подбора нужных размеров и веса, а также определенным образом подобранного сечения, всегда бывает намного эффективней, чем у простой горячекатаной балки.

Применяют их также в строительстве (в качестве элементов перекрытий), в автомобильной промышленности, а также при возведении колонн, подвесных путей, дорожных эстакад. Но наиболее частым применением является использование этих балок при установке каркасов с большими пролетами при строительстве промышленных зданий.

Основные преимущества

Для того, чтобы жесткость и несущая способность конструкции из двутавра превысила возможности прокатного профиля следует использовать двутавр 30 или 20. Чаще всего производятся балки из металлопроката размером не больше 60Б.

Вес полученной конструкции снижается по сравнению с прокатной до 10% при выборе балки 30, которую довольно легко подобрать нужной длины.

Одна бистальная балка двутавр может включать разные марки металла: из высокопрочной стали начали делать те, которые более напряжены, а из  малоуглеродистой стали —  менее напряженные. Это существенно отразилось на цене, такие конструкции стали стоить намного меньше.

Следует отметить и возможность безотходного использования двутавров, так как есть возможность заказать двутавровую балку нужной. Специалисты подсчитали, что при уменьшении отходов можно сэкономить до 15%.

Размеры двутавров c характеристиками (сортамент)

Все необходимые размеры двутавров, если это необходимо, можно найти в специальных ГОСТах. В этом документе описываются основные характеристики и геометрические размеры для разных наименований. Из всех представленных наименований составлен список, который называется сортаментом. Посмотрев этот сортимент, можно узнать, какие существуют двутавры, а также описание их основных параметров. Также сортамент вносит некоторые «аксиомы», которые являются некими непреложными истинами, и их нужно обязательно знать и помнить:

  • Всегда поперечное сечение двутавровой балки должно быть одинаковым с указанными параметрами в чертежах. Обозначение и существующие стандарты должны быть представлены в понятной всем форме.
  • Размеры, которые приводятся в таблицах сортамента двутавров, должны совпадать с их номинальными размерами (здесь имеются ввиду все основные параметры, такие как масса, вес и площадь сечения), ну и, конечно, должны быть одинаковые и другие физические характеристики.
  • Должна соблюдаться точность в прокатке двутавров. Их выделяют в два разных вида. Повышенная точность — Б и обычная точность — В. Если появляются другие варианты прокатки, то это не допустимо, и считается в данном случае некондицией двутавра.

Определение размеров, а также разновидности двутавров определяют по номерам проката, которые могут быть представлены следующими цифрами : 10, 12, 14, 16 и так далее.

Расчет веса

Чтобы определить вес двутавра, обязательно нужно узнать две его составляющие. Следует знать его номер, который должен соответствовать ГОСТу, и быть в таблице сортамента, где указаны основные параметры конструкции. Там же можно узнать и о его массе и сечении.

Но нужно помнить, что в таблицах указывается лишь условная масса двутавра. Если быть более точным, то в таблицах указанна масса всего лишь одного погонного метра. Если необходимо произвести расчет двутавра (требуемого количества), тогда это придется сделать самостоятельно. При этом можно воспользоваться табличными данными, которые указаны в сортаменте двутавров.

Пример для расчёта веса необходимого количества двутавра

Допустим, что вы имеете 3 метра двутавра под номером 10. Открываем таблицу весов и находим необходимые данные: погонный метр двутавра 10 условно весит  9,46 килограмма. Вам остается только умножить на листке бумаги или с помощью калькулятора имеющееся у вас количество двутавра (у нас в примере — 3 метра) на найденное значение условного веса погонного метра (9,46), полученный результат будет означать общий вес двутавра (в нашем примере – 28,38 кг).

Итак, всем понятно, что для проведения практических расчетов необходимо иметь справочные данные об условном весе погонного метра (в соответствии с ГОСТом), которые содержит таблица двутавров.

Что ещё нужно знать

Двутавр

Двутавр

Чтобы понять, что такое полка двутавра, достаточно взглянуть на его чертеж. Если посмотреть на него внимательно, то можно увидеть, что у него всего лишь две полки. А сама конструкция полок такова, что выглядят они абсолютно идентично друг другу. Что касается их размеров, то они также определяются существующими ГОСТами.

Для полок в двутаврах также имеют значение их размеры. Прежде всего, это такие параметры, как ширина всей полки и ее толщина. Обычно справочную информацию по этим двум параметрам можно тоже найти в сортаменте двутавров.

Важные параметры при расчете нагрузок

Как уже понятно из чертежей, сечение двутавра должно образовывать характерную фигуру определенной формы. Уже указывалось ранее, что форма поперечного сечения похожа на букву «Н».

Но для профессионалов, чтобы получить расчет двутавра, эта характеристика не играет важной роли. Здесь на первый план выступает такой параметр, как площадь поперечного сечения. Эту информацию очень часто также можно найти в соответствующих ГОСТах, она указывается в сортименте двутавров.

Сколько весит двутавр 30

Чтобы ответить на данный вопрос и узнать, сколько будет весить данный вид металлических изделий, лучше всего обратиться к таблице веса двутавров или заглянуть в ГОСТ. Сортамент определяет, сколько весит всего лишь один метр погонный интересуемой продукции.

Вес двутавра 30 по ГОСТу — это своеобразный эталон, которым обязаны руководствоваться все производители, без каких-либо исключений, выпускающие металлопрокат.

Такое положение дел очень устраивает всех потребителей. В этом случае, если есть эталон, то можно заказать определенную марку продукции и быть уверенным, что размеры и другие характеристики будут одинаковыми у двутавров от разных производителей. В большинстве своем, масса двутавра подразумевает вес одного погонного метра.

Если следовать параметрам и показателям, указанным в ГОСТе, то вес двутавра 30 будет равен 36,5 кг, а вес двутавра 20 – 21 кг за один погонный метр.

С весом двутавра вроде бы все понятно, но иногда кроме веса необходимо получить и информацию по другим характеристикам металлических конструкций. В этом случае, если есть чертеж, то лучше ориентироваться по нему.

Вес двутавров

Вес двутавров

Приведем некоторые значения весов одного погонного метра разных двутавров из таблицы сортамента.

двутавр 10 — 9,46 кг один погонный метр

двутавр 12 — 11,5 кг один погонный метр

двутавр 14 — 13,7кг один погонный метр

двутавр 16 — 15,9кг один погонный метр

двутавр 18 — 18,4 кг один погонный метр

двутавр 20 — 21 кг один погонный метр

двутавр 24 — 27,3 кг один погонный метр

двутавр 30 — 36,5 кг один погонный метр

Чертеж — ясное представление информации в наглядном виде

Использование чертежей при выполнении расчетов удобно уже тем, что информация выглядит не запутанной, а представлена в наглядной и понятной форме. Все условные обозначения очень хорошо читаются и распознаются.

По этим обозначениям, впоследствии, можно легко разобраться в справочной информации в таблице двутавров, ведь они как раз строятся в соответствии с условными обозначениями. Таким образом, условные обозначения связаны с геометрическими характеристиками и размерами, которые, в свою очередь, привязываются к физическим параметрам, которые имеет балка двутавр.

Для примера рассмотрим основные обозначения при характеристике:

h — в основном этой буквой обозначают чаше всего высоту конструкции. Очень часто, бывает так, что некоторые строители понятие высота двутавра заменяют на ширину. Если люди работают давно друг с другом, то, конечно же, они понимают, что под шириной двутавра подразумевается его высота. Но когда произносят — ширина двутавра, а называют при этом параметр его высоты, это звучит очень неграмотно.

b- этой буквой обозначают ширину для полок двутавра. Это понятие тоже очень часто проходит трансформацию в устах строителей, и чаще всего, можно услышать «ширина граней». Такое название тоже некорректно, поэтому лучше сразу привыкать говорить правильно — ширина полок двутавра.

s —  здесь тоже очень часто происходит путаница, но правильней будет называть этот параметр — толщина стенок двутавра.

t — следует особо подчеркнуть, что это параметр означает среднюю толщину полки двутавра. Нужно это обязательно запомнить, ведь часто в разных местах балки может быть разный уклон между внутренними гранями. Другими словами, в разных местах балки может быть разная толщина, маленькая на конце полки и чуть-чуть побольше в тех местах, где полка соприкасается со стеной двутавра.

Если посмотреть в справочники, то там под данным буквенным обозначением указывают именно среднюю толщину полки, которая измеряется в определенных местах.

Примерный чертеж двутавра

Примерный чертеж двутавра

R —  этой буквой описывают радиус внутреннего скругления у двутавров. Такое обозначение возникло в процессе изготовления двутавров. Так как внутренние грани у полки соединяются не под углом, а при помощи небольшого закругления. Это закругление и его радиус также прописаны в ГОСТе.

r — это тоже радиус, но обозначающий закругление полки. Наружная грань полки описанного двутавра представляет собой плоскую поверхность, а внутренняя грань изготавливается с небольшим скруглением при переходе в конец полки. Радиус этого скругления и указывается в ГОСТе, а также в качестве справочной информацией о длутаврах представлен и в таблице сортамента. Свой радиус закругления для полки  имеет каждый номер соответствующего двутавра.

Таким образом, зная все характеристики и параметры металлических балок (в частности двутавров) можно с легкостью проводить различные расчеты для строительных нужд. А если будет сделан верный расчет двутавра, то это значит, что все конструкции, в которых будут использоваться двутавры, будут очень надежны и востребованы.