Применение балки двутавровой и швеллера в строительстве

Двутавровая балка и швеллер – это виды фасонного металлопроката, которые благодаря своей способности выдерживать значительные нагрузки, находят широкое применение как в промышленных отраслях, так и в строительстве различных зданий и сооружений.

Они незаменимы в тех случаях, когда требуется обеспечить высокие параметры прочности и жёсткости (например, при формировании несущего каркаса или других ответственных стальных конструкций), которые невозможно получить при использовании сортового проката – менее прочного и менее надёжного трубного профиля с прямоугольным сечением.

Общие свойства двутавровой балки и швеллера

Оба этих строительных материала могут изготавливаться по технологии горячей и холодной прокатки из стали: низколегированной, углеродистой обыкновенного качества или качественной конструкционной.

Если конструкции из данных профилей предполагается эксплуатировать в сложных условиях, то применяют низколегированную сталь. Изделия из нее выдерживают без потери своих характеристик большие механические нагрузки и температуры в диапазоне от -70 °C до +450 °C.

Если металлоконструкции будут использоваться в условиях высокой влажности, то применяют фасонный прокат из углеродистой или конструкционной стали, прошедшей обработку специальными составами или покрытую оцинковкой.

Подробнее о швеллере

Данный фасонный прокат – это особый тип металлического профиля, который представляет собой балку с поперечным П-образным сечением. Боковые стороны – полки –обеспечивают высокую устойчивость строительной конструкции к изгибающим нагрузкам и её прочность.

Он выпускается из ленточной заготовки горячекатаным методом в соответствии с ГОСТом 8240-97, с высотой стенок от 50 до 400 мм и толщиной от 4,4 до 8 мм, с шириной полки от 32 до 115 мм и толщиной от 7 до 13,5 мм, с весом погонного метра от 4,84 до 48,3 кг.

В продажу поступает также и гнутый швеллерный профиль различных размеров, производимый по ГОСТ 8278. При его изготовлении используется холодный способ проката металлической ленты через вальцовочный станок. Сечение балок имеет конфигурацию в виде букв П или С. Внешне они различаются тем, что у холодногнутого внешний угол скруглён.

Гнутый швеллер значительно слабее горячекатаного, он уступает ему по прочности. Поэтому, если требуется создать надёжную ответственную конструкцию, то предпочтение отдают продукту, выпущенному по технологии горячей прокатки из углеродистых или низколегированных сталей.

Серии горячекатаного фасонного проката

Производятся несколько видов продукта с различной маркировкой:

«П» с параллельными гранями;
«У» с гранями, имеющими уклон с внутренней стороны;
«Л» лёгкий прокат с параллельными гранями;
«С» специальная серия;
«Э» эконом-серия.

Отличительные особенности швеллерного проката, выпущенного по горячекатаной технологии

Данные швеллеры выделяются такими важными преимуществами, как:

Высокая прочность. Металлоконструкции из него способны выдержать значительные, в том числе и ударные, нагрузки, а также оказать сопротивление к нагрузкам на скручивание, разрыв или изгиб.
Способность создать равномерное распределение разнонаправленных статических нагрузок. Особая форма проката обеспечивает смещение центра тяжести в конструкции по направлению к торцам. Это минимизирует возможность слома по средней линии и снижает нагрузку на фундамент.
Относительно невысокая масса погонного метра. Так небольшой удельный вес упрощает транспортировку и складирование изделий, монтаж конструкций из них, а также снижает вес готовых сооружений, уменьшая нагрузку на несущие конструкции, например, на фундамент или плиты перекрытий.
Вариативность конфигураций сечения. Благодаря тому, что у швеллера имеются различные формы и уклоны, его можно использовать при реализации строительных проектов создавая конструкции со сложной геометрией.
Устойчивость к температурным перепадам, коррозии (особенно, если выполнена оцинковка или другая антикоррозийная обработка), ультрафиолетовому излучению, воздействию агрессивных жидкостей и другим неблагоприятным внешним факторам. Она обеспечивает продолжительный срок службы готовых строительных конструкций и элементов без утраты качества и снижения функциональности.
Доступная цена. Демократичная стоимость товара делает его приобретение и использование в строительстве возможными при практически любом бюджете.

Швеллер применяется в строительной сфере для создания каркасов жилых домов, нежилых зданий различного назначения, построек с многочисленными стыками и требованиями к особо плотному примыканию элементов, лестниц, автомобильных, железнодорожных, пешеходных мостовых переходов, а также в устройстве фундаментов, монтаже пандусов, кровельных прогонов и возведении иных объектов, где требуется обеспечение высокого уровня прочности, главным образом – на плоских поверхностях.

Подробнее о двутавровой балке

Стальной двутавр – это особый вид металлопроката, который называется фасонным. Он имеет сечение в форме буквы «Н». Его горизонтальные грани, так же, как и похожего строительного материала – швеллера, располагаются под определённым наклоном или параллельно друг другу.

Госстандарты

Данный продукт выпускается в соответствии с требованиями следующих государственных стандартов: ГОСТ 8239-89 (для изделий с наклонными гранями полок), ГОСТ 26020-83 и ГОСТ Р 57837-2017 (для изделий с параллельными гранями полок из нелегированной и легированной стали, которые предназначены для монтажа строительных металлоконструкций с болтовыми и со сварными соединениями). Также при изготовлении этой продукции из низколегированной и нелегированной стали учитывается стандарт Ассоциации предприятий и организаций по стандартизации продукции чёрной металлургии, а именно, СТО АСЧМ 20-93.

Область применения двутавровой балки

Двутавр широко используется в строительстве самых разнообразных зданий и сооружений:

Одноэтажных частных домов и многоэтажных жилых комплексов;
Нежилых зданий разного назначения: производственных цехов, складов, распределительных центров, ангаров, торговых павильонов, торговых центров и т.д.;
Тепличных комплексов;
Гаражей;
Мостовых переходов всех типов: железнодорожных и пешеходных мостов, автомобильных мостов, эстакад, виадуков.

Также данный вид фасонного стального проката применяют для монтажа межэтажных и несущих кровельных конструкций, обвязки фундамента. Им армируют вертикальные шахтные стволы и оболочки вытяжных башен градирен. Двутавры используют в качестве деталей систем кондиционирования, вентиляционных систем, модульных подвесных потолков, стержневых элементов строительных металлоконструкций и во многих других целях.

Существует и такая специфическая разновидность этого изделия, как тавровая балка – вид проката специального назначения, имеющий Т-образное сечение (без нижнего фланца). Тавр применяется для создания тавровых решёток или парных уголков, а также для создания других конструкций. Поскольку он используется нечасто, его выпускают небольшими партиями.

Технология изготовления двутавра

Существуют два метода производства данного фасонного профиля:

Первый – это сварной. Три стальные полосы заготовки сваривают между собой в форме буквы «Н». Для небольших партий применяют электродуговой способ или сварку в аргоновой среде. Для изготовления партий в промышленных масштабах применяется более качественная, стабильная и производительная дуговая механизированная сварка под флюсом или полуавтоматическая. Также заготовки сваривают электродом с наклоном и «лодочкой». Сварные технологии позволяют значительно сэкономить металл и отличаются оперативностью.
Второй – горячекатаный. Он заключается в том, что металлическую полосу-заготовку нагревают до определённой температуры и деформируют, на специальном станке, придавая нужную форму.

Продукт, выпущенный по горячекатаной технологии, представляет собой монолитное изделие. Он является более прочным, надёжным и долговечным. Поэтому его применяют для сборки ответственных конструкций.

Отличительные особенности конструкций из двутавра

Двутавровая балка выделяется в линейке фасонного проката тем, что из неё создают строительные металлоконструкции с очень высокими параметрами жёсткости и прочности. Причём это зависит не только от геометрии сечения продукта. На характеристики изготовленных из него конструкций влияют:

Марка стали, из которой они производятся – это С255 (конструкционная строительная низколегированная), СТ0 (сталь обыкновенного качества), 09Г2 (низколегированная конструкционная углеродистая), СТ3ПС (углеродистая конструкционная, полуспокойная, обыкновенного качества). Если конструкция будет испытывать высокие нагрузки или использоваться в экстремальных условиях, то чаще всего применяют низколегированную 09ГС.
Величина динамической и статической нагрузки.
Способы крепления. Конструкционные детали можно соединять сваркой или болтовым, анкерным и иным крепежом.
Длина пролёта. Чем он короче, тем жёстче и прочнее конструкция.

В целом, Н-образная конфигурация двутавровой балки позволяет собирать прочные, надёжные и лёгкие строительные конструкции различного назначения.

Преимущества двутавра

Этот вид фасонного проката широко применяется в строительстве зданий и сооружений благодаря таким безусловным преимуществам, как:

Высокая прочность, способность выдержать и равномерно распределить солидные нагрузки;
Жёсткость;
Небольшой вес;
Разнообразие размеров;
Стойкость к коррозии, ультрафиолету и многим другим неблагоприятным внешним воздействиям.

Кстати, коррозионную стойкость можно повысить, если обработать двутавровую балку специальным составом или покрыть её специальной краской.

А главное – с её помощью можно реализовать любые, даже самые сложные проекты.

В чём основные отличия двутавра и швеллера?

Главным различием считается то, что эти виды фасонного проката из металла используются при нагрузках разного типа, то есть, они по-разному реагируют на возможные нагрузки, например, в тех случаях, когда при определённых условиях смещается центр тяжести.

Двутавровая балка, особенно из колонной (широкополочной) линейки проявляет высокую стойкость даже к самым большим вертикальным нагрузкам, благодаря своим горизонтальным граням. Скручивание возможно только в таких ситуациях, когда превышается нормативная нагрузка или верхнее перекрытие установлено неравномерно.

П-образный швеллер же более устойчив к боковым нагрузкам, поэтому из него нередко сваривают каркасы в виде полого прямоугольника, которые являются основой для небольших хозяйственных построек и частных гаражей, каркасом для невысоких лестниц.

При проектировании стоит учитывать, что ни тот, ни другой вид фасонного профиля не рассчитаны на восприятие значительных нагрузок на перпендикулярную стенку, и также, что двутавр лучше принимает нагрузки на изгиб, а швеллер – на сжатие.

Так что приобрести: швеллер или двутавр?

Эти стройматериалы подходят для решения огромного спектра строительных задач, поэтому часто возникают вопросы при выборе того или и иного продукта.

Выбирая фасонный металлопрокат для реализации своего проекта, специалисты принимают во внимание проектную специфику, требования к будущей конструкции, тип предполагаемых расчётных нагрузок, условия эксплуатации здания или сооружения и многие другие параметры.

Если вы испытываете затруднения с подбором проката, обратитесь в компанию Металл-Логистик. Мы много лет специализируемся на продаже данной продукции и знаем о ней всё, поэтому сможем предложить оптимальный вид продукции для решения конкретной задачи.