Блог

Почему двутавры часто используются в металлоконструкциях

Двутавровая балка или двутавр – это металлопрокат, имеющий торцевое сечение в виде буквы «Н». Форма изделия делает его оптимально устойчивым к высоким нагрузкам. В двутавре при нагрузке на сжатие работает верхняя полка, а при нагрузке на растяжение — нижняя. Благодаря этому, материал используют как несущие элементы, например, при укладке перекрытий.

В этой статье мы рассмотрим основные причины, по которым двутавровая балка лучше других видов металлопроката.

Равномерное распределение веса

У двутавровой балки продуманная форма поперечного сечения. Двутавры проектируются с учетом того, что балка будет распределять нагрузку по всей плоскости. Когда на балку оказывается давление, то прогиб приходится на ее центр, а натяжение по бокам увеличивается. Прилагаемая к полке нагрузка распределяется по двутавру равномерно, а наименьшее напряжение будет проходить через перегородку. Широкие ребра жесткости хорошо работают в обе стороны. Поэтому если на двутавр и швеллер действует одинаковая нагрузка, то швеллер согнется гораздо раньше.

Поставляются в разных размерах

Двутавры — это универсальные балки, подходящие под большинство строительных проектов из стали. У этого материала, в зависимости от модификации, бывает разный вес, торцевое сечение, толщина, ширина, наклон стенок и прочие спецификации, удовлетворяющие спрос под различные цели.

Длина двутавров мерная: 3, 6, 12 метров. Нередко металлобазы и строительные магазины предоставляют покупателям возможность приобрести и другие размеры по запросу.

Высота балки может быть 100— 1000 мм, при этом ширина полок варьируется от 55 до 400 мм. Такой большой диапазон размеров вызван тем, что двутавры обширно используются в строительстве. Жесткость и прочность двутавра сравнима с монолитным металлическим бруском такого же размера. При этом вес двутавра минимум в 10 раз меньше. Следовательно, при малом весе двутавровые балки легче транспортировать и собирать в конструкции. К тому же они дешевле материалов с похожими характеристиками.

Стойкость к высоким нагрузкам

Двутавровая балка имеет конструкцию не дающую ей изгибаться под нагрузкой. Когда двутавр подвергается нагрузкам, то действие силы передается перпендикулярно и задействуются другие элементы балки. Двутавровые балки также способны противостоять скручиванию. Если использовать прочную сталь и продуманную форму балок, то можно уменьшить количество опорных конструкций и за счет этого сэкономить время и деньги, не снижая общую устойчивость сооружения. Например, при строительстве моста для передвижения транспортных средств учитываются многие факторы, среди которых сила тяжести, вес перемещающегося транспорта и прочие условия. Чтобы конструкция моста противостояла сильным напряжениям, не сгибалась и не ломалась используются двутавровые балки. Двутавры надежно переносят тяжелый вес из-за их грамотной конструкции.

Высокий момент инерции

Сечение в центре балки или перегородка не сопротивляется на изгиб, потому что вес равномерно распределяется по изделию. Расстояние между полочкой и осью влияет на высокую инертность, балка меньше изгибается и лучше противостоит любым изгибающим моментам.

Легко поддается обработке

Сталь легко обрабатывается с помощью резки, сварки, гибки или формовки. Двутавры за счет своей универсальности используются во многих стальных конструкциях. Производятся металлические двутавровые балки довольно быстро, под любые требования проекта. При наличии стандартных знаний и опыта, использовании специализированных инструментов двутавровую балку легко использовать в нестандартных сварочных процессах.

Предотвращает вибрацию

При строительстве важно учитывать и максимально уменьшать вибрацию пола. Вибрировать пол может от прямых и косвенных источников вибрации:

♦ Человеческая деятельность (прыжки, ходьба и бег).
♦ Машины и оборудование.
♦ Внешняя сила (движение на улице, под землей, ветер).

В стальном двутавре вибрация быстро гасится, прежде чем она может пройти очень далеко.

Материалы изготовления двутавров

Двутавровые балки изготавливаются из углеродистых, строительных, низколегированных сталей и сталей для мостостроения.

На углеродистые стали приходится 80% представленных на строительном рынке двутавров. Они популярны за счет простоты обработки, оптимального соотношения затрат на производство и получаемой прочностью. У изделий из углеродистых сталей нормальные показатели стойкости к колебаниям температуры и коррозии.

К строительным сталям относятся марки С235, С245 и С255. В них мало примесей, поэтому они лучше противостоят нагрузкам, устойчивы к деформациям или слому. Применяются для строительства тяжелых несущих конструкций.

Низколегированная прокатная сталь имеет высокую устойчивость к динамическим нагрузкам. По этой причине изделия из нее используют в кораблестроении, для изготовления вертолетных площадок и других конструкций, подвергающихся воздействию резкого давления.

Из сталей для мостостроения изготавливают двутавры для особенно ответственных конструкций. Они способны выдержать множество циклов динамической нагрузки. Кроме мостов, они применяются для армирования небоскребов. Такие двутавры служат долго и надежно.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *