Содержание:
- Сортамент двутавра по ГОСТ 8239-89
- Достоинства и недостатки балок из дерева
- Преимущества и недостатки железобетонных балок
- Особенности установки
- Особенности
- В каких элементах конструкции применяется?
- Размеры двутавров c характеристиками (сортамент)
- Какие бывают балки
- Балка двутавровая: таблица размеров, вес и размерные характеристики профилей
- Технические показатели, размер и вес двутавра 20
- Устройство и назначение
- Преимущества и недостатки
- 5 Двутавровые балки ГОСТ 26020
- Усиление железобетонной балки перекрытия
- Двутавровый профиль № 18: отличительные особенности и вес двутавра
- Железобетонные перекрытия по металлическим балкам
Сортамент двутавра по ГОСТ 8239-89
Балка это конструкция сплошного сечения, длина которой превышает размеры сечения. Балочные конструкции работают на изгиб. Горячекатанные балки применяют в конструкциях зданий, мостах, эстакадах и др. Наиболее рациональным является принимать сплошные сечения при пролетах до 20 м, свыше — сварные сечения.
Форма сечения балок является симметричный двутавр. Строительный сортамент в зависимости от нагрузки и пролета рекомендует применять балки двутаврового сечения и швелеры, прокатные и составные – сварные, на болтовых соединениях. Для профилей, рекомендованных сортаментом балок, прочность и устойчивость элементов сечения обеспечена. Исключением являются лишь гнутые профили. Общая устойчивость балки обеспечивается приваренным сверху настилом, который крепится по всей длине. Поэтому подбор сечения производят, используя уравнения прочности.
Сортамент балочного металлопроката — это перечень двутавров, выпускаемых металлургическими предприятиями Украины, в котором указывают размеры профиля, площадь поперечного сечения. Основными данными сортамента стальной балки являются размерные характеристики двутавровой балки: высота двутавра, толщина и ширина его отдельных элементов в соответствии с требованиями ГОСТов.
Сортамент двутавровых балок имеет различные типоразмеры двутавров и формы профилей (см. таблицы). Все балки разделяются на двутавры с параллельными гранями полок (нормальные, широкополые, колонные), двутавры с уклоном полок (обычные, специальные). Для унификации балки стальные имеют маркировку и номер, с помощью которого легко узнать по расчетным таблицам типоразмер двутавра и удельный вес.
Скачав сортамент двутавров можно сделать онлайн расчет веса балки зная общую длину и вес погонного метра двутавров. Перечисленные в справочнике данные являются справочными значениями, стандартизованы и занесены в ГОСТы:
- ГОСТ 8239-89 «Двутавры стальные горячекатаные. Сортамент».
- ГОСТ 19425-74 «Балки двутавровые и швеллеры стальные специальные. Сортамент».
- ГОСТ 26020-83 «Двутавры стальные горячекатаные с параллельными гранями полок. Сортамент».
В данных стандартах приведены размеры, площадь поперечного сечения и масса 1 м двутавра, а также допускаемые отклонения от номинальных размеров. В стандартах на профили (балки, двутавры), применяемые для изготовления различных конструкций, кроме размеров площади поперечного сечения и массы одного погонного метра, приведены также справочные величины: момент сопротивления, момент инерции, радиус инерции и др.
Сортамент двутавров балочных изготавливается из углеродистой и низколегированной стали марок 3ПС-1, 3СП/ПС-5, 09Г2С-12. Размеры и вес должны соответствовать требованиям ГОСТ 8239-89. Двутавры бывают высотой 10 см, 12 см, 14 см, 16 см, 18 см, 19 см, 20 см, 24 см, 27 см, 30 см, 36 см, 45 см (см. таблицу). Допуски на отклонения линейных размеров балок от номинальных, отклонения формы и расположения поверхностей, а также шероховатости поверхности следует производить универсальными методами и средствами (рулетки по ГОСТ 7502, штангенциркули, линейки по ГОСТ 427 и ГОСТ 17435)
Перед тем, как купить двутавровую балку очень важно убедиться, чтобы прокат был качественный, имел очень малую погрешность от стандартных размеров
Классификация по точности размеров двутавров, веса 1м:
- высокой точности — А
- обычной точности — В.
В соответствии с сортаментом двутавры изготовляются длиной от 4 до 13 м:
- мерной длины (размер двутавра по длине — фиксированная величина);
- кратной мерной длины (например 6 метров и 12 метров двутавра в одной пачке);
- мерной длины с остатком до 5% массы партии;
- немерной длины.
Достоинства и недостатки балок из дерева
Использование в строительстве зданий деревянных балок в отличие от других видов характеризуется следующими достоинствами:
- доступная цена;
- простота доставки на строительную площадку;
- возможность установки без применения спецтехники;
- экологическая безопасность;
- ремонтопригодность.
Однако, несмотря на многие достоинства, такие перекрытия менее прочны, чем металлические и железобетонные. Требуют обработки антипиренами, а также средствами против гнили и плесени. Монтаж деревянных балок возможен только после тщательных расчётов.
В заключение статьи нужно добавить, что применение дерева в строительстве значительно сокращает расходы. Чтобы не нарушить конструкцию всего здания и установить прочные перекрытия, их проектирование и монтаж лучше доверить профессиональным строителям.
Преимущества и недостатки железобетонных балок
Тяжелый армированный бетон очень прочный строительный материал способный выдерживать большие нагрузки на сжатие, изгиб и кручение. Кроме того себестоимость изготовления данного изделия значительно ниже себестоимости изготовления стального проката: швеллера или двутавра.
Эти и другие характеристики определили следующие преимущества железобетонных балок перекрытия:
- Способность нести в разы большую нагрузку по сравнению с деревянными аналогами.
- Высокая жесткость позволяющая перекрывать большие пролеты.
- Устойчивость к вредным атмосферным и биологическим факторам: влаге, коррозии, грибкам и древоточцам.
- Стойкость к воздействию открытого огня.
- Меньшая себестоимость изготовления по сравнению с балками перекрытия из стального проката.
Принципиальные недостатки:
- Большой вес изделия, определяющий высокую «собственную» нагрузку на стены и фундамент.
- Необходимость привлечения специальной строительной техники при разгрузке и монтаже изделия.
- Высокая теплопроводность по отношению к деревянным аналогам.
- Экономическая нецелесообразность применения при возведении одноэтажных частных жилых домов. Балки перекрытия одноэтажного дома воспринимают нагрузку от элементов стропильной системы, кровельного материала и материала, из которого выполнено перекрытие (как правило, два слоя досок утепленных базальтовой ватой и фанерой). Это относительно незначительная по весу конструкция, которую с запасом способны нести на себе балки перекрытия, выполненные из массива древесины.
Особенности установки
Перед применением деревянные элементы обязательно обрабатывают антисептическими составами, предотвращающими гниение, повреждение микроорганизмами и грызунами, а также повышающими огнестойкость брусьев.
Элементы перекрытий устанавливают в специально устроенные гнезда при ведении каменной кладки либо посредством врубки в верхний венец конструкции стен из различных деревянных материалов. Установку производят от крайних к центральным брусьям. Опорный конец должен быть не короче 15 см.
- При укладке бруса на наружные стены свободные концы спиливают под 60, обрабатывают антисептиками и защищают рубероидом или толем.
- При заделке балки в каменную кладку, конец бруса необходимо просушить и обработать битумом, чтобы предотвратить его гниение.
- Заполнять пространственную нишу в стене следует утеплителем. Можно организовать деревянную коробку.
- В толстых стенах обязательно нужно оставлять вентиляционный канал, по которому будет удаляться влага из свободного конца.
- При тонких стенах (до двух кирпичей) пространство в нишах допустимо заполнять цементным раствором.
- На внутренние стены балки укладывают на рубероидную прослойку.
Брус может быть заменен на бревно, диаметр которого соответствует высоте прямоугольного сечения элемента. Это экономично с точки зрения покупки материала, но стоит помнить, что фиксация должна производиться особым образом при помощи анкеров с заделкой в стены.
Особенности
Главная особенность двутавра – это ее форма. Благодаря ей он обладает уникальными физическими и техническими характеристиками. Такая форма весьма удобна в использование – ведь она имеет две параллельные плоские грани (полки).
Поэтому ее применение весьма широко. Она применяется как при возведении вертикальных (опоры, стены), так и горизонтальных конструкций (перекрытия). Еще одной особенностью двутавра, зависящей от формы, являются ее физические характеристики. Она обладает высокими показателями прочности к динамическим и статическим нагрузкам.
К примеру, металлический двутавр в семь раз прочнее и в 30 раз жестче, чем аналогичный по весу прямоугольный или квадратный профиль. А ее жесткость напрямую зависит от длины и толщины стенки.
В каких элементах конструкции применяется?
Такие металлические изделия с каждым днем открывают новую сферу использования. Спрос на них побудит производителей совершенствовать процесс создания балок. Сегодня они используются не только в многоэтажном, но и в частном строительстве.
Двутавровые конструкции хорошо переносят сопротивление на изгиб. Их целесообразно включать в конструкции несущих элементов:
- Колонн.
- Элементов перекрытия.
- Подвесных путей.
- Конструкции рам вагонов, автомобилей и специальной техники.
- Каркаса шахт и тоннелей.
В конструкциях средненагруженных ферм используется широкополочный двутавр. Для того чтобы снизить себестоимость постройки без уменьшения прочности сооружения необходим точный расчет и выбор балок. Доверить такую процедуру необходимо профильным архитектурным или конструкторским фирмам. Специалисты этих бюро проведут расчет согласно:
- Нормативной нагрузке (используется соответствующий ГОСТ).
- Количества элементов, использующихся в одной балке.
- Усредненное значение сопротивления (согласно марке стали).
При использовании перекрытий из балок такого профиля в качестве опоры служат железобетонные, металлические или кирпичные колонны и стены. Монтаж опалубки и возведение опор производится с использованием измерительного оборудования. Двутавры монтируются на опоры так, чтобы они заходили на опору минимум на 20 см.
При необходимости стыковки элементов используется требование СП 16.13330.2011. В нем прописывается три способа такой процедуры:
- Сваркой встык заранее профрезерованных торцов.
- Накладок на болтовых или сварки.
- Фланцев и болтов.
Двутавровая балка соединяется с колонной болтами. Установка производится с помощью временных соединений, которые затем заменяются основными. После установки такой балки ее необходимо защитить от коррозии. Для этого используются специальные лакокрасочные составы. Пока основное крепление не будет установлено, эксплуатировать балку запрещено. Конструкции с использованием таких элементов отличаются высокой надежностью и долговечностью.
Нормальные двутавры (без уклона внутренних граней полок) |
|||||||
Обозначение профиля |
Размеры профиля |
Площадь сечения, F , кв.см |
Масса 1м, кг/м |
||||
h |
b |
s |
t |
R |
|||
мм |
|||||||
20Б1 |
200 |
100 |
5,5 |
8 |
11 |
27,16 |
21,3 |
25Б1 |
248 |
124 |
5 |
8 |
12 |
32,68 |
25,7 |
25Б2 |
250 |
125 |
6 |
9 |
12 |
37,66 |
29,6 |
30Б1 |
298 |
149 |
5,5 |
8 |
13 |
40,8 |
32 |
30Б2 |
300 |
150 |
6,5 |
9 |
13 |
46,78 |
36,7 |
35Б1 |
346 |
174 |
6 |
9 |
14 |
52,68 |
41,4 |
35Б2 |
350 |
175 |
7 |
11 |
14 |
63,14 |
49,6 |
40Б1 |
396 |
199 |
7 |
11 |
16 |
72,16 |
56,6 |
40Б2 |
400 |
200 |
8 |
13 |
16 |
84,12 |
66 |
45Б1 |
446 |
199 |
8 |
12 |
18 |
84,3 |
66,2 |
45Б2 |
450 |
200 |
9 |
14 |
18 |
96,76 |
76 |
50Б1 |
492 |
199 |
8,8 |
12 |
20 |
92,38 |
72,5 |
50Б2 |
496 |
199 |
9 |
14 |
20 |
101,27 |
79,5 |
50Б3 |
500 |
200 |
10 |
16 |
20 |
114,23 |
89,7 |
55Б1 |
543 |
220 |
9,5 |
13,5 |
24 |
113,36 |
89 |
55Б2 |
547 |
220 |
10 |
15,5 |
24 |
124,75 |
97,9 |
60Б1 |
596 |
199 |
10 |
15 |
22 |
120,45 |
94,6 |
60Б2 |
600 |
200 |
11 |
17 |
22 |
134,41 |
105,5 |
широкополочные двутавры |
|||||||
20Ш1 |
194 |
150 |
6 |
9 |
13 |
39,01 |
30,6 |
25Ш1 |
244 |
175 |
7 |
11 |
16 |
56,24 |
44,1 |
30Ш1 |
294 |
200 |
8 |
12 |
18 |
72,38 |
56,8 |
30Ш2 |
300 |
201 |
9 |
15 |
18 |
87,38 |
68,6 |
35Ш1 |
334 |
249 |
8 |
11 |
20 |
83,17 |
65,3 |
35Ш2 |
340 |
250 |
9 |
14 |
20 |
101,51 |
79,7 |
40Ш1 |
383 |
299 |
9,5 |
12,5 |
22 |
112,91 |
88,6 |
40Ш2 |
390 |
300 |
10 |
16 |
22 |
135,95 |
106,7 |
45Ш1 |
440 |
300 |
11 |
18 |
24 |
157,38 |
123,5 |
50Ш1 |
482 |
300 |
11 |
15 |
26 |
145,52 |
114,2 |
50Ш2 |
487 |
300 |
14,5 |
17,5 |
26 |
176,34 |
138,4 |
50Ш3 |
493 |
300 |
15,5 |
20,5 |
26 |
198,86 |
156,1 |
50Ш4 |
499 |
300 |
16,5 |
23,5 |
26 |
221,38 |
173,8 |
колонные двутавры |
|||||||
Обозначение профиля |
Размеры профиля |
Площадь сечения, F , кв.см |
Масса 1м, кг/м |
||||
h |
b |
s |
t |
R |
|||
мм |
|||||||
20К1 |
196 |
199 |
6,5 |
10 |
13 |
52,69 |
41,4 |
20К2 |
200 |
200 |
8 |
12 |
12 |
63,53 |
49,9 |
25К1 |
246 |
249 |
8 |
12 |
16 |
79,72 |
62,6 |
25К2 |
250 |
250 |
9 |
14 |
16 |
92,18 |
72,4 |
25К3 |
253 |
251 |
10 |
15,5 |
16 |
102,21 |
80,2 |
30К1 |
298 |
299 |
9 |
14 |
18 |
110,8 |
87 |
30К2 |
300 |
300 |
10 |
15 |
18 |
119,78 |
94 |
30К3 |
300 |
305 |
15 |
15 |
18 |
134,78 |
105,8 |
30К4 |
304 |
301 |
11 |
17 |
18 |
134,82 |
105,8 |
35К1 |
342 |
348 |
10 |
15 |
20 |
139,03 |
109,1 |
35К2 |
350 |
350 |
12 |
19 |
20 |
173,87 |
136,5 |
40К1 |
394 |
398 |
11 |
18 |
22 |
186,81 |
146,6 |
40К2 |
400 |
400 |
13 |
21 |
22 |
218,69 |
171,7 |
40К3 |
406 |
403 |
16 |
24 |
22 |
254,87 |
200,1 |
40К4 |
414 |
405 |
18 |
28 |
22 |
295,39 |
231,9 |
40К5 |
429 |
400 |
23 |
35,5 |
22 |
370,49 |
290,8 |
ДВУТАВРЫ С УКЛОНОМ ВНУТРЕННИХ ГРАНЕЙ ПОЛОК |
|||||||
Обозначение профиля |
Размеры профиля |
Площадь сечения, F , кв.см |
Масса 1м, кг/м |
||||
h |
b |
s |
t |
R |
|||
мм |
|||||||
ГОСТ 19425-74 |
|||||||
24М |
240 |
110 |
8,2 |
14 |
10,5 |
48,7 |
38,3 |
30М |
300 |
130 |
9 |
15 |
12 |
64 |
50,2 |
36М |
360 |
130 |
9,5 |
16 |
14 |
73,8 |
57,9 |
45М |
450 |
150 |
10,5 |
18 |
16 |
98,8 |
77,6 |
ГОСТ 8239-89 |
|||||||
60 |
600 |
190 |
12 |
17,8 |
20 |
138 |
108 |
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.
Какие бывают балки
Существует несколько признаков, по которым проводят классификацию деревянных балок перекрытий: по размерам, материалу, типу сечения. Длина балок перекрытия зависит от расстояния между стенами. К этой величине нужно прибавить запас на опирание с двух сторон. Оптимально нужно предусмотреть по 200—250 мм.
По материалу элементы разделяют на следующие виды:
- из цельного бруса или доски;
- из клееного бруса.
Из клееного бруса изготавливают гнутые балки
Последние стоят существенно дороже. Но зато такой материал подойдет для перекрытия больших пролетов. Обычная балка может работать на 4—6 м, в то время как клееная хорошо справляется с расстояниями 6—9 м. Клееный брус практически не дает усадки, пожаробезопасен и устойчив к действию влаги. Можно изготовить не только линейные элементы, но и гнутые. Существенным недостатком такого материала будет наличие ненатуральных компонентов (клей).
Сечение балок может быть следующих типов:
- квадратное;
- прямоугольное;
- двутавровое.
Последнее имеет уширенные элементы в верхней и в нижней части. В середине сечения оно уменьшено до максимально возможных размеров. Такой вариант позволяет рационально использовать древесину и сократить ее расход. Но изготовить такой элемент непросто. По этой причине двутавр не так часто применяют в строительстве.
Чаще всего применяют брус прямоугольной формы
Оптимальным вариантом станет прямоугольник. При этом длинная сторона располагается вертикально, а короткая — горизонтально. Это обусловлен тем, что увеличение высоты лучше влияет на прочность, чем ширины. Устанавливать балку из доски плашмя практически бесполезно.
Самым невыгодным из представленных может считаться квадратное сечение. Оно меньше всех подогнано под эпюру усилий в элементе.
Также для перекрытия можно использовать бревна. Но этот вариант не получил популярности. Сечение из доски намного выгоднее и удобнее в монтаже, поэтому используется намного чаще.
Балка двутавровая: таблица размеров, вес и размерные характеристики профилей
Современное производство позволяет изготавливать профили различных размеров, из большого количества материалов и в разнообразной конфигурации. Есть возможность выполнения двутавровых балок по индивидуальным параметрам.
Данная статья содержит описание наиболее распространенных в строительстве двутавровых балок. Для наглядности представленной информации и возможности визуального сравнения предлагается таблица размеров двутавровых балок:
Вид профиля | Ширина мм | Высота мм | Толщина полки, мм | Толщина стенки, мм | Кол-во метров в 1 тонне | Масса 1 м длины, кг |
10 | 55 | 100 | 7,2 | 4,5 | 105,7 | 9,456 |
12 | 64 | 120 | 7,3 | 4,8 | 86,62 | 11,54 |
14 | 73 | 140 | 7,5 | 4,9 | 73,09 | 13,68 |
16 | 81 | 160 | 7,8 | 5 | 62,94 | 15,89 |
18 | 90 | 180 | 8,1 | 5,1 | 54,50 | 18,35 |
18а | 100 | 180 | 8,3 | 5,1 | 50,20 | 19,92 |
20 | 100 | 200 | 8,4 | 5,2 | 47,53 | 21,04 |
20а | 110 | 200 | 8,6 | 5,2 | 44,08 | 22,69 |
22 | 110 | 220 | 8,7 | 5,4 | 41,06 | 24,04 |
22а | 120 | 220 | 8,9 | 5,4 | 38,82 | 25,76 |
24 | 115 | 240 | 9,5 | 5,6 | 36,57 | 27,34 |
24а | 125 | 240 | 9,8 | 5,6 | 34,02 | 29,40 |
27 | 125 | 270 | 9,8 | 6 | 31,71 | 31,53 |
27а | 135 | 270 | 10,2 | 6 | 29,51 | 33,88 |
30 | 135 | 300 | 10,2 | 6,5 | 27,41 | 36,48 |
30а | 145 | 300 | 10,7 | 6,5 | 25,53 | 39,17 |
33 | 140 | 330 | 11,2 | 7 | 23,67 | 42,25 |
36 | 145 | 360 | 12,3 | 7,5 | 20,60 | 48,55 |
40 | 155 | 400 | 13 | 8,3 | 17,56 | 56,96 |
45 | 160 | 450 | 14,2 | 9 | 15,04 | 66,50 |
50 | 170 | 500 | 15,2 | 10 | 12,72 | 78,64 |
55 | 180 | 550 | 16,5 | 11 | 10,79 | 92,66 |
60 | 190 | 190 | 17,8 | 12 | 9,263 | 108,0 |
Таблица размеров двутавра, цена за метр погонный
Экономичность производства двутавровых профилей позволяет выпускать продукцию по доступной для потребителя цене. Высокая надежность изделий при относительно низкой стоимости формирует повышенный спрос на двутавры в широких сферах строительства.
Экономичность изготовления двутавровых профилей позволяет выпускать продукцию по приемлемой цене
Стоимость двутаврового профиля формируется из расчета цены на металл и количества расходного материала, требуемого для изготовления балки. Стоимость просчитывается за каждый метр профиля.
Приобрести двутавры сегодня несложно, гораздо труднее подобрать двутавровые профили, максимально точно отвечающие запросам возводящегося объекта. Руководствуясь данными, представленными в статье, можно сориентироваться в типе, количестве материалов и значительно сэкономить время на расчетах.
https://youtube.com/watch?v=aVeBhtp2E7k
Технические показатели, размер и вес двутавра 20
Двутавр № 20 – это профиль, выполненный таким же горячекатаным способом, как и другие балки этого типа. Он имеет форму в виде перевернутой буквы «Н». Двутавровый профиль № 20 производится согласно положению ГОСТа 26020-83, регламентирующего размер и вес двутавра 20, а также в соответствии с госстандартом 19425-74 и 8239-89.
Полная высота профиля составляет 200 мм, показатель его ширины – 100 мм. Стенка профиля имеет толщину 5, 2 мм, а перемычка – 8, 4 мм. Вес 1 метра двутавра 20 равен 21, 04 кг.
Как вариант такой двутавр может быть изготовлен из сварных балок
Важно отметить, что он имеет более широкую сферу применения
Двутавровая балка № 20 предназначена для строительно-монтажных работ и укрепления секций корпуса здания
Классификация профилей и возможные размеры двутавровой балки 20
Двутавры № 20 могут различаться расположением граней полки. Есть профили с уклоном и параллельные. Грани с уклоном бывают обычные (с углом 6-12%), т.е. без дополнительной маркировки, и с особым расположением. Второй вариант различается по типу маркировки: М и С. Маркировка «М» предполагает использование изделия при устройстве навесных систем сложного типа. Профиль, обозначенный буквой «С», используется при возведении сооружений сложной геометрии или при формировании специфических конструкций.
Статья по теме:
Двутавровый профиль, у которого грани параллельны, маркируется как «Б», «К» или «Ш». Выше упоминалось, что маркировка с буквой Б – это обычный профиль. К данному виду относится двутавр 20б1, размеры которого следующие: общая ширина балки – 100 мм и полная высота профиля – 200 мм. Стенки такой конструкции по толщине составляют 5, 6 мм, а его полка — 8, 5 мм. Весит погонный метр профиля 20Б1 22,4 кг.
Балки можно крепить болтами, заклёпками или сваривать сварочным аппаратом
Отметка «К» обозначает колонный профиль, подразумевает использование в ситуациях, когда невозможно применение железобетонных колонн. Профиль с маркировкой «Ш» вполне может выступить самостоятельным компонентом в строительстве. Так, размеры двутавра 20ш1 по ГОСТу следующие: высота – 193 мм, а его ширина равна 150 мм. Показатель толщины стенки балки составляет 6 мм, перемычки – 9 мм. Метровая двутавровая балка этого типа имеет массу 30,6 кг.
Возможные размеры и вес двутавровой балки – таблица
Размеры двутавра 20 в длину могут варьироваться от 4 м до 12 м. Размер бывает мерный, немерный, кратный мерному и мерный с остатком, где остаток – это профиль длиной, превышающей 3 м.
Таблица позволяет наглядно сравнить размерные характеристики каждого варианта двутавра:
Вид профиля | Ширина, мм | Высота, мм | Толщина полки, мм | Толщина стенки, мм | Вес 1 м длины, кг |
20Б1 | 100 | 200 | 8,5 | 5,6 | 22,4 |
20Ш1 | 150 | 193 | 9 | 6,0 | 30,6 |
20К1 | 200 | 195 | 10 | 6,5 | 41,5 |
Устройство и назначение
Бетонная балка перекрытия имеет простое строение и состоит из следующих элементов:
- Каркаса с арматурой внутри, которая обеспечивает прогон высокой прочностью и жесткостью.
- Бетонного массива по форме, размерам, конфигурации отвечающего стандартам.
- Строповочных элементов для захвата конструкции стропами при помощи технических средств.
Строительные элементы, отвечающие нормативным стандартам, сопровождаются документами от предприятия-изготовителя ЖБИ. Это говорит о том, что балки перекрытия, железобетонные конструкции иного назначения, отвечают существующим строительным требованиям относительно прочности, надежности.
Основным требованием, которому должна отвечать железобетонная балка – это ее несущая способность, от которой зависит надежность каркаса здания. Широкий ассортимент ЖБ конструкций позволяет выбрать строительный материал необходимой прочности и размера, исходя из требований отдельно взятого перекрытия.
Элементы перекрытия – это универсальные конструкции с широким спектром применения:
- Формируют опорный каркас под железобетонные перекрытия при монтаже кровли.
- Применяются для строительства зданий промышленного, общественного, жилого назначения.
- Используются в качестве перемычек над оконными, дверными проемами.
- В транспортной сфере при прокладке магистралей трамвайного сообщения, эстакад, подкрановых путей.
Преимущества и недостатки
Прежде всего, следует сказать, что по методу производства различают сварные и горячекатаные двутавровые металлические балки. Горячекатаные изготавливаются путем проката стали и придания металлической болванке двутавровой формы.
Сварные получаются путем сваривания трех отдельных плоских элементов, образующих стенку и полки. Каждая из них обладает своими преимуществами и недостатками.
Достоинствами горячекатаной являются:
- монолитность;
- отсутствие швов;
- простота и дешевизна производства.
Вследствие чего она обладает более высокими показателями прочности и надежности.
К недостаткам горячекатаной можно отнести:
- Большая толщина стенок. Из-за утолщенности стенок увеличивается масса самого двутавра, а вследствие и всей конструкции в целом. Что может привести к увеличению расходов при строительстве (к примеру, при заливке фундамента, армированного пояса).
- Ограниченность размеров. На российских заводах выпускаются балки с шириной полки не более 400 миллиметров. К тому же выпускаются они определенной длины – 12 метров. И если, к примеру, нужна балка меньшего размера, то придется отрезать лишнее и выбрасывать в отходы. В таком случае ее стоимость возрастает.
- Возможность производства только на крупных предприятиях. Если стройка находится в городе, где расположен такой завод, то это плюс. Но если нет – то в стоимость монолитной балки включаются и транспортные расходы.
Несомненными плюсами сварных является:
- Возможность подобрать нужные размеры. Благодаря этому можно заказать балку нужной длины, шириной полки и высотой стенки. Вследствие чего клиент платит только за то, что ему нужно и практически любых размеров.
- Дополнительные конструкционные особенности. В зависимости от требований заказчика сварная балка может быть изготовлена с разными полками, фланцевыми соединениями, дополнительно усилена ребрами жесткости, перфорирована и иметь биметаллический состав.
- Относительно легкий вес. Сварная балка является более легкой конструкцией, что позволяет сэкономить дополнительные денежные средства при фундаментных работах и возведении стен.
Недостатками сварной являются:
- Наличие швов. Это существенно снижает прочность конструкции. Тем более если сварка имеет дефект. Но при необходимости она может быть усилена ребрами жесткости.
- Использование дополнительных деталей для усиления. Использование арматуры или другого материала при создании ребер жесткости приводит к дополнительным затратам денег и времени, что приводит к увеличению стоимости.
5 Двутавровые балки ГОСТ 26020
Данный стандарт содержит сортамент горячекатаных двутавровых балок высотой в диапазоне значений 100–1000 мм с полками, грани которых параллельные, шириной в пределах 55–400 мм. Все профили ГОСТ 26020 по условиям применения, а также соотношению размеров делят на такие типы, как:
- нормальные двутавровые изделия – Б;
- широкополочные двутавровые изделия – Ш;
- колонные – К.
балки для проведения строительства
Этот буквенный индекс указывается в обозначении двутавров, то есть стоит сразу за номером его профиля. Балки делают в соответствии с размещенным на предприятии-изготовителе заказом длиной в пределах 6–24 м. Если договором предусмотрено, то могут поставляться с отрезками, количество которых не должно превосходить 5, 8, 12 или 20 % (зависит от линейной плотности отгружаемого профиля) от общей массы поставляемой партии двутавров. Отрезками в ГОСТ 26020 считаются балки длиной не меньше:
- 3 м – для типоразмеров с линейной плотностью, не превышающей 20 кг/м;
- 4 м – типоразмеры с линейной плотностью, превышающей 20 кг/м.
Стандартом допускается производство двутаврового проката ограниченной длины в границах немерной. Сортамент (перечень номеров профилей) изготовляемых по этому стандарту двутавровых балок и их остальные размеры можно найти в Табл. 3, которая в конце статьи. Толщина полок t для двутавров стандарта 26020 указывается и замеряется в том месте на фланце, которое расположено ровно на 1/4 ширины полки от ее кромки и вычисляется по следующей формуле: b/4.
ГОСТ 26020 регламентирует следующие предельно допустимые отклонения на размеры двутавров. Для высоты профиля h (все значения в мм):
Допуски при высоте балки h |
|||
До 120 включительно |
Свыше 120 меньше 380 |
От 380 меньше 580 |
От 580 и больше |
±2 |
±3 |
±4 |
±5 |
Для ширины полки в зависимости от величины номинальной высоты профиля h, мм:
- ±2 – для балок высотой меньше 120 включительно;
- ±3 – для балок высотой больше 120.
Для толщины стенки, мм:
Допуски при толщине стенки |
||||
До 4,4 включительно |
Свыше 4,4 до 6,5 вкл. |
Св. 6,5 меньше 16 |
От 16 меньше 23 |
От 23 и больше |
±0,5 |
±0,7 |
±1 |
±1,5 |
±2 |
Для толщины полки, мм:
Допуски при толщине полки профиля |
|||
До 6,3 включительно |
Свыше 6,3 меньше 16 |
От 16 меньше 25 |
От 25 и больше |
±1 |
±1,5 |
±2 |
±2,5 |
По длине предельно допустимые отклонения стандартом 26020 нормируются только для двутавровой продукции мерной и кратной ей длины, и они следующие, мм:
Усиление железобетонной балки перекрытия
Усиление готовой, находящейся в эксплуатации железобетонной конструкции может потребоваться в следующих системных случаях:
- Частичное разрушение и оголение арматурного пояса изделия, вследствие вредных атмосферных и других факторов.
- Надстройка дополнительных этажей или уровней (увеличение нагрузки на балку).
- Ошибки проектирования, приведшие к появлению предвестников разрушения сооружения: продольные и поперечные трещины, отслаивания и обрушения частей тела конструкции.
Технический смысл и суть усиления балок перекрытия заключается в увеличении сечения изделия или уменьшении величины нагрузки с помощью возведения дополнительных элементов: колонн (стоек), разгружающих кронштейнов и подкосов, портальных рам.
Увеличение сечения изделия производится с помощью:
- Наращивания тела балки бетоном снизу. Технология реализуется с помощью установки опалубки нижней части изделия, дополнительной арматуры и заливки бетонной смесью.
- Железобетонной обоймы. В этом случае опалубка устанавливается по всему периметру поперечного сечения по всей длине балки. В процессе установки опалубки формируется дополнительный арматурный пояс, связанный со штатным арматурным поясом. В конечном итоге, полученный «пирог» бетонируется тем или иным способом.
Также, строительные и строительно-ремонтные компании используют в своей практике усиления бетонных ЖБИ с помощью обвязки наружной поверхности балки стальным прокатом:
- листовой арматурой на полимерном растворе и анкерных болтах;
- тальных уголках приваренных к штатной арматуре;
- дополнительных арматурных стержнях расположенных в специально прорезанных пазах впоследствии залитых полимербетоном;
- стальных шпренгельных затяжках и затяжках из арматурной стали.
Стоит заметить, что выбор вида усиления балки перекрытия должен осуществляться по результатам обследования объекта и инженерного расчета.
Двутавровый профиль № 18: отличительные особенности и вес двутавра
Этот вид профиля относят к прокату фасонного типа – к категории монорельсовых балок. Двутавр 18 принято считать универсальным, поскольку он применим во всех отраслях строительства. Основные его преимущества – жесткость, прочность, износоустойчивость.
Как и предыдущие типы балок, двутавр № 18 изготовлен в соответствии госстандарта 8239-89. Это изделие выполнено в Н-образной форме и представлено в двух вариантах. Различают двутавр стандартной и повышенной точности. Профиль обычной точности имеет высоту 180 мм, ширину 90 мм, значение толщины стенки — 5,1 мм и средней толщины перемычки — 8,1 мм. Вес 18 двутавра в метровой балке составляет 18, 35 кг. Балка повышенной точности характеризуется своими отличительными особенностями. В маркировке присутствует буква «А». Размеры двутавра 18 в этом варианте несколько отличаются. Полная высота профиля составляет 180 мм. Общая ширина равна 100 мм. Перемычка имеет толщину 5, 1 мм, показатель толщины полки равен 8,3 мм. Весит двутавровая балка № 18 19, 92 кг.
Балку двутавровую № 18 используют при закладке фундамента, создании опорных площадей, а также в качестве армирующих элементов
Вес балки нормальной (СТО АСЧМ 20-93)
Номер профиля | Размеры, мм | Вес 1 мп, кг | Метров в тонне | |||
h | b | s | t | |||
20Б1 | 200 | 100 | 5,5 | 8 | 21,3 | 46,9 |
25Б1 | 248 | 124 | 5 | 8 | 25,7 | 38,9 |
25Б2 | 250 | 125 | 6 | 9 | 29,6 | 33,8 |
30Б1 | 298 | 149 | 5,5 | 8 | 32 | 31,3 |
30Б2 | 300 | 150 | 6,5 | 9 | 36,7 | 27,2 |
35Б1 | 346 | 174 | 6 | 9 | 41,4 | 24,2 |
35Б2 | 350 | 175 | 7 | 11 | 49,6 | 20,2 |
40Б1 | 396 | 199 | 7 | 11 | 56,6 | 17,7 |
40Б2 | 400 | 200 | 8 | 13 | 66 | 15,2 |
45Б1 | 446 | 199 | 8 | 12 | 66,2 | 15,1 |
45Б2 | 450 | 200 | 9 | 14 | 76 | 13,2 |
50Б1 | 492 | 199 | 8,8 | 12 | 72,5 | 13,8 |
50Б2 | 496 | 199 | 9 | 14 | 79,5 | 12,6 |
55Б1 | 543 | 220 | 9,5 | 13,5 | 89 | 11,2 |
55Б2 | 547 | 220 | 10 | 15,5 | 97,9 | 10,2 |
60Б1 | 596 | 199 | 10 | 15 | 94,6 | 10,6 |
60Б2 | 600 | 200 | 11 | 17 | 105,5 | 9,5 |
Вес балки широкополочной (СТО АСЧМ 20-93)
Номер профиля | Размеры, мм | Вес 1 мп, кг | Метров в тонне | |||
h | b | s | t | |||
20Ш1 | 194 | 150 | 6 | 9 | 30,6 | 32,7 |
25Ш1 | 244 | 175 | 7 | 11 | 44,1 | 22,7 |
30Ш1 | 294 | 200 | 8 | 12 | 56,8 | 17,6 |
30Ш2 | 300 | 201 | 9 | 15 | 68,6 | 14,6 |
35Ш1 | 334 | 249 | 8 | 11 | 65,3 | 15,3 |
35Ш2 | 340 | 250 | 9 | 14 | 79,7 | 12,5 |
40Ш1 | 383 | 299 | 9,5 | 12,5 | 88,6 | 11,3 |
40Ш2 | 390 | 300 | 10 | 16 | 106,7 | 9,4 |
45Ш1 | 440 | 300 | 11 | 18 | 123,5 | 8,1 |
50Ш1 | 482 | 300 | 11 | 15 | 114,2 | 8,8 |
50Ш2 | 487 | 300 | 14,5 | 17,5 | 138,4 | 7,2 |
50Ш3 | 493 | 300 | 15,5 | 20,5 | 156,1 | 6,4 |
50Ш4 | 499 | 300 | 16,5 | 23,5 | 173,4 | 5,8 |
Железобетонные перекрытия по металлическим балкам
В некоторых случаях в качестве балок перекрытия, на которые укладываются бетонные плиты, используется стальной прокат: швеллер и двутавр. Это заслуживающее на жизнь решение, если нет возможности приобрести цельные или сборные железобетонные балки перекрытия.
Например, цена новой бетонной балки сечением 220х180 мм длиной 6 000 мм на момент написания статьи составляет 9 000 рублей. В то же время цена бывшей в употреблении двутавровой балки №18 длиной 6000 мм, аналогичной несущей способности составляет 39 500 рублей. При всех прочих равных условиях, разница в цене на порядок выше. Данные по стоимости изделий взяты из открытых источников. Это обстоятельство следует учитывать при проектировании и возведении зданий.