Характеристики металлопроката двутавровой балки

Двутавровая балка – это металлопрокат с сечением в форме буквы «Н». Благодаря наличию дополнительной полки она имеет большую жесткость, поэтому используется для придания конструкции прочности.

Сферы применения двутавровых балок

Благодаря таким свойствам, как легкость и стойкость, а также разумной цене, двутавровое изделие относится к самым популярным строительным материалам. Методики установки двутавра уже отработаны и существенно экономят время на проведение работ. Единственным серьезным недостатком является его подверженность коррозии, однако, современные методы обработки сводят к минимуму риск разрушения. Основная область применения двутавра – это укрепление различных конструкций: шахт, мостов, колонн. Он используется в тех ситуациях, когда небольшая система должна выдерживать серьезные нагрузки.

Виды двутавров

Характеристики двутавра

Для этих стройматериалов и процесса их производства, как и для других изделий металлургической промышленности, разработан государственный стандарт. Для сортамента двутавра существует не один ГОСТ, а несколько отдельных, регламентирующих разные параметры и типы этих изделий.

Параметры двутавровых балок
Параметры двутавровых балок

Кроме государственных стандартов, существуют иные документы, в которых также содержатся требования к двутаврам.

Как и в случае с остальным металлопрокатом, сортамент балок должен соответствовать всем требованиям и стандартам. Нужно это, чтобы гарантировать надежность конструкций, ведь благодаря своей прочности эти стройматериалы монтируются в местах, на которые приходятся большие нагрузки.

В документах указаны требования к множеству аспектов, от уклона внутренних граней до момента инерции и сопротивления. Все параметры и характеристики обязаны находиться в пределах установленных значений. Уклон внутренних граней обязан составлять от 6 до 12%.

Требования к изделиям отличаются в зависимости от места, где они будут установлены. Тот же допуск на уклон граней не должен превышать 12%, если она расположена в подвешенной магистрали. А для двутавров, используемых в машиностроении, этот параметр должен составлять не более 10%.

Помимо обычных изделий, существуют двутавры повышенной точности. Это должно быть отмечено в маркировке: «В» отмечают обычный тип, а «Б» означает изделие повышенной точности.

Основные ГОСТы двутавра

Как уже говорилось выше, для сортамента двутавровых балок разработано несколько государственных стандартов. К документам, регламентирующим параметры и характеристики этих стройматериалов, относятся:

  • ГОСТ 8239-89 и ГОСТ 19425-74 разработаны для двутавровой продукции с уклоном внутренних граней полок.
  • ГОСТ 26020-83 – для двутавров стальных горячекатаных с параллельными гранями полок.
  • ГОСТ 5267.5-90 – для двутавровых профилей №19 для хребтовой балки.

Основные ГОСТы двутавра

Первый используется для стальных горячекатаных двутавров, второй – для двутавровых изделий и стальных специальных швеллеров.

ГОСТ 8239-89

ГОСТ 8239-89В ГОСТ 8239-89 перечислены стандарты для стального горячекатаного сортамента балки с уклоном внутренних граней полок. По точности прокатки они могут иметь повышенную или обычную точность. У первого варианта притупление наружных кромок полок не может быть более 2,2 миллиметров, тогда как у двутавров обычной точности эта характеристика не регулируется.

Высота такого изделия находится в пределах от 100 до 600 миллиметров. Производятся профили от 4 до 12 метров, но по желанию заказчика может быть изготовлена балка большей длины. Требование к кривизне – не более 0,2% от длины. Отклонение по весу отрезка длиной в 1 метр должно входить в диапазон от -5 до +3%.

Допустимый уклон внутренних граней полок колеблется в промежутке от 6 до 12%, однако, как указывалось выше, это требование может меняться в зависимости от того, для чего используется балка.

ГОСТ 19425-74

В этом документе собраны требования для горячекатаных двутавров для подвесных путей (их также называют монорельсовыми балками и маркируют «М») и армирования шахтных стволов (маркируется «С»), а также для швеллеров, которые используются в автомобильной промышленности.

ГОСТ 19425-74Как и в предыдущем случае, данная двутавровая продукция может быть разделена на обычной (В) и высокой точности (А). Допуски на уклон аналогичны параметрам стальных горячекатаных балок.

Высота такой двутавровой продукции находится в промежутке между 140 и 450 миллиметрами. Длина варьируется в диапазоне от 4 до 13 метров. По согласованию с заказчиком, могут быть изготовлены двутавры большей длины. Балки короче 3 метров считаются остатками, процент которых в поставленной партии не должен превышать 5%.

Уклон наружной грани профилей по ГОСТу не должен превышать 0,015, однако, по желанию клиента могут быть изготовлены балки, у которых этот параметр не более 0,0125.

Габариты полок у такой продукции усредненные. То есть, измерение толщины элементов осуществляется посередине между краем и перпендикулярной плоскостью.

Отрицательные допущения не должны быть больше 0,06 толщины, положительные влияют на массу двутавра (в промежутке от -5 до +3%). Этот аспект отслеживается не у каждой партии, а после 400–500 тонн готовых изделий. Контроль осуществляется либо взвешиванием партии массой от 20 до 60 тонн, либо проверкой отрезков длиной не менее 30 сантиметров каждые сто штук.

ГОСТ 26020-83

Сортамент, регулирующийся этим ГОСТом, довольно широк. В эту категорию включены три типа конструкций:ГОСТ 26020-83

  • обычный (Б);
  • широкополочный (Ш);
  • колонный (К).

Изделия первой категории имеют высоту ребер в промежутке от 100 до 600 миллиметров. В процессе производства им увеличивают толщину полок. Это делается для компенсации любых внешних воздействий разной силы. Но из-за небольшой жесткости проката длина такого стройматериала лимитирована.

По ГОСТу этот параметр не должен быть больше 24 метров и меньше 6 метров. У широкополочной двутавровой балки ширина полок больше, чем у обычной. Ее отношение к высоте колеблется в промежутке от 0,4 до 0,6. Профиль у продукции этой категории гораздо прочнее, чем у предыдущей и может достигать 1000 миллиметров.

Однако наибольшую прочность имеют двутавровые стройматериалы последней категории. Они способны выдержать практически все типы нагрузок. Но из-за особенностей конструкции для их изготовления требуются массивные профили большой толщины. В результате готовое изделие отличается большой массой. Благодаря своим свойствам, эта категория чаще всего используется при возведении колонн.

По государственному стандарту в партии допустимо присутствие некоторого числа остатков. Пропорционально линейной плотности поставки, их вес не должен превышать пять, восемь, двенадцать или двадцать процентов от всего веса партии. Если линейная плотность не превышает 20 кг/м, то под отрезками подразумеваются изделия длиной не менее 3 метров, если превышает, то не менее 4 метров.

Таблица ГОСТа 26020-83
Таблица ГОСТа 26020-83

ГОСТ 5267.5-90

Этот ГОСТ регламентирует сортамент, к которому относятся две специальных двутавровых балки №19. Угол отклонения полок у них составляет 10%. Они могут быть либо обычными, либо повышенной точности.

Сфера их использования – несущие элементы вагонов.

Согласно требованиям, двутавровый профиль №19 должен иметь следующие габариты:ГОСТ 5267.5-90

  • высота – 190 миллиметров;
  • ширина полки – 75 миллиметров;
  • толщина элементов составляет 9 миллиметров.

Как и в вышеуказанных государственных стандартах, в ГОСТ 5267.5-90 указывается усредненное значение толщины.

Допуски зависят от массы продукции. Отрезок длиной в один метр имеет номинал массы 23,84 килограмма. Отклонения положительных допусков находятся в промежутке от -5 до +3%.

Прогиб стенки по высоте, превышающий 1,05 миллиметра, не допускается. Кривизна балки в обеих плоскостях должна составлять менее 0,2% от длины.

Особенности производства двутавров

Самыми распространенными способами изготовления двутавровых изделий являются горячий прокат и методика сварки. Другие методы (например, прессование) применяют гораздо реже и только для некоторых типов изделий. При производстве горячекатаных моделей используются станы. Они могут иметь или не иметь универсальных клетей.

Применение механизмов с двух- или трехвалковыми клетями позволяет получить продукцию с параллельными полкам, размер которых составляет до 420 миллиметров в высоту и до 260 миллиметров в ширину. Для производства продукции небольших размеров используется метод проката через четырехвалковые калибры. Он делится на три варианта:

Конструкция двутавра
Конструкция двутавра
  • прокатка в закрытых калибрах с нерегулируемыми валками;
  • обработка в несимметричных калибрах;
  • последовательная деформация двутавровой балки в трех клетях с четырехвалковыми калибрами.

Для этих методик приходится использовать очень крупные заготовки, поэтому изготовлять таким образом большие модели нерентабельно. При производстве продукции большого размера пользуются открытыми универсальными системами.

Двутавровая балка – это металлопрокат с сечением в форме буквы «Н». Благодаря наличию дополнительной полки она имеет большую жесткость, поэтому используется для придания конструкции прочности.

Видео по теме: Моделирование двутавровой балки

Добавить комментарий