Двутавры: виды, производство, сферы применения

Двутавр представляет собой изделие из металла с особым профилем. Для производства используют углеродистую и низколегированную сталь. Двутавры могут применяться в виде балок при возведении перекрытий потолков и в других конструкциях, которые нужно сделать более жесткими. Чаще всего они встречаются в промышленном, гражданском, а также частном строительстве.

Виды двутавров

Название образовалось из наименования еще одного типа профиля – тавра, имеющего Т-образную форму. Н-образная форма выглядит как две буквы «Т», и поэтому двойной тавр называется «двутавр».

Есть стандартный двутавровый профиль. Также существуют широкополочные двутавры. Они подразделяются на несколько видов:

• Нормальные балочные (маркировка – «Б») высотой до 1 м, шириной – до 320 мм. Наиболее популярный профиль, который считается универсальным.
• Широкополочные (маркировка – «Ш»). Используются для строительства лестниц и мостов. Возможная высота – до 1 м, ширина – до 400 мм.
• Колонные (маркировка – «К») – с полками, толщина которых увеличена.
• Дополнительные (маркировка – «Д»). Используются в строительстве специфических сложных конструкций, длина может достигать 12 м.

Плюсы и минусы двутавров

К достоинствам двутавровых швеллеров можно отнести следующие свойства:

• Форма позволяет сделать расход материала оптимальным;
• Высокий уровень прочности;
• Все параметры можно найти в ГОСТ.

Среди недостатков специалисты отмечают несколько характеристик:

• Низкая устойчивость к скручиванию, особенно по сравнению с круглыми балками;
• Крупногабаритный профиль сложен в изготовлении и редко встречается на рынке;
• Для производства затрачивается большое количество металла.

Как выбрать двутавровый профиль

Чтобы найти подходящий вариант, нужно учитывать некоторые параметры – все их можно найти в маркировке:

• высота – расстояние от одной полки до другой;
• ширина – часть от основания до края полки;
• толщина стенок – эта часть расположена между полками, именно она влияет на прочность и способность выдерживать нагрузку;
• средняя толщина полки;
• радиус закругления внутри профиля.

Чтобы свести к минимуму отходы, а также облегчить конструкцию, следует сделать правильные расчеты. Сделайте их самостоятельно или закажите у специалистов.

Что учитывается при расчете:

• длина пролета, где будет монтироваться балка;
• объем нагрузки;
• сопротивление – расчетное, а также осевое.

Производство двутавровых балок

Наиболее популярный способ – горячекатаный. Через станок пропускают металлическую заготовку, разогретую до необходимой температуры. К плюсам этой технологии относят скорость и отсутствие сварочных швов на готовом изделии. Кроме того, такой профиль устойчив к воздействию различных внешних и внутренних факторов и позволяет обойтись без дополнительного укрепления. Также горячекатные двутавры имеют форму, благодаря которой можно сделать массу конструкции меньше и при этом избежать потери прочности. Чаще всего применяют профили, изготовленные из углеродистой или низколегированной стали. К слову, последняя способна выдерживать низкие температуры – до -45°С и ниже. Выпускают также двутавры из алюминия.

Еще один способ изготовления – сварной. Такие двутавры делают из листового металла, и качество готового изделия зависит от сварного оборудования, которое используется при производстве.

Как выглядит процесс:

1. Стальные листы раскраивают на станках с ЧПУ;
2. Заготовки сваривают на автоматизированных линиях с помощью гидравлических прижимов;
3. Правят готовые профили для придания соответствующей формы.

Считается, что двутавры, сделанные по устаревшим технологиям, отличаются скромными эксплуатационными качествами. Именно поэтому сварные балки должны производиться на высокотехнологичном оборудовании. Если технология изготовления была соблюдена, и изделия выполнены качественно, они позволяют создавать нужные условия для осуществления проектов практически любой сложности. Сварка при изготовлении позволяет делать балки различные по толщине, а также ширине полок. Также заказчик может выбирать необходимую длину и получить профиль с уже заранее проделанными отверстиями в нужных местах.

Где и для чего применяются двутавр

С помощью двутавровых балок возводят самые разнообразные типы сооружений.

Они могут входить в состав некоторых конструкций, таких, как:

• Эстакады;
• Колонны и опоры;
• Кровля;
• Перекрытия.

Двутавры используют для укрепления несущих конструкций зданий, поэтому они являются неотъемлемой частью масштабного строительства. Они подходят для сооружений из железобетона и различных видов блоков, металлоконструкций и даже строений из дерева. Такие изделия отлично справляются, когда длина пролета превышает 7 метров – в этом случае бетонные перекрытия могут просто не выдержать нагрузку.

Другая область применения – возведение мостов и надземных переходов, подвесных конструкций, для которых необходима устойчивость к усиленным вертикальным нагрузкам.

Форма и прочие свойства позволяют двутаврам облегчать массу здания и помогают существенно снизить расходы на строительство. Это возможно благодаря тому, что выносливость балок, которые расположены рядом, удваивается, а прочность перекрытий, которые размещены друг над другом, становится больше в 4 раза.

Двутавровые балки хорошо переносят сгибание и поэтому включаются в целый ряд следующих элементов:

• Колонны и перекрытия;
• Подвесные пути;
• Конструкции техники и транспортных средств;
• Основы шахт, тоннелей.

Двутавры – практически универсальные металлические изделия, поскольку их можно применять для различных целей. При выборе стоит обращать внимание на несколько параметров, каждый из которых прописан в стандартах ГОСТ. Однако благодаря своим техническим характеристикам эти профили любых видов являются незаменимыми для реализации масштабных проектов – как в промышленном, так и в частном строительстве.