Сварные двутавровые балки

Современное строительство немыслимо без высокопрочных металлоконструкций. Они возводятся в качестве каркасов для множества зданий и различных сооружений транспортного, сельскохозяйственного и промышленного назначения. От элементов, из которых создаются конструкции, требуется высокая прочность в сочетании с малым весом. Эти требования отлично сочетаются в сварных двутавровых балках, которые показывают высокую экономическую эффективность.

Двутавровые балкиИспользуются для каркасов зданий, перекрытий, эстакад различного назначения, опор и элементов мостов.
 

Поперечное сечение двутавра похоже на букву Н с длинной внутренней чертой. Такая форма с точки зрения сопротивления материалов наиболее эффективна. Балка полностью использует свои прочностные свойства при поперечном изгибающем усилии. Несколько хуже она работает на сжатие.

Производство сварных двутавров

Обычные двутавры изготавливаются прокаткой. Этот способ производства хорош тем, что позволяет выполнить огромные партии продукции за короткое время. Однако он имеет ряд минусов, главными из которых являются дороговизна оборудования и сложность его переналадки. Недостатком считается и низкое качество поверхности, получаемое после прокатки. Оно устраняется обработкой песком или дробью. Прокаткой изготавливаются только стандартные изделия, пользующиеся стабильным спросом.

Процесс производства сварных двутавровых балок во многом противоположен прокатке. В отличие от неё, сырьем изначально выступает качественное изделие — стальной лист, который подвергается минимальным изменениям. Его нарезают на полосы, а из них формируется Н-образное сечение. Затем стыки свариваются. Сваривание выполняется автоматическим оборудованием, и, зачастую, под флюсом. Это обеспечивает высокое качество шва, которое может дополнительно контролироваться ультразвуком.

Удобство сварных балок в том, что для их производства требуется сравнительно простое оборудование. Резка металла выполняется газопламенной горелкой. Обработка кромок выполняется на специализированном кромкорезном станке. Полосы размещаются на сборочном стане, где они фиксируются зажимами. При необходимости кривизну балок исправляют с помощью правильного стана, где обработка ведется рядом роликов. Несмотря на кажущееся большое количество оборудования, его общая цена гораздо меньше, чем у прокатного стана. Переналадка также намного проще, что позволяет производить разнообразную продукцию.

Материалом для сварочного производства двутавровых балок выступают горячекатаные листы из конструкционной стали, которая не имеет вообще легирующих элементов или имеет небольшое их количество. Важным параметром, по которому происходит выбор материала, является свариваемость. Этот показатель важен не только для производства балок, но и их дальнейшего применения — множество металлоконструкций производится сваркой.

Классификация и стандартизация сварных двутавров

В отличие от горячекатаных, сварные двутавровые балки не стандартизированы. Тем не менее, их производство во многом опирается на ГОСТ 26020-83. Ряд двутавров выполняется по размерам, указанным в этом нормативном документе. Помимо балок стандартной формы, возможно производство изделий переменного сечения и балок с вырезами и отверстиями. Выпускаются перфорированные двутавровые балки, у которых внутренняя перегородка имеет ряд отверстий. Одним из достоинств таких балок является возможность проведения через них труб и проводов. Из всех двутавров выделяются бистальные балки, которые изготавливаются из двух и более марок стали. Плюсом таких изделий является то, что для наиболее нагруженных частей балки используется высокопрочная сталь, а участки с меньшей нагрузкой выполняются из более мягкой и дешевой стали. Такой подход позволяет снизить вес балки и более рационально использовать дорогую высокопрочную сталь.

Применение сварных двутавров

Данные балки широко применяются во многих конструкциях из металла, в том числе несущих. Они используются для каркасов зданий, перекрытий, эстакад различного назначения, опор и элементов мостов. Сварные двутавры зачастую требуются не только в процессе строительства, но и при восстановлении и реконструкции зданий. В основном балки используются для ремонта зданий с большим внутренним объемом.

Широкое использование сварных балок имеет четкое обоснование. Главным достоинством балки является её высокая прочность при сравнительно небольшом весе. Для достижения аналогичной прочности требуется гораздо больше бетона. Армирование бетона частично позволяет решить эту проблему.

Несмотря на все достоинства сварных балок, их прочность все же ниже, чем у горячекатаных, особенно изделий из специальных серий. Поэтому сварные двутавры применяются ограниченно. Их редко используют в ответственных конструкциях и при высокой нагрузке. Также двутавры, произведенные сваркой, не применяются в зданиях, испытывающих ударные нагрузки, таких, как кузнечнопрессовые цеха.

Использование сварных двутавров как в строительных работах, так и при реконструкции, дает возможность снизить вес строения на 30—35%. Также возможно увеличение ширины пролета и расстояния между колонами. Это повышает рентабельность проектов и вносит разнообразие в архитектурное оформление зданий и сооружений.

Статья носит ознакомительный характер.
Не забывайте консультироваться со специалистами.