Балка

Балка стальная

Двутавровые балки относятся к самым распространенным видам фасонного металлического проката. Поэтому им отводится заметное место в каталоге реализуемой интернет-магазином компании «УВМ-СТАЛЬ» продукции. Рассмотрим подробнее, каковы особенности стальной балки, технологию ее производства, основные сферы практического применения и сортамент, в соответствии с действующими сегодня в России ГОСТами.

Определение, достоинства и сфера применения

Двутавровая балка (другие часто используемые названием – балка, двутавр) – вид фасонного металлопроката. Наименование получил из-за характерной формы, напоминающей двойную букву «Т» или «Н», которая перевернута набок. Профиль состоит из двух полок (верхней и нижней), которые соединяются стенкой. Такая конструкция проката обеспечивает перераспределение нагрузок сразу по двум направлениям – вертикали и горизонтали. Результатом выступает резкое увеличение несущей способности и прочности балки при одновременном снижении расхода металла, необходимого на ее изготовление.

Продуманная и просчитанная конструкция двутавровой балки позволяет добиться нескольких весомых преимуществ. Главными из них становятся такие:

• способность переносить разнонаправленные нагрузки;

• удобство складирования, транспортировки и перемещения внутри стройплощадки;

• технологичность, которая достигается свариваемостью материала;

• разумный уровень цен, обеспечиваемый небольшим расходом металла на производстве проката;

• стойкость практически к любым воздействиям извне;

• высокая жесткость, прочность и долговечность конструкции.

Основным направлением практического применения двутавра выступает строительство. Балка применяется при возведении несущего каркаса или отдельных несущих конструкций самых разных по функциональному предназначению зданий. К числу последних относятся:

• частные и многоэтажные жилые дома;

• шахты горнодобывающих предприятий;

• объекты метрополитена;

• тоннели для авто- и ж/д транспорта;

• котлованы;

• устройства берегоукрепления;

• промышленные предприятия;

• мансардные этажи.

Отдельного упоминания заслуживают еще два направления использования стальной двутавровой балки. Первое – изготовление строительных конструкций (стропильная система, лестницы и т.д.) Второе – производство продукции разных отраслей машиностроения, например, ж/д вагонов, грузовых платформ, морских судов и т.д.

Регламентирующие стандарты

Различают два основных вида двутавровых балок. Для каждого из них разработан и применяется собственный набор стандартов. Первый – это двутавровая балка, для изготовления которой используется метод горячего проката, а в качестве исходного сырья – сталь углеродистых и низколегированных марок. Сортамент этого вида металлического проката содержится в ГОСТе Р 57837-2017, который частично заменил применявшийся ранее и используемый до сих пор ГОСТ 8239-89. Дополнительные требования к качеству производства подобной металлопродукции изложены в ГОСТе 535-2005 и ГОСТе 27772-2015. Еще одним важным нормативно-техническим документом, регламентирующим изготовление горячекатаных балок повышенной прочности, выступает ГОСТ 19281-2014.

Второй вид рассматриваемого проката – специальные стальные двутавровые балки. Их сортамент определяется в соответствии с ГОСТом 19425-74. Документ регламентирует относительно небольшой и достаточно специализированный тип металлопродукции, но в силу его важности также заслуживает отдельного рассмотрения.

Характеристики, типоразмеры и сортамент двутавровых балок

Разные ГОСТы предусматривают различные подходы к классификации двутавров. А потому имеет смысл последовательно описать основные и наиболее важных требований каждого из нормативно-технических документов.

ГОСТ 8239-89 (отменен)

Несмотря на то, что стандарт не используется в статусе национального, его содержимое по-прежнему часто применяется на практике. Предусматривает классификацию балок в зависимости от высоты, которая при делении на 10 дает номер двутавра. Последнее значение изменяется от 10 до 60 с разным шагом увеличения – от 2 до 5. Другие обозначения габаритов металлопроката показаны на рисунке.

Таблица размеров и весов двутавровых балок приводится далее.

По качеству изготовления двутавры делятся на изделия повышенной и обычной точности. Другими требованиями к производству металлического проката по ГОСТ 8239-89 выступают такие:

• предельная кривизна балки должна находиться в пределах 0,2% от длины;

• длина отдельного профиля изменяется в диапазоне от 4 до 12 метров;

• изготовление более длинных балок производится по отдельной спецификации и дополнительному согласованию с потребителем;

• предельно возможное отклонение веса погонного метра двутавровой балки от указанного в размещенной ранее таблице составляет +3%/-5%.

ГОСТ Р 57837-2017

Введен в действие с мая 2018 года. Содержит технические условия на самые распространенный вид балок – стальные двутавры с гранями полок, расположенными параллельно друг другу. Технология производства – горячий прокат. Исходное сырье для изготовления – сталь легированных и нелегированных марок. Сфера практического применения двутавра такого типа – строительные конструкции, предусматривающие два вида монтажных соединений – сварные или болтовые.

ГОСТ вводит классификацию стального проката, которая предусматривает наличие следующих видов двутавров:

• нормальные балочные – предназначены для эксплуатации с нагрузкой на двутавровую балку на изгиб;

• широкополочные балочные – отличаются от обычных сопоставимостью размеров высоты балки и ширины полок;

• колонные – используется не в качестве балок, а для устройства колонн;

• свайные – обладают повышенными свойствами в части прочности и несущей способности, а также способностью выдерживать разнонаправленные нагрузки.

Другими критериями для классификации двутавров становятся такие:

• длина – мерные и немерные с несколькими разновидностями;

• класс прочности – определяется с учетом стали, использованной в качестве исходного сырья;

• состояние готовности – горячекатаные или после контролируемой прокатки (во втором случае допускается ускоренное охлаждение).

Предусмотренный ГОСТом сортамент включает множество позиций разных видов. Некоторые из наиболее ходовых представлены в таблице.

Аналогичные данные приводятся по свайным, дополнительным балочным и дополнительным колонным двутаврам. Стандарт устанавливает несколько требований к изготовлению металлопродукции. Они состоят в следующем:

• нормативная длина мерной балки изменяется от 6 до 24 метров;

• допустимый интервал шага – вплоть до 0,1 м;

• длина немерного двутавра изменяется от 4 до 24 метров;

• предельное количество немерного двутавра зависит от массы погонного метра балки и изменяется от 5% до 20%.

Отдельного упоминания заслуживают требования к качеству поверхности стального проката. Они состоят в недопустимости:

• пленов (если их площадь превышает полтора кв. см.);

• трещин и рванины;

• загрязнений, закатов, раковин от окалины и других визуально заметных дефектов.

Приемка двутавровой балки производится по стандартной процедуре. В рамках контроля обязательно проверяется правильность оформления сопутствующих документов, прежде всего – присутствие всех необходимых реквизитов и сведений о металлопродукции. Например, штампа об успешном прохождении технического контроля.

ГОСТ 19425-74

Вступил в силу с начала 1975 года. Регламентирует сортамент специальных стальных балок и швеллеров, предназначенных для практического применения в трех областях:

• устройство подвесных путей;

• армирование стволов шахт;

• автомобильная промышленность.

С учетом качества изготовления профили классифицируются на два типа – обычной и высокой точности. Основные размеры и другие характеристики двутавров представлены в таблице.

Специальный стальной прокат выпускается длиной в пределах 4-13 метров. Отрезки длиной от 3 до 4 метров считаются остатками. Допускается их присутствие в партии в количестве, не большем 5% от общей массы. Изготовление двутавров большей длины происходит с разработкой отдельной спецификации и после согласования с потребителем.

Предельно допустимое отклонение от нормативной длины балки составляет 40 мм (если длина двутавра находится в пределах 8 метров) или 80 мм (для более длинного проката). Требования к исходному сырью для производства стальных специальных балок регламентированы ГОСТом 535-2005.

Вместо вывода

Двутавр справедливо считается одним из самых ходовых видов металлического проката. Главное, что его выделяет – это прочность стальной балки, которая достигается просчитанными размерами и использованием качественного исходного сырья. Немаловажным аргументом в пользу двутавра становится доступный уровень цен, который достигается отработанной технологией производства и небольшим расходом стали. Именно такое сочетание обеспечивает крайне широкую сферу практического применения двутавровой балки.