Дв-балки, также известные как стальные двутавровые балки, являются распространенным выбором для стальных строительных конструкций, но не существует одной секции, подходящей для каждого проекта. К балке, используемой в складском каркасе, могут предъявляться совсем другие требования, чем к балке, используемой в авиационном ангаре или промышленном цехе.
Выбор сводится к большему, чем размеры, указанные в таблице стальных сечений. Требования к нагрузке, пролет, марка стали, стандарт проектирования, детали соединений и требования к изготовлению могут повлиять на то, какое сечение подходит. Понимание этих факторов облегчает сравнение двутавровых балок и выбор сечения, подходящего для проекта.
Что такое стальная двутавровая балка?
Двутавровая балка состоит из двух полок и вертикальной стенки. Полки в основном сопротивляются изгибу, в то время как перегородка воспринимает силы сдвига и соединяет два фланца.
Н-образная конструкция позволяет разместить больше стали там, где она наиболее эффективно сопротивляется изгибу. Это придает балке хорошую прочность и жесткость без необходимости использования большого количества стали. В результате двутавровые балки могут эффективно выдерживать тяжелые нагрузки, сохраняя при этом свой вес относительно небольшим.
Каковы свойства двутавровых балок?
Основным преимуществом двутавровой-балки является ее эффективное поперечное-сечение. При правильном размере он обеспечивает высокую -несущую способность, хорошую жесткость и эффективное использование материала.
К общим свойствам двутавровой балки относятся:
- Высокая устойчивость к изгибу
- Высокая осевая грузоподъемность
- Хорошая жесткость
- Эффективное соотношение прочности-к-весу
- Совместимость как с болтовыми, так и со сварными соединениями.
- Доступность различных размеров и марок стали.
По этой причине двутавровые балки работают как как вертикальные, так и горизонтальные элементы конструкции: колонна в одном проекте, стропило или балка крыши в другом. Насколько хорошо работает конкретный профиль, по-прежнему зависит от того, как он произведен, и именно в этом горячекатаные-прокатные и сварные профили начинают различаться.
Каковы основные типы двутавровых балок?
Дв-балки делятся на две большие категории в зависимости от способа их изготовления.
| Горячекатаная-Дв-балка | Сварная двутавровая балка | |
| Как это сделано | Нагретая сталь прокатана в форму | Стальные пластины разрезаны и сварены вместе |
| Гибкость размеров | Стандартные фиксированные профили | Пользовательская глубина, ширина фланца, толщина пластины |
| Лучше всего подходит | Стандартные пролеты и нагрузки | Не-стандартные разделы, элементы большого размера |
| Типичная стоимость | Обычно более экономичный | Выше, отражает настройку |
Если стандартный профиль соответствует структурным требованиям, горячекатаные-профили обычно являются более экономичным выбором. Сварные секции стоят дороже, но они компенсируют эту стоимость, когда проекту требуется что-то выходящее за рамки стандартного диапазона. Более глубокая стенка, более широкая полка или необычная комбинация толщины часто не являются тем, что прокатный стан производит в готовом виде.
Секции, обозначенные как W-формы (широкие-фланцы), распространены в США. В поперечном сечении они напоминают двутавровую балку-, но относятся к отдельной системе обозначений. Само по себе имя не гарантирует эквивалентных размеров или свойств. Покупателям следует сравнивать фактическую спецификацию, а не только название формы.
Как производится стальная двутавровая балка?
Дв-балки в основном изготавливаются двумя методами: горячей прокаткой и сваркой.
Горячекатаные двутавровые-балки- изготавливаются из нагретых стальных заготовок. Ряд роликов формирует из заготовок H--образную секцию, а затем стан охлаждает, выпрямляет, проверяет и режет готовые балки на необходимую длину.
Сварные двутавровые балки состоят из плоских стальных пластин. Рабочие разрезают пластины по размеру, размещают их так, чтобы они образовали Н-образную секцию, и сваривают их вместе. Затем они выпрямляют, осматривают, разрезают, сверлят и, при необходимости, -обрабатывают балки.
Правильный метод производства зависит от требуемого размера секции, объема производства, уровня индивидуализации и спецификаций проекта.
Какие размеры двутавровых балок доступны?
Полная спецификация стальной двутавровой балки охватывает не только общую глубину и ширину полки. Сюда также входят толщина стенки и толщина полки. Эти размеры определяют фактические свойства сечения.
Таблицы размеров и веса являются полезной отправной точкой для сравнения. Однако одни и те же номинальные размеры не всегда означают одно и то же в соответствии с разными стандартами. В системах GB, ASTM и EN используются разные методы обозначения. Секция, которая на бумаге выглядит одинаково, может иметь разные размеры, допуски и даже разные марки стали по умолчанию в соответствии с каждым стандартом. Для международных проектов стоит подтвердить полную спецификацию. Проверяйте размеры и класс вместе, а не сравнивайте только номинальные размеры.
Теоретический вес двутавровой балки в основном определяется ее площадью поперечного- сечения и плотностью стали. Фактический вес поставки может незначительно отличаться в зависимости от производственных допусков и действующих стандартов.
Где используются двутавровые балки?-
Дв-балки устанавливаются везде, где конструкции нужен элемент, способный выдерживать значительную нагрузку.
Как колонны, они передают вертикальные и боковые нагрузки на фундамент. Их геометрия поперечного- сечения обеспечивает им полезную устойчивость как к осевому сжатию, так и к изгибу, если секция имеет правильный размер.
Будучи балками или стропилами, двутавровые балки охватывают крышу, пол и нагрузку на оборудование по всей конструкции. Они также часто используются в опорных конструкциях кранов-, платформах и опорах другого промышленного оборудования.
Всборные стальные здания, двутавровые балки обычно образуют основной каркас. Они работают вместе с прогонами, поясами, распорками, кровельными панелями и стеновыми системами. Секция, необходимая для данного здания, зависит от его пролета, высоты, нагрузок, расстояния между пролетами, проемов, оборудования и применимых норм проектирования.
Как выбрать правильную двутавровую балку?
Шесть шагов имеют наибольшее значение при выборе двутавровой балки.
Шаг 1. Определите структурную роль и структуру сил
Выясните, является ли элемент балкой при изгибе, колонной при сжатии, раскосом при осевой нагрузке или прогоном при небольшом изгибе. Это определяет, какую серию разделов стоит рассмотреть.
Шаг 2. Рассчитайте нагрузки и силы
Объедините мертвую нагрузку, временную нагрузку, ветровую, снеговую и сейсмическую нагрузку в соответствии с руководящими нормами, чтобы получить расчетный момент, сдвиг и осевую силу, которую должна выдерживать секция.
Шаг 3: Сделайте предварительный выбор
Оцените требуемый размер сечения на основе этих сил, а затем проверьте таблицу стальных сечений на наличие подходящего варианта. Этот шаг — всего лишь приблизительная проверка того, достаточно ли велик раздел.
Шаг 4. Проверьте раздел.
Проверьте прочность, затем жесткость, затем общую и местную устойчивость. Если какая-либо проверка не пройдена, вернитесь к шагу 3 и выберите больший размер.
Шаг 5. Подтвердите марку материала и стандарт.
Применимый стандарт устанавливает марку материала: GB Q235B или Q355B в Китае, ASTM A36 или A992 в США, EN 10025 S235 или S355 в Европе. Класс определяет расчетную прочность, которая влияет на то, насколько большим должно быть сечение.
Шаг 6: Взвесьте стоимость и технологичность
Сравните кандидатов, которые соответствуют критериям грузоподъемности на кг/м, простоте подключения, требованиям к цинкованию и пожарной-защите, а также времени выполнения заказа. Закажите самый экономичный-эффективный вариант, который обнулит все указанные выше проверки.
Правильная двутавровая балка уравновешивает все шесть факторов с учетом соединений проекта, процесса изготовления, бюджета и графика поставок.
Часто задаваемые вопросы
Подходят ли двутавровые балки для длиннопролетных конструкций?
Могут быть, но размер сечения все равно необходимо выбирать с учетом фактического пролета, нагрузок, условий опоры и пределов прогиба. Не существует отдельного раздела, который сам по себе можно было бы квалифицировать как "длинный-промежуток".
Для чего используется сталь двутавровой балки
Двутавровые балки обычно используются там, где важна высокая прочность на изгиб и жесткость, например в авиационных ангарах, складах и других промышленных зданиях с большими-пролетами.
В чем разница между двутавровой балкой и двутавровой балкой?
Основное отличие состоит в том, что при одинаковом весе двутавровая балка обычно обеспечивает большее сопротивление изгибу. Благодаря этому двутавровые балки лучше подходят для основных каркасов в конструкциях с большими-пролетами, тогда как двутавровые балки часто используются для второстепенных элементов конструкции.
