Балка двотаврова – розміри і вага: металеві і дерев’яні, переваги і недоліки

Двотаврова балка або просто двотавр – це один з найбільш затребуваних в будівництві вид металопрокатної або деревообробної продукції. Насамперед, вона призначається для зведення основи конструкції (каркаса), яка буде запорукою міцності всієї споруди.

Вона являє собою сталевий або дерев’яний профіль, в розрізі має П-подібну форму. Завдяки такому перерізу вона здатна витримувати більш високі навантаження при меншій вазі і вартості. Це пояснює високу популярність цього матеріалу в будівництві.

Балка двотаврова   розміри і вага: металеві і деревяні, переваги і недоліки

Металеві балки

Будь-які металеві двотаври виготовляються в строгій відповідності з вимогами ГОСТ та ТУ, тому вони мають регламентовану форму і склад. Завдяки цьому, маючи потрібну документацію, можна легко розрахувати необхідні розміри і параметри двотаврів, необхідних для конкретної конструкції.

Геометричними характеристиками є:

  • Висота – це відстань між двома плоскими майданчиками, званими полицями, у перерізі двотаврового профілю.
  • Ширина – це довжина полиць двутавра.
  • Товщина стінки – це товщина середньої площини знаходиться між полицями. Цей параметр є одним з найбільш важливих, так як від товщини стінки безпосередньо залежить несуча здатність і міцність двотавра.
  • Середня товщина полиці. Полиці двотавра не прямокутні, а мають неправильну форму. До кінців полки вони звужуються, а в середині полки, до місця примикання її до стінки, розширюються всередину. Тому середня товщина полиці розраховується за наступною формулою: ширина полиці мінус товщина стінки поділена на чотири.
  • Радіус внутрішнього закруглення – це параметр заокруглення полиці у місці її примикання до стінки. Завдяки тому, що полку примикає до стінки не під прямим кутом, а по радіусу зростають її міцнісні характеристики. Радіус закруглення полиці. Так як на кінцях полиці не потрібна така товщина і основне навантаження йде до центру балки на стінку, то полиці двотавра звужуються по радіусу.
  • Ухил внутрішньої частини полиці. Полиця також може йти під певним кутом з внутрішньої частини, розширюючись до центру.

Від цих параметрів залежать технічні характеристики двотавра, тому всі вони прописані в Гості і повинні бути виконані в суворій відповідності з ними.

Балка двотаврова   розміри і вага: металеві і деревяні, переваги і недоліки

Особливості

Головна особливість двотавра – це її форма. Завдяки їй він володіє унікальними фізичними і технічними характеристиками. Така форма досить зручна у використання – адже вона має дві плоскі паралельні грані (полки).

Тому її застосування досить широко. Вона застосовується як при зведенні вертикальних (опори, стіни), так і горизонтальних конструкцій (перекриття). Ще однією особливістю двотавра, що залежить від форми, є її фізичні характеристики. Вона володіє високими показниками міцності до динамічних і статичних навантажень.

Приміром, металевий двотавр в сім разів міцніше і в 30 разів жорсткіше, ніж аналогічний за вагою прямокутний або квадратний профіль. А її жорсткість безпосередньо залежить від довжини і товщини стінки.

Призначення

Металеві двотаврові балки є основою багатьох сучасних конструкцій. Вони широко застосовувалися в минулі століття, заслуживши надійну репутацію. Тому їх застосування можна зустріти практично повсюдно.

Вони використовуються при будівництві житлових, виробничих та комерційних приміщень, ангарів, різних технічних споруд, машинобудуванні, автомобілебудуванні, вагонобудуванні і так далі.

Завдяки високим показникам міцності, стійкості до динамічних навантажень і несучої здатності вони також застосовуються:

  • при зведенні опор споруд з високим навантаженням (вежі, висотні будівлі, майданчики і так далі);
  • у будівництві залізничних і автомобільних мостів;
  • в гірничодобувній промисловості, при будівництві шахт.

Балка двотаврова   розміри і вага: металеві і деревяні, переваги і недоліки

Переваги і недоліки

Насамперед, слід сказати, що за методом виробництва розрізняють зварні і гарячекатані металеві балки двотаврові. Гарячекатані виготовляються шляхом прокату сталі і додання металевої болванці двотаврової форми.

Зварні виходять шляхом зварювання трьох окремих плоских елементів, що утворюють стінку і полиці. Кожна з них володіє своїми перевагами і недоліками.

Достоїнствами гарячекатаної є:

  • монолітність;
  • відсутність швів;
  • простота і дешевизна виробництва.

Внаслідок чого вона володіє більш високими показниками міцності і надійності.

До недоліків гарячекатаної можна віднести:

  • Велика товщина стінок. З-за утолщенности стінок збільшується маса самого двотавра, а внаслідок і всієї конструкції в цілому. Що може призвести до збільшення витрат при будівництві (наприклад, при заливці фундаменту, армованого поясу).
  • Обмеженість розмірів. На російських заводах випускаються балки з шириною полиці не більше 400 міліметрів. До того ж вони випускаються певної довжини – 12 метрів. І якщо, приміром, потрібна балка меншого розміру, то доведеться відрізати зайве та викидати у відходи. У такому разі її вартість зростає.
  • Можливість виробництва тільки на великих підприємствах. Якщо будівництво знаходиться в місті, де розташований такий завод, то це плюс. Але якщо ні – то у вартість монолітної балки включаються транспортні витрати.

Безперечними плюсами зварних є:

  • Можливість підібрати потрібні розміри. Завдяки цьому можна замовити балку потрібної довжини, шириною полиці і висотою стінки. Внаслідок чого клієнт платить тільки за те, що йому потрібно і практично будь-яких розмірів.
  • Додаткові конструкційні особливості. В залежності від вимог замовника зварна балка може бути виготовлена з різними полками, фланцевими з’єднаннями, додатково посилена ребрами жорсткості, перфорована і мати біметалічний складу.
  • Відносно легкий вагу. Зварна балка є більш легкою конструкцією, що дозволяє заощадити додаткові грошові кошти при фундаментних роботах та зведенні стін.

Недоліками зварної є:

  • Наявність швів. Це істотно знижує міцність конструкції. Тим більше якщо зварювання має дефект. Але при необхідності вона може бути посилена ребрами жорсткості.
  • Використання додаткових деталей для посилення. Використання арматури або іншого матеріалу при створенні ребер жорсткості призводить до додаткових витрат грошей та часу, що призводить до збільшення вартості.

Різновиди

Як вже говорилося, металеві балки двотаврові розрізняють за методом виробництва: гарячекатані та зварні.

Вони також різняться і за основними геометричними параметрами (висота стінки, ширина полиць, товщина полиць і стінки, внутрішній і зовнішній радіуси або ухил внутрішньої сторони полиці).

Згідно з цими параметрами розрізняють наступні види балок:

  • нормальні (позначаються Б і ДБ);
  • широкополочні (Ш або ДШ);
  • вузькі (У);
  • колонні (К);
  • монорейкові або мостові (М);
  • спеціальні будівельні (З);
  • додаткові (Д).

Розміри і вага

Так як всі двотаври випускаються у відповідності з державними стандартами, то всім металопрокатним балках присвоюються номери 10, 12, 14, 16, 18, 20, 22, 24, 27, 30, 33, 36, 40, 45, 50, 55, 60. Кожному номеру відповідає певна балка з конкретними розмірами і вагою.

Наприклад, балка з номером 10 має такі параметри:

  • висота – 100 мм;
  • ширина – 55 мм;
  • товщина стінки – 4,5 мм;
  • середня товщина стінки – 7,2 мм;
  • радіус внутрішнього закруглення – 7 мм;
  • радіус закруглення полиці – 2,5 мм;
  • вага одного погонного метра – 9,64 кг

А ось з номером 60 буде мати наступні параметри:

  • висота – 600 мм;
  • ширина – 190 мм;
  • товщина стінки 12 мм;
  • середня товщина стінки – 17,8 мм;
  • радіус внутрішнього закруглення – 20 мм;
  • радіус закруглення полиці – 8 мм;
  • вага одного погонного метра – 108 кг

Балка двотаврова   розміри і вага: металеві і деревяні, переваги і недоліки

Таблиця розмірів і ваги металевих двотаврових балок

Дерев’яні балки

Дерев’яні двотаври мають аналогічну металевим форму, але все ж, відрізняються від них геометрично. Вони складаються з двох прямокутних дерев’яних брусків (полки) і ОСП плити (стінка). Іноді в якості матеріалу для стінки використовують фанеру або брус.

Головною відмітною особливістю дерев’яних двотаврових балок є поєднання міцності і легкості. Порівняно із звичайними дерев’яними двотаврові при однаковій вазі здатні витримати набагато більше навантаження. Завдяки чому вся конструкція помітно полегшується.

Дерев’яний двотавр, в основному, використовується при будівництві приватних каркасних і каркасно-панельних будинків. Так само вони застосовуються при будівництві перегородок, мансард і при покрівельних роботах.

Переваги дерев’яних двотаврових балок:

  • міцність;
  • жорсткість;
  • легкість;
  • вологостійкість;
  • правильна геометрія;
  • простота монтажу;
  • низька теплопровідність.

Недоліки дерев’яних двотаврів:

  • у порівнянні зі сталевими поступаються їм у міцності;
  • у Росії немає нормативів застосування ОСП (виробник може використовувати замість вологостійкої звичайну).

Балка двотаврова   розміри і вага: металеві і деревяні, переваги і недоліки

Розміри і вага

Завдяки легкості обробки використовуваних матеріалів розміри балок можуть бути практично будь-якими. Це відноситься і до висоті і товщині стінки, ширині і товщині полиць. А ось максимальна довжина балки може бути не більше 16 метрів.

Причому більше 8 метрів рекомендується укладати як мінімум на три опори. Вага її залежить від тих матеріалів, з яких вона зроблена (ОСП плита, фанера, різні породи дерева). В основному він варіюється від 3,5 до 10 кг на погонний метр.

Балка двотаврова   розміри і вага: металеві і деревяні, переваги і недоліки

Самостійне виготовлення

При вміння користуватися зварювальним апаратом можливе виготовлення двотаврів із сталі. Головне, щоб всі шви зварюваних поверхонь були виконані якісно, тоді балка буде надійною і прослужить не одне десятиліття.

Процес виготовлення балки із сталі виглядає наступним чином:

  • Розрахунок необхідної товщини стінки і полиць виходячи з необхідних міцнісних характеристик. Це можна зробити, використовуючи дані для заводських балок. Але слід зробити знижку на якість сталі і зварювального шва.
  • Розкрій сталевих листів за заданими розмірами.
  • Зварювання самої балки. Цей процес є найбільш відповідальним. Адже від якості шва залежить міцність, а від точності дотримання прямого кута рівність поверхонь полиць.
  • Приварювання до готового двутавру арматури або сталевих пластин в якості ребер жорсткості.
  • Обробка швів від окалини та обробка металу грунтовкою і фарбою.

Якщо ж немає навички зварювання або не потрібно настільки велика міцність, то можна зробити і дерев’яні двотаври. До того ж, їх виготовлення набагато простіше і не вимагає особливих навичок.

Для цього вам знадобляться:

  • Дерев’яні бруски – вони будуть виконувати роль полиць;
  • ОСП плита або фанера (10-20мм) – вони підуть на стінку. Краще брати вологостійкі матеріали – це дозволить уникнути проблем у майбутньому. Якщо ж потрібно стінка більшої товщини, то можна листи склеїти між собою і додатково зміцнити саморізами. Головне не крутити багато саморізів в одне місце – це послабить конструкцію.

Процес виготовлення такої балки проходить у кілька етапів:

  • підбір матеріалів;
  • розпил (головне дотримати правильну геометрію);
  • збірка за допомогою спеціального клею і кріпильних елементів;
  • обробка спеціальними просоченнями або фарбування.

Балка двотаврова   розміри і вага: металеві і деревяні, переваги і недоліки

Міжповерхові перекриття з дерев’яних двотаврових балок

Стиковка

Сталеві балки найчастіше скріплюються між собою зварюванням, але це не завжди доречно. Крім створки також застосовують болтове з’єднання або клепочное. При необхідності місця стикування додатково підсилюють сталевими пластинами.

Для стикування дерев’яних двотаврових балок найчастіше застосовують гвинтове з’єднання в сукупності зі сталевими куточками. Рідше таке з’єднання здійснюється за допомогою спеціальних скоб.

Бліц-поради

  • При виборі будь-яких двотаврів, будь то металеві або дерев’яні слід поставитися серйозно до вибору виробника.
  • При покупці дерев’яних двотаврів слід звернути увагу, є використовувані матеріали вологостійкими і оброблені чи вони від паразитів і гнилі.
  • Потрібно вимагати сертифікат якості і обов’язково з’ясувати з приводу гарантії.
Сподобалася стаття? Поділитися з друзями:
Залишити відповідь