Двутавровые балки: виды и область применения. ГОСТы на двутавровые балки: таблицы, размеры, вес

Двутавровые балки: виды и область применения. ГОСТы на двутавровые балки: таблицы, размеры, вес

Размеры и вес двутавровых балок

Размеры и вес двутавровых балок

Масса и габариты двутавровой балки соответствует ГОСТ 8239-89. Высота их бывает следующая: 10 см, 12 см, 14 см, 16 см, 18 см, 19 см, 20 см, 24 см, 27 см, 30 см, 36 см, 45 см (см. таблицу). Качественный прокат имеет очень малую погрешность, что необходимо учитывать при покупке данных изделий. В зависимости от точности размеров и веса на 1 м двутавры классифицируются как высокоточные изделия – А и обычной точности — В.

Соответствуя сортаменту, двутавры могут быть длиной от 4 до 13 м:

  • мерной длины (размер двутавра по длине);
  • кратной мерной длины (6 метров и 12 метров двутавра в одной пачке);
  • мерной длины с остатком до 5% массы всей партии;
  • немерной длины.

Многие задаются вопросом, каким должен быть вес двутавра. Значение веса двутавровой балки можно рассчитать по формуле:

P = m х g,

где g = 9.81 m/c2 — ускорение свободного падения, m – удельный вес погонного метра балки.

ГОСТ 8239-89 является регламентом размеров и веса двутавровой балки, созданный, чтобы не возникало недопонимания. В этом основном документе можно ознакомиться с техническими требованиями, правилами приемки, способами испытания, маркировкой, хранением, упаковкой и точным весом готового изделия.

Размеры и вес двутавров

Таблица отражает размер двутавра, теоретическую массу балки, то есть вес за погонный метр. При этом не стоит забывать, что вес  двутавровой балки указывается на 1 погонный метр с уклоном внутренних граней 6-12%. У каждого производителя имеются свои специальные таблицы двутавров. В них содержится информация о необходимых параметрах продукции, методе производства, толщине стенок, технических характеристиках, массе, марке металлопроката, из которого он производится.

Согласно условным обозначениям можно определить следующие параметры:

  • h – высота самого изделия;
  • b – ширина полок;
  • S – толщина стенок;
  • t – средняя толщина полок.

Двутавровые балки делятся на нормальные (Б–25 Б1), широкополочные (30Ш1), колонные 30К2 и т.д. Балки начинаются от Н-100 мм, до Н-1000 мм. Если Н двутавра превышает эти значения, или меньше, то они производятся только по спецзаказу. Величиной балки является расстояние, разделяющее ее крайние полки.

Разные размеры двутавровых балок соответствует разнице погонного метра одной балки и количеству метров в одной тонне. В соответствии с номером профиля рассчитывается общий вес металлопроката, при условии, что известен вес 1 м проката. При массе балки 45 и весе погонного метра 66,5 кг, имеет длину в тонне 15,04 м.

3 Двутавровый прокат ГОСТ 19425

Этот стандарт содержит сортамент горячекатаных специальных двутавровых балок, а также швеллеров с полками, внутренние плоскости которых расположены под наклоном. По точности прокатки эти профили производят следующих видов: В – обычной точности; А – высокой.

Двутавры ГОСТ 19425 изготавливают высотой 140–450 мм и двух типов по назначению: для различных подвесных путей (в обозначении профиля помимо его номера стоит буквенный индекс М) и армирования стволов шахт (С). Эти 2 типа балок, помимо размеров, отличаются еще и наклоном внутренних граней их полок. У изделий М он должен быть не больше 12 %, а у профилей С – не выше 16 %.

Двутавровый прокат ГОСТ 19425
Двутавровый прокат ГОСТ 19425

Двутавры производят стандартной длиной в пределах 4–13 м. Если заказом предусмотрено, то могут поставляться с отрезками, считающимися, согласно этому ГОСТу, остатками (изделия длиной не меньше 3 м), количество которых не должно превосходить 5 % от веса всей партии. Стандартом допускается по согласованию заказчика с заводом-изготовителем выпуск этого проката с длиной, превышающей 13 м. Сортамент (перечень номеров профилей) изготовляемых по этому стандарту двутавровых балок и их остальные размеры представлены в Табл. 2, которая в конце статьи.

Толщина полок t для двутавров стандарта 19425 указывается и замеряется усредненная. То есть для места на фланце, которое расположено примерно посередине между кромкой полки и стенкой профиля, и вычисляется по следующей формуле: (b – s)/4.

ГОСТ 19425 регламентирует в зависимости от типа точности прокатки следующие предельные отклонения на размеры двутавров. Для высоты профиля, мм:

Точность прокатки

Допуски для номера профиля

14

18

Св. 18 до 30

36

45

Высокая

±2

±3

Обычная

±2,5

±3,5

±4

По ширине полки, мм:

Точность прокатки

Допуски для номера профиля

14

18

Св. 18 до 30

36

45

Высокая

+1

–2

±3

Обычная

±2

±2,5

±3,5

±4

По толщине полки t для профилей всех типоразмеров минусовые допуски установлены в размере –0,06*t (то есть зависят от толщины этого элемента изделия), а плюсовые – ограничиваются допустимыми отклонениями по удельному весу (массе 1 м). Последние не должны превосходить –5–+3 %. Эти отклонения по массе проверяются заводом-изготовителем путем взвешивания партии двутавров весом 20–60 тонн от каждых произведенных 400–500 т продукции либо кусков изделий длиной не меньше 300 мм, которые отбираются во время прокатки через каждые прокатанные 100 штанг (не реже).

По длине предельно допустимые отклонения стандартом 19425 нормируются только для двутавровой продукции мерной и кратной ей длины, и они следующие, мм:

Читайте также:  Холодный асфальт: современный материал для ямочного ремонта, как его применять дома и на даче. Советы по выбору холодного асфальта и способы его укладки

Точность прокатки

Допуски при длине профиля

До 8 м вкл.

Свыше 8 м

Высокая

+40

+[40+5*(L–8)],

где L – длина изделия в м

Обычная

+40

+80

Самые востребованные двутавры

Стоит также отметить, самые ходовые марки стали, используемые для изготовления изделий.

Балка сталь 3 – отличается повышенными характеристиками прочности. Углеродистая сталь придает изделиям долговечность и устойчивость к огромным нагрузкам.

Балка сталь 09г2с – помимо прочности отличается повышенными антикоррозийными свойствами, выдерживает термальные нагрузки.

Металлическая сварная балка также пользуется постоянным спросом. Требует скрупулезных расчетов по нагрузке. При корректном выборе прочна и долговечна.

Поделиться ссылкой:
Вернуться к списку
© 2022 Все права защищены. Компания «СТАЛЬМЕТ» Санкт-Петербург.
Металлопрокат

Услуги

Статьи

Компания

Доставка

Контакты

Карта сайта

Прайс лист

Калькулятор
334-91-51+7 (812)[email protected]Время работыс 9:00 до 17:00
Заказать звонок

© 2022 Все права защищены. Компания «СТАЛЬМЕТ» Санкт-Петербург.
×

Двутавры с уклоном внутренних граней полок ГОСТ 8239-89 (взамен ГОСТ 8239-72), сортамент

ГОСТ 8239-89 распространяется на горячекатаные двутавры, внутренние грани полок которых располагаются под углом к стенке балки. Они  выпускаются в соответствии с размерным рядом:

  • высота 100-600 мм;
  • ширина полок 55-190 мм
  • угол наклона граней полок 6-12%

Цифра в сортаменте двутавра по ГОСТ 8239-89 показывает точную высоту балки в см, буквы обозначают точность проката:

  • Б — повышенная точность;
  • В — обычная точность.

(взамен ГОСТ 8239-72)
граней полок ГОСТ 8239-89
Двутавры с уклоном внутренних

Номер
профиля
двутавра
Высота
h, мм
Ширина полки,
b, мм
Вес,
кг м/п
Кол-во м
в 1 т
Номер
профиля
двутавра
Высота
h, мм
Ширина полки,
b, мм
Вес,
кг м/п
Кол-во м
в 1 т
12 120 64 11,5 86,96 20 200 100 21,0 47,62
14 140 73 13,7 72,99 22 220 110 24,0 41,67
16 160 81 15,9 62,89 24 240 115 27,3 36,63
18 180 90 18,4 54,35 27 270 125 31,5 31,75

Благодаря специфической форме сечения, двутавр с уклоном полок работает в основном на изгиб, что позволяет ему выдерживать большие нагрузки. Применяется в несущих конструкциях промышленных сооружений, мостов, в гражданском строительстве и т. п.

4 Размеры двутаврового проката ГОСТ 5267.5-90

Этот стандарт содержит сортамент горячекатаных специальных двутавровых изделий №19 с полками, внутренние плоскости которых расположены под наклоном 10 %. Эти профили предназначены для установки на вагоны в качестве их хребтовой балки. По точности прокатки эти двутавры производят следующих видов: В – обычной точности; Б – повышенной.

Размеры двутаврового проката ГОСТ 5267.5-90
Двутавровые балки ГОСТ 5267.5-90

Соответственно, сортамент изготовляемых по этому стандарту двутавровых балок состоит всего из двух профилей №19 – один с повышенной точностью прокатывания (Б), а второй вида В. Номинальные размеры балки, мм:

  • h – 190;
  • b – 75;
  • s – 9;
  • t – 9.

Толщина полок t для двутавров этого стандарта указывается и замеряется усредненная. То есть для места на фланце, которое расположено примерно посередине между кромкой полки и стенкой профиля, и вычисляется по следующей формуле: (b – s)/4.

Предельные отклонения для основных размеров сечения балки, мм:

Точность прокатки

Допуски для размеров

h

b

s

t

Повышенная

±2

±2

+0,4

–1

–0,54

Обычная

+3

–2,5

+2

–4

+0,4

–1

–0,54

Плюсовые допуски по толщине полок t согласно нормативному документу 5267.5-90 ограничиваются предельно допустимыми отклонениями по удельному весу балки, которые составляют –5–+3 % от номинальной массы 1 метра – 23,84 кг.

2 Размеры двутаврового проката по ГОСТу 8239

Этот стандарт содержит сортамент горячекатаных двутавровых балок высотой в пределах 100–600 мм с полками, внутренние плоскости которых расположены под наклоном 6–12 %. По точности прокатывания эти профили производят следующих видов: В – обычной точности; Б – повышенной.

Двутавры ГОСТ 8239 производят стандартной длиной в пределах значений 4–12 м. Стандартом допускается по согласованию заказчика с заводом-изготовителем выпуск этого проката с длиной, превышающей 12 м. Сортамент (перечень номеров профилей) изготовляемых по этому стандарту двутавровых балок и их остальные размеры в Табл. 1, которая находится в конце статьи. Толщина полок t для двутавров стандарта 8239 указывается и замеряется усредненная. То есть для места на фланце, которое расположено примерно посередине между кромкой полки и стенкой профиля и вычисляется по следующей формуле: (b – s)/4.

Размеры двутаврового проката по ГОСТу 8239
Двутавровые балки для строительства
ГОСТ 8239 регламентирует в зависимости от типа точности прокатки следующие предельные отклонения на размеры двутавров. Для высоты профиля h (все значения в мм):

Точность прокатки

Допуски при размере высоты

До 140 включительно

Свыше 140 до 180 вкл.

Св. 180 до 300 вкл.

Св. 300 до 360 вкл.

Св. 360 до 600 вкл.

Повышенная

±2

±2

±3

±3

±4

Обычная

±2

±2,5

±3

±3,5

±4

На ширину полки b (все в мм):

Точность прокатки

Допуски при ширине полки

До 73 включительно

Свыше 73 до 90 вкл.

Св. 90 до 135 вкл.

Св. 135 до 155 вкл.

Св. 155

Повышенная

±2

±2

±2

±3

±3

Обычная

±2

±2,5

±3

±3,5

±4

По толщине полки t (все в мм):

Точность прокатки

Допуски при толщине полки

До 7,5 вкл.

Св. 7,5 до 8,9 вкл.

Св. 8,9 до 10,7 вкл.

Св. 10,7 до 12,3 вкл.

Св. 12,3 до 14,2 вкл.

Св. 14,2 до 15,2 вкл.

Св. 15,2

Повышенная

–0,4

–0,5

–0,6

–0,7

–0,8

–0,9

–1

Обычная

–0,7

–0,7

–0,8

–1

–1

–1

–1,2

Читайте также:  Обозначения для расчёта шестерней по формулам. Как вычислить модуль зубчатого колеса

Для длины (мм):

Точность прокатки

Допуски при длине профиля

До 8 м вкл.

Свыше 8 м

Повышенная

+40

+[40+5*(L–8)],

где L – длина изделия в м

Обычная

+40

+80

Монорельсовые двутавровые балки ГОСТ 19425-74, сортамент и область применения

Двутавры специального назначения (для подвесных путей и армирования шахтных стволов) производятся в соответствии с требованиями ГОСТ 19425-74 и являются разновидностью горячекатаного сортового проката.

Для обозначения монорельсовых двутавров используется буква «М», двутавры для армирования шахтных стволов обозначаются литерой «С». По ГОСТ 19425-74 устанавливаются два класса точности: высокой — «А» и обычной «В».

Размерный ряд монорельсовых двутавров:

  • высота 180-450 мм;
  • ширина полок 90-150 мм
  • максимальный угол наклона граней полок — 12%

ГОСТ 19425-74
Монорельсовые двутавры

Номер
профиля
двутавра
Высота
h, мм
Ширина полки,
b, мм
Вес,
кг м/п
Кол-во м
в 1 т
Номер
профиля
двутавра
Высота
h, мм
Ширина полки,
b, мм
Вес,
кг м/п
Кол-во м
в 1 т
18М 180 90 25,8 38,76 36М 360 130 57,9 17,27
24М 240 110 38,3 26,11 45М 450 150 77,6 12,89
30М 300 130 50,2 19,92          

Двутавры класса «М» имеют усиленные стенки и полки, так как предназначены для нагрузок под катками и используются в качестве элементов ездового пути (несущего моста) тельферов, мостовых и козловых кранов. Иногда двутавры М применяют в качестве перекрытий и опорных стоек в металлоконструкциях с повышенными прочностными требованиями.

6 Размеры двутавров стандарта СТО АСЧМ 20-93

Данный стандарт содержит технические требования к изготовлению и сортамент горячекатаных двутавровых балок высотой в диапазоне значений 100–1000 мм с полками, грани которых параллельные, шириной в пределах 55–400 мм, изготовляемых из низколегированной и нелигированной сталей. Все профили этого СТО АСЧМ по условиям применения, а также соотношению размеров делят на такие типы, как:

  • нормальные двутавровые изделия – Б;
  • широкополочные двутавровые изделия – Ш;
  • колонные – К.

Размеры двутавров стандарта СТО АСЧМ 20-93
Возведение крыши с помощью балок

Балки делают в соответствии с размещенным на предприятии-изготовителе заказом следующих длин, м:

  • мерной – длина профилей в поставляемой партии: 9, 10, 12, 15, 18, 24;
  • немерной – длина профилей 4–24;
  • ограниченной в границах немерной – длина 4–24;
  • мерной с балками немерной длины, количество которых не должно превосходить 5, 8, 12 или 20 % (зависит от линейной плотности отгружаемого профиля) от общей массы поставляемой партии.

По согласованию заказчика с заводом-производителем допускается выпуск проката другой мерной длины в диапазоне значений 8–24 м, но с нормируемым интервалом промежуточных значений этого размерного параметра 0,1 м. Сортамент (перечень номеров профилей) изготовляемых по этому стандарту двутавровых балок и их остальные размеры в Табл. 4, которая в конце статьи. Толщина полок t для двутавров стандарта СТО АСЧМ 20-93 указывается и замеряется на кромке полки.

Данный СТО АСЧМ регламентирует следующие предельно допустимые отклонения на размеры двутавров. Для высоты профиля, толщины его стенки и полки, а также ширины последней такие, как и у балок ГОСТ 26020 (смотреть выше). По длине предельно допустимые отклонения (все размеры в мм):

Допуски для профилей длиной

Длина до 7000 включительно

Длина свыше 7000 до 15000 включительно

Длина свыше 15000

+40

+[5*(L–7) + 40], где L длина балки в м

+100

5 Двутавровые балки ГОСТ 26020

Данный стандарт содержит сортамент горячекатаных двутавровых балок высотой в диапазоне значений 100–1000 мм с полками, грани которых параллельные, шириной в пределах 55–400 мм. Все профили ГОСТ 26020 по условиям применения, а также соотношению размеров делят на такие типы, как:

  • нормальные двутавровые изделия – Б;
  • широкополочные двутавровые изделия – Ш;
  • колонные – К.

Двутавровые балки ГОСТ 26020
балки для проведения строительства

Этот буквенный индекс указывается в обозначении двутавров, то есть стоит сразу за номером его профиля. Балки делают в соответствии с размещенным на предприятии-изготовителе заказом длиной в пределах 6–24 м. Если договором предусмотрено, то могут поставляться с отрезками, количество которых не должно превосходить 5, 8, 12 или 20 % (зависит от линейной плотности отгружаемого профиля) от общей массы поставляемой партии двутавров. Отрезками в ГОСТ 26020 считаются балки длиной не меньше:

  • 3 м – для типоразмеров с линейной плотностью, не превышающей 20 кг/м;
  • 4 м – типоразмеры с линейной плотностью, превышающей 20 кг/м.

Стандартом допускается производство двутаврового проката ограниченной длины в границах немерной. Сортамент (перечень номеров профилей) изготовляемых по этому стандарту двутавровых балок и их остальные размеры можно найти в Табл. 3, которая в конце статьи. Толщина полок t для двутавров стандарта 26020 указывается и замеряется в том месте на фланце, которое расположено ровно на 1/4 ширины полки от ее кромки и вычисляется по следующей формуле: b/4.

ГОСТ 26020 регламентирует следующие предельно допустимые отклонения на размеры двутавров. Для высоты профиля h (все значения в мм):

Допуски при высоте балки h

До 120 включительно

Свыше 120 меньше 380

От 380 меньше 580

От 580 и больше

±2

±3

±4

±5

Читайте также:  Приложение 2. Механические характеристики сталей. Предел прочности стали при сжатии и растяжении: разбираемся по порядку

Для ширины полки в зависимости от величины номинальной высоты профиля h, мм:

  • ±2 – для балок высотой меньше 120 включительно;
  • ±3 – для балок высотой больше 120.

Для толщины стенки, мм:

Допуски при толщине стенки

До 4,4 включительно

Свыше 4,4 до 6,5 вкл.

Св. 6,5 меньше 16

От 16 меньше 23

От 23 и больше

±0,5

±0,7

±1

±1,5

±2

Для толщины полки, мм:

Допуски при толщине полки профиля

До 6,3 включительно

Свыше 6,3 меньше 16

От 16 меньше 25

От 25 и больше

±1

±1,5

±2

±2,5

По длине предельно допустимые отклонения стандартом 26020 нормируются только для двутавровой продукции мерной и кратной ей длины, и они следующие, мм:

Предельные отклонения для профилей с длиной и высотой

Длина до 12000 включительно, высота меньше 790

Длина до 12000 включительно, высота от 790 и больше

Длина свыше 12000, высота любая

+60

+80

+100

Виды двутавров

Современная промышленность представляет огромное многообразие двутавров. В зависимости от формы сечения их подразделяют на следующие категории:

  1. Горячекатаный стальной двутавр ГОСТ 8239-89. Представляет собой Н-образный профиль, полки которого образует со стенкой угол 8-12 градусов. Наиболее часто употребляется как опорная кран-балка для тельферных линий.
  2. Двутавры нормальные. Их сортамент полностью представлен в таблице ГОСТа 26020-83. От предыдущего типа профиля его отличает параллельность граней полок между собой. Это упрощает процесс изготовления с одной стороны, а с другой, хотя и незначительно, снижает сопротивляемость деформации профилем. В конструкторской документации его принято обозначать буквой «Б».
  3. Двутавр широкополочный ГОСТ 26020-83. Ширина полок в данном профиле увеличена почти в 1,5 раза по сравнению с вышепредставленными видами двутаврого сортамента. Такое увеличение формы сечения положительно сказывается на прочности, жесткости и долговечности балки. В среднем она способна выдержать на 40% большей нагрузки по сравнению с нормальным двутавром. Маркируется буквой «Ш».
  4. Колонные двутавры отличаются еще большей шириной полок. Толщина стенки также увеличена. Точные размеры двутавра приведены в ГОСТ 26020-83. Такая модификация позволяет повысить значение прочности почти на 100%. Употребляется в особо ответственных конструкциях. Обозначается буквой «К».

Помимо формы сечения сортамент прокатного профиля включает в себя различную номенклатуру материалов, из которых изготавливают двутавровые балки. Наиболее применяемыми из них являются:

  • Углеродистые стали обыкновенного качества. Механические свойства и химический состав соответствуют ГОСТ 380-2005. По степени раскисления подразделяются на спокойные, кипящие и полуспокойные. Восемьдесят процентов рынка представлены именно этими сталями в силу их оптимального соотношения цены, технологических и прочностных характеристик.
  • Строительные стали ГОСТ 27772-88. Отличаются более высокими требованиями по отношению к содержанию вредных примесей. Основной сортамент данных сталей представлен такими марками как С235, С245 и С255.
  • Низколегированные прокатные стали. Полный список механических характеристик размещен в основной таблице ГОСТа 19281-89. Данные стальные сплавы дополнительно легированы марганцем, кремнием и алюминием, что делает их более устойчивыми по отношению к динамическим нагрузкам.
  • Стали для мостостроения ГОСТ 4784-97. Еще более прочный сплав. Обладает повышенным сопротивлением к воздействию циклических нагрузок. Применяется в особо ответственных конструкциях.
  • Алюминиевые сплавы ГОСТ 4784-97. Сюда входят различные их марки: Амг5, Д16 и прочие. Применяются в тех случаях, когда приоритетом для конструкции является легкость. Также сортамент двутавров из данного материала отличается более высокими эстетическими и коррозионностойкими свойствами.

Параметры

Как уже было указано ранее, на значение жесткости двутавра наибольшее влияние оказывает размер и форма сечения, которые характеризуются такими параметрами как:

  • Высота и толщина стенки;
  • Ширина и толщина полки;
  • Момент сопротивления и момент инерции – величины, которые показывают сопротивляемость геометрии формы к деформации. Их значение можно найти в таблице справочника по весам материалов или другой технической литературе;
  • Радиус скругления.

Величина данных параметров подбирается исходя из следующих технических условий:

  • Расстояние между опорными концами;
  • Тип нагрузки;
  • Усилие на балку сконцентрировано в одной точке или распределено по ее поверхности;
  • Значение нагрузки;
  • Тип материала, из которого изготовлена балка.

Таблица

двутавр стальной горячекатанный

Таблица 2

двутавр с параллельными гранями полок

Таблица 3

Двутавр широкополочный

Таблица 4

колонный двутавр

Область применения

Главной отраслью потребления двутавра до сих пор остается строительство. В основном его применяют в качестве пролетных балок в промышленных и гражданских помещениях. Двутавр является важной частью арочных перекрытий, мостовых и козловых кранов.

Также балка активно используется при строении мостов и в производстве некоторой специальной техники: экскаваторы, землекопы и прочие. В автомобилестроении двутавры применяются как элемент каркасов большегрузных машин – грузовиков. А также они служат опорной частью железнодорожных вагонов.