Сортамент двутавров широкополочных

Сортамент стальных горячекатаных двутавров

Двутавр – изделие с профилем Н-образной формы, благодаря уникальной прочности широко востребованное в строительстве и других промышленных отраслях. Нагрузка, которую может принять двутавровая балка, во много раз превышает усилие, выдерживаемое прямоугольной трубой с такой же площадью сечения.

Наиболее массово используется профильная продукция из углеродистой или низколегированной стали 09Г2С, способной выдерживать рабочие температуры от -70°C до +450°C. Двутавровые балки применяются в строительстве объектов гражданского, военного, промышленного назначения, шахт, при сооружении конструкций, испытывающих динамические нагрузки – мосты, опоры.

Характеристики

Двутавр представляет собой металлический профиль с Н-образной формой сечения. Типоразмеры, их пределы отклонений и форма двутавров регулируются государственными стандартами ГОСТ 8239-89 и ГОСТ 26020-83. Там же указаны порядок маркировки и виды используемых материалов.

На фоне остального металлопроката двутавр имеет наибольшую степень удельной прочности и жесткости. Связано это с его формой сечения. Она соответствует наиболее правильному распределению напряжения по площади балки, что позволяет существенно снизить объем используемого материала. Так временное сопротивление на разрыв двутавра и цельного бруска с аналогичными размерами практически одинакова, а масса при этом Н-образного профиля ниже более чем в 10 раз.

Двутавры получают методом прокатывания. На производство они поставляются заготовками от 3 до 12 метров. По требованию заказчика метраж проката может быть значительно увеличен.

О двутаврах

Что такое двутавр? Это профильное изделие, которое изготавливают разного типа сталей, для их производства применяют методы горячего проката. Кроме этого, двутавровая балка может быть изготовлена из дерева или из полимерных материалов. Отличительной чертой от других типов балок является в том, что в сечении оно напоминает букву Н.

Основная сфера применения двутавровых стальных балок — это строительная отрасль, возведение мостовых конструкций и пр. В строительстве жилых и промышленных зданий их используют для сооружения потолочных перекрытий.

Применяемость двутавровых балок

Бурное развитие строительной отрасли и машиностроения привело к необходимости роста объемов производства двутавра стального. В наши дни, двутавр применяют и в малоэтажном строительстве, в масштабных проектах по сооружению промышленных и коммерческих зданий. В результате многочисленных исследований было доказано, что балки с Н-образным сечением эффективно использовать для:

• балок перекрытий;
• в конструкциях железнодорожных вагонов;
• автомобилей, в частности грузовиков;
• специальной техники — экскаваторов.

Кроме того, с их помощью воздвигают арочные и модульные конструкции, которые используют торговых и промышленных корпусов. Кстати, использование таких профилей существенно снижают сроки строительных работ.

Еще больше информации о двутаврах , вы сможете найти по указанной ссылке.

Во всех наших сортаментах используется следующие обозначения:

h — высота двутаврового профиля;

b — ширина двутаврового профиля;

s — толщина стенки двутавра;

t — толщина полки двутавра;

A — площадь двутаврового поперечного сечения;

m — масса 1 метра двутавровой балки;

Jx, Jy — моменты инерции двутаврового сечения;

Wx, Wy — моменты сопротивления двутаврового сечения;

ix, iy — радиусы инерции двутаврового сечения.

Сортамент двутавров

У нас есть сортаменты двутавров, выполненные по различным ГОСТам и с разными типами изделий. И также подготовили отдельные таблицы с размерами двутавровых профилей и таблицы с весом балок, имеющих двутавровый профиль.

Двутавровые горячекатаные балки также подразделяются по своим конструкционным особенностям, такой показатель обозначается соответствующей буквой:

• Б — обычная стальная балка (нормальная).
• Ш — балка с широкими полками.
• К — колонное двутавровое изделие.
• Д — изделия с дополнительными параметрами.
• М — стальные двутавры, используемые в мостостроении и в качестве подвесных путей.
• С — двутавровые балки, применяемые в качестве несущих элементов в шахтах.

Для более точной маркировки изделий рядом с буквенным обозначением проставляются цифровые значения. Так, впереди стоящая цифра обозначает высоту балки, а цифра, находящаяся после буквы, указывает на номер профиля по ГОСТ.

ВАЖНО: двутавровые балки, имеющие одинаковую высоту, но при этом разный номер профиля, различаются по толщине изделия, что, естественно, сказывается на их прочностных характеристиках.

Сортамент стальных двутавров по ГОСТ также различается по углу наклона внутренних граней. Чем выше данный показатель, тем большую прочность имеет изделие. Это связано с тем что при увеличении угла наклона взрастает площадь поперечного сечения. Наибольший уклон имеют балки, выпускаемые под буквенной маркировкой «М» и «С», так как им приходится переносить довольно большие нагрузки.

Двутавры горячекатаные выпускаются мерной, кратной мерной и немерной длины. Диапазон длин балок может варьироваться от 4-х до 12 метров. Следует отметить что ограничение 12 метрами связано не только с возможностями прокатного стана, но и стем, что изделия большей длины становятся менее надежными.

Сортамент стальных горячекатаных двутавров по ГОСТ 8239-89

В данном сортаменте насчитывается 17 позиций, с 10 по 60 номер двутаврового изделия. Моменты сопротивления варьируются от 39.7 до 2560 см3. Момент инерции, у самого большого двутавра №60 равняется 76806 см4. Кстати, у этого двутавра площадь сечения равняется 138 см2, а масса 1 метра балки с данным профилем равна 108 кг. Для более детального изучения данного сортамента, переходите по указанной ниже ссылке.

Сортамент стальных горячекатаных двутавров с параллельными гранями полок по ГОСТ 26020-83

Кроме того, существует ГОСТ 26020-83, он регламентирует параметры двутавра с параллельными полками. По этому ГОСТу производят:

• двутавр нормальный;
• двутавр широкополочный;
• двутавр колонный.

Этим стандартом определено, что двутавры с параллельными полками выпускают следующих размеров:

• высота от 100 до 1000 мм;
• ширина полки от 55 до 400 мм.

По соотношению размеров и специфики применения двутавры разделяют на следующие типы:

Нормальные — их обозначают буквой Б, широкополочные двутавры обозначают буквой Ш и колонные, обозначаемые буквой К. Обозначенные индексы употребляют в маркировке двутавров.

Сортамент нормальных двутавров

В этот сортамент помещены двутавры, у которых высота сечения варьируется от 100 до 1013 мм. В свою очередь, ширина полки от 55 до 320 мм. У самого крупного двутавра момент инерции равняется 655400 см4, а момент сопротивления 12940 см3.

Сортамент широкополочных двутавров

В этом сортаменте находятся двутавры, с высотой сечения от 193 до 718 мм и шириной полки от 150 до 320 мм. Самый крупногабаритный двутавр, имеющий высоту 718 мм, обладает моментом сопротивления – 9210 см3. Вес одного метра балки, которая имеет подобное сечение, равняется 305.9 кг.

Сортамент колонных двутавров

В сортаменте колонных двутавров, можно найти профили с высотой от 195 до 431 мм. Масса одного метра балки, с самым большим колонным двутавром равна 291.2 кг. В свою очередь, момент сопротивления его равен 5642 см3.

Широкополочные двутавры европейского производства

Европейские аналоги двутавровых балок изготавливаются из нержавеющей стали аустенитного или мартенситного класса марки AISI 200-й, 300-й и 400-й группы. Метод производства заключается в лазерной сварке стальных полос с последующей термической обработкой. Что необходимо для снятия напряжения в местах сваривания. При этом прочность сварочного шва составляет 99% от прочности основного материала. Заключительный этап производства – отделка поверхности. В продажу двутавры поступают с матовой поверхностью (травленные и шлифованные) или с зеркальной – после полировки.

Европейские образцы маркируются HEB или HEA. Размеры регламентируются DIN 1025, а допуски по EN 10034:1993. Сортамент широкополочных двутавров, поставляемых из Европы, характеризуется широким типоразмерным рядом. От 96/100/5/8 до 1000/300/19/36 по порядку измерений h/b/s/t.

Двутавры из нержавейки

Двутавровые балки из нержавеющей стали в основном применяются в условиях коррозионной среды. Их используют для создания фасадных, рекламных или гидротехнических конструкций. Хотя по цене они заметно дороже, зато НЕ подвергаются коррозии и НЕ требуют покраски.

Если кроме достаточной несущей способности к балке предъявляются требования по устойчивости к внешним факторам, то целесообразно выбрать отечественный вариант, так как импортный стоит дороже.

При этом в последнее время двутавр стал позиционироваться не только как несущий элемент, но и в качестве интерьерной детали дизайна в индустриальном стиле. Для сочетания прочности и эстетики часто применяют внутренние несущие элементы из импортного широкополочного двутавра. Изготовленного из нержавеющей стали с отделкой поверхности.

Широкополочные двутавры европейского производства

Европейские аналоги двутавровых балок изготавливаются из нержавеющей стали аустенитного или мартенситного класса марки AISI 200-й, 300-й и 400-й группы. Метод производства заключается в лазерной сварке стальных полос с последующей термической обработкой. Что необходимо для снятия напряжения в местах сваривания. При этом прочность сварочного шва составляет 99% от прочности основного материала. Заключительный этап производства – отделка поверхности. В продажу двутавры поступают с матовой поверхностью (травленные и шлифованные) или с зеркальной – после полировки.

Европейские образцы маркируются HEB или HEA. Размеры регламентируются DIN 1025, а допуски по EN 10034:1993. Сортамент широкополочных двутавров, поставляемых из Европы, характеризуется широким типоразмерным рядом. От 96/100/5/8 до 1000/300/19/36 по порядку измерений h/b/s/t.

Сортамент горячекатаных изделий

Если говорить о сечении и их форме, то двутавры, производимые методом горячей катки можно разделить на такие виды:

• продукция, производимая с уклоном граней полок внутри, которые создаются по положениям, прописанным в ГОСТ в пунктах 8239.89 и 19425.74;
• изделия, у которых грани полок делаются параллельными относительно друг друга, соответствующие положением ГОСТ 26020.83.

Продукция имеющая уклоны внутренних полок

Если говорить об изделиях, которые производятся согласно нормативам ГОСТ 8239/89, то их допустимый уклон граней составляет 12% и не больше. Сортамент отличается точностью прокатки и делится на два вида, которые маркируются следующим образом:

• «Б» – двутавры повышенной точности;
• «В» – двутавры обычной точности.

Что касается балок, выпускаемых по ГОСТ 19425/74, то они делятся на два вида в зависимости от использования:

• «М» – для создания подвесных путей. При этом уклон внутренних граней продукции не должен превышать 12%;
• «С» – чтобы выполнять армирование шахтных стволов. В этом случае уклон полок может быть больше, до 16%.

Маркировка по ГОСТам

Двутавровые балки маркируются в зависимости от того, каким является сечение и соотношение геометрических форм и размеров.

Изделия с параллельными полками по ГОСТ 26020 83 маркируются литерами:

• У — узкополочные;
• Б — нормальные;
• Д — среднеполочные;
• Ш — широкополочные;
• К — опорно-колонные, они отличаются почти одинаковой высотой профиля и шириной полки.

Балки с наклонными гранями, делятся на:

• О — обычные, с уклоном внутренних граней на 6–12% (ГОСТ 8239 89);
• М — монорельсовые, предназначенные для монтажа подвесных путей, имеющие угол наклона не больше 12% (ГОСТ 19425 74);
• С — сварные, имеющие угол наклона до 16 %, предназначенные для крепления шахтных проходов стволов.

Кроме того, в зависимости от уровня точности изготовления и сферы применения двутавровые балки делятся на классы:

• А — высокоточные балки специального назначения;
• Б — горячекатаные балки обычной точности;
• В — горячекатаные балки повышенной точности.

Кроме того, в зависимости от состояния поставок, балка двутавровая характеристики которой зависят от множества факторов, подразделяется на:

• балки мерной длины;
• балки немерной длины;
• балки кратной мерной длины.

При этом ширина полки не должна быть больше 1,5 высоты стенки двутавра, а предельно допустимое отношение толщины полок к толщине стенки не превышает 1:4.

Технология производства горячекатаного двутавра

Принцип горячей прокатки

Горячекатаную балку производят методом горячей прокатки, который широко используется для других видов фасонного и сортового проката. Сущность этого метода заключается в постепенной деформации заготовки (обычно это блюм прямоугольного сечения) из прямоугольника в Н-образный профиль путем обжатия парами приводных роликов, объединенных в прокатную клеть. Прокатные клети, в свою очередь, создают технологическую линию прокатного стана, в которой сталь и приобретает конечную форму.

Каждый ролик имеет специальные проточки кольцевого типа, называемые калибрами. В ходе вращения металл затягивается в калибры, сжимается и меняет свою форму. ЗА несколько этапов сталь перераспределяется между полками и стенкой, зерно измельчается, а прочность металла увеличивается. Предварительный нагрев заготовки до 1100-1200°С делает металл пластичным, что позволяет катать его с большим обжатием и, соответственно, обеспечивает высокую производительность процесса и качество прокатки. Из-за нагрева процесс и получил свое название – горячая прокатка.

Схема деформации заготовки в двутавровый профиль

Впервые горячую прокатку двутавра запатентовал Альфонс Хэлбоу (1849 год) из компании Forges de la Providence, которая и стала развивать этот метод. Двутавровый профиль стал особенно популярен во времена активного строительства небоскребов, так как позволял создавать относительно легкие и прочные конструкции. Основным производителем, который продвигал этот вид стройматериалов, стал завод Bethlehem Steel (правопреемником является известная компания ArcelorMittal)

Сейчас процесс ведется на станах рельсобалочного линейного и универсального типа. Среди основных производителей в России можно перечислить следующие предприятия:

Но это не весь список производителей двутавров. Полный список производителей представлен на этой странице.

Таблица размерных характеристик колонных и широкополочных двутавров

Двутавровые балки ГОСТ 8239 выпускают с размерами от 10 до 100. Размер определяет высоту в сантиметрах. 10-й двутавр имеет высоту 10 см, полку – 55мм, толщину полки 4,5мм. При этом вес одного метра такой конструкции будет 9,460 кг. Одна 6-метровая штанга такого металлического изделия будет весить 57 кг. В 1-й тонне металлопроката — чуть более 17-ти метров балки 10-го размера. Эти показатели имеются в специальных справочных таблицах. Ходовыми размерами обладает стальной профиль 10-го, 18-го, 20-го, 30-го размеров. В огромных конструкциях масштабного строительства, мостостроения, возведения плотин, электростанций применяют мощные профили 80-го или 100-го размера. По особым заявкам возможно изготовление двутавровых профилей больших размеров и определенных требований. Двутавровая балка, цена на такие металлоизделия, изготовленные по заказу, определяется по договору.

Применение металлических балок весьма разнообразное. Самое главное их предназначение связано со строительными отраслями. Кроме этого такие металлоизделия используют в:

• машиностроении;
• автомобилестроении;
• вагоностроении;
• металлургической отрасли;
• сельском и народном хозяйстве;
• горной и добывающей промышленности.

Из этих стальных профилей устанавливают перекрытия для объектов промышленного и гражданского строительства, массивные колонны, опоры мостов, подвесные пути и другое. Специальные профиля широко применяют при строительстве и реконструкции гидроэлектростанций, станций метрополитена, при армировании стволов в шахте.

Полные тексты ГОСТов в формате PDF можно скачать по нижеприведенным ссылкам. ГОСТ 8239-89 Двутавры стальные горячекатаные, ГОСТ 19281-89 Прокат из стали повышенной прочности, ГОСТ 19425-74 Балки двутавровые и швеллеры стальные специальные.