Двотаврова балка або просто двотавр – це один з найбільш затребуваних в будівництві вид металопрокатної або деревообробної продукції. Перш за все, вона призначається для зведення основи конструкції (каркаса), яка буде запорукою міцності всієї споруди.
Вона являє собою сталевий або дерев’яний профіль, в розрізі має н-подібну форму. Завдяки такому перетину вона здатна витримувати більш високі навантаження при меншій вазі і вартості. Це пояснює високу популярність цього матеріалу в будівництві.
Металеві балки
Будь-які металеві двотаври виготовляються в суворій відповідності з вимогами ГОСТ і 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, в 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 такою формулою: ширина полиці мінус товщина стінки поділена на чотири.
- Радіус внутрішнього заокруглення – це параметр заокруглення полиці в місці її примикання до стінки. Завдяки тому, що полку примикає до стінки не під прямим кутом, а по радіусу зростають її міцнісні характеристики. Радіус заокруглення полиці. Так як на кінцях полки не потрібна така товщина і основне навантаження йде до центру балки на стінку, то полки двотавра звужуються по радіусу.
- Ухил внутрішньої частини полиці. Полиця також може йти під певним кутом по внутрішній частині, розширюючись до центру.
Від цих параметрів безпосередньо залежать ТЕХНІЧНІ характеристики двотавра, тому всі вони прописані в Гості і повинні бути виконані в суворій відповідності з ними.
Особливість
Головна особливість двотавра – це її форма. Завдяки їй він володіє унікальними фізичними і технічними характеристиками. Така форма дуже зручна у використанні – адже вона має дві паралельні плоскі грані (полиці).
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.
Переваги та недоліки
Перш за все, слід сказати, що за методом виробництва розрізняють зварні і гарячекатані двотаврові металеві балки. Гарячекатані виготовляються шляхом прокату сталі і додання металевій болванці двотаврової форми.
Перевагами 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. Через потовщеність стінок збільшується маса самого двотавра, а внаслідок і всієї конструкції в цілому. Що може привести до збільшення витрат при будівництві (наприклад, при заливці фундаменту, армованого пояса).
- Обмеженість розмірів. На українських заводах випускаються балки з шириною полиці не більше 400 міліметрів. До того ж випускаються вони певної довжини – 12 метрів. І якщо, наприклад, потрібна балка меншого розміру, то доведеться відрізати зайве і викидати у відходи. В такому випадку 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 і транспортні витрати.
Безсумнівними 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 кошти при фундаментних роботах і 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.
Різновид
Як вже говорилося, двотаврові металеві балки розрізняються за методом виробництва: гарячекатані і 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).
Відповідно до цих параметрів розрізняють наступні види балок:
- нормальні (позначаються Б і ДБ);
- широкосмугові (Ш або ДШ);
- вузькі (У);
- колонні (к);
- монорейкові або мостові (М);
- спеціальні будівельні (З);
- додаткові (Д).
Розміри і вага
Так як всі двотаври випускаються відповідно до державних стандартів, то всім металопрокатним балкам 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 наступні параметри:
- висота – 100 мм;
- ширина – 55 мм;
- товщина стінки – 4,5 мм;
- середня товщина стінки – 7,2 мм;
- радіус внутрішнього заокруглення-7 мм;
- радіус заокруглення полиці-2,5 мм;
- вага одного погонного метра – 9,64 кг
А ось з номером 60 буде мати вже наступні параметри:
- висота – 600 мм;
- ширина – 190 мм;
- товщина стінки – 12 мм;
- середня товщина стінки – 17,8 мм;
- радіус внутрішнього заокруглення-20 мм;
- радіус заокруглення полиці-8 мм;
- вага одного погонного метра – 108 кг.
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.
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 в міцності;
- у України немає нормативів щодо застосування ОСП (виробник може використовувати замість вологостійкої звичайну).
src=”https://vbud.in.ua/wp-content/uploads/2019/07/razmery-i-ves-dvutavrovyh-balok-5.jpeg” alt=”Розміри і вага двотаврових балок” width=”469″ height=”550″ sizes=”(max-width: 469px) 100vw, 469px” >
Розміри і вага
Завдяки легкості обробки використовуваних матеріалів розміри балок можуть бути практично будь-якими. Це відноситься і до висоти і товщині стінки, ширині і товщині полиць. А ось максимальна довжина балки може бути не більше 16 метрів.
Причому довше 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.
Самостійне виготовлення
При умінні користуватися зварювальним апаратом можливе виготовлення двотаврів зі сталі. Головне, щоб всі шви зварюваних поверхонь були виконані якісно, тоді балка буде надійною і прослужить не одне десятиліття.
Процес виготовлення балки зі сталі виглядає наступним чином:
- Розрахунок необхідної товщини стінки і полиць виходячи з необхідних характеристик міцності. 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 двотавру арматури або сталевих пластин в якості ребер жорсткості.
- Обробка швів від окалини і обробка метала грунтовкою і фарбою.
Якщо ж немає досвіду 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 виконуватимуть роль полиць;
- ОСП плита або фанера (10-20мм) – вони підуть на стінку. Краще брати вологостійкі матеріали-це дозволить уникнути проблем в 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 в кілька етапів:
- підбір матеріалів;
- розпил (головне дотримати правильну геометрію);
- збірка з допомогу спеціального клею і кріпильних елементів;
- обробка спеціальними просоченнями або фарбування.
549px” >
Міжповерхові перекриття з дерев’яних двотаврових балок
Стикування
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, чи є використовувані матеріали вологостійкими і чи оброблені вони від паразитів і гнилі.
- Потрібно вимагати сертифікат якості і обов’язково з’ясувати з приводу гарантії.
