Двутавровое сечение – ГОСТ 26020-83 Двутавры стальные горячекатаные с параллельными гранями полок. Сортамент

Двутавр — Википедия

Двута́вр — стандартный профиль конструктивных элементов из чёрного проката или дерева, имеющий сечение, близкое по форме к букве «Н». Балка двутаврового профиля в тридцать раз жестче и в семь раз прочнее балки квадратного профиля аналогичной площади сечения, что превосходит прочность швеллера. Однако устойчивость двутавра к скручиванию очень мала (как и у других открытых сечений — швеллера, уголка) — примерно в 400 раз меньше, чем у круглой трубы такого же сечения.

• Название происходит от лат. taurus (бык) — двутавровые балки «двурогие» по обеим сторонам.
• В английском языке используется термин I-beam (или H-shaped), в польском и немецком — чаще используют термины, аналогичные double-T.

Размеры двутавров[править | править код]

Двутавры стальные горячекатаные с параллельными гранями полок, согласно ГОСТ Р 57837-2017, по соотношению размеров и условиям работы делятся на следующие типы: балочные (нормальные и широкополочные), колонные, свайные, образцы дополнительной серии. По точности двутавры классифицируются на образцы типа А (высокая точность) и образцы типа В (обычная точность).

Стандартные размеры по ГОСТ Р 57837-2017 варьируются в следующих диапазонах:

• Высота двутавра(h): от 100 (мм) до 780 (мм).
• Ширина полки (b): от 55 (мм) до 435 (мм).
• Толщина полки (t): от 5,1 (мм) до 146 (мм).
• Толщина стенки (s): от 3,8 (мм) до 96 (мм).

Сортамент горячекатаных стальных двутавров с уклоном внутренних граней полок устанавливается ГОСТом 8239-89.

Стандартные размеры по ГОСТ 8239-89 варьируются в следующих диапазонах:

• Высота двутавра (h): от 100 (мм) до 600 (мм).
• Ширина полки (b): от 55 (мм) до 190 (мм).
• Средняя толщина полки (t): от 7.2 (мм) до 17.8 (мм).
• Толщина стенки (s): от 4.5 (мм) до 12 (мм).

По точности прокатки двутавры с уклоном внутренних граней полок классифицируются на образцы типа Б (повышенная точность) и образцы типа В (обычная точность). Уклон внутренних граней полок должен быть в пределах от 6 % до 12 %.

Двутавры всех типов изготавливают длиной от 4 (м) до 12 (м), по согласованию с потребителем допускается изготовление образцов длиной больше 12 (м).

Масса двутавров[править | править код]

Масса двутавра зависит от номинальной площади его поперечного сечения и длины. При расчётах веса используют среднюю плотность стали, которая составляет 7850 (кг/м

Масса рассчитывается по формуле:

m = p × V, где p — это средняя плотность стали, V — объём двутавра.

Объём двутавра рассчитывается по формуле:

V = FH × h, где FH — это номинальная площадь поперечного сечения, h — длина двутавра.

Согласно ГОСТ Р 57837-2017 масса одного погонного метра стального нормального балочного двутавра в зависимости от номера профиля варьируется от 8,1 (кг) до 194,8 (кг), широкополочного двутавра — от 24.4 (кг) до 518,3 (кг), колонного двутавра — от 26.8 (кг) до 1332 (кг).

Вес горячекатаных стальных двутавров с уклоном внутренних граней полок также зависит от номера профиля и устанавливается сортаментом вГОСТ 8239-89. Масса образцов варьируется в пределах от 9.46 (кг) до 108 (кг).

По нормативам ГОСТ 8239-89 отклонения по массе 1 (м) длины двутавра должны быть в рамках от +3 % до — 5 %.

Типы металлических двутавровых балок[править | править код]

Двутавровая металлическая балка широко применяется в строительстве перекрытий и мостовых сооружений. Также стальные двутавровые балки часто используются для армирования шахтных стволов, в автомобильной промышленности и вагоностроении.

В США чаще всего используют балки с широкими полками (wide-flange (WF) shape).

Максимальная нагрузка на двутавровые балки по стандарту ASTM:

• A36 — до 36 ksi
• A572 — от 42 ksi до 60 ksi (обычно 50 ksi)
• A992 — от 50 ksi до 65 ksi

Номер профиля обозначает высоту сечения, например двутавр с номером профиля 20, имеет высоту сечения 20 см.

Помимо прочего, двутавровые балки бывают:

• Нормальный — обозначение символом «Б»
• Широкополочный — обозначение «Ш»
• Колонный — обозначение буквой «К»

В странах Европейского Союза двутавровые балки отличаются размерами от двутавровых балок, изготовленных согласно ГОСТ. В Европе наибольшее распространение имеют широкополочные балки типов HEA, HEB, HEM, а также нормальные стальные двутавры типа IPE (с параллельными гранями полок) и IPN (с уклонов внутренних граней полок). Данные двутавры производятся согласно норм DIN 1025, EN 10034. Самые распространенные марки стали, из которых производятся европейские двутавры — S235JR, S235J0, S235J2, S275JR, S275J0, S355JR, S355J0, S355J2, S355K2, S450J0

Двутавровая деревянная балка

• сократить затраты на устройство фундаментов;
• ускорить сроки строительства;
• значительно снизить общий вес здания.

По сравнению с использованием простых балок в строительстве, использование двутавровых балок позволяет избежать таких проблем, как усадка, усушка, сдвиги, трещины, скрип готового строения и прочее.

Как подобрать двутавр: формулы и пример

Доброго времени суток друзья, в этой статье буду писать о том, как подобрать двутавровое

Поперечное сечение при плоском изгибе, всегда подбирается по нормальным напряжениям, так как касательные напряжения при данном виде деформации мизерны. Однако, после подбора двутавра, выполняют проверку по касательным напряжениям.

Условие прочности для двутавра

Так вот, условие прочности, при плоском изгибе, будет выглядеть так:

В неравенстве слева, записано максимальное расчетное напряжение, а справа напряжение допустимое.

Максимальное расчетное напряжение, в сопромате, находят двумя способами:

Как отношение максимального изгибающего момента к моменту сопротивления:

Либо по такой формуле:

Где М — максимальный изгибающий момент, y — расстояние от нейтральной линии до крайней точки сечения, J — момент инерции сечения.

Момент инерции и момент сопротивления связаны следующей связью:

Когда какую формулу удобнее использовать?

• Если в условии задачи вас просят найти максимальное напряжение, то используйте формулу с моментом сопротивления. То есть, по этой формуле вы сразу вычислите максимальные напряжения в крайних точках сечения.
• Если вам потребуется найти напряжение в любой другой точке сечения, например, в месте перехода полки в стенку, то используйте вторую формулу.

Подбор двутавра на практике

Ну что же, самое время перейти к практике. Например, посчитали вы балку, построили эпюры и нужно теперь подобрать двутавр удовлетворяющий условию прочности. Для этого вам необходимо:

Проанализировать эпюру изгибающих моментов и определить положение наиболее опасного сечения. Опасным считаем то сечение, в котором изгибающий момент максимален. Скажем, у вас он будет равен 30 кНм.

Далее необходимо определить минимально допустимый момент сопротивления из условия прочности. Допустимое напряжение примем равным 160 МПа:

Нашли момент сопротивления. Далее по сортаменту двутавров (ГОСТ 8239-89) выбираем номер профиля,у которого момент сопротивления будет ближайшим большим к нашему расчетному. Это двутавр № 20а у которого момент сопротивления равен 203 см³.

Делаем проверочный расчет. Вычисляем напряжение с табличным значением момента сопротивления:

Так как получили напряжение меньшее, чем допустимое, можно сделать вывод, что подобранный двутавр удовлетворяет условию прочности. В некоторых учебниках, авторы допускают перенапряжение для стандартного металлопроката не больше 5%. То есть, можно было взять и посчитать напряжение для двутавра №20, у которого момент сопротивления чуть меньше, чем наше расчетное значение. И возможно, что перенапряжение бы было меньше 5 %.

Двутавр — Википедия

Двута́вр — стандартный профиль конструктивных элементов из чёрного проката или дерева, имеющий сечение, близкое по форме к букве «Н». Балка двутаврового профиля в тридцать раз жестче и в семь раз прочнее балки квадратного профиля аналогичной площади сечения, что превосходит прочность швеллера. Однако, устойчивость двутавра к скручиванию очень мала (как и у других открытых сечений — швеллер, уголок) — примерно в 400 раз меньше, чем у круглой трубы такого же сечения.

• Название происходит от лат. taurus (бык) — двутавровые балки «двурогие» по обеим сторонам.
• В английском языке используется термин I-beam (или H-shaped), в польском и немецком — чаще используют термины, аналогичные double-T.

Общие характеристики

Размеры двутавров

Двутавры стальные горячекатаные с параллельными гранями полок согласно ГОСТ Р 57837-2017 по соотношению размеров и условиям работы делятся на типы: балочные (нормальные и широкополочные), колонные, свайные, образцы дополнительной серии. По точности двутавры классифицируются на образцы типа А (высокая точность) и образцы типа В (обычная точность).

Стандартные размеры по ГОСТ Р 57837-2017 варьируются в следующих диапазонах:

• Высота двутавра(h): от 100 (мм) до 780 (мм)^[1].
• Ширина полки (b): от 55 (мм) до 435 (мм).
• Толщина полки (t): от 5,1 (мм) до 146 (мм).
• Толщина стенки (s): от 3,8 (мм) до 96 (мм).

Сортамент горячекатаных стальных двутавров с уклоном внутренних граней полок устанавливается ГОСТом 8239-89.

Стандартные размеры по ГОСТ 8239-89 варьируются в следующих диапазонах:

• Высота двутавра (h): от 100 (мм) до 600 (мм).
• Ширина полки (b): от 55 (мм) до 190 (мм).
• Средняя толщина полки (t): от 7.2 (мм) до 17.8 (мм).
• Толщина стенки (s): от 4.5 (мм) до 12 (мм).

По точности прокатки двутавры с уклоном внутренних граней полок классифицируются на образцы типа Б (повышенная точность) и образцы типа В (обычная точность). Уклон внутренних граней полок должен быть в пределах от 6 % до 12 %.

Двутавры всех типов изготавливают длиной от 4 (м) до 12 (м), по согласованию с потребителем допускается изготовление образцов длиной больше 12 (м).

Масса двутавров

Масса двутавра зависит от номинальной площади его поперечного сечения и длины. При расчётах веса используют среднюю плотность стали, которая составляет 7850 (кг/м³).

Вес рассчитывается по формуле:

m = p × V, где p — это средняя плотность стали, V — объём двутавра.

Объём двутавра рассчитывается по формуле:

V = FH × h, где FH — это номинальная площадь поперечного сечения, h — длина двутавра.

Согласно ГОСТ Р 57837-2017 масса одного погонного метра стального нормального балочного двутавра в зависимости от номера профиля варьируется от 8,1 (кг) до 194,8 (кг), широкополочного двутавра — от 24.4 (кг) до 518,3 (кг)^[2], колонного двутавра — от 26.8 (кг) до 1332 (кг).

Вес горячекатаных стальных двутавров с уклоном внутренних граней полок также зависит от номера профиля и устанавливается сортаментом вГОСТ 8239-89. Масса образцов варьируется в пределах от 9.46 (кг) до 108 (кг).

По нормативам ГОСТ 8239-89 отклонения по массе 1 (м) длины двутавра должны быть в рамках от +3 % до — 5 %.

Видео по теме

Типы металлических двутавровых балок

Двутавровая металлическая балка широко применяется в строительстве перекрытий и мостовых сооружений. Также стальные двутавровые балки часто используются для армирования шахтных стволов, в автомобильной промышленности и вагоностроении.

В США чаще всего используют балки с широкими полками (wide-flange (WF) shape).

Максимальная нагрузка на двутавровые балки по стандарту ASTM:

• A36 — до 36 ksi
• A572 — от 42 ksi до 60 ksi (обычно 50 ksi)
• A992 — от 50 ksi до 65 ksi

Номер профиля обозначает высоту сечения, например двутавр с номером профиля 20, имеет высоту сечения 20 см.

Помимо прочего, двутавровые балки бывают:

• Нормальный — обозначение символом «Б»
• Широкополочный — обозначение «Ш»
• Колонный — обозначение буквой «К»

Деревянная двутавровая балка

Двутавровая деревянная балка применяется в каркасном домостроении. Применение деревянных двутавровых балок в перекрытиях в каркасном домостроении позволяет:

• сократить затраты на устройство фундаментов;
• ускорить сроки строительства;
• значительно снизить общий вес здания.

По сравнению с использованием простых балок в строительстве, использование двутавровых балок позволяет избежать таких проблем, как усадка, усушка, сдвиги, трещины, скрип готового строения и прочее.

См. также

Примечания

Ссылки

Балка двутавровая 10 простыми словами о главном

Балка двутавровая 10 – черный, фасонный металлопрокат с сечением профиля в форме буквы «Н». Две полки, между ними стенка (шейка). Это горячекатаный двутавровый профиль (используется сокращенное название двутавр). Он широко применяется в различных отраслях народного хозяйства.

Изделия с параллельными гранями равных по ширине полок. По их соотношению и условиям работы относится к нормальному типу. Высота профиля больше чем ширина полок. Толщина стенок самая минимальная. Такой вид балок в металлоконструкциях преимущественно работает на изгиб.

Продукция в Российской Федерации выпускается на основании национального стандарта ГОСТ Р 57837-2017. Он заменил СТО АСЧМ 20-93, ГОСТ 26020-83 и ГОСТ 8239-89. Когда продается двутавр 10 используется отсылка и на эти документы. Они все еще действуют в ряде стран СНГ. Высота проката 10 мм. О других характеристиках и важных параметрах читайте далее.

Содержание статьи

Балка двутавровая 10 – основные характеристики

Двутавр 10 в Российской Федерации выпускается на основании ГОСТ 8239-89. В нем предопределены все размеры указанного вида проката в табличной форме. Основные характеристики обозначенного вида проката по ГОСТ 8239-89:

• общая высота (h), мм – 100.0;
• ширина полки (прокат равнополочный, b), мм – 55.0;
• толщина стенки (шейки, s), мм – 4.5;
• толщина полки (у обоих полок одинакова, t), мм – 7.2;
• радиус сопряжения (внутреннего закругления, закругления перехода от полки к шейке, r), мм – 7.0;
• вес 1 п/м двутавра, кг – 9.46;
• момент инерции относительно оси х (I_x)/у (I_y), см⁴ – 198.0/17.9;
• момент сопротивления относительно оси х (W_x)/у (W_y), см³ – 39.7/6.49;
• статический момент полусечения относительно оси х (S_x), см³ – 23.0;
• радиус инерции относительно оси х (i_x)/у (i_y), см – 40.6/12.2.

Двутавр 10 должен подбираться для несущих конструкций на основании выполненных расчетов. За основу берутся основные характеристики проката и конструкционные особенности объекта, его функциональное предназначение. Важную роль играет материал изготовления. Об этом далее.

Рекомендуем к прочтению:

Что такое металлическая балка в строительстве? 7 главных областей применения

Виды балок, секреты выбора и применения

Расчет нагрузки на двутавр – актуальность выполнения и основные методики

Технология производства и материалы изготовления

Балка двутавровая 10 изготавливается из стали с использованием технологии горячей прокатки металлической заготовки. Это либо блюм, либо чаще всего заготовка, полученная методом непрерывного литья. Она нагревается до определенной температуры. Металл становится пластичным и хорошо поддается формовке. Формовку выполняют на прокатных станах с использованием валков. Происходит горячая пластическая деформация. В результате уменьшается поперечное сечение заготовки, изменяется ее форма и увеличивается длина. После окончания прокатки выполняется финишная обработка и охлаждение, порой и ускоренное.

По ГОСТ ГОСТ 8239-89 двутавр 10 изготавливается из нелегированных, реже легированных марок стали. В частности, широко применяется этот вид фасонного черного металлопроката, изготовленный из углеродистых марок, стали Ст3сп и Ст3Гсп. Предлагается и двутавровая балка 10 из низколегированной марки стали 09Г2С, ряда других. От выбранной марки стали зависят эксплуатационные и конструкционные характеристики изделий, их стоимость. Особенно критично при определении величины пролетов между плоскостями или опорными колоннами.

Направления использования

Стальной горячекатаный профиль 10 активно используется в различных строительных конструкциях, работающих преимущественно на изгиб. Это балки перекрытий, кровли, прочие конструкционные элементы. Особенно те конструкции, где допускается применение сварных и болтовых соединений. Среди других направлений использования – обустройство горизонтальных и вертикальных связей, элементов ферм, фундаментов.

Говоря проще двутавр 10 активно применяется в промышленном и гражданском строительстве. В том числе этот вид проката используется при возведении нагружаемых, несущих, поддерживающих и ненагружаемых металлоконструкций. Причем они могут возводиться как на месте строительства объекта, так и доставляться в форме готовых к сборке сегментов.

Используется этот вид фасонного проката и при возведении инфраструктурных объектов. Например, отметим транспортное строительство (дороги, путепроводы, мосты, развязки, эстакады, площадки для подъездных путей). Среди других направлений тяжелое машиностроение.

На этом направления применения балки двутавровой 10 не ограничиваются. Главное техническое, инженерное и экономическое обоснование использования этого вида двутавра. Ведь он может быть задействован как самостоятельный конструктивный элемент, так и в составном инженерном сооружении.

Балка двутавровая 10 преимущества использования

Двутавр 10 имеет несколько неоспоримых преимуществ применения. Среди основных достоинств выделим:

• способность выдерживать различные разнонаправленные нагрузки;
• меньший вес по сравнению с балками сплошного прямоугольного, квадратного сечения при аналогичных прочностных характеристиках;
• удобство доставки, хранения и монтажа в металлоконструкциях;
• экономичность, металла используется меньше, а значит стоимость по сравнению со сплошными балками ниже;
• широкая вариативность технологий монтажа, с использованием сварки, в том числе электродуговой, газовой, болтовых соединений;
• высокая степень жесткости конструкции;
• низкая степень текучести, линейные размеры не меняются под действием постоянных, длительных статических нагрузок.

Есть и другие достоинства. Они во многом определяются маркой, используемой стали, впрочем, как и недостатки. То есть выбирая двутавровую балку 10 надо учитывать из какой марки стали она изготовлена. Другими словами, двутавры 10 из стали Ст3сп и 09Г2С существенно отличаются. Они имеют свои преимущества и недостатки, направления использования.

Покупка и дополнительные услуги

Покупая двутавровую балку 10 требуется проверять наличие сопроводительной документации (сертификатов и других документов). Должна быть маркировка в соответствии с ГОСТ. В ней указана марка балки и стали, производитель и ряд других параметров. Форма продажи – поштучно или в пачках.

Среди основных дополнительных услуг, предоставляемых металлобазами:

• погрузочно-разгрузочные работы;
• доставка на объект заказчика;
• резка на фрагменты определенной длины;
• оцинковка или покраска (в зависимости от марки стали и направления использования).

Существуют и другие вспомогательные услуги. Среди них изготовление металлоконструкций по чертежам заказчика из двутавра 10 и прочие.

Необходима балка двутавровая 10? Остались вопросы и требуется помощь в выборе? Обращайтесь! Обязательно поможем.

Площадь поперечного сечения двутавра: параметры расчета

Двутавр – вид стального фасонного проката с поперечным сечением Н-образной формы, площадь которого зависит от номера и типа профиля. Металлопрокат этого типа производится способом горячей прокатки из углеродистых нелегированных или низколегированных сталей. ГОСТ 8239-89 регламентирует производство проката с уклоном внутренних граней полок, ГОСТ 26020-83 и СТО АСЧМ 20-93 – продукции с параллельными гранями полок. Эта металлопродукция применяется в крупнопанельном строительстве, мостостроении, создании колонн, опор, подвесных путей. В зависимости от целевого назначения, выбирают изделия с оптимальной формой поперечного сечения.

Размеры сечения горячекатаного двутавра

Для составления технической документации требуется значение массы погонного метра проката. Его обычно рассчитывают по площади поперечного сечения двутавра и усредненной плотности стали – 7850 кг/м³.

При определении площади поперечного сечения используют следующие параметры:

• h – высота профиля, мм;
• b – ширина полки, мм;
• s – толщина стенки, мм;
• t – толщина полки для изделий с параллельными гранями полок и средняя толщина для продукции с уклоном внутренних граней, мм;
• R – радиус закругления перехода от стенки к полке;
• r – радиус закругления полки  (параметр характерен для продукции, выпускаемой по ГОСТу 8239-89).

Выбор размера и формы сечения балки-двутавра, в зависимости от назначения

• Изделия с уклоном внутренних граней 6-12%, постепенно утрачивающие популярность, применяются в строительстве. Прокат серии «М» используется для сооружения подвесных путей, «С» (угол наклона может достигать 16%) востребован для усиления шахтных стволов.
• Нормальные двутавры. Применяются в строительстве для изготовления перекрытий, стен, опор, лестниц, при сооружении инфраструктурных, гидротехнических объектов.
• Для широкополочной балки («Ш») характерна ширина полок, равная высоте профиля. Двутавровый прокат этого типа прекрасно воспринимает сжимающие усилия, поэтому чаще всего применяется для устройства конструкций с невысокими колоннами.
• Балка колонного типа («К») имеет усиленные полки и стенки, поэтому способна выдерживать значительные нагрузки. Используется в мостостроении, для создания опор различного назначения, колонн, стоек.

Двутавр — это… Что такое Двутавр?

Двута́вр — стандартный профиль конструктивных элементов из чёрного проката или дерева, имеющий сечение, близкое по форме к букве «Н». Балка двутаврового профиля примерно в 7 раз прочнее и в 30 раз жёстче балки квадратного профиля аналогичной площади сечения.

Происхождение названия

• Название, вероятно, происходит от лат. taurus (бык) — двутавровые балки «двурогие» по обеим сторонам.
• В английском языке используется термин I-beam (или H-shaped), в польском и немецком — чаще используют термины, аналогичные double-T.

Типы металлических двутавровых балок

Двутавровая металлическая балка широко применяется в строительстве перекрытий и мостовых сооружений. Также стальные двутавровые балки часто используются для армирования шахтных стволов, в автомобильной промышленности и вагоностроении.

В США чаще всего используют балки с широким основанием (wide-flange (WF) shape).

Максимальная нагрузка на двутавровые балки по стандарту ASTM:

• A36 — до 36 ksi
• A572 — от 42 ksi до 60 ksi (обычно 50 ksi)
• A992 — от 50 ksi до 65 ksi

Деревянная двутавровая балка

Двутавровая деревянная балка применяется в каркасном домостроении. Применение деревянных двутавровых балок в перекрытиях в каркасном домостроении позволяет:

• сократить затраты на устройство фундаментов;
• ускорить сроки строительства;
• значительно снизить общий вес здания.

По сравнению с использованием простых балок в строительстве, использование двутавровых балок позволяет избежать таких проблем, как усадка, усушка, сдвиги, трещины, скрип готового строения и прочее.

Примечания

См. также

Ссылки

Двутавр — это… Что такое Двутавр?

Двута́вр — стандартный профиль конструктивных элементов из чёрного проката или дерева, имеющий сечение, близкое по форме к букве «Н». Балка двутаврового профиля примерно в 7 раз прочнее и в 30 раз жёстче балки квадратного профиля аналогичной площади сечения.

Происхождение названия

• Название, вероятно, происходит от лат. taurus (бык) — двутавровые балки «двурогие» по обеим сторонам.
• В английском языке используется термин I-beam (или H-shaped), в польском и немецком — чаще используют термины, аналогичные double-T.

Типы металлических двутавровых балок

Двутавровая металлическая балка широко применяется в строительстве перекрытий и мостовых сооружений. Также стальные двутавровые балки часто используются для армирования шахтных стволов, в автомобильной промышленности и вагоностроении.

В США чаще всего используют балки с широким основанием (wide-flange (WF) shape).

Максимальная нагрузка на двутавровые балки по стандарту ASTM:

• A36 — до 36 ksi
• A572 — от 42 ksi до 60 ksi (обычно 50 ksi)
• A992 — от 50 ksi до 65 ksi

Деревянная двутавровая балка

Двутавровая деревянная балка применяется в каркасном домостроении. Применение деревянных двутавровых балок в перекрытиях в каркасном домостроении позволяет:

• сократить затраты на устройство фундаментов;
• ускорить сроки строительства;
• значительно снизить общий вес здания.

По сравнению с использованием простых балок в строительстве, использование двутавровых балок позволяет избежать таких проблем, как усадка, усушка, сдвиги, трещины, скрип готового строения и прочее.

Примечания

См. также

Ссылки