Что прочнее: двутавр или швеллер?
Двутавровые балки и швеллеры – металлические профили. Они используются в сфере промышленного производства, сельского хозяйства и других отраслях народного хозяйства. 2 типа стальных изделий выполняются из стали. Они выполняют функции каркаса в конструкциях сооружений и строений. Как элементы они предназначены создавать прочные узлы и связи металлического каркаса. 2 вида металлопроката: горячекатанный двутавр и швеллер П-образного сечения регламентируются Стандартом ГОСТ 535-88.
Конструктивные особенности
Швеллеры 2 вида:
- П-образного сечения прокат горячекатаный;
- П-образного сечения прокат гнутый.
Конструктивное исполнение швеллера с 2 полками в 1 сторону располагает главную ось инерции к стенке со смещением усилий, накладываемых к изделию. Оно работает на косой изгиб. Лёгким и прочным каркас из швеллера получится, когда швеллер модернизировать. Сделать из него коробчатые стойки.
Электрической дуговой сваркой с прерывистым швом соединить швеллеры полками внутрь конструкции. Усиление шва через 1,2-1,5 м упрочняет сборное изделие.
Балке из двутавра не требуется дополнительное усиление. Она выдерживает нагрузки.
Сравнение изделий на жёсткость
Балка двутавра надёжнее по всем показателям однотипного номера. Она имеет 2 полки с каждой стороны, выступающие на равный вылет от её стенки. Нагрузку принимают полки. Поэтому балка прочнее швеллера.
Она воздействует на профиль вертикально. Стенка балки работает на противодействие сжатию. Силы, пытающиеся скрутить двутавровую балку незначительные.
В швеллере усилия возникают значительных параметров по причине, что полки становятся односторонним рычагом. Также от того, как будет наложена и распределится по полкам нагрузка.
У двутавровой балки полки дают жёсткость стенке не с 1 стороны, как у швеллера, с 2 сторон. Сравниваются изделия с одинаковыми размерами профиля по одинаковой высоте стенки.
В таблицах с размерами ГОСТ сравниваемого швеллера П 14 и двутавровой балки 14 Б1 с величинами их моментов сопротивления в осях X и Y (Wx и Wy) показаны значения характеристик. Момент инерции двутавра выше в оси Х, он основной критерий. Изделие будет прочнее на величину этого показателя. Он измеряется в Н/кв.мм.
У швеллера и двутавровой балки видно в ГОСТ ось X находится в плоскости:
- поперечного сечения через середину стенки;
- перпендикулярно стенке;
- параллельно полкам.
Выводы
Двутавр с параметрами однотипного изделия швеллера прочнее. Он позволяет применять его в конструкциях опор и стоек, где швеллер пойдёт на кручение и излом. Фермы, прогоны, связи, фахверки, поперечины в конструкции каркасов металлического исполнения лучше изделия нет, чем швеллер.
Двутавр не применяется из-за высокой металлоёмкости и удорожает монтаж. Уголковые изделия слабее швеллера. У каждого изделия есть своё место. Но прочность двутавровой балки выше прочности швеллера.
Двутавровые деревянные балки – такие похожие и такие разные
Деревянные двутавровые балки бывают разные по конструктивным особенностям и по назначению. Так, например, некоторые горе-строители путают балку, предназначенную для опалубки под заливку монолитных бетонных перекрытий, с балкой, из которой непосредственно делают межэтажное перекрытие в жилых и общественных зданиях. Задачи, которые выполняют эти разные изделия с одинаковым названием, тоже разные, а следовательно нагрузки, которые на них воздействуют, прямо противоположные.
| Двутавровые балки перекрытия | |||||
| Клееная двутавровая балка перекрытий, 68х241х6000 мм (Усиленная: стенка t=12мм, полки 38х68 мм). Обработанные огнебиозащитой. Торцы гидроизолированы |  п. | 377 |
| ||
| Клееная двутавровая балка перекрытий, 68х302х6000 мм (Усиленная: стенка t=12мм, полки 38х68 мм). Обработанные огнебиозащитой. Торцы гидроизолированы | м.п. | 398 |
| ||
Говоря другими словами, балка для опалубки рассчитана воспринимать нагрузку на сжатие, так как снизу, с определенным шагом под ней, стоят стойки, а сверху давит вес бетона. Изготавливается она по ГОСТ 20850 из доски и фанеры не ниже 2 сорта и применяется строго по назначению.
Двутавровая балка для межэтажного перекрытия работает на прогиб. Она опирается двумя концами на стены и рассчитывается исходя из длины пролета (расстояния от стены до стены) и назначения помещения.
Чем больше длина пролета и проектная нагрузка на м2 перекрытия, тем больше высота балки и мощнее полки (верхний и нижний брус) балки. При воздействии на балку нагрузки — нижняя полка работает на растяжение (разрыв), а верхняя на сжатие, а высота стойки, соединяющей полки, уменьшает силы, воздействующие на них. Технология применения деревянной двутавровой балки перекрытия пришла к нам из-за рубежа и основным ее преимуществом является прочность (стабильность) перекрытия и возможность прокладки инженерных коммуникаций (электричество, вентиляция, вода, канализация) в межэтажном пространстве без риска обрушении.
Все это возможно благодаря специально разработанным техническим решениям и технологии изготовления балки, соблюдение которых строго и обязательно.
Для изготовления такой балки применяется специальная древесина. Если посмотреть на срез дерева, то видны кольца и чем дальше они от центра ствола, тем ближе друг к другу, а следовательно плотнее и прочней древесина.
Именно из этой твердой части ствола дерева режется доска, которую применяют в изготовлении полок балки перекрытия. Стойку между поясами изготавливают в основном из OSB-3- это прочный влагостойкий материал в основе которого лежит древесная щепа, уложенная и склеенная особым способом под высоким давлением. По характеристикам, таким как тепловое расширение, OSB-3 сильно схожа с доской, что благотворно влияет на эксплуатационные свойства балки при перепадах температур. При склеивании балок применяются двухкомпонентные клеевые системы, предназначенные для несущих конструктивных элементов. Полученные клеевые швы дают высочайшие показатели прочности при эксплуатации в самых разных климатических условиях. Соединения имеют высокую теплостойкость, а так же обладают стойкостью к воздействию растворителей и сопротивлению по показателю ползучести при действии значительных нагрузок.
Теперь и Вы знаете чем отличаются двутавровые балки для опалубки от балок межэтажного перекрытия.
И если вдруг Вам предлагают на межэтажное перекрытие установить балку для опалубки, стоит задуматься над компетентностью этих строителей и стоит-ли им доверять строительство своего дома.
Почему I-образные балки используются в стальных конструкциях
02 мая 2019 г. | 0 комментариев
В конструкционной стали есть много распространенных строительных материалов. Если вы посмотрите на изображение выше, мы почти уверены, что вы, должно быть, заметили эти лучи в структурах вокруг вас. Вы могли заметить эти балки на мостах или во время строительства во время прогулки. Эти балки называются «двутавровыми балками» из-за формы поперечного сечения, похожей на букву «I». Так почему же специалисты по строительству предпочитают использовать эти двутавровые балки в различных проектах? Вот некоторые из причин, по которым двутавровые балки выгодны при строительстве стальных конструкций.
Как мы все теперь знаем, двутавровая балка известна своей приемлемой формой поперечного сечения. Двутавровая балка спроектирована таким образом, чтобы выдерживать равномерную нагрузку по всей балке. Когда на балку действует вес, максимальное отклонение приходится на центр балки. Это увеличивает напряжение по бокам балки. Давайте посмотрим на изображение, чтобы понять, как это работает:
Когда вес прикладывается к фланцу, он равномерно распределяется по нему, в результате чего через стенку передается меньшее натяжение. К тому времени, когда вес достигает центра полотна (нейтральной оси), вес уменьшается до нуля из-за распределения веса. Следовательно, из-за формы двутавровой балки она может выдерживать весовую нагрузку, приложенную к ее полке.
Доступны различные размеры Двутавровые балки являются универсальными балками и используются во всем мире для большинства проектов стальных конструкций.
Он бывает разного веса, глубины сечения, толщины стенки, ширины полки и других характеристик для различных целей. В зависимости от строения двутавра его используют для разных целей.
Например, когда вы строите мост с прямоугольным поперечным сечением, вы можете построить его для движения транспортных средств. Из-за различных факторов, таких как сила тяжести или вес транспортных средств, движущихся по мосту, большая часть веса смещается вниз. В результате веса мост может деформироваться из-за большой нагрузки и даже сломаться. Поэтому, чтобы противостоять изгибу, двутавровые балки используются для поддержки конструкции из-за ее конструкции.
Выдерживает более высокие нагрузки Конструкция двутавровой балки делает ее способной изгибаться при высокой нагрузке, а не коробиться. Поскольку балка воспринимает нагрузку, сила передается перпендикулярно, поддерживая, таким образом, другие элементы балки. Двутавровые балки в основном изготовлены из стали, что обеспечивает структурную целостность с неустанной прочностью и поддержкой.
Прочность двутавровой балки менее велика в поперечном направлении, а также способна выдерживать кручение. Сталь обладает свойствами, позволяющими выдерживать большие нагрузки конструкций. Прочность стали и форма балки могут уменьшить необходимость включения многочисленных опорных конструкций, экономя время и деньги и делая конструкцию более стабильной.
Секция в центре балки или нейтральной оси не сопротивляется изгибу из-за равномерного распределения веса по балке. Из-за расстояния между полкой и осью двутавровые балки имеют высокий момент инерции. Чем больше момент инерции , тем меньше балка будет изгибаться, чтобы сопротивляться изгибающим моментам. Благодаря этому свойству двутавровые балки можно катать, сваривать, экструдировать и клевать.
Помощь в изготовлении Производство металлов включает в себя резку, гибку и формовку конструкционной стали. Двутавровые балки очень универсальны и могут использоваться в любых стальных строительных проектах.
Изготовление стальных двутавровых балок выполняется быстро, эффективно и доступно для выполнения заказов и удовлетворения требований проекта. При наличии необходимого количества знаний, опыта, тяжелой работы и использования специализированных инструментов легче использовать двутавровую балку во время нестандартных процессов сварки и изготовления металлов для всех типов конструкций.
Производство двутавровых балок означает минимум отходов при строительстве. В разных странах существуют экологические практики, делающие I beam доступным. Почти половина стали в мире производится на электростанциях, чтобы не было выбросов CO2. Изделия из стали можно перерабатывать снова и снова без ущерба для их прочности. Поскольку двутавровые балки в основном изготавливаются из стали, их можно перерабатывать и повторно использовать разными способами, а также снижать затраты. Переработка стали экономит энергию, эквивалентную энергии, необходимой для питания миллионов домохозяйств в течение года.
Одной из основных задач при строительстве здания является создание конструкции с меньшей вибрацией пола. Колебания полов в стальных зданиях могут создаваться различными прямыми и косвенными источниками вибрации. Но тремя основными категориями могут быть:
– Человеческая деятельность (прыжки, ходьба и бег)
– Машины и оборудование
– Внешняя сила (движение на улице или в метро, или ветер)
Поскольку двутавровые балки более жесткие и выдерживают более высокие нагрузки, они используются для снижения вибрации пола за счет поддержки конструкции. В стальной двутавровой балке вибрация быстро гасится, прежде чем она сможет распространиться очень далеко.
Двутавровые балки являются эффективным вариантом для стальных конструкций. Вы также можете обратиться к другим типам балок, доступным на рынке. В зависимости от ваших требований к строительству, мы рекомендуем вам выбрать правильный тип стальной балки и построить безупречную конструкцию.
Рубрика: Стальные конструкции | Комментарии к записи Почему I-образные балки используются в стальных конструкциях
Почему I-образные балки используются в металлоконструкциях?
Двутавровая балка является наиболее часто используемой балкой в конструкциях из конструкционной стали. Дизайн и компоновка в равной степени способствуют созданию двутавровой балки, способной выдерживать различные тяжелые нагрузки. Из-за впечатляющей несущей способности двутавровые балки широко используются в строительстве, но что еще делает двутавровые балки такими уникальными и востребованными в процессах строительства металлоконструкций?
Конструкция двутавровой балки
Две горизонтальные плоскости, известные как полки, которые соединены одним вертикальным компонентом, образуют двутавровую балку, поскольку форма соединения создает заглавную букву «I» в поперечном сечении. В отличие от двутавровых балок, которые имеют аналогичную конструкцию, верхняя и нижняя полки двутавровой балки имеют наклон, в результате чего полки становятся тонкими снаружи и толстыми внутри.
Двутавровые балки не имеют наклона на верхней и нижней полках, что влияет на несущую способность. Двутавровые балки обычно изготавливаются из конструкционной стали, хотя для конкретных применений, таких как каркас, мосты и некоторые конструкции, могут использоваться стали с различными характеристиками. Двутавровые балки из-за минимальной площади поперечного сечения (известной как стенка) требуют наименьшего количества материала, но при этом достигают желаемой формы и функции для выполнения своих несущих обязанностей. Конструкция делает двутавровую балку способной изгибаться под нагрузкой, а не изгибаться. При изготовлении двутавровые балки состоят только из одного куска стального проката, что делает изготовление экономически выгодным решением.
Классификация двутавровых балок
Двутавровые балки классифицируются по материалам и размерам. Они бывают разного веса, размеров и толщины полотна (точки соединения). Строители рассмотрят потребности своего конкретного проекта и выберут двутавровую балку, которая соответствует необходимым им характеристикам, включая прогиб, вибрацию, изгиб, коробление и растяжение.
Двутавровые балки спроектированы так, чтобы противостоять изгибу, вибрации, деформации и отражению благодаря своей форме. Двутавровые балки обычно легкие и могут использоваться для пролетов почти 100 футов. При заказе двутавровых балок покупатели сообщают производителю размеры, необходимые для проекта.
Использование двутавровых балок в строительных проектах по производству металлоконструкций
Двутавровые балки обычно являются важными опорными фермами в металлоконструкциях. Двутавровые балки почти всегда используются при строительстве больших сооружений, таких как склады и большие здания. Поскольку двутавровая балка способна выдерживать огромные нагрузки, двутавровая балка из конструкционной стали может обеспечить целостность конструкции без необходимости использования многочисленных структурных опор, которые увеличат стоимость и время строительства проекта. Двутавровые балки экономичны, так как не требуют чрезмерного количества стали и имеют универсальное применение.