Двутавр

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Двутавровая балка в основании первого этажа строения.
Ibeam.svg

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[править | править код]

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 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[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/м3).


Вес рассчитывается по формуле:


• m = pх V, где p– это средняя плотность стали, V – объём двутавра.


Объём двутавра рассчитывается по формуле:


• V = FHх 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%.


Типы металлических двутавровых балок[править | править код]

Двутавровая эллиптическая балка инженера Кларка
Ржавая клёпаная стальная двутавровая балка

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 20см.

Помимо прочего, двутавровые балки бывают:

  • Нормальный - обозначение символом "Б"
  • Широкополочный - обозначение "Ш"
  • Колонный - обозначение буквой "К"

Деревянная двутавровая балка[править | править код]

Схема деревянной двутавровой балки

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[править | править код]

Ссылки[править | править код]

  • Таблица размеров двутавров согласно нормативов.
  • Таблица массы двутавров согласно нормативов.