Балка двутавровая: размеры и вес, таблица

При вычислении массы 1 метра длины проката плотность стали в этих стандартах принята равной 7,85 г/см3 (7.85 кг/дм3 или 7850кг/м3).

Формула и способы расчета

При расчетах используются следующие значения: h — высота двутавра; b — ширина полки; S — толщина стенки; t — средняя толщина полки; R — радиус внутреннего закругления; r — радиус закругления полки. Справочная масса одного метра стального двутавра вычисляется при плотности материала равной 7850 кг/м³, для других марок стали вес вычисляется относительно справочной величины. Радиусы закруглений при реальном прокате двутавра не контролируются, их значения используются для расчетов справочных величин. Допускается отклонение по массе погонного метра согласно стандартам ~ +3/-5 %.

Для удобства пользователей, чтобы не вводить несколько различных величин необходимых для расчета веса по сложной формуле, составлены списки стандартизированных размеров балок согласно их типу. Эти же данные вы сможете найти в таблицах веса двутавровых балок. Формула вычисления для балок размеров не найденных в справочнике m = ro * b * 2t + s * (h — 2t).

Особенности двутаврового профиля

Двутавровая балка — разновидность сортового металлопроката. Профиль двутавра характерен Н-образной формой сечения. Такая конструкция используется для перераспределения нагрузки по вертикали и горизонтали. Двутавровые балки различные размеры и весовые категории.

Особенности двутаврового профиля

Для обозначения профилей введена специальная нумерация и маркировка, что облегчает выбор конструктивного элемента. Так как при выборе габаритов балки учитываются особенности возводимого объекта и расчетные нагрузки на конструкцию здания.

Особенности двутаврового профиля

Балки характеризуются устойчивостью к повышенным нагрузкам и отсутствию реакции на изменения во внешней среде.

Благодаря своим характеристикам двутавр широко используется при возведении каркасных зданий и сооружений.

Особенности двутаврового профиля

Помимо металлических двутавровых изделий существуют балки, выполненные из древесины, которые также имеют разнообразный размерный ряд. Использование деревянных профилей снижает нагрузку на основание, ускоряет процесс строительства и уменьшает расходы при устройстве фундамента.

Особенности двутаврового профиля

Какими бывают металлические двутавры

Двутавровые стальные балки подразделяются по нескольким параметрам:

  • размерам – высоте, толщине стенок и ширине вертикальных полок;
  • технологии изготовления – горячекатаные или составные (сварные);
  • очертаниям внутренних граней полок – прямые или наклонные;
  • по материалу – низколегированная или углеродистая сталь.

Горячекатаные изделия изготавливаются на прокатных станах, где металлический слиток после разогрева пропускают через вращающиеся валы, в результате чего происходит процесс пластической деформации заготовки с приданием ей требуемой формы. Такие двутавры не имеют швов и получаются максимально прочными, так как вертикальные полки представляют собой надежные ребра жесткости. Горячекатаные двутавры предназначаются для несущих конструкций, подвергающихся большим эксплуатационным нагрузкам.

Составные изделия получаются в результате приваривания двух металлических полос, служащих верхним и нижним поясом, к вертикальной стенке, или стойке. Балка получается единой, но не монолитной, что отражается на ее характеристиках. Нередко одну из полок приваривают к тавру, что делает полученную двутавровую балку несколько прочнее полностью сваренного профиля.

Вместо листового проката при изготовлении двутавра допускается использовать профильный металл.

Двутавровые балки с наклонными гранями вертикальных полок изготавливают по форме и размерам, указанным в ГОСТ 8239-89, а с прямыми – по сортаменту, определенному в ГОСТ 26020-83. Двутавры специальных видов рассматриваются в ГОСТ 19425-74. Согласно второму стандарту, металлические балки с параллельными очертаниями полочных граней имеют свое разделение:

  • нормальные (обычные);
  • с широкими вертикальными полками;
  • колонные (высота и ширина полки имеют практически одинаковые размеры);
  • дополнительные профилеразмеры.

Виды двутавров

Двутавровую балку можно найти в двух ее вариациях — горячекатаных и сварных. Каждый из этих двух видов предлагает свои преимущества и недостатки.

Рассмотрим каждую группу подробнее.

Горячекатаные двутавры

Когда нужно изготовить двутавр, самый простой способ это осуществить — воспользоваться станами горячей прокатки. При помощи заготовок, подвергая материал сдавливающему действию многочисленных валков, заготовка в итоге удлиняется, а затем приобретает узнаваемый Н-образный профиль.

Теперь рассмотрим преимущества и недостатки использования материала.

Преимущества

Недостатки

монолитность, так как балки не имеют соединительных сварных швов

на поверхности балки достаточно быстро остаются различные следы

их изготовление – относительно простое

ограниченный сортамент, ведущий к оговоренному ранее индивидуальному размеру и единичном производству, что увеличивает время ожидания

более высокие показатели жесткости и прочности, чем у обычных металлоконструкций

нет возможности удешевить материал по причине сочетания разных видов сталей.

Сварные двутавры

Технология производства сварных двутавров несколько отличается: из листовой заготовки требуемой толщины нарезаются полосы. Затем из них сваривается Н-образная конструкция необходимой конфигурации.

Сварочные швы должны быть тщательно проверены на предмет прочности и качества. Для этого они проходят ультразвуковой контроль, шлифуются, и изделие покрывается защитным слоем.

Сварным двутаврам отдают предпочтение, когда необходимо:

● получить чистую поверхность изделия;

● изготовить балки с разной шириной/толщиной, не прописанных в ГОСТах;

● использовать различные виды стали для определенных целей (придать особые свойства, уменьшение веса конструкции, а также для снижения стоимости).

ГОСТ 26020-— Двутавры стальные горячекатаные с параллельными гранями полок

Теоретическая масса 1 погонного метра балки по ГОСТ 8239-89

Наименование Размеры балки, мм Вес метра, кг Метров в тонне
h b s t
Балка 10 100 55 4,5 7,2
Балка 12 120 64 4,8 7,3
Балка 14 140 73 4,9 7,5
Балка 16 160 81 5 7,8
Балка 18 180 90 5,1 8,1
Балка 20 200 100 5,2 8,4
Балка 22 220 110 5,4 8,7
Балка 24 240 115 5,6 9,5
Балка 27 270 125 6 9,8
Балка 30 300 135 6,5 10,2 27.4
Балка 33 330 140 7 11,2 23.7
Балка 36 360 145 7,5 12,3
Балка 40 400 155 8,3 13
Балка 45 450 160 9 14,2
Балка 50 500 170 10 15,2
Балка 55 550 180 11 16,5 10.8
Балка 60 600 190 12 17,8

Особенности и преимущества

Изготавливают балку двутавр 20Б1 из углеродистой или низколегированной стали. Расход металла при одинаковой несущей способности в данном случае меньше, чем при производстве замкнутых профилей. Это обеспечивает экономичность подобного решения. Хранятся двутавтовые балки в пачках на складе, правила хранения устанавливаются ГОСТом.

К основным преимуществам профиля относятся:

  • возможность применения в различных сферах благодаря большому сортаменту;
  • различная размерность (от 10Б1 до 100Б1);
  • высокая скорость и простота монтажа двутавра 20 Б1;
  • легкосвариваемость;
  • низкая стоимость;
  • надежность;
  • простота транспортировки;
  • прочность.

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;

О двутаврах

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.

Вес балки двутавровой. Таблица.

Длинна стального двутавра варьируется от 4 до 15 метров. Их выпускают мерной, немерной и кратной меры длины.

Ниже приведены таблицы теоретического веса 1 погонного метра балки двутавровой.

Вес балки двутавровой. Таблица.

Двутавр (ГОСТ 8239-89)

Таблица 1

Теоретический вес 1 погонного метра балки двутавровой (ГОСТ 8239-89).

Вес балки двутавровой. Таблица.

Двутавр (ГОСТ 19425-74)

Таблица 2

Теоретический вес 1 погонного метра двутавровых балок с уклоном нижних полок (ГОСТ 19425-74)

Вес балки двутавровой. Таблица.

Двутавр (ГОСТ 26020-83)

Таблица 3

Теоретический вес 1 погонного метра «нормальных» двутавровых балок (ГОСТ 26020-83).

Вес балки двутавровой. Таблица.

Таблица 4

Теоретический вес 1 погонного метра «среднеполочных» двутавровых балок (ГОСТ 26020-83).

Таблица 5

Вес балки двутавровой. Таблица.

Теоретический вес 1 погонного метра «широкополочных» двутавровых балок (ГОСТ 26020-83).

Таблица 6

Теоретический вес 1 погонного метра «колонных» двутавровых балок (ГОСТ 26020-83).

Вес балки двутавровой. Таблица.

Таблица 7

Теоретический вес 1 погонного метра двутавровых балок (СТО АСЧМ 20-93).

Таблица 8

Вес балки двутавровой. Таблица.

Теоретический вес 1 погонного метра нестандартных двутавровых балок.

Инструкция к калькулятору

Обращаю ваше внимание, что в нецелых числах необходимо ставить точку, а не запятую, то есть, например, 5.7 м, а не 5,7. Также двутавр необходимо проверять на устойчивость (на заваливание от момента). Это можно сделать с помощью калькулятора, ссылка на который расположена выше (в списке «Калькуляторы по теме»). Если что-то не понятно, задавайте свои вопросы через форму комментариев, расположенную в самом низу. 

Исходные данные

Расчетная схема:

Длина пролета (L) — минимальное расстояние между двумя крайними опорами или длина консоли.

Расстояния (A и B) — расстояния от опор до мест приложения нагрузок. Для 3 схемы А равна длине консоли балки, опирающейся на 2 опоры.

Нормативная и расчетная нагрузки — нагрузки, на которые рассчитывается квадратная труба. Рассчитать их можно с помощью следующих материалов:

  • калькулятор по сбору нагрузок на балку перекрытия;
  • пример сбора нагрузок на балку перекрытия.

Fmax  — максимально возможный прогиб согласно таблицы E.1 СНиПа «Нагрузки и воздействия». Некоторые из них выписаны в таблицу 1.

Количество двутавров — этот показатель введен на случай, если балку перекрытия придется усилить еще такой же, положив ее рядом. То есть, если у вас одна балка, то указывается «один», если две рядом, то необходимо выбрать «две».

Расчетное сопротивление Ry — для каждой марки стали он свой. Наиболее распространенные значения приведены в таблице 2.

Размер двутавра — здесь следует выбрать профиль двутавра по тому или иному ГОСТу.

Результат

Wтреб — требуемый момент сопротивления профиля.

Fmax — максимальный прогиб в сантиметрах, в зависимости от указанных в исходных данных ограничениях.

Вес балки — масса одного погонного метра того или иного двутавра.

Расчет по прочности:

Wбалки — момент сопротивления выбранной трубы по ГОСТ 30245-2003. Если Wбалки > Wтреб, значит прочность балки обеспечена.

Запас — если в данной графе значение с минусом (-), то балка по прочности не проходит, а если с плюсом (+), то здесь показано, на какой процент балка имеет запас прочности.

Расчет по прогибу:

Fбалки — прогиб, возникающий у рассчитываемой балки под действием нормативной нагрузки. Здесь стоит отметить, что если он превышает допустимый Fmax,то это не значит, что двутавр сломается. Просто прогнутая балка может выглядеть некрасиво. Главное, чтобы выполнялось условие по прочности. 

Запас — то же самое, что и по отношению к моменту сопротивления.

Характеристики и вес балки двутавровой № 25

Профиль двутавровый № 25 применяется при строительстве гражданских и производственных объектов, для формирования несущих тяжелонагруженных конструкций, каркасов сооружений и пр. Изготавливается из нелегированного или низколегированного металла в различном исполнении. Вполне естественно, что размеры двутавра 25 в каждом варианте несколько отличаются.

25Б1 – нормальная двутавровая балка. Размеры двутавра 25б1 по высоте составляют 248 мм. Показатель ширины полки — 124 мм, толщины – 8 мм. Показатель толщины стенки равен 5 мм. Метровый профиль весит 21,3 кг.

Двутавровая балка № 25 изготавливается из нелегированного или низколегированного металла в различном исполнении

Характеристики и вес балки двутавровой № 25

25Ш1 – двутавровый профиль с широкими полками. Размеры двутавра 25ш1 таковы: высота профиля – 244 мм, его ширина – 175 мм. Перемычка имеет среднюю толщину 7 мм, а полка – 11 мм. Метровая балка двутавра № 25 весит 44,1 кг.

Таблица двутавровых балок № 25 другой модификации демонстрирует размерные характеристики изделия:

Вид профиля Ширина, мм Высота, мм Толщина полки, мм Толщина стенки, мм Вес 1 м длины, кг
25Б2 125 250 9 6 29,6
25К1 249 246 12 8 62,6
25К2 250 250 14 9 72,4