Что такое балка в строительстве


виды, сечения, материал и маркировка

При строительстве промышленных и жилых сооружений немаловажную роль играет такая конструкция, как балка. Этот элемент является несущим на себе основные нагрузки здания в вертикальном направлении. Поэтому очень важным моментом в процессе возведения постройки является расчет и выбор этой строительной детали. От ее надежности, стойкости будет зависеть срок эксплуатации комплекса.

По способу крепления, строительная балка выступает в качестве горизонтального или наклонного бруса, чаще работающего на изгиб. Дополнительная важная функция горизонтальной балки — распределение рассредоточенной нагрузки при действии вертикально направленного момента силы. Именно эта направленность позволяет изделию значительно снизить давление на вертикальные конструкции (колонны, стойки) и прочно их укрепить.

Какие бывают виды балок?

Строительные балки, как и практически все материалы, используемые на стройках, классифицируются по различным видам, ориентированным на определённые работы.

Деревянные

В спектр балочных древесных изделий применяемых, соответственно, в деревянных постройках, попадают лаги, ригели, прогоны, перекладины, и другие элементы, составляющие каркас брускового или бревенчатого жилого загородного дома. При разделении этажей используют балки перекрытий. Для устройства крыши выстраивают балочный каркас, где применяют стропила. Главная функция деревянных балок, равномерное распределение нагрузки по плоскости верхнего покрытия (крыши). Качественные характеристики материала залог прочности и устойчивости сооружения.

Обязательно нужно помнить, что для поддержания прочности, деревянные изделия, в том числе и деревянная балка, должны быть обработаны специальными составами для защиты от горения и плесени.

Железобетонные

В строительстве, монтаж железобетона, например, на промышленных предприятиях, учитывает включение соответствующих изделий в устройство подкрановых балок, бетонных ригелей, устанавливаемых на колонны, под плиты перекрытия.

Железобетонные балки являются строительным элементом линейного типа. Выполненные из качественного бетона с расположенной внутри стальной арматурой для усиления, предназначены перераспределять нагрузку и повысить устойчивость основного конструктива.

Металлические

Металлоконструкции в строительстве включают горизонтальные и наклонные стальные балки, как важную часть жёсткого каркаса. Чаще это двутавровые балки с параллельными гранями. Основные их типы — широкие и колонные. Последние не предназначены для выдерживания повышенной нагрузки, поэтому при монтаже опорных частей, воспринимающих влияние основных действующих сил, используют широкополые балки. Применяются при устройстве подвесных путей, шахтных стволов и так далее.

Опоры

Сама балка ложится на опоры. В зависимости от конструктивных особенностей детали бывают:

  • разрезными: две опоры поддерживают строительный элемент между этажами, в кровле крыши или мостовыми пролетами;
  • неразрезными: несколько опор держат балку, прогиб в одном месте влияет на всю балочную нагрузку.

В зависимости от количества опорных связей данные элементы можно классифицировать на виды:

  • статически определимые: когда количество реакций связей равно числу независимых уравнений равновесия статики;
  • статически неопределимые: когда количество связей больше возможных уравнений статического равновесия.

Поперечное сечение как форма классифицирования

Стальные балки можно классифицировать по торцевому сечению. Подобная классификация в строительстве позволяет распределить соответствующие элементы в сортаменте металла и, таким образом, провести подбор изделий. Например:

  • Прямоугольное сечение. Соответствует применению в пролетах с небольшой длиной.
  • Сечение типа «L». Предназначено главным образом при возведении фасадов сооружений.
  • Сечение типа «Т». Принадлежит стандартным и двускатным тавровым балкам. Оптимально соответствуют проведению монтажа пролетов средней протяжённости.
  • Двутавровое сечение. Балки наделены повышенной устойчивостью и используются для пролётов большой длины. В свою очередь, двутавр может иметь параллельные грани полок. Параметры их разнятся в соответствии со стандартами и установленными ГОСТами.
  • Сечение типа «V». Такая строительная балка играет роль дополнительного изделия для усиления несущей конструкции.
  • Сечение типа «VT». Соответствует прогонам.

Выбор одного из этих видов зависит от назначения сооружения, сейсмоустойчивости региона, стоимости строительства.

Так, полые опоры обычно находят свое применение в легких постройках гаража, небольшого магазина, маленького навеса.

Цельные брусы вполне подойдут для перекрытий на чердаке простого деревянного домика. Различные «тавровые варианты» предназначены для более серьезных нагрузок в многоэтажных домах, производственных постройках. Двутавровые формы на крупных стройках самые популярные, так как они отлично справляются с нагрузкой на изгиб в кровельных конструкциях. Для придания им наибольшей прочности производят такие балки с толстой стенкой, с внутренними гранями под уклоном или параллельно.

А вот трапецеидальные горизонтальные опоры являются самыми крепкими и дорогостоящими.

Из какого материала и как изготавливаются балки?

Для строительных работ используются перекрытия, которые различаются по материалу и виду изготовления:

  • Деревянные. Делятся на цельнобрусовые и комбинированные (склеенные из ДВП, фанеры и дерева).
  • Металлические. Бывают трех классификаций: выполнены способом горячего литья уже готовой формы, сваркой отдельных частей и особые кровли из легких металлов для спортивных, концертных и выставочных сооружений.
  • Железобетонные. Производятся либо в промышленных условиях с непременной вставкой арматуры, либо способом литья сразу на строительной платформе.

Нюансы при расчете балки на прочность

Расчёт прочности балки на изгиб означает определение данных по массе пригодной для балочной конструкции. При этом не допускается проявление каких-либо разрушающих деформаций, таких, как трещины.

Главные факторы, которые учитываются при расчёте на изгиб уже в более подробной форме рассмотрены выше. Выделяя основные моменты, получают следующие характеризующие данные:

  • Длина балки. Изменение её в меньшую сторону повышает устойчивость, и способность выдерживать повышенные нагрузки.
  • Материал изготовления. Самым крепким считается сталь. Далее, следует железобетон и замыкает цепочку древесина.
  • Поперечное сечение. Расчёт площади сечения даёт понимание того какая строительная балка пригодна для проведения тех или иных работ.
  • Способ крепления в несущих конструкциях. Этот пункт тесно связан с предыдущим. Наиболее прочное закрепление проводится при монтаже двутавровых балок.

Важные рекомендации, которые стоит учитывать, выбирая балки

Повторно можно заявить, что балка в строительстве, это один из главных элементов сооружения. Основной фактор при отборе балок для несущих элементов – значение максимальной нагрузки при влиянии вертикально направленных поперечных сил.

В районах, где присутствуют нестабильные климатические условия и высокая степень движения грунта, представляющая сейсмологическую опасность, расчет работы поперечных горизонтальных сил обязателен.

Для облегчения подбора данных, чтобы впоследствии сделать заявку, балки распределены по буквенным маркировкам: Б, Ш, К. Соответственно:

  • Б – стандартные.
  • Ш – широкополочные.
  • К – колонные двутавровые балки.

Следовать рекомендациям необходимо для гарантии конструкциям долговечности и надёжности при возведении зданий.

Что такое балка в строительстве

Технологии современного строительства промышленных зданий и жилых домов сегодня, как и ранее в числе конструктивных элементов сооружений используют различного рода конструкции, объединяемых одним названием – балка. По своему назначению этот элемент здания предназначен для выполнения роли несущего механизма. Располагаемый на двух или нескольких опорах здания такой элемент принимает на себя нагрузку и позволяет создавать межэтажные перекрытия, соединять пролеты, является одним из основных элементов кровельной конструкции здания.

Традиционно при возведении строений используются балки, соответствующие типу и назначению зданий, и поэтому существуют различные виды классификаций этих элементов. Чаще всего классификация проводится по виду, назначению, форме и материалу этого конструктивного элемента.

Общие сведения об устройстве и назначении

В строительстве балки классифицируются, прежде всего, в зависимости от того на какое количество опор она ложится:

  • «разрезная» – применяется для устройства пролета между двумя опорами, чаще всего такие конструкции используются для межэтажных перекрытий, устройства кровли, мостовых сооружений;
  • «неразрезная», или «многопролетная» соединяет несколько точек, на которые ложится элемент, и конструкция имеет многопролетный вид.

Конструктивно простейшая балка, применяемая в малоэтажном каркасно-щитовом домостроении для устройства чердачного перекрытия, представляет собой цельный брус прямоугольной формы, но для более требовательных сооружений, чем простой дачный домик требуются несколько иные по форме элементы способные выдерживать большие нагрузки:

  • тавровые;
  • двутавровые;
  • швеллер;
  • прямоугольная форма.

Кроме того, особые требования предъявляются и к материалам конструкций:

  • железобетонные;
  • стальные элементы;
  • ригели из легких металлов и сплавов;
  • деревянные конструкции.

Наиболее востребованными в строительстве, при возведении крыш промышленных объектов, применяются профили тавровой или двутавровой формы, они здесь являются основными элементами конструкций кровли. Это связано с тем, что такая форма наиболее эффективно работает при нагрузках на изгиб.

Двутавровые – по своей форме поперечного сечения напоминают букву «Н». Каждый элемент, имеет свое название – вертикальные части такой буквы «Н» называются полки, а соединяющая их черточка именуется стенкой. Благодаря такой форме, профиль способен выдерживать большие нагрузки, чем прямоугольный, по сечению материал. Кроме того, двутавровые конструкции позволяют применять дополнительные методы повышения прочности конструкции:

  • для наиболее ответственных участков кровли применяются двутавровые профили с утолщенной стенкой;
  • для второстепенных участков применяются ригели, внутренние грани полок, которых параллельны друг другу;
  • для повышения жесткости конструкции используются профили с уклоном на внутренних гранях.

Материалы и технологии изготовления элементов перекрытия

В зависимости от назначения здания, технологии его строительства и условий его последующей эксплуатации кровли, балки классифицируются как по типу используемого материала, так и способа изготовления готового элемента:

  1. Железобетонные конструкции:
  • изготавливаются методом монолитной отливки формы с обязательным использованием арматурного каркаса в заводских условиях, как правило,   это тавровые профили, сложной рамной конструкции;
  • монолитные конструкции – производятся методом отливки формы непосредственно на строительной площадке при возведении зданий по монолитно-каркасной технологии.
  1. Металлические:
  • металлические элементы, выполненные способом горячей прокатки металла готовой формы;
  • специальные виды изделий из отдельных элементов, соединенных при помощи сварки;
  • изделия из легких сплавов для особых видов кровли – стадионов, концертных залов, выставочных комплексов.
  1. Деревянные:
  • из цельного бруса различного размера;
  • составные ригели, выполненные из отдельных частей, соединенных между собой клеевым способом с использованием, как натурального дерева, так и материалов на основе древесины – фанеры, древесноволокнистых плит.

Классификация и маркировка стальных элементов

Классификация конструкций из стали проводится и имеет свой буквенно-цифровой шифр. Такое кодирование позволяет проводить необходимую классификацию и учитывать нужные по параметрам элементы в строительстве еще на этапе разработки проектно-сметной документации.

Основой для такого вида классификации являются официально утвержденные государственные стандарты и технические условия, по которым классифицируются все виды балок, независимо от материала изготовления или производителя.

Так, в маркировке стальных двутавровых профилей, кроме указания их размеров, а высота может быть от 100 мм до 1000, указывается и буквенный шифр, в котором указывается, например, размеры граней полок:

  • «Б» — означает, что изделие имеет нормальную ширину параллельных граней;
  • «Ш» — указывает, что полки имеют увеличенную ширину и относятся по классификации к «широкополочным» выдам продукции;
  • «К» — говорит, что такой профиль может быть использован в качестве колонной опоры.

Использование деревянных элементов в различных кровельных конструкциях

В малоэтажном домостроении при возведении кровли балки используются в качестве различных по назначению и размерам элементов:

  • перекрытия чердачного этажа;
  • стропил;
  • подпорок, соединительных и прочих частей стропильной конструкции;
  • коньковой части кровли;
  • каркаса опорной стенки мансарды.

Наиболее подходящими для выполнения таких функций являются двутавровые клееные деревянные элементы, обладающие большой прочностью, способные выдерживать большие нагрузки и имеющие небольшой вес по сравнению с пиломатериалами из цельного дерева. Особенностью всех видов деревянных конструкций, применяемых при возведении кровли здания, является использование пиломатериалов хвойных пород для устройства стропил, распорок, каркаса перегородок и твердых пород дерева для устройства перекрытия чердачного этажа.

Что еще почитать по теме?

Автор статьи:

Сергей Новожилов - эксперт по кровельным материалам с 9-летним опытом практической работы в области инженерных решений в строительстве.

Понравилась статья? Поделись с друзьями в социальных сетях:

Facebook

Twitter

Вконтакте

Одноклассники

Google+

основные виды, рекомендации по использованию

Балка представляет собой составной линейный элемент несущей конструкции, имеющий минимум  две точки опоры (опирается на оба конца) и работающий на изгиб. Использование балки направлено в первую очередь на распределение весовой нагрузки всей конструкции. Наиболее часто применяется горизонтальное использование балки, которая компенсирует вертикальную поперечную нагрузку. А само весовое давление балки компенсируется вертикальными элементами, горизонтальная поверхность которых является точкой опоры для балки. Последующая компенсация приходится на опоры конструкции, если отсутствуют дополнительные промежуточные элементы. Таким образом, взаимокомпенсация весовых нагрузок позволяет обеспечить устойчивость и надежность всей конструкции.

Виды балок в строительстве

На фото: балки двутавровые в устройстве кровли

Существует большое количество официальных классификаторов элементов строительных конструкций. Ниже будет представлены две наиболее объективные классификационные схемы.

Классификация строительных балок по виду материала

  • Стальная балка представляет собой поперечный или продольный элемент несущей конструкции, выполненный из специальной, углеродистой или низколегированной стали методом горячего или холодного металлопроката. Главное достоинство стальных балок: оптимальная степень прочности при работе на изгиб. Применяются при возведении конструкции, предполагающей повышенную весовую нагрузку или высокую степень опасности: подвесные пути, шахтные стволы и так далее.

На фото: стальная двутавровая балка

  • Железобетонная балка представляет собой строительный элемент линейного типа, применяемый в несущей конструкции с целью перераспределения веса и повышения устойчивости всей конструкции и состоящий из композиционного материала: бетонная матрица, усиленная стальной арматурой. Железобетонные балки являются более дешевым аналогом стальных балок и применяются на объектах со стандартной весовой нагрузкой: жилищное строительство, возведение зданий промышленного типа.

На фото: железобетонная балка для возведения моста

  • Деревянная балка представляет собой элемент несущей деревянной или иной облегченный конструкции, выполненный из древесины. Широко применяется для возведения жилых и хозяйственных сооружения из дерева.

На фото: деревянная балка в устройстве перекрытия

Классификация строительных балок по типу торцевого сечения

  • Сечение прямоугольного типа. Целесообразно в использовании в пролетах с малой длиной.
  • Сечение «L»-типа. Применение целесообразно при конструировании фасадов сооружений.
  • Стандартные и двускатные тавровые балки (сечение «T»-типа). Оптимально подходят для пролетов средней длины. В
  • Балка двутавровая. Имеют повышенную устойчивость и используются для длинных пролетов.
  • Сечение «V»-типа. Используются в качестве дополнительного элемента для усиления несущей конструкции.
  • Сечение «VT»-типа. Использование в качестве прогонов.

Двутавровые балки в свою очередь делятся на подкатегории:

  • Балка двутавровая с параллельными гранями полок. Стандарты и размеры представлены ГОСТом 26020-83.
  • Стандартная двутавровая балка с углом наклона граней полок от 6 до 12%. Стандарты и размеры представлены ГОСТом 8239-89.
  • Специальная двутавровая балка, стандарты и размеры представлены ГОСТом 19425-74. Делятся на два подтипа с маркировкой: «M» — двутавровая балка имеет угол наклона граней до 12%; «C» — двутавровая балка имеет угол наклона граней до 16%.

Отдельно необходимо рассмотреть такой элемент несущей конструкции, как ригель (иногда имеет наименование: ригельная балка). Ригель в подавляющем большинстве случаев бывает железобетонным и в отличие от стандартной балки является неотъемлемым элементом рамы (балка – это самостоятельный элемент конструкции). Ригель широко используется при устройстве опалубки.

Расчет прочности балки при работе на изгиб

Для расчета прочности балки на прогиб (то есть определение веса, который данный элемент несущей конструкции способен выдерживать без появления деформаций и иных ведущих к разрушению конструкции факторов) требуется учитывать целый ряд факторов, основными из которых являются:

  • Длина балки. Чем короче балка, тем большую нагрузку она способна выдержать.
  • Материал, из которого изготовлена балка. Сталь является наиболее прочным материалом.
  • Поперечное сечение балки (площадь и форма). Чем больше площадь, тем больше допустима нагрузка на изгиб.
  • Способ закрепления балки в несущей конструкции. Во многом зависит от формы сечения. Балка двутавровая крепится наиболее прочно.

Для расчета максимальной нагрузки на изгиб используют формулы сопромата. Для упрощения процесса можно использовать онлайн-калькулятор, позволяющий получить достаточно точное значение на основании введенных данных.

Рекомендации при выборе строительных балок и возведении конструкций

  • Основным фактором при выборе балки для возведения несущей конструкции является расчет веса максимальной нагрузки при воздействии поперечных вертикальных сил. Однако, в районах с нестабильными климатическими условиями и высокой степенью сейсмологической опасности необходимо произвести расчет действия поперечных горизонтальных сил.
  • Профили двутавра могут иметь в маркировке следующие буквы: Б, Ш, К. Расшифровка: Б – стандартная, Ш – широкополочная и К – колонная двутавровая балка соответственно.

Выбрать оптимальные профили балки при строительстве – обеспечить долговечность и надежность конструкции!

Виды балок - определение и секреты их выбора от А до Я

Виды балок – основные критерии классификации

Итак, основной параметр выбора заключается в том, что необходимо определиться с какой целью будет использоваться балка. Если это практическое назначение, то при подборе необходимо руководствоваться проектно-сметной документацией, в которой рассчитаны несущая способность, все эксплуатационные характеристики, включая такие как:

  • общая длина;
  • форма и площадь поперечного сечения;
  • материал изготовления;
  • способ монтажа (они отличаются).

Это и есть основные критерии выбора. Если балка используется в декоративных целях, то ориентироваться следует на дизайн-проект отдельно взятого помещения или объекта в целом. В таком случае значение имеют больше габариты и декоративные свойства, соответствие выбранному стилю дизайна интерьера и поставленным задачам, например, таким как зонирование помещений, размещение коммуникаций, элементов локального и общего освещения.

Особенности выбора

  1. Длина выбирается исходя из расстояния между крайними опорами с учетом способа монтажа (балка может опираться как на две опоры, так и на несколько, либо не иметь опор в подвесных конструкциях, но тут разговор уже больше о других элементах).
  2. Площадь поперечного сечения выбирается либо путем расчета нагрузок при практическом применении, либо с учетом задач, реализуемых при декоративном использовании.
  3. Форма сечения встречается различная, в преобладающем числе случаев квадратная, прямоугольная, классическая круглая, реже трапециевидная, бывает еще многогранной и сложной (о фасонном металлопрокате еще поговорим).

Что касается материала изготовления, то вариантов существует множество:

  • металлы и сплавы, очень широко используются металлические балки перекрытия;
  • железобетон, как правило, сборные, реже монолитные железобетонные балки;
  • древесина, различные породы дерева, классический строительный материал, который применяется уже тысячи лет.

Декоративные фальш-балки изготавливаются, как правило, либо из древесины, либо из полимерных материалов (пенополиуретана, пенополистирола, в народе используется термин «пенопласт»). Относительно их декоративных эффектов. Имеет значение то, поверхность какого материала воспроизводится. Очень часто это фальш-балки с имитацией под определенную породу дерева либо под покраску, есть и другие варианты.

Что такое металлическая балка в строительстве простыми словами

Строительство зданий и сооружений любого назначения не обходится без основных элементов. Металлическая балка является главной составляющей при возведении зданий. Данная металлоконструкция имеет достаточно широкую область применения. Она обеспечивает надежную опору. Качественно подобранные элементы позволяют значительно увеличить срок эксплуатации будущего сооружения.

В этой статье мы поговорим о том, что такое балка в строительстве, какие они бывают, а также рассмотрим основные области применения.

Что такое металлическая балка

Балка представляет собой металлическую конструкцию, которая предназначена для увеличения показателей прочности и устойчивости различных строительных объектов. Для их производства в основном используется сталь с различными добавками, которые увеличивают сопротивление металла при изгибе.

Изготавливаются различные виды металлоконструкции. Балка равномерно распределяет нагрузку по всей своей поверхности. Основное конструктивное назначение данного элемента – это надежная опора. В большинстве случаев из стальных балок делают перекрытия этажей и кровли зданий.

banner-dvutavr

Как изготавливается металлическая балка

Любая балка состоит из стенок и полок, которые соединяются специальными стыковыми швами. В зависимости от разновидности их конструкция может отличаться. Стыковые швы выполняются при помощи сварки. Производством занимаются на оборудованных предприятиях, где имеются все необходимые станки и приспособления. Процесс изготовления выполняется в несколько технологических этапов согласно ГОСТу.

liniya-proizvodstva-metallicheskoi-balkiЛиния производства металлической балки

Для каждого вида имеется свой ГОСТ, которые регламентирует все основные показатели и характеристики. Есть ряд определенных параметров, которые строго контролируются и проверяются у готовой продукции:

  • Вес готового изделия;
  • Площадь специального поперечного сечения;
  • Конкретная высота и ширина готовой продукции;
  • Радиус закруглений после сварки, которые располагаются внутри;
  • Угол наклона граней, которые располагаются на внутренней поверхности.

В зависимости от основной площади поперечного сечения стальная балка имеет несколько групп. Группы маркируются цифрами от 10 до 60. Для каждого типа металлопроката будут свои показатели и характеристики, которые необходимо строго соблюдать. Если какой-то из этих параметров будет выше или ниже даже на минимальное значение, то готовая стальная балка потеряет свою первоначальную прочность. Использование такого металлопроката может привести к плачевным последствиям. Поэтому данные показатели строго проверяются на заводе изготовителе.


Например, максимальная площадь сечения двутавра составляет 138 квадратных сантиметров. В этом случае его высота будет достигать 600 миллиметров, а вес порядка 108 килограмм на каждый погонный метр. Продукция выпускается строго определенной длинны (от 4 до 12 метров). Длина изделия напрямую зависит от площади поперечного сечения. С увеличением показателя площади будет увеличиваться и длина.


В соответствии с ГОСТ 8239-89 можно изготавливать металлические балки любого другого размера, которые не прописан в самом ГОСТе. Для этого необходимо выполнить дополнительные расчеты, чтобы получить точные характеристики основных параметров под индивидуальные размеры. Этим занимаются профессиональные инженеры на предприятии. При расчетах учитывается множество других параметров. Например, показатель допустимой погрешности, момент сопротивления и момент инерции. На основании полученных параметров делаются подробные чертежи, по которым в дальнейшем и изготавливается металлоконструкция нужного размера.

oborudovanie-dlya-svarki-dvutavra

3 основные разновидности стальной балки

Существуют различные варианты классификации, но самый распространенный вариант – это разделение по форме. Можно выделить три основные разновидности стальных балок, которые применяются в современном строительстве:

  • Тавровые. Это металлопрокат с основным сечение в виде буквы «Т»;
  • Двутавровые. Данная металлоконструкция имеет сечение в виде буквы «H». В результате того, что у изделия имеется дополнительная полка с противоположной стороны, оно становится более жестким, а соответственно и более прочным;
  • Швеллер. В сечении имеет букву «П». Данная продукция более универсальна и имеет множество областей применения в промышленности.

При возведении жилых и нежилых помещений чаще всего используются двутавровые балки. Они имеют большую жесткость, прочность и очень стойки к всевозможным изгибающим нагрузкам.

chto-takoe-metallicheskaya-balka-karkas-iz-dvutavrovoi-metallicheskoi-balkiКаркас из двутавровой металлической балки

В строительстве применяются и другие разновидности балок. Например, деревянные и алюминиевые. Они имеют более узкую область применения, поэтому не так распространены, как стальные двутавры.

Главные особенности двутавра

Металлическая балка двутаврового типа имеет своеобразное сечение в виде буквы «H». Основными составляющими частями являются верхняя и нижняя полка, а между ними располагается стенка. В дословном переводе латинское слово «taurus» переводится как «бык». Поэтому многие называют данное изделие «двурогим».

Для производства используется две разновидности стали (углеродистая или некоторые марки низколегированной). Благодаря своей форме металлопрокат способен спокойно переносить достаточно большие нагрузки различного типа, включая изгибающие нагрузки.

Балка имеет несколько базовых разновидностей в зависимости от главного назначения и области применения. Полки могут быть как параллельными друг другу, так и с определенным наклоном. Параллельные полки получили большее распространение. Они в свою очередь тоже имеют несколько групп, которые обозначаются буквами русского алфавита:

  • «К» — основная область применения это строительство опор и колон;
  • «У» — данная продукция имеет достаточно зауженные полки;
  • «Д» — полки средней длины;
  • «Ш» — достаточно широкие полки, которые выдерживают дополнительные нагрузки.

7 областей применения

Имеется семь основных областей применения двутавра:

  • Укрепление кровли жилых и промышленных зданий. Это самая распространенная сфера применения;
  • Перекрытия между этажами зданий;
  • Всевозможные колонны и опоры у промышленных помещений и архитектурных сооружений;
  • Металлические фермы и каркасы для ангаров; ⇓

chto-takoe-metallicheskaya-balka-karkas-iz-dvutavrovoi-metallicheskoi-balki 1

  • Шахтовые стволы;
  • Изготовление железнодорожных вагонов различного размера и формы;
  • Мосты, крановые эстакады и ряд других строительных объектов индивидуального назначения.

Базовые преимущества и недостатки

Металлопрокат стальной двутавровый, как и любая металлическая продукция имеет свои преимущества и недостатки, которые необходимо знать, прежде чем использовать ее в строительной отрасли.

kontrol-kachestva-balokКонтроль качества двутавровой балки

Главные преимущества – это надежность и высокие показатели прочностных характеристик. Все это достигается благодаря специфическому сечению и прочной стали. Данное изделие равномерно распределяет все воздействующие на нее силы. Нет концентрации сил в одном месте, соответственно металл не устает и срок его эксплуатации значительно увеличивается. Все это позволяет использовать металлопрокат при строительстве крупных (многоэтажных) объектов с большими нагрузками.

Кроме этих главных показателей можно выделить следующие преимущества:

  • Относительно небольшой вес. Специальная форма сечения не требует достаточно большого количества металла для производства, поэтому вес готовой продукции небольшой. Вес никак не влияет на прочностные характеристики;
  • Высокая экономичность. Двутавр обладает высокой жесткостью, что позволяет использовать его для укрепления колонн и опор без дополнительных армирующих элементов. Если для укрепления использовалась обычная арматура, то пришлось бы значительно потратиться на покупку необходимо объема;
  • Хорошая устойчивость к сжатию и изгибающим нагрузкам. Это позволяет использовать балки в местах с повышенной вибрацией и другими видами колебаний. Например, при возведении мостов различного назначения;
  • Легко сваривается. Благодаря этому значительно повышается скорость монтажа строительных конструкций;
  • Все характеристики и геометрические показатели не меняются со временем. Металлопрокат настолько прочный, что даже под воздействием больших сил не деформируется, а соответственно все характеристики сохраняются;
  • Удобная транспортировка. Форма в виде буквы «H» позволяет более компактно укладывать двутавр в автотранспорт. Это значительно сокращает расходы на доставку и транспортировку.

transportirovka-metallicheskoi-balki

Необходимо знать

У двутавровой балки имеется и ряд недостатков, которые тоже необходимо знать и учитывать:

  • Низкие показатели огнеупорности. Если в помещении или архитектурном сооружении произойдет пожар, то прочностные характеристики изделия значительно понизятся, что не позволит эксплуатировать его далее;
  • Подвергается воздействию коррозии. Для производства применяется низколегированная или углеродистая сталь нескольких марок, а она очень подвержена разрушению от коррозии. Поэтому использование балок данного типа в условия высокой влажности не рекомендуется. Если использовать все же приходится, то необходимо дополнительно обработать поверхности специальным защитным средством;
  • Нельзя использовать при строительстве зданий с очень большими пролетами. Если не будет дополнительных опор, то основные несущие способности на порядок уменьшатся;
  • Плохая устойчивость к скручивающим силам.

banner-dvutavr-konec

Если нужна металлическая балка — обращайтесь! Мы предоставляем все сертификаты качества, а также можете почитать отзывы наших покупателей.

Всего Вам доброго!

Металлические балки в строительстве: виды и применение

Балки стальные относятся к категории сортового металлопроката и пользуются большим спросом в строительной отрасли. Основной сферой применения балок из стали является создание металлических каркасов и больших пролетных конструкций при возведении объектов промышленного назначения.

Благодаря конструкционным особенностям изделия его использование позволяет уменьшить вес сооружения без потери прочности и устойчивости. Наибольшим преимуществом при использовании балок является снижение общей нагрузки на основание сооружения или попросту говоря фундамент. Не требуется усиления фундамента и несущих элементов здания, что в целом положительно сказывается на окончательной стоимости строительства.

Классификация балок

Металлическая балка представляет собой стальной профиль сложной формы. Поперечное сечение двутавра напоминает букву Н, а Т-образное сечение характерно для тавровых балок. Выбор типа изделия зависит от поставленной задачи и технических требований проекта. Сортовой металлопрокат данной категории классифицируется по следующим параметрам:

  • Способ изготовления. Стальные балки бывают сварными и горячекатаными. Первый тип получают путем сваривания при помощи автоматического электросварного оборудования отдельных элементов в единую конструкцию. Горячекатаные профили изготавливают из металлических заготовок путем прокатки на специальных прокатных станах.
  • Назначение изделия. В зависимости от типа двутавровые балки делятся на нормальные, широкополочные, колонные. При этом учитывается вид и высота стенок. Например, балка 40К1 — это колонный двутавр первой степени прочности высотой 400 мм.
  • Геометрические параметры. Металлургической промышленностью выпускаются двутавровые профили высотой от 10 см до 100 см при ширине полок от 40 мм до 55 см. Стандартная длина стальной балки варьируется от 6 до 24 м, по желанию заказчика производители нарезают профиль на отрезки нужной длины.
  • Марка и тип используемой стали. Материалом для производства тавров и двутавров служит углеродистая легированная сталь конструкционных марок.

    Легирование стали марганцем, никелем, кремнием и хромом позволяет получить сплавы с заданными техническими и механическими характеристиками.

Сфера применения

Как уже стало понятно, основным назначением металлической балки является прием и равномерное распределение нагрузки на несущие элементы конструкции. Согласно строительной практике и теории сопротивления металлов балки с Н-образной и Т-образной формой сечения обладают гораздо большей жесткостью и прочностью чем стальные профили с прямоугольным, квадратным и круглым сечением.

 

 

Металлический каркас, созданный с помощью тавровой или двутавровой балки, имеет жесткую структуру, обладает высокой механической прочностью и устойчивостью к внешним воздействиям. Дополнительные ребра жесткости позволяют сооружениям в течение долгого времени выдерживать колоссальные статические и динамические нагрузки.

Основные области применения металлоизделия:

  • Строительство ангаров, производственных цехов, складских помещений, торгово-развлекательных центров;
  • Возведение высотных объектов и малоэтажных зданий, выполнение кровельных работ, усиление межэтажных перекрытий и колонн;
  • Довольно новым направлением считается возведение жилых зданий, в основании которых лежит металлический каркас;
  • Строительство подвесных путей и крановых эстакад в производственных цехах и на строительных площадках;
  • Армирование стволов шахт, сводов подземных тоннелей;
  • Строительство мостов и эстакад.

 

Немаловажным фактором при проектировании здания является правильность расчетов и верный подбор материалов. Независимо от марки стали, формы сечения и типа балки расчеты выполняются по следующей схеме. Первым делом составляется расчетная схема с определением внутренних усилий. На основании результатов расчетов подбирается металлоизделие с оптимальными геометрическими параметрами и техническими характеристиками. Такой подход обеспечивает максимальную прочность и устойчивость конструкции при минимальных затратах. Именно по этой причине мы настоятельно рекомендуем обращаться за профессиональной помощью при необходимости возведения, даже казалось бы несложного навеса для автомобиля, не говоря уже о более серьезных конструкциях.

Что такое балочная конструкция? (с иллюстрациями)

Конструкция балки - это как способ соединения несущих балок, так и методы использования этих балок для создания конструкций. Несмотря на то, что существует несколько различных типов балок, почти все конструкционные балки изготавливаются из дерева, стали или их комбинации. Двумя наиболее распространенными формами балок являются длинные прямоугольные коробки, распространенные для дерева и композитных материалов, и формы в форме буквы «I», характерные для конструкции из стальных балок.

Стальной двутавр.

С первых дней строительства дерево было обычным материалом для изготовления балок. Древесина - самый распространенный материал, используемый при строительстве жилых домов. Есть несколько типов деревянных балок, но они делятся на несколько категорий.

Хорошо видны балки на мемориальном мосту Майка О'Каллагана и Пэта Тиллмана, который был построен рядом с плотиной Гувера.

Стандартные деревянные опорные балки - это вертикальные балки, используемые в основном в домах. Эти балки представляют собой толстые прямоугольные деревянные бруски, которые поддерживают основную структуру дома. Их можно найти в углах зданий и в центре дома внутри стен, часто возле дверных проемов. Многие дома, особенно старые, имеют опорные балки в подвале, поддерживающие всю конструкцию.

Балки перекрытия - еще одна распространенная деревянная опорная балка. Эти балки горизонтальные и находятся в перекрытиях и потолках домов. Это помогает распределить вес конструкции над ней, уменьшая нагрузку на любую часть дома. Их также часто можно увидеть в подвалах старых домов; они часто намного тоньше, чем ширина, в отличие от горизонтальных балок, которые обычно имеют одинаковый размер.

Конструкция из деревянных брусов выполняется одним из четырех способов. В старых домах часто встречается грубая древесина; это настоящие деревья, которые были вырезаны по форме балки и использовались как есть. Современные балки обычно разрезаются и обрабатываются на заводе. Деревянные балки - это просто обработанный пиломатериал без дополнительных доработок.Эти балки в основном такие же, как и старые черновые, только в более новой форме.

Композитные или многослойные балки состоят из нескольких балок меньшего размера, сжатых вместе в одну балку. Эти балки прочнее и долговечнее стандартных деревянных балок. Балки, армированные сталью, обычно имеют стальной сердечник в середине и / или серию металлических лент, обернутых снаружи.Они распространены в зданиях с очень тяжелым или интенсивным движением.

Конструкция стальной балки вращается вокруг двух типов балок - вертикальной круглой балки и двутавровой балки. Вертикальные круглые балки используются в качестве аварийной опоры балок в ситуации, когда здание может обрушиться. Этих балок не было при постройке здания; они добавляются позже.

Двутавровая балка имеет две плоские поверхности, соединенные другой плоской поверхностью, что придает ей форму буквы «I» или «H». Эти балки используются в больших конструкциях, поскольку сталь может удерживать гораздо больше, чем древесина. В отличие от деревянных балок, в конструкции балок с двутавровыми балками очень мало изменений. Независимо от того, находятся ли они в стене, полу или фундаменте конструкции, они сделаны одинаково.

Для изготовления балок можно использовать стальные балки. .

Луч | архитектура | Britannica

Балка , в инженерии, первоначально представляла собой твердый кусок древесины, например балку дома, плуга, ткацкого станка или весов. В строительстве балка представляет собой горизонтальный элемент, охватывающий проем и несущий нагрузку, которая может быть кирпичной или каменной стеной над проемом, и в этом случае балку часто называют перемычкой ( см. система стоек и перемычек). . Нагрузкой может быть пол или крыша в здании, и в этом случае балка называется балкой перекрытия или балкой крыши.В настиле моста слегка нагруженные продольные балки являются стрингерами; более тяжелые поперечные элементы называются балками перекрытия.

стальная балка

Строитель перемещает стальную балку на рабочем месте.

© prism68 / Shutterstock.com

Подробнее по этой теме

Механика твердого тела: балки, колонны, пластины и оболочки

1700-е и начало 1800-х годов были продуктивным периодом, когда была развита механика простых упругих структурных элементов - хорошо...

Большие балки, несущие перпендикулярные им концы других балок, обычно называют балками. Металлические балки могут быть цельными катаными кусками или, для обеспечения большей жесткости и более длинных пролетов, могут быть построены в форме буквы I путем клепки или сварки пластин и уголков. Также широко используются бетонные фермы.

Балки могут быть из дерева, стали или других металлов, армированного или предварительно напряженного бетона, пластмассы и даже из кирпичной кладки со стальными стержнями в связке между кирпичами.Для снижения веса металлические балки имеют двутавровую или другую форму, имеющую тонкую вертикальную стенку и более толстые горизонтальные полки, где возникает большая часть деформации. См. Также консоль .

.

Что такое балка плинтуса? Его назначение, применение и конструкция

Что такое цокольная балка и ее назначение в здании?

Цокольная балка - это железобетонная балка, сооружаемая между стеной и ее фундаментом. Цокольная балка предназначена для предотвращения расширения или распространения трещин от фундамента в стену выше, когда фундамент подвергается оседанию. Цокольные балки распределяют нагрузку стены по фундаменту равномерно.

Фиг.1: Цоколь

Применение цоколей

  • В зонах, подверженных землетрясениям, необходимо предусмотреть балку цоколя.
  • Строительство балки цоколя над естественным грунтом - еще одно применение балки этого типа.

Рис.2: Применение цоколя

Прочность бетона, подходящая для конструкции балки цоколя

Прочность бетона цоколя должна быть не менее 20 МПа.Если бетон смешивается вручную, то в смесь нужно добавить еще 20% цемента. На рисунке 3 показано размещение бетонной подготовки цокольной балки.

Рис.3: Приготовление и укладка бетонной смеси для конструкции цоколя

Минимальный размер балки цоколя

Минимальная глубина балки цоколя составляет 20 см, при этом ее ширина должна соответствовать ширине окончательного ряда фундамента.

Опалубка для балки цоколя

Опалубка, используемая для строительства балки цоколя, должна быть правильно установлена ​​и надежно закреплена перед укладкой бетона, как показано на Рисунке 4.Бетон должен быть достаточно уплотнен, чтобы предотвратить попадание агрессивных элементов на стальные стержни.

Рис.4: Опалубка балки цоколя завершена

Стальные стержни, используемые для цоколя

Рекомендуется предусмотреть два стержня диаметром не менее 12 мм в нижней части балки. Точно так же две планки с минимальным диаметром 10 мм должны быть предусмотрены в верхней части балки цоколя.

Арматурные стержни должны быть защищены бетонным покрытием толщиной 25 мм.Что касается хомутов, диаметр хомутов должен быть не менее 6 мм, а расстояние в 15 см должно быть достаточным.

Рис.5: Монтаж арматуры для балок цоколя завершен

.

Beam (структура) - Простая английская Википедия, бесплатная энциклопедия

Английский язык, используемый в этой статье или разделе , может быть непростым для понимания . Вы можете помочь Википедии, прочитав Википедию: Как писать простые английские страницы, а затем упростив статью. (март 2012 г.)

Балка, изгибающаяся под равномерно распределенной нагрузкой.

Балка - это элемент конструкции, несущий нагрузку на конструкцию.

Балки обычно несут вертикальные силы, но могут также использоваться для переноса горизонтальных нагрузок (эти нагрузки могут возникать в результате ветра или землетрясения). Нагрузки, которые несет балка, передаются на колонны или стены, которые передают силу к следующему элементу.

Балки характеризуются своим профилем (формой), длиной и материалом. В современных конструкциях балки в основном изготавливаются из стали, железобетона или дерева.

Эту короткую статью можно сделать длиннее.Вы можете помочь Википедии, добавив к ней . .

Как построить трехслойный ламинат 2х10 и какой крепеж использовать

Патрик
(Лонг-Айленд, Нью-Йорк)

Я строю настил на уровне земли (максимум 24 дюйма от земли). Он имеет L-образную форму и будет иметь 2 длинных балки (27,5 'и 31'). Балки будут 3-слойными PT SP # 2 2x12, длиной 12 футов. пиломатериал распиливаем с учетом расстояний между опорными стойками.

Должен ли я сделать каждый луч непрерывный луч или сделать я должен сделать каждый длинный луч вверх из отдельных пучков длина каждого расстояния между опорными стойками «по центру», что, но в середине опорного кронштейна?

Балки будут загружены сверху. По бокам не будет балок. Учитывая окружающую среду, я хочу использовать крепеж из нержавеющей стали 316 и, желательно, винты (конструкционные винты). Какой из них вы бы порекомендовали.

Какой узор вы порекомендуете для застежек? Я нахожусь в штате Нью-Йорк, возможно, что-то из этого диктуется кодексом, но я не смог найти в коде никакой информации.

Комментарии редактора

Q1: Я бы порекомендовал одну сплошную балку, сделанную из смещенных размеров пиломатериалов, которая может перекрывать необходимое расстояние. Я объясню это дальше в видео ниже.

Q2: a) Я бы взял строительный клей и обильно нанёс его между каждыми 2 на 12, винт с номером 10D 3-1 / 2-дюймовыми шурупами из горячего цинка или спиральными гвоздями, как минимум, были бы отличными. Но если вы находитесь в среде, где соленый воздух или брызги являются проблемой, я бы использовал винты из нержавеющей стали 304.Было бы еще лучше, если бы у вас было 316 винтов. А винт RSS - лучший.

Q2: b) Используйте зигзагообразный узор и вдвое завинтите винты на концах каждой доски. Один над другим, на расстоянии примерно 6-7 дюймов. Установите их на расстоянии 16 дюймов по центру друг от друга и примерно 1-2 дюйма от края доски.

Посмотрите это видео для получения дополнительной информации:

Обзор видео


Приходилось ли вам когда-нибудь строить балку, большую трехслойную балку, которая длиннее пиломатериалов, которые вы можете купить, скажем, 30 футов или около того ?

Как вы это делаете? Что ж, у нас есть вопрос, который пришел сегодня от Патрика из Лонг-Айленда.
И я собираюсь объяснить вам и Патрику, как лучше всего это сделать.

Итак, Патрик пишет:

«Я строю палубу на уровне земли, максимум 24 дюйма над землей, она L-образная и будет иметь две длинные балки. Одна на высоте 27 с половиной футов, другая один - 31 фут. Балки будут трехслойными, обработанными давлением SP номер два 2 на 12, с использованием пиломатериалов длиной 12 футов, обрезанных с учетом расстояний между опорными стойками. Вопрос первый, следует ли мне сделать каждую балку непрерывной балкой, или я должен сделать каждый луч достаточно долго из отдельных пучков длины каждого расстояния между опорной стойкой и по центру с этими опорными стойками ниже балок?»

Я рекомендую одинарную неразрезную балку.Это можно было бы сделать так, как вы предлагаете, но я бы никогда этого не сделал. Из-за этого может возникнуть множество проблем, а построить неразрезную балку очень просто.

Итак, что вы собираетесь делать здесь, если вы работаете с длиной 12 футов, я бы убедиться, что один из этих слоев, один из них 2 по 12s является встык непосредственно над центральной опорной стойкой. Я предполагаю, что у вас есть как минимум три, учитывая эту длину.

А затем возьмите каждый последующий слой 2 на 12 и смещайте его прямо посередине предыдущего так, чтобы стыки всегда находились на расстоянии не менее шести футов друг от друга.И проделайте это трижды.

Возьмите немного строительного клея и обильно нанесите его между каждыми 2 на 12, прикрутите винты с горячим цинком 10D или спиральные гвозди.

Они должны быть оцинкованы горячим цинком для пиломатериалов, обработанных ACQ, или использовать шуруп № 10 длиной не менее трех дюймов, установив их на 16 дюймов по центру друг от друга. Можно использовать зигзагообразный узор на концах. Убедитесь, что вы увеличили его вдвое.

Если вы сделаете это, балка будет явно довольно тяжелой, вам понадобится помощь, чтобы ее поднять.Но эта вещь будет прочной.

Она будет красиво поддерживать структуру и даст вам максимальную стабильность, и вы будете наслаждаться этой колодой долгие годы, Патрик.

.

Смотрите также