Главная
Основной несущий элемент в строительстве, мостостроении, машиностроении и тяжелой промышленности — двутавровая балка. В зависимости от способа изготовления различают горячекатаный двутавр и сварную балку, каждый из которых имеет свои конструктивные особенности, эксплуатационные свойства и области применения.
Технология производства
Горячекатаная двутавровая балка производится методом прокатки цельного стального заготовки (слитка, заготовки или блюма) через систему валков. Процесс проходит при температуре 1100–1250 °C, где металл пластичен и легко принимает заданную форму. Балка формируется за один прокатный цикл без сварных соединений, поэтому является монолитной и равномерно прочной по всей длине.
Сварная двутавровая балка изготавливается путем соединения трех отдельных стальных листов (двух полок и стенки) с помощью сварки. Используют автоматическую дуговую сварку под флюсом, которая обеспечивает прочное соединение без перегрева металла. Готовый профиль дополнительно обрабатывают механически для устранения термических деформаций.
Прочностные характеристики
Горячекатаная балка отличается высокой однородностью структуры, так как металл не подвергается термическим напряжениям, характерным для сварных конструкций. Это дает такие преимущества:
• Высокая устойчивость к изгибу без ослабления в местах соединения.
• Отсутствие внутренних напряжений, возникающих при сварке.
• Возможность эксплуатации в условиях динамических нагрузок (например, в мостах, кранах, эстакадах).
Сварная балка, в отличие от прокатанной, может изготавливаться под заказ с нестандартными размерами (ширина полок, высота стенки, толщина стали). Однако у нее есть свои особенности:
• Наличие сварного шва по всей длине, что при некачественной сварке может стать слабым местом конструкции.
• Внутренние напряжения, которые могут привести к короблению металла при температурных расширениях.
• При высокой точности сборки возможно усиление профиля дополнительными ребрами жесткости, что увеличивает несущую способность.
Сфера применения
Горячекатаный двутавр используется в проектах, где важно выдерживать постоянные нагрузки без риска потери прочности:
• Высотные здания и промышленные сооружения.
• Опорные конструкции мостов, эстакад, дорожных развязок.
• Металлоконструкции, подверженные динамическим нагрузкам (опоры кранов, колонны ангаров).
Сварной двутавр выбирают в случаях, когда необходима экономия металла и возможность изготавливать балки нестандартных размеров:
• Производственные и складские помещения с большими пролетами.
• Строительство ангаров и каркасных сооружений.
• Легкие конструкции, где важен баланс между прочностью и весом.
В конечном счете, выбор зависит от технических требований объекта, бюджета и условий эксплуатации.