Балка

Металлическое изделие проката в виде стальной балки представляет собой наклонный или горизонтальный брус. Данная разновидность стального металлопроката, благодаря форме способна выдерживать без деформации значительные нагрузки на изгиб. Используют балку в строительстве и машиностроении, в различных отраслях производства, как один из основных грузонесущих элементов, способных длительно воспринимать равно распределенные статические и динамические нагрузки.

Балка двутавровая горячекатаная

Балка двутавровая специальная, монорельсовая балка

Балка бу

Балка сварная

Балки двутавровые низколегированные

Конструкции и характеристики

В зависимости от конструкции, стальные балки отличаются по своей несущей способности, прочности и основным техническим параметрам. Основополагающими среди характеристик данного вида проката являются такие критерии, как форма, площадь, материал изготовления и массогабаритные показатели. Наибольшей нагрузочной способностью, благодаря конструкции обладает самая распространенная двутавровая балка. Помимо этого широкой популярностью пользуется тавровый профиль, а также стальные изделия поката с угловым сечением. Стальные балки конструктивно могут быть изготовлены в стандартном исполнении с параллельными гранями или предусматривать уклон граней полок.

Различают три вида балочных профилей:

  • «Б» — нормального типа;
  • «Ш» — широкополочной конструкции;
  • «К» — колонного типа.

Для изделий колонного типа характерны мощные перемычки, благодаря наличию которых балка имеет значительный коэффициент жесткости и может использоваться в качестве конструкций перекрытий. Продукция в широкополочном исполнении востребована для несущих опорных конструкций.

Балочный профиль, который имеет в сечении Н-образную форму, принято называть двутавром. В ГОСТ 8239-89 закреплен сортамент и требований к изготовлению двутавров, конструктивно выполненных с уклоном граней полок. Специальная продукция — балочные профили типа «С» и «М» производятся по ГОСТ 19425-74, представляя собой монорельсовые конструкции, необходимые для подвесных путей, армирования при прокладке и креплении шахтных стволов. В соответствии с нормативами, закрепленными в ГОСТ 26020-83, изготавливаются балочные конструкции профилей, имеющие параллельное расположение граней полок.

Технологически различают балки выполненные:

  • в горячекатаном исполнении;
  • методом холодной прокатки;
  • при помощи сварных соединений.

В качестве материала для изготовления балок из стали находят применение различные марки углеродистых и легированных марок. Химический состав сплавов черных металлов нормируется по ГОСТ 380-2005.

Балка двутавровая с уклоном внутренних граней полок

Нормативы на стальные горячекатаные двутавры содержит ГОСТ 8239-89. Значение уклона внутренних граней для данного сортамента продукции составляет от 6 до 12%. По госстандарту ряд профилей выпускается с высотой от 100 мм до 600 мм, что соответствует номеру двутавра от 10 до 60. При этом размер полки достигает 55 – 190 мм. Значение расчетной теоретической массы погонного метра продукции находится в диапазоне 9,46 – 108,00 кг.

По критерию точности различают изделия двутавровые:

  • обычного исполнения – «В»;
  • с повышенной точностью – «Б».

ГОСТом нормируются допустимые величины отклонений для каждого вида точности изготовления:

  • по ширине изделия – от 3 мм до 4 мм;
  • по высоте – от ± 2 до ± 2,5 мм;
  • по значению толщины полки – от – 0,4 до -1,2 мм;
  • по перекосу положения полки от 0,125 до 0,02 от ширины;
  • по длине – от + 40 до +80 мм;
  • по отклонению симметричного состояния – от 2,0 до 3,0 мм.

Продукция проходит контроль качества и отбраковку на предмет кривизны, которая не должна превышать 0,2% от величины длины, по прогибу стенки.  Изделия могут быть представлены в мерной, немерной или кратной мерной длине в диапазоне от 4 до 12 метров.

Реальная масса двутаврового профиля может иметь отличие от теоретического значения расчетного веса по госту в диапазоне от -5% до +3%.

Балка двутавровая с параллельными гранями полок

Сортамент продукции с симметричным и параллельным расположением полок регламентируется ГОСТ 26020-83. Настоящим документом определяются требования к профилям с размерами ширины полок 55 – 400 мм, высоты – 100 – 1000 мм. Допустимые погрешности основных характеристик профиля для готовой продукции составляют:

  • по высоте – от ± 2 мм до ± 5мм;
  • по толщине полки – от ± 1,0 мм до ± 2,5 мм;
  • по перекосу положения полки – от 1,0 мм до 4,0 мм;
  • по величине толщины стенки – от ± 0,5 мм до ±2,0 мм;
  • по параметру смещения положения полки относительно стенки – от 1,5 мм до 4,5 мм.

При этом кривизна стенки балочных изделий не должна быть более 1- 3 мм, а линейная плотность отличаться более чем на 4%. Допустимая длина профиля, изготавливаемого по заказу, варьируется в диапазоне от 6 до 24 метров.

Балка тавровая

Сортамент таврового профиля определяется регламентом ГОСТ 13622-91. Сортамент Т-образной балки представлен размерами:

  • высоты от 3 мм до 340 мм;
  • ширины – от 6 мм до 260 мм;
  • толщиной основания – от 1,2 мм до 80 мм;

Для изготовления прокатной продукции применяются марки стали, легированный алюминиевыми и магниевыми сплавами. Масса погонного метра изделия составляет:

  • для балок с магниевыми примесями – от  0,081 до 29,290 кг на погонный метр;
  • для профилей легированных алюминием – от  0,128 до 49,932 кг на метр длины.

Балка для подвесных путей

Сортовая двутавровая балка «Н»-образного сечения используемая для подвесных путей изготавливается по нормам ГОСТа 19425-74. Сортамент профилей представлен в размерах высоты от 140 мм до 450 мм, ширины полки от 80 мм до 150 мм и толщины стенки от 5,5 мм до 10,5 мм. Специальный вид балок изготавливается в обычной и высокой точности.

Электросварная балка

Профиль балочный электросварной представляет собой двутавр «Н» — образного сечения. За счет сварки достигается снижение массы конструкции, которая помимо всего прочего может одновременно состоять из различных марок металла. По прочности сварной балочный прокат не уступает горячекатаному.

Применение

Спектр практического применения стальных конструкций в виде двутавровых балок в строительстве  широк и многообразен. Основной задачей элементов является функция равного распределения нагрузки в различных конструкциях, благодаря которому удается снизить требования к фундаменту и опорным элементам.

Наиболее востребованными являются двутавровые профили, которые необходимы для возведения крупных строительных объектов: мостов, цехов, зданий и прочих сооружений, к которым предъявляются повышенные требования с точки зрения обеспечения несущей способности. Тавровый и двутавровый прокат представляет собой идеальные ребра жесткости, которые позволяют конструировать на их основе конструкции и сооружения гражданского и промышленного назначения.

В гражданском и промышленном строительстве металлическая балка может выступать в качестве одного из основных элементов междуэтажного перекрытия. На основе профилей строятся мощные колонны и фермы, металлоконструкции.

Форма балки удобна для монтажа, который может осуществляться при помощи сварных соединений, заклепок или посредством сборно-разборных элементов, болтов и гаек, различных переходников. Высокие прочностные характеристики стальной балки при небольшой металлоемкости позволяют эффективно использовать продукцию металлопроката во время капитального строительства, а также при возведении частных домов, при обустройстве территории.