Балка Б2

     

Балки Б2 для узлов трасс и тоннелей

Балка Б2 – металлопрокат, который применяется в строительной области для перекрытий несущих конструкций, большепролетных ферм, сооружения мостов, кровель и т.д. Также стальная балка данного типа используется в различных отраслях промышленности.

Балка двутавровая производится металла высокого класса прочности, поскольку применение изделия предполагает большую нагрузку на него. Благодаря специальной обработки материалов, из которых изготавливаются стальные балки данного типа, конечный продукт обладает такими свойствами, как устойчивость к коррозии и воздействию неблагоприятных факторов.

Конструкция балок Б2

Конструкция балки Б2 предполагает наличие полки и стенки, причем грани полок могут иметь различное расположение – они располагаются либо параллельно, либо с уклоном внутрь. Фасонный металлопрокат, к которому относятся стальные балки типа Б2, производится в соответствии с техническими условиями ГОСТа 535-2005. Они выдерживают высокие нагрузки и обладают устойчивостью к различным эксплуатационным условиям.

Балка двутавровая (Б2) маркируется в соответствии с этим же ГОСТом. В данном случае по маркировке определяется тип конструкции и ее размер – Б (балка) 2 (к примеру, 22х39х20 см).

Контроль качества и требования к применению

Балка Б2 производится из низколегированной стали, либо обычной углеродистой стали методом горячей прокатки на специальном сталепрокатном оборудовании.

Стальные балки стандартных типоразмеров могут применяться при прокладке трубопроводов, сооружении колонн, но только при условии правильного определения поперечного сечения. С помощью специальных ножниц для горячей резки металлов, можно регулировать длину стальных балок под индивидуальные параметры. При необходимости балки дополнительно оцинкуют, что делает их еще более прочными и устойчивыми к внешнему воздействию.

Требования к производству двутавровых балок очень высокие. В частности, готовое изделие должно соответствовать стандартным требованиям к целостности – не допускается наличие трещин на внешних частях конструкции и другие дефекты, которые приводят к снижению жесткости стальной балки.

Транспортировка балки двутавровой производится с соблюдением требований безопасности. При перевозке балки Б2 укладываются штабелями высотой не более двух с половиной метров и фиксируются тросами.

Поперечное сечение двутавра СТО АСЧМ 20-93 и ГОСТ 26020-83

Параметры нормальных балок по СТО АСЧМ 20-93

Профиль	Размеры профиля, мм					Площадь сечения, см2	Масса 1 м длины, кг	Справочные величины для осей
	h	b	S	t	R			Ix, см4	Wx, см3	Sx, см3	ix, см	Iy, см4	Wy, см3	iy, см
12 Б2	120	64	4,4	6,3	7	13,21	10,4	318	53	30,4	4,9	27,7	8,7	1,45
14 Б2	140	73	4,7	6,9	7	16,43	12,9	541	77,3	44,2	5,74	44,9	12,3	1,65
16 Б2	160	82	5	7,4	9	20,09	15,8	869	108,7	61,9	6,58	68,3	16,7	1,84
18 Б2	180	91	5,3	8	9	223,95	18,8	1317	146,3	83,2	7,42	100,8	22,2	2,05
25 Б2	250	125	6	9	12	37,66	29,6	4052	324,2	182,9	10,37	293,8	47	2,79
30 Б2	300	150	6,5	9	13	46,78	36,7	7210	480,6	271,1	12,41	507,4	67,7	3,29
35 Б2	350	175	7	11	14	63,14	49,6	13560	774,8	434	14,65	984,2	112,5	3,95
40 Б2	400	200	8	13	16	84,12	66	23706	1185,3	663,2	16,79	1736,2	173,6	4,54
45 Б2	450	200	9	14	18	96,76	76	33453	1486,8	839,6	1859	1871,3	187,1	4,4
50 Б2	496	199	9	14	20	1011,27	79,5	41872	1688,4	957,3	20,33	1844,4	185,4	4,27
55 Б2	547	220	10	15,5	24	124,75	97,9	62790	2295,8	1301,6	22,44	2760,3	250,9	4,7
60 Б2	600	200	11	17	22	134,41	105,5	77638	2587,9	1489,5	24,03	2277,5	227,8	4,12
70 Б2	697	260	12,5	18,5	24	183,64	144,2	145913	4186,9	2392,8	28,19	5436,7	418,2	5,44

Параметры нормальных балок Б2 ГОСТ 26020-83

Номер профиля	мм						Площадь сечения, см2	Линейная плотность, кг/м	Справочные величины для осей
	h		b	s	t	r			Х - Х				Y - Y
									Ix, см4	Wx, см3	Sx, см3	ix, см	Iy, см4	Wy, см3	iy, см
Нормальные двутавры
12Б2	120		64	4,4	6,3		13,21	10,4	318	53	30,4	4,9	27,7	8,6	1,45
14Б1	137,4		73	3,8	5,6	7	13,39	10,5	435	63,3	35,8	5,7	36,4	10	1,65
14Б2	140		73	4,7	6,9		16,43	12,9	541	77,3	44,2	5,74	44,9	12,3	1,65
16Б2	160		82	5	7,4		20,09	15,8	869	108,7	61,9	6,58	68,3	16,6	1,84
18Б2	180		91	5,3	8		23,95	18,8	1317	146,3	83,2	7,41	100,8	22,2	2,05
26Б2	261		120	6	10		39,7	31,2	4654	356,6	201,5	10,83	288,8	48,1	2,7
30Б2	299		140	6	10		46,67	36,6	7293	487,8	273,8	12,5	458,6	65,5	3,13
35Б2	349		155	6,5	10		55,17	43,3	11550	662,2	373	14,47	622,9	80,4	3,36
40Б2	396		165	7,5	11,5		69,72	54,7	18530	935,7	529,7	16,3	865	104,8	3,52
45Б2	447		180	8,4	13		85,96	67,5	28870	1291,9	732,9	18,32	1269	141	3,84
50Б2	496		200	9,2	14		102,8	80,7	42390	1709	970,2	20,3	1873	187,3	4,27
55Б2	547		220	10	15,5		124,75	97,9	62790	2296	1302	22,43	2760	250,9	4,7
60Б2	597		230	11	17,5		147,3	115,6	87640	2936	1669	24,39	3561	309,6	4,92
70Б2	697		260	12,5	18,5		183,6	144,2	145912	4187	2393	28,19	5437	418,2	5,44
80Б2	798		230	14	20,5		226,6	177,9	232200	5820	3343	32,01	7527	537,6	5,76
90Б2	900		300	15,5	22		272,4	213,8	349200	7760	4480	35,8	9943	662,8	6,04
100Б2	998		320	17	25		328,9	258,2	516400	10350	5980	39,62	13710	856,9	6,46

Предельные отклонения по размерам и форме поперечного сечения двутавровых балок регламентированных СТО АСЧМ 20-93 и ГОСТ 26020-83

Параметр	Размеры	Предельные отклонения
Высота, h	до 120 включ.	± 2,0
	св. 120 до 380	± 3,0
	от 380 до 580	4
	от580	± 5,0
Ширина полки, b	при высоте, h
	до 120 включ.	± 2,0
	св. 120	± 3,0
Толщина стенки, S	до 4,4 включ.	± 0,5
	св. 4,4 до 6,5 включ.	± 0,7
	св. 6,5 до 16,0	± 1,0
	от 16,0 до 23	1,5
	от 23	± 2,0
Толщина полки, t	до 6,3 включ.	± 1,0
	св. 6,3 доо 16,0	± 1,5
	от 16,0 до 25	± 2,0
	от 25	± 2,5
Длина двутавра, I	до 7000	40
	от 7000 до 15000	+ (40+5(1-7))
	от 15000	100
Перекос полки, D	при высоте, h
	до 120 включ.	1
	св. 120 до 290	0,015b, но не более 3,0
	от 290	0,015b, но не более 4,0
Смещение полки	при высоте, h
относительно стенки	до 120 включ.	1,5
	св. 120 до 190	2,5
	от 190 до 290	3
	от 290 и b до 220	3
	от 290 и b от 220	4,5
Прогиб стенки, f	при высоте, h
	до 120 включ.	1
	св. 120 до 380	1,5
	от 380 до 680	2
	от 680	3

В основе популярности балок с сечением в виде буквы «Н» (двутавр) лежат их уникальные прочностные характеристики, изготавливают их из металла, при сооружении ответственных элементов зданий и сооружений предпочтение отдается двутавру из низколегированной стали. Выполненные методом проката или сварки, двутавровые балки в 7 раз прочнее металлических аналогов с квадратным или прямоугольным сечением, а жесткостью превосходят их в 30 раз. Чтобы купить товар и не ошибиться с выбором, нужно знать, что одним из самых востребованных видов Н-профиля является балка серии Б2.

Отличительные характеристики продукта Б2

Главными отличиями разных серий являются геометрические характеристики, которые определяют области применения балок. Б2 – нормальный двутавр с углом наклона внутренней плоскости полки 7°, в его обозначении указывается точный размер высоты, например, 25Б2 – имеет высоту 250 мм. Соответствие размера и маркировки отличают Б2 от Б1, у Б1 реальные размеры немного меньше, чем у б2 указаны в табличных данных ГОСТ 26020 и СТО АСЧМ 20-93.

Выпускают изделия серии Б2 по ГОСТу или по техническому условию предприятия (СТО АСЧМ 20-93). Высота, ширина полок и средний показатель толщины имеют большое значение при заказе товара, характеристики материала должны соответствовать предполагаемой нагрузке. Наиболее широкое применение балка Б2 нашла: в строительстве, в производстве вагонов и автомобилестроении.

Способы производства проката нормальных балок второй серии

Двутавровые балки Б2 изготавливают двумя способами – горячий прокат или сварка. При горячем прокате заготовка проходит через валки, которые формируют готовое изделие, при этом температура заготовки превышает температуру рекристаллизации металла. В качестве сырья используют углеродистую или низколегированную сталь. Продукция, выполненная этим способом наиболее востребована у потребителей, из-за своей износостойкости, прочности и высокого сопротивления температурным перепадам.

Сварная технология представляет собой ряд последовательных операций. Сначала из штрипсов собирают заготовку двутавра, после чего ее сваривают, но так как от воздействия высокой температуры нарушается геометрия продукта, балку прокатывают через ролики стана, выправляя дефекты. Этот способ позволяет изготавливать фасонные элементы с переменным сечением, увеличивая прочность в определенных местах, и использовать сталь разных сортов в одном изделии.

Плюсы и минусы серии Б2

Продукция в виде двутавров серии Б2 имеет универсальное назначение, отсутствие усадки и деформации позволяет использовать несущие составляющие большой длины в качестве перекрытия. Используют их и при возведении стен, при этом монтаж каркаса несложен и выполняется за минимальное количество времени.

При сборке конструкций необходимо учитывать слабость двутавра к скручиванию, впрочем, это минус любого профиля с открытым сечением.

Нюансы выбора стальных двутавровых балок

Прочность и долговечность сооружения во многом зависят от грамотного и рационального выбора материала. При выборе двутавровой продукции нужно обратить внимание: на среду, в которой будет эксплуатироваться конструкция (высокая влажность, наличие агрессивных составляющих) и на характеристику предельной нагрузки при оптимальной длине. Соотношение длины и предельной нагрузки особенно актуально при расчете несущих элементов кровли.

Рассчитать необходимые параметры двутавра можно вручную или с помощью онлайн-калькулятора. Характеристики для вычисления: вес, габариты, площадь сечения и линейная плотность указаны в таблицах СТО АСЧМ 20-93 и ГОСТ 26020. Например, для вычисления веса изделия, берется вес одного метра из таблицы и умножается на длину.

Для конструкции, выполненной из балки Б2, предельная нагрузка считается с учетом ширины полок и толщины центрального элемента, эти параметры связаны прямой зависимостью. В качестве примера можно взять квадрат 510x510 мм для него оптимальный размер ширины изделия 460 мм, оставшиеся 50 мм – резерв для сварного шва.

Правильный выбор несущего элемента должен учитывать момент сопротивления – ключевой показатель для каждого изделия. Для его вычисления потребуется коэффициент прочности и величина нормативного воздействия (предельно допустимая нагрузка на один метр), числовые значения перемножаются, к произведению прибавляют массу профиля в результате получается момент сопротивления. Учет этого показателя позволит заказать товар, подходящий для возведения запланированного сооружения.

При заказе важно помнить, что конструкция гарантированно выдерживает только 80% от допустимого прогиба, если эта величина больше, то возможно разрушение.

Преимущества расчета с помощью современных технологий

Произвести необходимый расчет вручную – задача выполнимая, но нужны: справочники, время и знания. А так как часто не хватает чего-либо из вышеперечисленного, то лучше воспользоваться несложными программами – онлайн-калькуляторами. Эти программы исключают ошибки, главное – следовать всем пунктам инструкции, то есть вносить необходимые для расчета данные. После внесения данных сервис предложит вариант максимально подходящий для возведения предполагаемой конструкции.

Алгоритм использования онлайн-калькулятора может быть следующим: в первом пункте вводимой информации указывается вид конструкции, собираемой из Н-профиля, далее идет длина изделия и шаг, с которым будут укладываться двутавровые несущие элементы, то есть шаг – это расстояние между двумя параллельными балками. Чаще всего, величина шага не превышает 1,2 метра. Соответствующие поля заполняются характеристиками предполагаемой нагрузки на метр перекрытия и угол установки несущих составляющих, например, стропил (если это кровля).

Онлайн-сервис быстро произведет расчет и выдаст результат, который поможет купить товар с необходимыми и достаточными характеристиками.

Безопасное усиление элементов металлоконструкций своими силами

Фасонный прокат Б2 – это материал, наиболее подходящий для сооружения перекрытий. Его параметры полностью соответствуют требованиям, предъявляемым к этим конструкциям, но иногда возникают ситуации, когда элементы перекрытий нуждаются в дополнительном усилении.

Работа двутавровых балок заключается в сопротивлении нагрузкам (сжатие, изгиб и растяжение), но не всегда нагрузки распределяются равномерно, для того чтобы усилить участок, подвергающийся дополнительному воздействию, увеличивают площадь сечения двутавра. Сечение наращивают с помощью сварки, приваривая стальные пластины, но воздействие высокой температуры ухудшают структуру металла, что приводит к уменьшению несущих способностей. Поэтому при усилении элементов необходимо учитывать, что продольный шов снижает несущие возможности на 15%, а поперечный на 40%. Вывод – использовать поперечные швы в процессе усиления нельзя.