При строительстве различных объектов недвижимости, а также конструировании и сборке ответственных агрегатов и механизмов требуется обеспечение максимальной прочности для несущей конструкции и минимального общего веса всех деталей. Кроме того, необходимо соблюдение следующих требований: длительная эксплуатации в особых условиях, устойчивость к разрушающим внешним факторам, а также минимальная стоимость. Поэтому применение балок из различных металлических сплавов на основе низколегированных и углеродистых сталей способно обеспечить требуемые прочностные характеристики благодаря выдержке длительных нагрузок без деформаций и потери свойств. Максимальной прочностью обладает двутавровая благодаря Н-образной геометрии, которая позволяет устойчива к сжимающим и растягивающим напряжениям.
Конструктивные особенности двутавровых балок
Преимуществом использования двутавра является параллельность полок в торцевом сечении конструкции, связанных поперечной стенкой, способной передавать существенные нагрузки и противостоять продольной и поперечной деформации. Это позволяет их применять в ответственных конструкциях, в которых недопустимы отклонения в пространственном расположении и необратимые изменения геометрических размеров в результате действия нагрузки. Для увеличения прочности внутренние грани между полками и стенкой могут быть под наклоном и образовывать острый угол между ними, что позволяет ширину полок существенно увеличить.
Балки получают методом горячей прокатки специальных заготовок или сварным способом. Цельнокатаные имеют однородную структуру, что позволяет равномерно распределить вес вдоль всей длины и обеспечить высокую прочность. Однако в таком случае вес конструкции будет существенным. Металлическая балка также может быть получена путем сварки тавровых. Основными её достоинствами являются: снижение общего веса, получение не равнополочных конструкций с максимальным соответствием расчетным параметрам нагрузок и, соответственно, экономия стали при производстве.
Основные отрасли применения
Строительство объектов недвижимости: жилых и промышленных зданий. Балки применяют при армировании конструкций в бетонных перекрытиях, формировании стальных каркасов под обшивку тонколистовым металлом, для усиления лестничных прогонов, установки колонн.
При производстве кранов, в качестве направляющей для перемещения грузов, основы для установки поворотного механизма башни, межблочных креплений, а также для подвесных путей и установки противовесов.
В мостовых сооружениях, железнодорожных тоннелях и автомобильных путепроводах в виде несущих каркасов и опор.
В машиностроении при изготовлении рам автомобилей и прицепов, а также узлов и агрегатов сложных механизмов, имеющих высокие нагрузки и требующие повышенной износоустойчивости.
Заключение
Двутавровые балки могут применяться в различных сферах строительства и промышленности благодаря способности варьирования их химического состава и применения различных конструктивных особенностей и размеров сечений. Использование определенных типов сталей позволяет добиться необходимых прочностных и эксплуатационных свойств, а в случае нанесения защитных покрытий существенно расширить область их применения.
Автор: Анатолий Соколовский
Комментарии