Составные сварные балки используют в том случае, когда требуется изготовление металлоконструкций со сниженным весом, а также повышенной прочностью, жесткостью и несущей способностью сооружения. По этим показателям составные изделия опережают прокатные и нашли широкое применение в строительстве. При этом наиболее востребованными считаются стальные двутавры.
Виды двутавровых балок
Двутавровые балки собирается методом сварки из двух основных элементов (полок и стенки) и имеет несколько разновидностей, применяемых в строительстве:
- У — изделия, у которых высота стенки в разы превышает ширину полок, предназначены для подвесных путей и перекрытий, возводимых в горизонтальной плоскости;
- Н — нормальные по ширине (полки и стенка пропорциональны друг другу);
- Ш — с широкими полками;
- М — модификации с наклонными полками;
- С — для укрепления (армирования) стволов шахт;
- К — колонные.
Изделия с различной компоновкой могут отличаться по толщине, иметь различную конфигурацию и угол наклона полок. Кроме того, при изготовлении сварных моделей применяются различные сплавы, поэтому все вариации имеют индивидуальные технические характеристики и предназначены для определенных целей. Учитывая точность изготовления, балки классифицируют, как :
- Высокоточные (тип Б);
- Обычной точности (тип В).
Внутренние грани полок допускаются с уклоном 6-12%.
Преимущества двутавровых балок и особенности сварки
Стальные двутавры незаменимы при возведении зданий и других сложных сооружений. Изготовление нестандартных металлоконструкций с использованием сварных балок получает ряд существенных преимуществ, они позволяют:
- Снизить нагрузку до 10% (в сравнении с двутаврами горячей прокатки). Добиться такого результата удается за счет грамотного подбора сечений, при этом сварной элемент выдерживает более высокое напряжение по сравнению с прокатным изделием того же веса;
- Использовать в одной конструкции сплавы стали с разными характеристиками. Например, участки, требующие повышенного внимания, можно укрепить высокопрочной легированной сталью. А для участков, испытывающих минимальные нагрузки, выбирают бюджетный прокат из углеродистого сплава, что помогает снизить себестоимость;
- Получать изделия с несимметричным сечением, и воплощать различные дизайнерские идеи;
- Снизить негативное воздействие на окружающую среду;
- Сократить количество отходов: не остается обрезков.
Сварные балки изготавливаются на производственных линиях при помощи современных автоматических аппаратов высокой мощности. Для получения прочного и надежного шва используются флюсы. После работы стальной двутавр обрабатывается на специализированном станке для правки грибовидности полок. Готовый продукт полностью отвечает техническим требованиям, имеет высокую геометрическую точность, качественный шов и привлекательные внешние данные.
Длина сварной балки регулируется только пожеланиями заказчика, не имеет ограничений и может быть изготовлена на заказ с нужными габаритами.
Возможные дефекты сварных балок
Любые недостатки шва или околошевной зоны приводят к снижению прочности и эксплуатационных характеристик. В зависимости от типа повреждений, природу их возникновения нужно искать в:
- Нарушении технологии изготовления (шов низкого качества);
- Использовании некачественной заготовки или сварочных материалов;
- Термической деформации;
- Перекристализации.
Последний пункт затрагивает структуру сплава и является наиболее серьезным дефектом. Как правило, «переплавка» происходит при длительном воздействии на стальной прокат высокой температуры. В итоге в общем полотне образуются зерна металла, обладающего характеристиками отличными от заявленных изготовителем. Возникновение дефектов приводит к снижению антикоррозийных качеств, а также жесткости и прочности сооружения.
Применение двутавров
Данный конструкционный элемент позволяет возводить надежные сооружения при минимальных финансовых затратах. Чаще всего сварной двутавр востребован у застройщиков жилого сектора при сооружении выносных и несущих конструкций, опор или перекрытий. Также данная продукция пользуется популярностью при возведении объектов промышленного или сельскохозяйственного назначения, например, когда требуется строительство металлических ангаров или ферм. Благодаря возможности изготавливать изделия необходимой длины, сварные двутавры востребованы в таких работах, как:
- Изготовление подкрановых балок;
- Обустройство мостов, тоннелей, путепроводов и эстакад;
- Сооружение производственных цехов и площадок.
Составные балки находят применение во многих областях промышленности и строительства. Они обеспечивают необходимую жесткость конструкции и при этом оставляют возможность самостоятельно регулировать металлоемкость объекта.
