Что такое двутавр?

Двутавр (или двутавровая балка) — это один из основных видов стального проката, представляющий собой балку с характерным сечением в форме буквы «Н». Название происходит от устаревшего слова «тавр» (балка), а приставка «дву-» указывает на наличие двух параллельных полок. Это один из самых эффективных и распространённых профилей в строительстве и машиностроении благодаря своей уникальной форме.

Главное преимущество двутавра заключается в оптимальном распределении материала: основная масса металла сосредоточена в двух горизонтальных полках, которые работают на сжатие и растяжение, и вертикальной стенке (стойке), воспринимающей поперечные нагрузки. Такая конструкция обеспечивает максимальную жёсткость и несущую способность при относительно небольшом собственном весе и расходе металла по сравнению с балками прямоугольного или квадратного сечения.

Виды и классификация двутавров

Двутавры классифицируются по нескольким ключевым параметрам: способу производства, назначению и точности прокатки.

По способу производства

  • Горячекатаные двутавры. Самый распространённый тип. Изготавливаются путём горячей прокатки стальной заготовки на специальных станах. Имеют стандартизированные размеры и характеристики, регламентированные ГОСТами.
  • Сварные составные двутавры. Производятся путём сварки трёх элементов: двух полок и стенки из листовой стали. Позволяют создавать балки нестандартных размеров и усиления в нужных местах, что часто используется в уникальных строительных проектах и мостостроении.

По назначению (типу)

Основная классификация горячекатаных двутавров по ГОСТ 26020-83 и СТО АСЧМ 20-93 включает следующие виды:

  1. Двутавры с параллельными гранями полок:
    • Балки нормальные (Б) – наиболее универсальные, широко применяются в металлоконструкциях зданий и сооружений.
    • Балки широкополочные (Ш) – имеют более широкие полки, что увеличивает их устойчивость и несущую способность. Используются в колоннах и heavily loaded конструкциях.
    • Балки колонные (К) – полки почти равны по ширине высоте балки, что делает сечение практически квадратным. Предназначены специально для использования в качестве колонн, так как хорошо работают на сжатие.
  2. Двутавры с уклоном внутренних граней полок (серия М). Устаревший тип, но ещё встречающийся. Уклон граней обычно составляет 6-12%. Ранее производились по ГОСТ 8239-89. Применяются в подкрановых балках и некоторых каркасах.

Где применяется двутавр?

Благодаря выдающемуся соотношению прочности и веса, двутавровая балка находит применение в самых разных отраслях:

  • Строительство: это основная сфера. Двутавры используются в качестве балок перекрытий, колонн, ригелей, элементов каркасов многоэтажных зданий, торговых центров, промышленных цехов и ангаров.
  • Мостостроение: из двутавров собирают пролётные строения мостов, путепроводов и эстакад.
  • Машиностроение и вагоностроение: балки служат элементами рам грузовых автомобилей, вагонов, кранового оборудования и другой тяжелой техники.
  • Строительство шахт и тоннелей: используются для крепления горных выработок.
  • Индивидуальное строительство: при возведении мансард, перепланировках для устройства проёмов, в каркасном домостроении.

Двутавр — это фундаментальный элемент современной инженерии, который позволяет создавать лёгкие, прочные и экономичные конструкции. Его форма является результатом многолетнего развития строительной науки и практики.

Итог

Двутавр — это не просто кусок металла определённой формы, а высокоэффективное инженерное решение. Его Н-образное сечение, стандартизированное по ГОСТ, делает его незаменимым для создания несущих каркасов, где на первый план выходят требования по прочности, устойчивости и экономии материалов. От небоскрёба до каркаса вашего гаража — двутавровая балка часто является тем «скелетом», на котором всё держится.

Частые вопросы по теме

  • Чем отличается двутавр от швеллера? Основное отличие в форме сечения: у швеллера оно похоже на букву «П», и он менее жёсткий на кручение, но проще в монтаже к плоским поверхностям.
  • Как расшифровать маркировку двутавра (например, 20Б1 или 30Ш1)? Цифра обозначает высоту сечения в сантиметрах (20 см, 30 см). Буква — тип профиля (Б — нормальный, Ш — широкополочный, К — колонный). Последняя цифра — условный номер профиля в данной размерной группе.
  • Какой вес у стандартного двутавра? Вес погонного метра зависит от типа и номера профиля. Например, двутавр 10Б1 весит около 8,6 кг/м, а 30К3 — уже 94,8 кг/м. Точные данные приведены в таблицах сортамента.
  • Можно ли использовать двутавр в качестве балки перекрытия в частном доме? Да, это распространённая практика, особенно для перекрытия больших пролётов. Чаще используют балки нормального (Б) или широкополочного (Ш) типа.
  • Что такое «двутавр №10» или «двутавр №20»? Это устаревшее, но до сих пор употребляемое обозначение, где номер примерно соответствует высоте балки в сантиметрах. «Двутавр №10» имеет высоту 100 мм, «№20» — 200 мм и т.д.

Источники