Все, что нужно знать о широкополочных двутаврах

Широкополочный двутавр – элемент, обладающий особыми характеристиками. Главная его особенность – преимущественно работа на изгибание. Благодаря расширенным полкам он выдерживает более значительные, чем обычный двутавр, нагрузки.

Широкополочные двутавры (двутавровые балки) обладают оптимальным соотношением полок и основной стенки, при этом суммарная длина полочных граней с любой из двух сторон равна высоте главной перемычки. Это позволяет широкополому двутавру выдержать существенные нагрузки сверху, воздействующие на одну из полочных сторон.

Благодаря этому появляется возможность использовать данный элемент в строительстве при обустройстве межэтажных перекрытий в малоэтажных зданиях. С выходом на стройрынок быстровозводящих методов строительства широкополый двутавр обрёл дополнительную востребованность.

Схема выделки двутавра с широкими полками мало чем отличается от аналогичной технологии производства простого двутавра или швеллера. Разница проявляется в использовании валов и форм, позволяющих повторить сечение (профиль) именно двутавра с широкими полками. Для производства ШПДТ применяют сталь марок Ст3Сп, Ст3ГСп, 09Г2С или аналогичный состав, обладающий хорошей обрабатываемостью и с подходящими усталостными, ударно-вязкими значениями соответствующих параметров. Недостаток сталей данных марок – их склонность к образованию ржавчины в условиях сколько-нибудь заметной влажности, отчего элементы после монтажа нуждаются в прогрунтовывании и окрашивании.

По специальному заказу производят оцинкованные двутавровые элементы – однако для экстремальных температур цинк мало подходит, он постепенно теряет свои свойства, в результате обнажается и ржавеет сталь. Оцинкованный двутавр не боится воды, однако он легко разъедается даже самыми слабыми кислотно-солевыми парами, состоящими из мелких брызг, в результате конструкция рано или поздно заржавеет. Вначале из готовой стали, обладающей определёнными параметрами, выплавляется заготовка, которая затем, пройдя стадию горячего проката, формируется именно в те элементы, какими их привыкли видеть строймастера.

Чтобы узнать вес двутаврового элемента, сделайте следующее.

• Используя толщины и ширину полок и главной перемычки, рассчитывают площади их поперечного сечения. Длина в разрезе умножается на ширину – а точнее, ширина полки или высота стенки на соответствующее значение толщины.
• Полученные площади складываются.
• Сумма этих площадей – и есть площадь поперечного сечения изделия. Её умножают на 1 м протяжённости заготовки (погонный метр).

Получив фактический объём стали, который ушёл на изготовления этого метра, умножают его на значение плотности сталей, применяющихся при изготовлении элементов.

Маркер «ШД» расшифровывается соответственно – он означает, что перед вами именно широкополочный двутавровый элемент. Число, указанное в сортаменте после аббревиатуры «ШД», подчёркивает, что ширина главной стенки в сантиметрах соответствует приписанному значению. Так, ШД-20 указывает на двутавровую балку с 20-сантиметровой перемычкой.

Однако упрощённая маркировка, к примеру, 20Ш1, означает, что 20-сантиметровый широкополочный элемент обладает первым порядковым значением в таблице размеров. Маркировки на 20 и 30 см основной высоты – самые востребованные из номиналов широкополочных двутавров. Они выполняются с параллельными гранями полок, а Ш обозначает широкие полки (буквально). Согласно ГОСТ 27772-2015, на изделии указывается также маркер «ГК» – «горячекатаный». Иногда стоит марка стали – например, «Ст3Сп» – спокойная сталь-3.

Широкополочный двутавр применяют для обустройства зданий за счёт возведения каркасного основания и структуры любой сложности. Главное применение ШПДТ – возведение несущих конструкций, в которых этот двутавр используется в качестве элементов стропильно-кровельной системы, включая дополнительные подпорки и обрешётку. Наиболее востребованными являются следующие конструкции:

• лестнично-межэтажные перекрытия;
• металлические балки, выполняющие роль стропил;
• выносные балки балконных отсеков;
• дополнительная фиксация свайного фундамента для каркаса;
• корпусно-рамные структуры для блоков временного проживания;
• рамы для станков и конвейеров.

Хотя железобетон, по сравнению с данной разновидностью конструкции, является более капитальным решением – способен простоять сто лет до признания постройки аварийной, – каркасно-балочные конструкции значительно сокращают срок конкретной стройки, позволяя сэкономить некоторое количество денег. Используя широкополый двутавр, мастера уверены в надёжности и долговечности постройки: свои десятилетия она простоит, не потеряв первоначальных свойств.

Способы стыковки включают в себя сварку, с помощью гаек или болтов. Оба этих метода возможны в равной мере благодаря неплохой обработке сплава Ст3 (или похожего) термическим и механическим способами. Данный сплав хорошо сваривается, просверливается, обтачивается и пилится. Это позволяет скомбинировать оба варианта стыка согласно проекту. Перед сваркой стыкуемые грани и кромки зачищаются до стопроцентного стального блеска. Отжиг деталей перед сваркой не требуется.

Если сварная конструкция не нужна, то в основном применяется болтовое соединение, например, для фермы с поясами. Достоинства болтовых стыков – их не нужно зачищать, а угроза непровара шва при не вполне умелом (поначалу) использовании ручной дуговой сварки устраняется. Дело в том, что при некачественном проваривании швы могут обломиться, и конструкция просядет.