Производство практически всех товаров в нашей стране осуществляется в соответствии с установленными стандартами качества, не исключение и двутавр — ГОСТ 8239 89 регламентирует выпуск двутавров стальных горячекатаных. Существует еще несколько ГОСТов на производство двутавровых балок, о них также будет рассказано в сегодняшней статье. Прежде чем приступить к описанию требований ГОСТов и перечислению необходимых параметров для этих металлических изделий, следует коротко рассказать о двутавровых балках и сферах их применения.
Коротко о двутавре и его сортаменте
Двутавровые балки являются наиболее распространенным видом стальных балок. Они крайне широко используются как в промышленном, так и в гражданском строительстве. Вот поэтому совсем неудивительно, что современные производителями предлагают такой огромный сортамент двутавров. Отличительная черта двутавра — поперечное сечение, которое состоит из двух полок и стенки, располагающейся между ними. Такой тип сечения позволяет двутавровым балкам создавать повышенный уровень механической жесткости. Благодаря этому, двутавровые балки – идеальный конструктивный элемент для решения различных задач, где необходима значительная устойчивость к изгибам и нагрузкам. Например, двутавры применяют при строительстве перекрытий, мостов, колонн металлоконструкций и прочих сложных элементов. Обширная сфера применения обусловила наличие широкого ассортимента двутавровых балок.
Сортамент двутавра очень строго регулируется со стороны государства и является единым для всех изготовителей. То есть независимо от завода-производителя балки должны соответствовать определенным установленным требованиям, а ее параметры должны находиться в пределах существующих нормативных значений.
ГОСТ 8231-89: современные требования к двутавровым балкам
Первый упомянутый стандарт, ГОСТ 8283-89с официальным названием «Двутавры стальные горячекатаные», был разработан ещё в СССР и действует в нашей стране в настоящее время, то есть, все производители двутавровых балок должны ориентироваться именно на него. Он вступил в силу 01.07.1990 года.
В соответствии с постановлением, поперечное сечение двутавра должно быть как на чертеже ниже, а уклон внутренних граней находиться в диапазоне от 6 до 12%.
Таблица с основными параметрами (высота двутавра, ширина его полки, толщина стенок и полки, момент инерции, момент сопротивления, статический момент полусечения, радиус инерции) приведены. Вы можете сами посмотреть, какие характеристики соответствуют каждому номеру профиля.
Примечания к чертежу и таблице:
- при вычислении площади поперечного сечения и массы 1 м двутавра использовались номинальные размеры, а плотность приняли равной 7,85 г/см3;
- величины радиусов закругления двутавра, уклона внутренних граней, толщины полок приведены для правильного построения калибров, но на самом прокате не контролируются;
- номера профилей с 24 до 60 не рекомендуют использовать в новых разработках.
По точности прокатки двутавры классифицируются на: балки с повышенной (Б) и обычной (В) точностью. Точность выбирается в зависимости от сферы применения двутавра (сортамент ГОСТ требует этого). Так, для домостроения можно выбрать тип В, а вот, например, для строительства шахт лучше остановиться на типе Б. Предельные возможные отклонения по размеру и формам поперечного сечения должны соответствовать указанным в таблице ниже.
Прогиб стенки балки не может превышать 0,15 от её площади, а кривизна 0,2% от её длины. Притупление наружных кромок у полок двутавра с повышенной точностью не должно быть больше 2,2 мм, а у двутавров с обычной точностью этот параметр не контролируется.
Длина изготавливаемых профилей варьируется от 4 до 12 метров. Балки с длиной более 12 метров менее надежны. Классификация двутавров в соответствии с длиной балки: двутавр с мерной, кратной мерной и немерной длиной.
При желании потребителя и соответствующих возможностях изготовителя профили могут быть больше 12 м.
Отклонения в массе также строго регламентированы. Заявленная масса может быть превышена не более чем на 3%, но может быть меньше не более чем на 5%. По согласованию с потребителем масс также может быть незначительно изменена (если это не пойдет в ущерб жесткости и надежности конструкции). Размер, геометрическую форму балки контролируют на расстоянии не менее 5 см от ее торца.
Сортамент прокатной стали в соответствии с ГОСТ 8239-72
Двутавр в соответствии с этим стандартом не должен сильно отличаться от вышеописанного, так как последний является его непосредственным предшественником. ГОСТ 8239-72 был принят в 1972 году, также еще во времена СССР. Именно поэтому и стандарты во многом сохранены. Таблица с типовыми параметрами приведена ниже.
Двутавр СТО АСЧМ 20 93: основные параметры и требования
СТО АСЧМ 20-93 «Прокат стальной сортовой фасонного профиля. Двутавры горячекатаные с параллельными гранями полок» уже не является ГОСТом, а вводит определенные технические условия производства для изделий, выполненных из нелегированной и низколегированной стали. Начало действия – 1 января 1994 года.
Основные нормативные акты, на которые опирается этот регламент, следующие:
- ГОСТ 535-88 «Прокат сортовой и фасонный из стали углеродистой обыкновенного качества». Общие технические условия.
- ГОСТ 19281-89 «Прокат из стали повышенной прочности». Общие технические условия.
- ГОСТ 27772-88 «Прокат для строительных стальных конструкций». Общие технические условия.
- ГОСТ 7566-81 «Прокат и изделия дальнейшего передела». Правила приемки, маркировки, упаковки, транспортирования и хранения.
В соответствии с СТО АСЧМ 20-93 выделяется следующий сортамент. По соотношению размеров и формам профиля двутавры делят на 3 вида: нормальные (Б) с параллельными гранями полок; широкополочные (Ш) с параллельными гранями полок (имеют большую длину граней нежели нормальные);колонные (К) с параллельными гранями полок (обладают большей толщиной граней; самый тяжелый вид балок, но и самый износоустойчивый).
Чертеж типовой двутавровой балки, описанной в регламенте, вы можете увидеть на схеме. Обозначения используются те же, что и в ГОСТе 8239-89. Примечания тоже совпадают (кроме последнего пункта). Таблицы со значениями приведены.
Возможное притупление углов полок должно быть не больше 3 мм, что обеспечивается особой технологией прокатки. Уже на профиле этот показатель не проверяют, так как он не является принципиальным в строительстве.
Для предельных отклонений в размерах и форме поперечного сечения также составлена таблица с рассчитанными значениями.
Длина двутавра – это длина условно вырезанной балки с перпендикулярными торцами. Двутавры мерной длины бывают следующими: 9, 10, 12, 15, 18, 24 метров, но, по желанию заказчика, возможно изготовить балки с иной мерной длиной в пределах от 8 до 24 м, интервал промежуточных размеров должен быть равен 0,1 м. Балки немерной длины или же длины, ограниченной в пределах немерной, изготавливаются в диапазоне от 4 до 24 м. Большие размеры балок ненадежны и поэтому не производятся.
Кривизна двутавра не может превысить 0,2% от общей его длины. По требованию клиента двутавры с высотой больше 300 мм производят с кривизной, не превышающей 0,1% от длины балки. Такие заказы обсуждаются в индивидуальном порядке.
Если потребитель потребует, можно изготовить балки с массой, имеющей отклонения от нормативной не более чем на 4%.
Очень важно, чтобы изделия не имели дефектов на поверхности, которые могут помешать их дальнейшему применению, а также испортить внешний вид изделия. Не допускаются повреждения площадью больше 1,5 см2; загрязнения; глубокие трещины и сколы; закаты глубиной больше 1 мм, если толщина элемента профиля меньше 10 мм, и глубиной больше 2 мм — при толщине элемента профиля свыше 10 мм.
Поверхность можно очистить от дефектов или вырубить их с обязательным обеспечением плавного перехода (то есть, резкие изменения контура не допускаются). Глубина зачистки или вырубки не может превышать:
- 1 мм — для профиля с толщиной до 10 мм;
- 2 мм — для профиля с толщиной свыше 10 мм.
На торцах балок могут быть забоины, но они не должны превышать половины величины фактического отклонения по длине, а также заусенцы.
Если потребитель потребует, производитель обязан удалить заусенцы с поверхности.
По требованию клиента маркировка на товаре выполняется несмываемой краской различных цветов (допустимые расцветки приведены в самом положении).
Расслоения на торцах балок быть не должно, иначе может пострадать качество конструкции в целом!
Проверку размера балок производят на расстоянии не менее 5 см от торцов профилей. Толщина стенки измеряется у торца изделия.
Для того, чтобы провести контроль механических свойств, а также испытание на изгиб в холодном состоянии можно использовать различные статистические неразрушающие методы, согласованные и одобренные сертифицирующими органами.
Стандарт на двутавры с параллельными гранями полок
Металлических изделий для строительства существует превеликое множество, но так как сегодня речь идет только про двутавр, ГОСТ 26020 83 последний, который будет рассмотрен в этой статье. Этот ГОСТ вступил в действие с 1 января 1986 года. Как вы уже заметили, все действующие на данный момент стандарты были приняты еще в СССР, что является гарантией качества и надежности.
Данный стандарт распространяется на стальные горячекатаные двутавры с параллельными гранями полок с высотой от 100 до 1000 мм и шириной полок от 55 до 400 мм.
По соотношению параметров и условиям применения балки принято подразделять на следующие виды: нормальные (Б), широкополочные (Ш), колонные (К) двутавры. Обо всех этих разновидностях уже говорилось выше, так что не будем повторяться.
Поперечное сечение балок указано на схеме выше.
Все приемлемые размеры балок, площади поперечных сечений, линейная плотность, другие справочные величины приведены в специальной таблице.
Предельно допустимые отклонения в размерах, геометрической форме изделий не могут превышать величины, приведенных в следующей таблице.
Примечания к таблицам и обозначения, указанные в самом первом описанном ГОСТе, действительны и для рассматриваемого в этом разделе.
Кривизна профилей в вертикальной и горизонтальной плоскостях не может превышать 0,001 для высоты больше 310 мм.
Длины двутавров могут быть те же, что описаны в пункте выше.
В этом ГОСТе встречается новое понятие «отрезок» длины. Так, отрезком считают балки с длиной не менее: 3 м (для профилей с линейной плотностью до 20 кг/м); 4 м (для изделий с линейной плотностью свыше 20 кг/м.).
Для двутавров с мерной длиной с отрезком и с кратной мерной длиной с отрезком допускают отрезки в следующих объемах:
- до 5% от всей массы партии (для продукции с линейной плотностью до 20 кг/м);
- до 8% (линейная плотность от 20 до 50 кг/м);
- до 12% (плотность от 50 до 150 кг/м);
- до 20% (плотность более 150 кг/м).
Допускают, что могут быть изготовлены балки ограниченной длины в пределах немерной.
Предельно возможные отклонения в длине профиля мерной и кратной мерной длины ни в коем случае не могут превышать значения, указанные в специальной таблице.
Косина реза не может выводить длину двутавра за предельные отклонения по его длине.
Поверхность притупления обязательно должна быть выпуклой и не иметь уступов. Радиус притупления – не больше 0,2 от толщины полки и не больше 3 мм.
Проверка соответствия размеров должна проводиться на расстоянии не менее 5 см от торцов профиля.
В этой статье было рассказано об огромном количестве технических характеристик на двутавр. ГОСТ и его описание требуют этого. Не пугайтесь, если вы встретили множество незнакомых ранее слов. Все довольно просто, стоит только захотеть разобраться в теме получше.
