Что такое двутавровая и неразрезная балки?

Что такое H-образная балка?

H-образная балкаЭто конструкционный материал для каркасов зданий, обладающий высокой несущей способностью и малым весом. Он особенно подходит для современных стальных конструкций с большими пролетами и высокими нагрузками. Его стандартизированные характеристики и механические преимущества стимулируют инновации в инженерных технологиях в строительстве, мостостроении, энергетике и т. д.

Что такое двутавровая балка?

двутавровая балкаЭто экономичный конструкционный материал, способный к однонаправленному изгибу. Благодаря низкой стоимости и простоте обработки он широко используется, например, в качестве второстепенных балок в зданиях и в механических опорах. Однако он уступает двутавровым балкам по сопротивлению кручению и несущей способности при многонаправленных нагрузках, поэтому его выбор должен строго основываться на механических требованиях.

Разница между двутавровой и неразрезной балкой

Существенное различие

H-образная балкаПолки (верхняя и нижняя горизонтальные секции) двутавровой балки параллельны и имеют одинаковую толщину, образуя квадратное H-образное поперечное сечение. Они обладают превосходной устойчивостью к изгибу и кручению, что делает их пригодными для несущих конструкций.

Двутавровая балкаПолки двутавровой балки уже с внутренней стороны и шире с внешней, имеют уклон (обычно от 8% до 14%). Они имеют I-образное поперечное сечение, ориентированное на сопротивление однонаправленному изгибу и экономичность, и часто используются для малонагруженных второстепенных балок.

Подробное сравнение

H-образная балка:сталь Н-образного профиляЭто прочная коробчатая конструкция, устойчивая к кручению, состоящая из равномерно широких и толстых параллельных полок и вертикальных стенок. Она обладает широким спектром механических свойств (отличная устойчивость к изгибу, кручению и давлению), но её стоимость относительно высока. В основном она используется в несущих конструкциях, таких как колонны высотных зданий, фермы крыш больших пролётов заводов и тяжёлые крановые балки.

Двутавровая балка:двутавровые балкиБлагодаря наклонной конструкции фланца они позволяют экономить материалы и снижать затраты. Они обладают высокой эффективностью при однонаправленном изгибе, но имеют низкую устойчивость к кручению. Подходят для легконагруженных вспомогательных деталей, таких как заводские балки, опоры оборудования и временные конструкции. По сути, это экономичное решение.

Сценарии применения H-образных и I-образных балок

H-образная балка:

1. Сверхвысокие здания (например, Шанхайская башня) – колонны с широкими полками выдерживают землетрясения и ветровые нагрузки;
2. Фермы кровли промышленных предприятий с большим пролетом – обладают высокой прочностью на изгиб и выдерживают нагрузку от тяжелых кранов (50 тонн и более) и кровельного оборудования;
3. Энергетическая инфраструктура – стальные рамы котлов тепловых электростанций выдерживают давление и высокие температуры, а башни ветротурбин обеспечивают внутреннюю опору для сопротивления ветровой вибрации;
4. Мосты повышенной прочности – фермы для мостов, пересекающих море, выдерживают динамические нагрузки от транспортных средств и коррозию от морской воды;
5. Тяжелая техника – горнодобывающая гидравлическая поддержка и кили судов – требует использования высокопрочной и устойчивой к усталости матриц.

Двутавровая балка:

1. Стропила для крыш промышленных зданий – Угловые полки эффективно поддерживают стальные пластины с цветным покрытием (пролеты <15 м), при этом их стоимость на 15–20% ниже, чем у двутавровых балок.
2. Легкие опоры для оборудования — конвейерные направляющие и небольшие платформенные рамы (грузоподъемность <5 тонн) соответствуют требованиям к статической нагрузке.
3. Временные конструкции — строительные леса и опорные колонны для выставочных павильонов сочетают в себе быструю сборку и разборку с экономичностью.
4. Мосты с низкой нагрузкой — Простые балочные мосты на сельских дорогах (пролеты <20 м) используют преимущества своей экономичной прочности на изгиб.
5. Фундаменты для машин и станков — в основаниях станков и рамах сельскохозяйственной техники используется высокое соотношение жесткости к весу.