Металлические балки – это элементы несущей конструкции здания. Основное их назначение – повышение запаса прочности. Благодаря им увеличивается стойкость всей конструкции к воздействию неблагоприятных факторов внешней среды. Также повышается и долговечность здания.
Сфера применения металлических балок
Сами балки отличаются своей стойкостью к высоким нагрузкам и механическим повреждениям. Это позволяет использовать их при возведении построек практически всех типов и размеров. Например:
-
строительство зданий (офисных, жилых, промышленных и пр.);
-
обустройство туннелей, мостов и различных инженерных сооружений;
-
укрепление береговой линии водоемов;
-
строительство шахт и котлованов.
Кроме того, металлические перекрытия балки применяются и в различных промышленных предприятиях. Например, в организациях, которые занимаются добычей полезных ископаемых. Здесь их часто используют не по своему прямому назначению (например, для обустройства или закрепления вспомогательного оборудования на выработках). Такая возможность обуславливается высокими прочностными характеристиками конструкций.
Виды металлических балок для перекрытий
Балки разделяют на несколько категорий:
По способу изготовления
Конструкции бывают горячекатными и сварными. Для производства первого типа используется технология горячего проката. Благодаря этому получается существенно повысить прочностные характеристики конструкции и сделать ее более долговечной. Такие балки не деформируются даже при серьезных нагрузках. Кроме того, конструкции отличаются повышенной стойкостью к коррозии, что позволяет использовать их даже в районах с повышенной влажностью. Это существенно расширяет сферу их применения.
Единственным недостатком горячекатных конструкций является то, что они могут иметь только строго определенный размер (это обуславливается техническими возможностями оборудования, с помощью которого их изготавливают).
Сварные балки подобного ограничения не имеют. Они могут быть выполнены в любой форме и размерах. У таких конструкций есть и еще одно преимущество. При их производстве образуется минимальное количество стальных отходов. Соответственно, она считается более продуктивным и экономически целесообразным, чем изготовление горячекатных конструкций.
Еще одной интересной особенностью сварных балок является то, что здесь допускается использование нескольких металлов одновременно (например, полки выполняются из одного материала, а стенки из другого). Это позволяет использовать конструкции не только при строительстве стандартных зданий, но и при возведении сооружений особого назначения (например, научных комплексов или лабораторий).
По назначению
Этот параметр влияет на особенности конструкции балок. Они могут быть стандартными и широкополыми. Второй тип используется в том случае, когда предполагается, что в процессе использования балки она будет подвергаться сильным поперечным или изгибным нагрузкам.
Также бывают и колонные балки. Основная их особенность – увеличенная толщина стенок. Это повышает их прочностные характеристики. Поэтому у строителей появляется возможность использовать конструкцию в местах с повышенными нагрузками.
По типу конструкций
-
с уклоном внутренних граней полок (обеспечивают большую жесткость);
-
с параллельными гранями полок (считаются менее металлоемкими, что облегчает их массу);
-
двутавровые;
-
швеллера;
-
уголки;
-
квадратные.
От разновидности балки по типу конструкции напрямую зависит ее прочность и другие эксплуатационные характеристики.
Преимущества и недостатки балок из металла
К числу основных достоинств стальных балок можно отнести:
-
Возможность использования в больших пролетах. Здесь сказываются высокие прочностные характеристики конструкции. Это позволяет использовать их в больших по ширине пролетах, чем балки из других материалов.
-
Стойкость к биологическому воздействию. В отличие от остальных материалов балки из стали практически не подвергаются биологическому воздействию. Они не гниют. В них не могут завестись паразиты. Плесень и пр. здесь также не образуется. Это существенно расширяет сферу применения таких конструкций.
-
Огнестойкость. Металлические балки могут эффективно сопротивляться воздействию открытого пламени. Даже при сильном пожаре они не теряют своих эксплуатационных свойств. Благодаря этому повышается уровень безопасности людей, которые находятся в здании. Ведь шанс на то, что перекрытие из стальных балок обрушится, минимальный. Соответственно, даже в случае возникновения внештатной ситуации, у людей остается больше времени, чтобы покинуть опасное место.
Главный недостаток стальных балок – возможность возникновения на них коррозии. Однако с этой проблемой научились успешно бороться. Еще в процессе изготовления на конструкцию наносится специальный антикоррозийный состав. Он не только препятствует образованию ржавчины даже при условии эксплуатации балок в местах с повышенной влажностью, но и увеличивает долговечность конструкции (формируя дополнительную защиту от механических и иных повреждений).
Еще один недостаток стальных балок в их большой массе. Для перевозки и установки таких конструкций нередко требуется привлечение специальной техники и квалифицированного персонала. Но этот недостаток успешно компенсируется высокими прочностными характеристиками и большим сроком эксплуатации.
Оборудование для изготовления металлических балок
Для производства балок в основном используется легированная сталь. Тонкости процесса и перечень используемого оборудования зависит от разновидности конструкции.
Например, при сварном методе, это происходит так:
-
Сначала вырезают заготовки для будущих составных частей балки. Для этого, как правило, используется лазер (или плазменное оборудование).
-
После этого на фрезерных станках снимаются фаски с продольных торцов. Затем подготавливаются кромки для сварных швов.
-
Далее рабочие приступают к сборке детали. Для этого используются сварочные аппараты.
-
На последней стадии сотрудники предприятия-изготовителя занимаются правочными работами. Они проверяют соответствие детали заявленным характеристикам и при необходимости вносят корректировки с помощью специального оборудования.
При использовании горячекатного метода формовка детали происходит за счет воздействия на нее высоких температур и специального оборудования, благодаря которым рабочим и удается получить балку заданной формы.
Стандартный алгоритм производства выглядит так:
-
Сначала заготовка нагревается до температуры свыше 1000оС. Благодаря этому металл становится пластичным и податливым.
-
Затем, с помощью специальных устройств заготовка перемещается на станок. Здесь ее затягивает в калибры.
-
Оборудование сжимает деталь и придет ей необходимую форму.
После того, как металл остынет, рабочие проводят проверку получившийся балки на предмет соответствия заявленным характеристикам. Для этого используются специальные приборы контроля.
Технические характеристики – как не ошибиться в выборе
Перед тем, как приобретать или заказывать балку, рекомендуется сначала рассчитать, в каких условиях она будет эксплуатироваться. Во внимание принимаются не только геометрические характеристики объекта, но и климатические условия, планируемые нагрузки, «соседние материалы» и пр.
Все стальные балки перекрытия производятся в строгом соответствии с ГОСТ Р 58966-2020. Ознакомьтесь со всеми нюансами в этом документа.
Остались вопросы? Получите подробную консультацию от специалиста уже сегодня 7 (391) 2-551-459
Также смотрите информацию в разделе "Металлические балки": https://www.psk124.ru/services/metallokonstrukcii/balki/
