Що таке двотавр - особливості продукції та застосування

Серед різноманітного сортового та фасонного прокату двотавр можна одразу впізнати навіть пересічному обивателю. Його відрізняє характерна форма перетину та велика конструктивна жорсткість та міцність.

Що це таке?

Двотаврова балка – різновид довгомірного металевого прокату з Н-подібною формою поперечного перетину. Складна форма відносить профіль до фасонної групи, а виготовляють його з конструкційних вуглецевих й низьколегованих сталевих сплавів. Однією із відомих українських компаній, яка займається двотавровими балками є Метінвест СМЦ.

Особливості

За ДСТУ 8768-2018/ГОСТ 8239-89 двотавр виготовляють у 17 типових розмірах – від №10 до № 60 й довжиною 4…12 метрів. Номер профілю позначає висоту балки, інші розміри (ширина та товщина поличок, товщина стінки) позначені в стандарті та строго контролюються. 

Двотаврова балка є виробом масового попиту та активно використовується як конструкційний та будівельний матеріал. Саме враховуючи широке застосування, для нього використовується різнобічна класифікація. Прокат цього профілю розрізняють:

• за способом виробництва (гарячекатані та зварні);

• за призначенням (нормальні, колонні та спеціальні);

• за класом точності виготовлення (звичайної та підвищеної точності);

• за товщиною поличок (вузькополичні, середньополичні та широкополичні);

• за розташуванням граней поличок (с паралельними та похилими внутрішніми гранями).

Підвішена міцність двотавра обумовлена його конструктивною формою. Поперечина стійко опирається силам зсуву, а полиці витримують велику частину згинального моменту, що прикладений до балки. Таким чином, Н-подібна форма профілю найбільш ефективно сприймає згинаючі та поперечні навантаження. З іншого боку такий перетин характеризується зменшеною здатністю в поперечному напрямку, та досить задовільно опирається скручуванню. 

Таким чином двотавр оптимально поєднує високі показники міцності та жорсткості з відносно задовільною металоємністю. Сталевий профіль не пропускає рідкі та газові середовища, добре фарбується та стійко опирається корозії. Двотаврова балка добре зварюється, а завдяки Н-подібній конфігурації та добрій адгезії поверхні вона забезпечує міцні сполучення з бетонними та цементними розчинами. 

Способи виробництва

Сучасні металокомбінати виготовляють двотавровий прокат двом кардинально різними способами. Особливості технології обумовлюють у профілів різни фізико-механічні властивості. 

Гарячекатаний двотавр

Його виготовляють шляхом прокатного переробу сталевої заготівлі на станах гарячої прокатки. Цей спосіб засновано на пластичній деформації нагрітого до високої температури металу з наступним його обтисненням між валків, що обертаються та мають відповідну геометрію. Заготівля поступово приймає задану геометрію та має суцільну форму перетину. 

Такий спосіб виробництва зумовлює підвищену міцність прокату, рівномірний розподіл внутрішніх напружень й однорідність структури металу. Саме тому для будівництва об’єктів підвищеної надійності використовується тільки гарячекатана двотаврова балка. 

Зварний профіль

Його виготовляють шляхом автоматизованого зварення трьох плоских елементів, виготовлених зі сталевої смуги або листа. Всі зварні шви розташовані з зовнішньої частини стінки та не повинні мати провари, недовари, повітряні капсули та інші дефекти. Для покрашення чистоти поверхні зварювальний профіль може підлягати обробці піскострумкою, а для виправлення геометрії на фінішному етапі – правці на правильних вальцах. 

У порівнянні з гарячекатаним прокатом зварний двотавр має меншу вагу та вартість, але поступається першому в міцності та жорсткості. А використання зварювання обумовлює невеликі, але ж все ж такі відчутні внутрішні термічні напруження. 

Під час виробництва обидва різновиди двотавра підлягають контролю з метою визначення якості та однорідності металу, дотримання розмірів за висотою стінки, ширини та товщини поличок. Також виробником перевіряється довжина відрізків прокату, наявність перекосів, ступень кривини та відхилення за симетрією.