Двотаврова балка або двутавр є раціональний металевий профіль, виготовлений з низьколегованої сталі на металургійному комбінаті. У поперечному розрізі схожий на букву «Н». Володіє найбільшим коефіцієнтом опору і жорсткості.
Застосовується при зведенні мостів, висотних будівель, будівництві колонних металоконструкцій, промисловості, естакад, великих прольотів, шахт та інших споруд, що виконують навантаження на стиск. Може використовуватися в якості самостійного перетину, або складеного. Щоб зрозуміти методи з'єднання балок, потрібно знати особливості їх різних видів. Кожен з них відповідає певній галузі застосування.
Основні види металевого двутавра:
- Широкополочні (12-і видів), колонні (п'яти видів), нормальні (10-і видів);
- Мостові - з ухилом поличних граней;
- Звичайні - невеликим ухилом до 12% для зміцнення будівельних конструкцій;
- спеціальні;
- З ухилом не більше 16% застосовують при будівництві шахтних стволів.
Способи з'єднання балок
Двотаврові профілі складаються з трьох основних елементів - однієї стінки і двох поясів. Для кожного виду балок розраховані свої ребра жорсткості, чим вище балка, тим вище показники міцності поясів.
Залежно від конструкції, призначення і місця застосування двутавров існують такі види їх сполуки:
Суцільнозварні. Виконується при зафіксованому положенні балок. Для цього їх укладають на стелажі-фундаменти або інші жорсткі підстави. Суцільнозварний стик має дві вставки в верхньому поясі, розташованих симетрично по відношенню до стінки і одну вставку безпосередньо в стінці. Існує певний порядок виконання стикових з'єднань, виконуваних автоматами:
- нижнього пояса (якщо потрібно тут також монтується вставка);
- вставки стінки вертикальними швами;
- вставки верхнього пояса.
Після виконання перших 4-х стиків в обов'язковому порядку перевіряють деформації - кутову і осьову. При необхідності проводять їх коригування. Вона потрібна для обліку з'єднання зварюванням наступних стиків. Для додаткового посилення будівельної конструкції використовується балка 16.
За допомогою високоміцних болтів. Для з'єднань висвердлюють отвори, згідно з проектними даними. Для болтів класу «А» їх продавлюють або висвердлюють меншого діаметру з подальшим збільшенням до заданого проектом. Один вузол повинен бути закріплений одним болтом. Під головки і гайки монтують шайби відповідного розміру згідно з визначеними ГОСТам.
Комбіновані - болтосварние з'єднання найчастіше використовують в пролетном будівництві. Спочатку проводять з'єднання за допомогою високоміцних болтів і накладки. Потім зварюють з'єднання поясів. Далі за допомогою накладок і прокладок закривають технологічні вікна.
Щоб залишити доступ для зварювання стику нижньої частини плити, яка знаходиться під двотавр в суцільнозварний шві в нижньому поясі, монтують вставку. Такі ж можна використовувати і в інших поясах болтосварного з'єднання. Двотаврові балки розрізняють не тільки по куту нахилу і розміром поясів. Залежно від призначення їх виготовляють з різних металів - сталі, алюмінію та інших сплавів. Їх характеризують по товщині стінок, масі, довжині, способу виробництва та ін. Тому і способи з'єднання балок можуть бути самими різними.
Недолік споруд, в конструкції яких використані двотаврові балки - швидке старіння зварних швів. Щоб запобігти цьому процесу конструкції піддають регулярної обробці і грунтовці в кілька шарів.