Стальные вертикальные резервуары низкого давления
для нефти и нефтепродуктов

конструкция, проектирование, эксплуатация и ремонт

2.5.5. Двутавры

1) Балки двутавровые обыкновенные, так же как и швеллеры, обозначаются номером, соответствующим их высоте (в сантиметрах). В сортамент входят двутавры от № 10 до № 70 (рис. 38, г). Начиная с № 18 по № 30, двутавры прокатываются с двумя разными по мощности полками, а двутавр № 70—с тремя. Толщина стенки в крупных двутаврах достигает 1/55 высоты двутавра.

Двутавры прокатываются длиной до 19 м. Заказные длины обычно принимаются 6, 9, 12 и 15 м.

Двутавр является основным балочным профилем. Благодаря сосредоточению материала в полках двутавры имеют большую жесткость относительно горизонтальной оси х — х. Чем тоньше стенка, тем выгоднее сечение балки с точки зрения ее работы на изгиб. Однако по условиям технологии прокатки у большинства двутавров стенки получаются значительно толще, чем это требуется по условию их устойчивости. Полки обыкновенных двутавров имеют небольшую ширину, что, с одной стороны, делает такие двутавры малоустойчивыми относительно оси у — у и, с другой — затрудняет размещение на полках заклепок и болтов большого диаметра.

Применение прокатного двутавра в виде самостоятельного конструктивного элемента снижает трудоемкость изготовления и стоимость конструкции.

Иногда при значительных усилиях двутавры применяются в стержнях, работающих на осевую силу (например, в колоннах). В этом случае целесообразно применять составные сечения из двух двутавров (рис. 41) для создания стержней, равноустойчивых в двух плоскостях. 

Рис. 41. Типы составных сечении из двутавров

Рис. 42. Прокатные широкополочные двутавры 

2) Балки двутавровые широкополочные. Широкополочные двутавры прокатываются на мощных специальных станах и бывают трех типов: балочные профили, колонные профили легкие и колонные профили тяжелые. Высота широкополочных балочных профилей достигает 1000 мм. Отношение ширины полок к высоте колеблется от = 1:1,65 (при малых высотах) до = 1: 2,5 (при больших высотах) (рис. 42, а, б). Колонные профили имеют отношение ширины полок к высоте близкое к 1:1. Широкие полки придают профилю устойчивость относительно оси у — у.

Конструктивные преимущества и мощность сечений дают возможность применять широкополочный двутавр в виде самостоятельного элемента (колонны, балки), не требующего почти никакой обработки. Широкополочные двутавры находят широкое применение в США, Германии и Англии в каркасах гражданских зданий, в мостах и тяжелых элементах промышленных конструкций. Применение широкополочных двутавров снижает трудоемкость изготовления конструкций в 2 — 3 раза. 

Рис. 43. Сварные широкополочные двутавры 

3) Сварные двутавры. Широкое распространение получили сварные двутавровые профили (рис. 43, а), заменяющие прокатные широкополочные двутавры.

Развитие автоматической сварки создает благоприятные условия для производства двутавров из универсальной стали по определенному сортаменту. Наличие сортамента дает возможность пользоваться сварными двутаврами так же, как прокатными. Возможно также изготовление специальных профилей для сварных широкополочных двутавров (рис. 43, б и в).