Среди всех видов стального металлопроката особого внимания заслуживают те, которые предназначены для эксплуатации в условиях высоких нагрузок в строительстве и промышленности. Ярким их примером, наравне со швеллером, является такой востребованный вид изделий, как балка двутавровая или двутавр, выполненная в виде высокопрочного стального бруса с Н-образной формой поперечного сечения.
В отличие от П-образного швеллера двутавр состоит не из основы и расположенных друг напротив друга параллельных полок, а из основной стенки, снабженной верхним и нижним поясом. Грани двутавровой балки могут, как и полки швеллера, находиться строго параллельно по отношению друг к другу, или быть размещены под небольшим углом. Двутавр хорошо узнается за счет своих широких полок, является одним из главных типов несущих элементов при возведении металлоконструкций, производится из низколегированных сплавов. Стальные балки двутавровые 25б1 соответствуют ГОСТ 8239-89 и представлены в широком ассортименте, классифицируются по ряду критериев:
- предназначение и способ применения;
- взаимное расположение и уклон полок;
- горячекатаное или сварное производство;
- применяемые марки конструкционной стали.
Основной сферой применения двутавровой балки является строительная индустрия. В частности, когда собираются ангары и корпуса цехов промышленных предприятий, каркасы быстровозводимых зданий, двутавр, за счет мощной несущей способности, применяется для создания ферм, опор и других высоконагруженных элементов строений. Стальные балки способны выдерживать длительные колоссальные нагрузки, например, от тяжелой крыши, в течение десятков лет, очень медленно теряя исходную прочность. Кроме того, материал используется в области машиностроения, для создания несущих рам спецтехники и механизмов. Наконец, это популярное решение для возведения мостов и других тяжелых металлоконструкций.
В зависимости от способа изготовления стальная балка двутавровая бывает двух типов – прокатная и сварная составная. В первом случае производство осуществляется с помощью горячекатаной технологии – разогретая до состояния размягчения металлическая заготовка пропускается через вальцы прокатного стана, до получения необходимой формы поперечного сечения в виде буквы Н. Горячекатаный двутавр – самый прочный вид такого металлопроката. Цельная монолитная конструкция без швов и других слабых мест позволяет выдерживать очень высокую нагрузку, не испытывая при этом разрушительных деформаций. Бесшовный материал не нуждается в дополнительном укреплении перемычками. Такие двутавровые балки выпускаются для самого высоконагруженного и ответственного применения.
Сварные двутавровые балки производятся путем сваривания изделия из отдельных частей – к основной стенке привариваются верхний и нижний пояс, с получением единой конструкции. Такой вариант менее прочен, чем цельный горячекатаный, поскольку не является единым монолитом и имеет сварочные швы. Двутавры этого типа производятся из полос профильного и листового проката, применяются там, где металлоконструкции не подвержены высокой нагрузке.
Поскольку основным материалом для производства двутавровой балки является углеродистая и низколегированная конструкционная сталь, прокат подвержен воздействию поверхностной и сквозной коррозии, особенно при эксплуатации под открытым небом. Для решения проблемы практикуется нанесение стойкого защитного цинкового и лакокрасочного покрытия. Кроме того, на поверхность может наноситься слой вспучивающейся краски – он замедляет нагрев металла с потерей несущей способности при возникновении пожара.