Что такое балка в строительстве, виды балок

Балка это в строительстве

Деревянные балки перекрытия: виды, расчет и особенности выбора

Что такое двутавровая балка (двутавр)?

Двутавр – сортовой прокат, который имеет широкую сферу применения. Изделие представляет собой горизонтальный брус из стали, сечение которого сделано в форме буквы «Н». Нижний и верхний пояса изделия соединены с помощью стенки.

Двутавр: виды и размеры

В настоящее время выпускают несколько видов двутавровых балок: их классифицируют в зависимости от конструктивных особенностей. Грани полок могут иметь параллельное расположение или находиться под углом. Как правило, продукцию изготавливают с использованием углеродистой или низколегированной стали.

Таким образом, двутавры классифицируют в зависимости от:

• материала, используемого для их производства;
• области применения и назначения;
• технологии изготовления;
• расположения граней полок и их уклона.

Эксплуатационные и геометрические характеристики двутавров позволяют использовать их во многих сферах. Как правило, изделия применяют для решения строительных задач. Они незаменимы при возведении крупных зданий.

Балка: сущность, основные виды, целесообразность использования, рекомендации

В этом случае с их помощью формируют несущие конструкции.
Технические характеристики двутавровых балок позволяют им выдерживать значительные нагрузки. Именно благодаря этому их можно использовать для создания перекрытий, которые в процессе эксплуатации подвергаются большим вертикальным или горизонтальным нагрузкам.
Изделия данного вида удобно применять для возведения мостовых сооружений, подвесных путей и опор. В некоторых случаях их применяют в машиностроительной области.
Следует отметить, что при производстве двутавров могут быть использованы различные ГОСТы:

• ГОСТ 8239-89 определяет ограничения по величине уклона для внутренних граней (6-12%). Это изделия общего назначения.
• ГОСТ 19425-74. Двутавры специального назначения, созданные в соответствии с этими требованиями, должны иметь угол наклона не более 12% для категории «М» и не более 16% для категории «С».

При выборе двутавра следует обратить внимание на его обработку. Качественными считаются изделия, которые тщательно очищены от ржавчины, грязи, жира и других загрязнений.

ба́лкаславянское название небольшой долины, обычно без постоянного водотока. Отличительные элементы балок – крутые борта, наверху кончающиеся хорошо выраженной бровкой (перегибом от склона к ровной поверхности), и плоское, полого наклонное вниз по течению дно, в которое иногда врезаны рытвина (русло) или донный овраг. Глуб. балок 5–50 м, дл. от нескольких сотен метров до 20–25 км. Балки появляются в результате размыва поверхности почвы временными ручьями и небольшими речками и последующего накопления наносов на дне. В. В.

Балка: сущность, основные виды, целесообразность использования, рекомендации

Докучаев предположил, что балки образуются из оврагов, а затем, достигая уровня грунтовых вод, получают постоянный водоток (ручей, небольшую реку) и превращаются в малую речную долину. Однако и малая долина может превратиться в балку, если в ней исчезнет постоянный водоток в результате усиленной аккумуляции сносимых с водосбора наносов, формирующих балочный аллювий. Сток по балкам происходит лишь весной, при таянии снежного покрова или во время сильных ливней. Балки характерны для юж. части лесной зоны, лесостепи и степи. В балках сооружают плотины и запруды, образующие пруды и малые водохранилища. В юж. половине Русской равнины на берегах крупных балок размещаются сёла и посёлки.

Смотреть значение Балка в других словарях

Балка — ж. немецк. брус, переводина, матица, бревно, положенное концами на две стены, на столбы, на стулья под домом или для настилки наката, пола, для подшивки потолка. | Арх.-кем………
Толковый словарь Даля

Балка — балки, ж. (обл.). Длинный овраг, лощина (в южной степной полосе СССР).
Толковый словарь Ушакова

Балка — в строительстве и машиностроении — конструктивный элемент обычно ввиде бруса (железобетонного — стального или деревянного), работающийглавным образом на изгиб.
Большой энциклопедический словарь

Климова Балка — (К. М. Климов, 1901-1957, сов. хирург-травматолог) см. Климова фиксатор.
Большой медицинский словарь

Костная Балка — (trabecula ossea) см. Костная перекладина.
Большой медицинский словарь

Кран-балка — (от голл. kraanbalk) — разновидность подъемного крана мостовоготипа, у которого таль с ручным или электрическим приводом передвигается поездовой балке с колесами. Грузоподъемность……..
Большой энциклопедический словарь

Тигровая Балка — заповедник в Таджикистане, в низовьях р. Вахш. Основан в1938. Площадь 47 409 га. Тугаи, туранговые леса, тамарисковые заросли.Фазан. Зимовки водоплавающих птиц. Бухарский……..
Большой энциклопедический словарь

Балка — — пологая долина в степи, иногда с болотистой речкой.
Исторический словарь

Балка — (наст. имя и фам. Аалы Токомбаев; р.1904) – кирг. писатель, обществ. деятель. Один из зачинателей кирг. сов. литры. Нар. поэт Киргизии. Начал печататься с 1924. Опубл. сб. стихов……..
Энциклопедический словарь псевдонимов

Кли́мова Ба́лка — (К.М. Климов, 1901—1957, советский хирург-травматолог)
см. Климова фиксатор.
Медицинская энциклопедия

Ко́стная Ба́лка — (trabecula ossea)
см. Костная перекладина.
Медицинская энциклопедия

Балка — Горизонтальная несущая конструкция зданий и сооружений, имеющая опору в двух или более точках. , перекрывающая один пролет и имеющая две опоры, называется разрезной………
Строительный словарь

Арочная балка — деревянная стропильная ферма. (Архитектура: иллюстрированный справочник, 2005)
Архитектурный словарь

Балка — горизонтальный деревянный брус, элемент перекрытия. (Архитектура: иллюстрированный справочник, 2005) * * * горизонтальный брус, обычно призматической формы,……..
Архитектурный словарь

Анкерная балка — Горизонтальная металлическая полоса, стягивающая противоположные стены здания и закрепленная на их внешних поверхностях анкерами. (Термины российского архитектурного……..
Архитектурный словарь

Ангельская балка — консольная балка, украшенная резным ангелом. (Архитектура: иллюстрированный справочник, 2005)
Архитектурный словарь

Астраханская балка — (низовая балка). Сосновый или еловый брус (1) с двумя плоскими гранями. (Термины российского архитектурного наследия. Плужников В.И., 1995)
Архитектурный словарь

Виренделя балка — Разновидность железобетонной фермы, позволяющая перекрыть без промежуточных опор пролет до сорока метров. (Термины российского архитектурного наследия. Плужников В.И., 1995)
Архитектурный словарь

Второстепенная балка — балка, опирающаяся на главные балки — прогоны. (Архитектура: иллюстрированный справочник, 2005)
Архитектурный словарь

Главная балка — см. ПРОГОН. (Словарь терминов архитектуры. Юсупов Э.С., 1994)
Архитектурный словарь

Катаная стальная балка — конструктивный элемент, служащий универсальной опорой. (Архитектура: иллюстрированный справочник, 2005)
Архитектурный словарь

Клёпаная балка — Балка, склепанная из листового железа. (Термины российского архитектурного наследия. Плужников В.И., 1995)
Архитектурный словарь

Консольная балка — тип стропильной фермы, поддерживающей крышу. (Архитектура: иллюстрированный справочник, 2005)
Архитектурный словарь

Коньковая балка — балка, идущая вдоль верхнего горизонтального ребра, образуемого двумя скатами крыши.
Архитектурный словарь

Обвязочная балка — элемент деревянного перекрытия. (Архитектура: иллюстрированный справочник, 2005)
Архитектурный словарь

Потолочная балка — элемент деревянной каркасной конструкции, балка, на которой держится потолок, но не несущая верхний этаж. (Архитектура: иллюстрированный справочник, 2005)
Архитектурный словарь

Трубчатая балка — Балка с полостью прямоугольного сечения, склепанная из двух широких швеллеров со стальными полосами. (Термины российского архитектурного наследия. Плужников В.И., 1995)
Архитектурный словарь

Посмотреть в Wikipedia статью для Балка

Перевести Балка на язык :

Металлические балки – это горизонтальные несущие конструкции здания или сооружения, которые работают, как правило, на изгиб и имеют две или больше точки опоры на горизонтальную поверхность.

• простотой конструкции
• легкостью изготовления
• надёжностью.

Вследствие этого они широко применяются в конструкциях промышленных, общественных, гражданских зданий, в междуэтаж­ных перекрытиях, балочных площадках, эстакадах, мостах, как подкрановые балки производ­ственных сооружений, при монтаже гидротехнических затворов и шлюзов, а также в других сооружениях.

Используются, так называемые, разрезные балки – это балка, которая имеет две опоры и перекрывает один пролет, а также неразрезные многопролётные балки, которые имеют несколько опор и перекрывают несколько пролетов.

Балка, один конец которой жестко прикреп­лен жестко к основанию, а другой свободен, называется консолью. Многие строительные конструкции являются консолями: например, козырьки, бал­конные и карнизные плиты и т.д.

Для разрезных балок при ширине пролета до 15-20 метров более рациональным является применение сплошностенчатых балок. При увеличении нагрузок ширина пролета увеличивается, в некоторых случаях до 36 метров и более. В этом случае применяются балки, имеющие коробчатое (двустенчатое) сечение. В городских и автодорожных мостах пролеты сплошностенчатых балок бывают более 200 метров.

Применяются балки прямоугольного, круглого и двутаврового сечений.

БАЛКА (в строительстве и машиностроении)

Сравнение этих сечений показало, что двутавровое сечение выгоднее прямоугольного сечения в 2 раза, а круглого сечения — в 3 раза, так как в этом сечении распределение нормальных напряжений от изгиба балки наилучшим образом соответствует распределению материала. В связи с этим металлические балки конструируют главным образом двутав­рового и коробчатого сечений, что позволяет уменьшить толщину стенки балки достаточно тонкой, то есть экономить металл за счёт его хорошей работы на касательные напряжения.

В зависимости от нагрузки и пролета применяют балки прокатные или составные — сварные, болтовые или клепаные. Прокатные балки менее трудо­емкие, но при больших изгибающих моментах их применение делается невозможным, так как их сортамент ограничен.

Кроме вышеперечисленных в строительстве применяются балки:

• тонкостенные,
• бистальные
• из гнутых профилей,
• прессованные и составные из алюминиевых сплавов,

Достоинства и недостатки металлических балок. Чаще всего применяются однопролетные разрезные балки, так как они наиболее про­сты в изготовлении и удобны для монтажа. Их недостатком является повышенный расход металла.

В свою очередь, менее металлоемкие неразрезные балки сравнительно редко используются, так как имеют существенные недостатки: большую чувствительность к изменениям температуры и осадкам опор, а также необходимость делать крайние пролеты меньше средних для сохранения постоянства сечения

Виды металлических балок для перекрытий

Балка – представляет собой длинномерный элемент, длина которого значительно больше характерного размера для поперечного сечения. В составе строительных конструкций балка работает, главным образом, на изгиб, поэтому ее рекомендуется изготавливать с тонкостенным поперечным сечением. Наиболее востребованными являются балки двутаврового сечения, представляющие собой Н-образный профиль, который образован двумя параллельными полками и соединяющей их стенкой.

Рис.1 — Двутавровые балки на холодильнике прокатного стана

В строительстве используются балки перекрытия из различных материалов. Наиболее востребованным вариантом является сварной или катанный двутавр. Расчет металлических балок перекрытия ведется, исходя из количества опор, схемы опирания на стены и крепления к основанию, условий эксплуатации и других факторов. На основании расчета выбирается наиболее экономически приемлемый вариант балки.

При необходимости выполняется усиление металлических балок перекрытия. Такие мероприятия требуется проводить, если в процессе эксплуатации этот элемент подвергается горизонтальным нагрузкам, которые могут привести к снижению его характеристик и разрушению. Во избежание этого явления металлические балки усиливают одним из следующих способов:

• применение накладок для увеличения сечения (рис. 2а, 2б);
• обетонирование (рис 2в);
• использование шпренгеля (рис. 2г);
• применение распорных или натяжных устройств для регулировки напряжений (рис. 2 д, 2е);
• использование дополнительных опор (рис 2 ж, 2з).

Рис. 2 — Методы усиления балок

В зависимости от метода изготовления выделяют следующие виды металлических балок перекрытия:

• горячекатаные двутавры – наиболее дешевый и простой вариант, который предполагает использование серийно выпускаемого проката;
• сварные, болтовые, клепаные балки – изготавливаются специализированными предприятиями и позволяют решать нестандартные строительные задачи.

Горячекатаные двутавровые металлические балки перекрытия

Основной объем используемого в строительстве двутавра изготавливается горячей прокаткой из непрерывнолитой заготовки. В зависимости от технологии производства и геометрических характеристик продукции выделяют несколько групп балок.

Двутавры с уклоном граней полок по ГОСТ 8239

Этот вид продукции отличается наличием уклона внутренних граней полок относительно внешних в пределах 6-12°. Такая продукция имеет следующие характеристики:

• выпускаемые профили – от балки 10 до балки 60 (число обозначает высоту в сантиметрах);
• ширина профиля – от 55 до 190 мм;
• толщина стенки – от 4,5 до 12 мм;
• толщина полок – от 7,2 до 17,8 мм.

В качестве балок перекрытий могут использоваться усиленные двутавры с уклоном полок по ГОСТ 19425, который изначально разрабатывались для изготовления подвесных путей и армирования шахтных стволов.

Рис.3 — Балка, имеющая уклон полок

Двутавры с параллельными гранями по ГОСТ 26020

В последнее время в строительстве отдается предпочтение более экономичным двутаврам, имеющим параллельные грани полок. Кроме указанного стандарта, такая продукция также производится по СТО АСЧМ 20-93 (имеет незначительное отличия по геометрии).

Характеристики нормальных двутавров:

• выпускаемые профили – от балки 10Б1 до балки 100Б4 (число обозначает высоту в сантиметрах, буква «Б» — нормальный профиль, последняя цифра – номер типоразмера в группе с одинаковой высотой);
• ширина профиля – от 55 до 320 мм;
• толщина стенки – от 4,1 до 19,5 мм;
• толщина полок – от 5,7 до 32,5 мм.

• выпускаемые профили – от балки 20Ш1 до балки 70Ш5 (Ш – широкополочный тип);
• ширина профиля – от 150 до 320 мм;
• толщина стенки – от 6,0 до 23,0 мм;
• толщина полок – от 9,0 до 36,5 мм.

• выпускаемые профили – от балки 20К1 до балки 40К5 (К – колонный тип);
• ширина профиля – от 200 до 400 мм;
• толщина стенки – от 6,5 до 23,0 мм;
• толщина полок – от 10,0 до 35,5 мм.

Рис.4 — Балка, имеющая параллельные полки

Сварные, болтовые и клепаные балки перекрытия

Такой вариант используется, когда размеры металлических балок перекрытия отличаются от стандартных или катаные двутавры не удовлетворяют расчетным условиям по общей устойчивости, жесткости либо прочности. Кроме того, предпочтение «сборным» балкам отдается в случае их большей экономичности или лучшего уровня эксплуатационных характеристик.

Чаще всего используется сварная балка, которую изготавливают путем сварки автоматом под флюсом. На предварительном этапе осуществляется раскрой, зачистка и правка металла, разделка кромок под сварку, а затем, непосредственно, процесс соединения элементов в единое целое. После сварки готовое изделие правится для устранения термических деформаций (грибовидности).

Таким образом можно получать не только стандартные типоразмеры, но и изделия переменного сечения, усиленные или бистальные двутавры.

Что такое балка

Технологии современного строительства промышленных зданий и жилых домов сегодня, как и ранее в числе конструктивных элементов сооружений используют различного рода конструкции, объединяемых одним названием – балка. По своему назначению этот элемент здания предназначен для выполнения роли несущего механизма. Располагаемый на двух или нескольких опорах здания такой элемент принимает на себя нагрузку и позволяет создавать межэтажные перекрытия, соединять пролеты, является одним из основных элементов кровельной конструкции здания.

Традиционно при возведении строений используются балки, соответствующие типу и назначению зданий, и поэтому существуют различные виды классификаций этих элементов. Чаще всего классификация проводится по виду, назначению, форме и материалу этого конструктивного элемента.

Общие сведения об устройстве и назначении

В строительстве балки классифицируются, прежде всего, в зависимости от того на какое количество опор она ложится:

• «разрезная» – применяется для устройства пролета между двумя опорами, чаще всего такие конструкции используются для межэтажных перекрытий, устройства кровли, мостовых сооружений;
• «неразрезная», или «многопролетная» соединяет несколько точек, на которые ложится элемент, и конструкция имеет многопролетный вид.

Конструктивно простейшая балка, применяемая в малоэтажном каркасно-щитовом домостроении для устройства чердачного перекрытия, представляет собой цельный брус прямоугольной формы, но для более требовательных сооружений, чем простой дачный домик требуются несколько иные по форме элементы способные выдерживать большие нагрузки:

• тавровые;
  
• двутавровые;
  
• швеллер;
  
• прямоугольная форма.

Кроме того, особые требования предъявляются и к материалам конструкций:

• железобетонные;
  
• стальные элементы;
  
• ригели из легких металлов и сплавов;
  
• деревянные конструкции.
  

Наиболее востребованными в строительстве, при возведении крыш промышленных объектов, применяются профили тавровой или двутавровой формы, они здесь являются основными элементами конструкций кровли. Это связано с тем, что такая форма наиболее эффективно работает при нагрузках на изгиб.

Двутавровые – по своей форме поперечного сечения напоминают букву «Н». Каждый элемент, имеет свое название – вертикальные части такой буквы «Н» называются полки, а соединяющая их черточка именуется стенкой. Благодаря такой форме, профиль способен выдерживать большие нагрузки, чем прямоугольный, по сечению материал. Кроме того, двутавровые конструкции позволяют применять дополнительные методы повышения прочности конструкции:

• для наиболее ответственных участков кровли применяются двутавровые профили с утолщенной стенкой;
• для второстепенных участков применяются ригели, внутренние грани полок, которых параллельны друг другу;
• для повышения жесткости конструкции используются профили с уклоном на внутренних гранях.

Материалы и технологии изготовления элементов перекрытия

В зависимости от назначения здания, технологии его строительства и условий его последующей эксплуатации кровли, балки классифицируются как по типу используемого материала, так и способа изготовления готового элемента:

1. Железобетонные конструкции:

• изготавливаются методом монолитной отливки формы с обязательным использованием арматурного каркаса в заводских условиях, как правило, это тавровые профили, сложной рамной конструкции;
• монолитные конструкции – производятся методом отливки формы непосредственно на строительной площадке при возведении зданий по монолитно-каркасной технологии.

1. Металлические:

• металлические элементы, выполненные способом горячей прокатки металла готовой формы;
• специальные виды изделий из отдельных элементов, соединенных при помощи сварки;
• изделия из легких сплавов для особых видов кровли – стадионов, концертных залов, выставочных комплексов.

1. Деревянные:

• из цельного бруса различного размера;
• составные ригели, выполненные из отдельных частей, соединенных между собой клеевым способом с использованием, как натурального дерева, так и материалов на основе древесины – фанеры, древесноволокнистых плит.

Классификация и маркировка стальных элементов

Классификация конструкций из стали проводится и имеет свой буквенно-цифровой шифр. Такое кодирование позволяет проводить необходимую классификацию и учитывать нужные по параметрам элементы в строительстве еще на этапе разработки проектно-сметной документации.

Основой для такого вида классификации являются официально утвержденные государственные стандарты и технические условия, по которым классифицируются все виды балок, независимо от материала изготовления или производителя.

Так, в маркировке стальных двутавровых профилей, кроме указания их размеров, а высота может быть от 100 мм до 1000, указывается и буквенный шифр, в котором указывается, например, размеры граней полок:

• «Б» — означает, что изделие имеет нормальную ширину параллельных граней;
• «Ш» — указывает, что полки имеют увеличенную ширину и относятся по классификации к «широкополочным» выдам продукции;
• «К» — говорит, что такой профиль может быть использован в качестве колонной опоры.

Использование деревянных элементов в различных кровельных конструкциях

В малоэтажном домостроении при возведении кровли балки используются в качестве различных по назначению и размерам элементов:

• перекрытия чердачного этажа;
  
• стропил;
  
• подпорок, соединительных и прочих частей стропильной конструкции;
• коньковой части кровли;
  
• каркаса опорной стенки мансарды.
  

Наиболее подходящими для выполнения таких функций являются двутавровые клееные деревянные элементы, обладающие большой прочностью, способные выдерживать большие нагрузки и имеющие небольшой вес по сравнению с пиломатериалами из цельного дерева. Особенностью всех видов деревянных конструкций, применяемых при возведении кровли здания, является использование пиломатериалов хвойных пород для устройства стропил, распорок, каркаса перегородок и твердых пород дерева для устройства перекрытия чердачного этажа.

Балка: сущность, основные виды, целесообразность использования, рекомендации

Балка представляет собой составной линейный элемент несущей конструкции, имеющий минимум две точки опоры (опирается на оба конца) и работающий на изгиб. Использование балки направлено в первую очередь на распределение весовой нагрузки всей конструкции. Наиболее часто применяется горизонтальное использование балки, которая компенсирует вертикальную поперечную нагрузку. А само весовое давление балки компенсируется вертикальными элементами, горизонтальная поверхность которых является точкой опоры для балки. Последующая компенсация приходится на опоры конструкции, если отсутствуют дополнительные промежуточные элементы. Таким образом, взаимокомпенсация весовых нагрузок позволяет обеспечить устойчивость и надежность всей конструкции.

Виды балок в строительстве

На фото: балки двутавровые в устройстве кровли

Существует большое количество официальных классификаторов элементов строительных конструкций. Ниже будет представлены две наиболее объективные классификационные схемы.

Классификация строительных балок по виду материала

• Стальная балка представляет собой поперечный или продольный элемент несущей конструкции, выполненный из специальной, углеродистой или низколегированной стали методом горячего или холодного металлопроката. Главное достоинство стальных балок: оптимальная степень прочности при работе на изгиб. Применяются при возведении конструкции, предполагающей повышенную весовую нагрузку или высокую степень опасности: подвесные пути, шахтные стволы и так далее.

• Железобетонная балка представляет собой строительный элемент линейного типа, применяемый в несущей конструкции с целью перераспределения веса и повышения устойчивости всей конструкции и состоящий из композиционного материала: бетонная матрица, усиленная стальной арматурой. Железобетонные балки являются более дешевым аналогом стальных балок и применяются на объектах со стандартной весовой нагрузкой: жилищное строительство, возведение зданий промышленного типа.

• Деревянная балка представляет собой элемент несущей деревянной или иной облегченный конструкции, выполненный из древесины. Широко применяется для возведения жилых и хозяйственных сооружения из дерева.

Классификация строительных балок по типу торцевого сечения

• Сечение прямоугольного типа. Целесообразно в использовании в пролетах с малой длиной.
• Сечение «L»-типа. Применение целесообразно при конструировании фасадов сооружений.
• Стандартные и двускатные тавровые балки (сечение «T»-типа). Оптимально подходят для пролетов средней длины. В
• Балка двутавровая. Имеют повышенную устойчивость и используются для длинных пролетов.
• Сечение «V»-типа. Используются в качестве дополнительного элемента для усиления несущей конструкции.
• Сечение «VT»-типа. Использование в качестве прогонов.

Двутавровые балки в свою очередь делятся на подкатегории:

• Балка двутавровая с параллельными гранями полок. Стандарты и размеры представлены ГОСТом 26020-83.
• Стандартная двутавровая балка с углом наклона граней полок от 6 до 12%. Стандарты и размеры представлены ГОСТом 8239-89.
• Специальная двутавровая балка, стандарты и размеры представлены ГОСТом 19425-74. Делятся на два подтипа с маркировкой: «M» — двутавровая балка имеет угол наклона граней до 12%; «C» — двутавровая балка имеет угол наклона граней до 16%.

Отдельно необходимо рассмотреть такой элемент несущей конструкции, как ригель (иногда имеет наименование: ригельная балка). Ригель в подавляющем большинстве случаев бывает железобетонным и в отличие от стандартной балки является неотъемлемым элементом рамы (балка – это самостоятельный элемент конструкции). Ригель широко используется при устройстве опалубки.

Расчет прочности балки при работе на изгиб

Для расчета прочности балки на прогиб (то есть определение веса, который данный элемент несущей конструкции способен выдерживать без появления деформаций и иных ведущих к разрушению конструкции факторов) требуется учитывать целый ряд факторов, основными из которых являются:

• Длина балки. Чем короче балка, тем большую нагрузку она способна выдержать.
• Материал, из которого изготовлена балка. Сталь является наиболее прочным материалом.
• Поперечное сечение балки (площадь и форма). Чем больше площадь, тем больше допустима нагрузка на изгиб.
• Способ закрепления балки в несущей конструкции. Во многом зависит от формы сечения. Балка двутавровая крепится наиболее прочно.

Для расчета максимальной нагрузки на изгиб используют формулы сопромата. Для упрощения процесса можно использовать онлайн-калькулятор, позволяющий получить достаточно точное значение на основании введенных данных.

Рекомендации при выборе строительных балок и возведении конструкций

• Основным фактором при выборе балки для возведения несущей конструкции является расчет веса максимальной нагрузки при воздействии поперечных вертикальных сил. Однако, в районах с нестабильными климатическими условиями и высокой степенью сейсмологической опасности необходимо произвести расчет действия поперечных горизонтальных сил.
• Профили двутавра могут иметь в маркировке следующие буквы: Б, Ш, К. Расшифровка: Б – стандартная, Ш – широкополочная и К – колонная двутавровая балка соответственно.

Выбрать оптимальные профили балки при строительстве – обеспечить долговечность и надежность конструкции!

Балка в строительстве: виды, сечения, материал и маркировка

Опубликовано 15.10.2017 · Обновлено 06.05.2018

При строительстве промышленных и жилых сооружений немаловажную роль играет такая конструкция, как балка. Этот элемент является несущим на себе основные нагрузки здания в вертикальном направлении. Поэтому очень важным моментом в процессе возведения постройки является расчет и выбор этой строительной детали. От ее надежности, стойкости будет зависеть срок эксплуатации комплекса.

По способу крепления, строительная балка выступает в качестве горизонтального или наклонного бруса, чаще работающего на изгиб. Дополнительная важная функция горизонтальной балки — распределение рассредоточенной нагрузки при действии вертикально направленного момента силы. Именно эта направленность позволяет изделию значительно снизить давление на вертикальные конструкции (колонны, стойки) и прочно их укрепить.

Какие бывают виды балок?

Строительные балки, как и практически все материалы, используемые на стройках, классифицируются по различным видам, ориентированным на определённые работы.

Деревянные

В спектр балочных древесных изделий применяемых, соответственно, в деревянных постройках, попадают лаги, ригели, прогоны, перекладины, и другие элементы, составляющие каркас брускового или бревенчатого жилого загородного дома. При разделении этажей используют балки перекрытий. Для устройства крыши выстраивают балочный каркас, где применяют стропила. Главная функция деревянных балок, равномерное распределение нагрузки по плоскости верхнего покрытия (крыши). Качественные характеристики материала залог прочности и устойчивости сооружения.

Обязательно нужно помнить, что для поддержания прочности, деревянные изделия, в том числе и деревянная балка, должны быть обработаны специальными составами для защиты от горения и плесени.

Железобетонные

В строительстве, монтаж железобетона, например, на промышленных предприятиях, учитывает включение соответствующих изделий в устройство подкрановых балок, бетонных ригелей, устанавливаемых на колонны, под плиты перекрытия.

Железобетонные балки являются строительным элементом линейного типа. Выполненные из качественного бетона с расположенной внутри стальной арматурой для усиления, предназначены перераспределять нагрузку и повысить устойчивость основного конструктива.

Металлические

Металлоконструкции в строительстве включают горизонтальные и наклонные стальные балки, как важную часть жёсткого каркаса. Чаще это двутавровые балки с параллельными гранями. Основные их типы — широкие и колонные. Последние не предназначены для выдерживания повышенной нагрузки, поэтому при монтаже опорных частей, воспринимающих влияние основных действующих сил, используют широкополые балки. Применяются при устройстве подвесных путей, шахтных стволов и так далее.

Опоры

Сама балка ложится на опоры. В зависимости от конструктивных особенностей детали бывают:

• разрезными: две опоры поддерживают строительный элемент между этажами, в кровле крыши или мостовыми пролетами;
• неразрезными: несколько опор держат балку, прогиб в одном месте влияет на всю балочную нагрузку.

В зависимости от количества опорных связей данные элементы можно классифицировать на виды:

• статически определимые: когда количество реакций связей равно числу независимых уравнений равновесия статики;
• статически неопределимые: когда количество связей больше возможных уравнений статического равновесия.

Поперечное сечение как форма классифицирования

Стальные балки можно классифицировать по торцевому сечению. Подобная классификация в строительстве позволяет распределить соответствующие элементы в сортаменте металла и, таким образом, провести подбор изделий. Например:

• Прямоугольное сечение. Соответствует применению в пролетах с небольшой длиной.
• Сечение типа «L». Предназначено главным образом при возведении фасадов сооружений.
• Сечение типа «Т». Принадлежит стандартным и двускатным тавровым балкам. Оптимально соответствуют проведению монтажа пролетов средней протяжённости.
• Двутавровое сечение. Балки наделены повышенной устойчивостью и используются для пролётов большой длины. В свою очередь, двутавр может иметь параллельные грани полок. Параметры их разнятся в соответствии со стандартами и установленными ГОСТами.
• Сечение типа «V». Такая строительная балка играет роль дополнительного изделия для усиления несущей конструкции.
• Сечение типа «VT». Соответствует прогонам.

Выбор одного из этих видов зависит от назначения сооружения, сейсмоустойчивости региона, стоимости строительства.

Так, полые опоры обычно находят свое применение в легких постройках гаража, небольшого магазина, маленького навеса.

Цельные брусы вполне подойдут для перекрытий на чердаке простого деревянного домика. Различные «тавровые варианты» предназначены для более серьезных нагрузок в многоэтажных домах, производственных постройках. Двутавровые формы на крупных стройках самые популярные, так как они отлично справляются с нагрузкой на изгиб в кровельных конструкциях. Для придания им наибольшей прочности производят такие балки с толстой стенкой, с внутренними гранями под уклоном или параллельно.

А вот трапецеидальные горизонтальные опоры являются самыми крепкими и дорогостоящими.

Из какого материала и как изготавливаются балки?

Для строительных работ используются перекрытия, которые различаются по материалу и виду изготовления:

• Деревянные. Делятся на цельнобрусовые и комбинированные (склеенные из ДВП, фанеры и дерева).
• Металлические. Бывают трех классификаций: выполнены способом горячего литья уже готовой формы, сваркой отдельных частей и особые кровли из легких металлов для спортивных, концертных и выставочных сооружений.
• Железобетонные. Производятся либо в промышленных условиях с непременной вставкой арматуры, либо способом литья сразу на строительной платформе.

Нюансы при расчете балки на прочность

Расчёт прочности балки на изгиб означает определение данных по массе пригодной для балочной конструкции. При этом не допускается проявление каких-либо разрушающих деформаций, таких, как трещины.

Главные факторы, которые учитываются при расчёте на изгиб уже в более подробной форме рассмотрены выше. Выделяя основные моменты, получают следующие характеризующие данные:

• Длина балки. Изменение её в меньшую сторону повышает устойчивость, и способность выдерживать повышенные нагрузки.
• Материал изготовления. Самым крепким считается сталь. Далее, следует железобетон и замыкает цепочку древесина.
• Поперечное сечение. Расчёт площади сечения даёт понимание того какая строительная балка пригодна для проведения тех или иных работ.
• Способ крепления в несущих конструкциях. Этот пункт тесно связан с предыдущим. Наиболее прочное закрепление проводится при монтаже двутавровых балок.

Важные рекомендации, которые стоит учитывать, выбирая балки

Повторно можно заявить, что балка в строительстве, это один из главных элементов сооружения. Основной фактор при отборе балок для несущих элементов – значение максимальной нагрузки при влиянии вертикально направленных поперечных сил.

В районах, где присутствуют нестабильные климатические условия и высокая степень движения грунта, представляющая сейсмологическую опасность, расчет работы поперечных горизонтальных сил обязателен.

Для облегчения подбора данных, чтобы впоследствии сделать заявку, балки распределены по буквенным маркировкам: Б, Ш, К. Соответственно:

• Б – стандартные.
• Ш – широкополочные.
• К – колонные двутавровые балки.

Следовать рекомендациям необходимо для гарантии конструкциям долговечности и надёжности при возведении зданий.