Преимущества использования сварных балок
Современные металлоконструкции отличаются постоянным движением в сторону сокращения металлоемкости. В этом плане сварные балки хорошо справляются с актуальной задачей уменьшения массы конструкций без ухудшения несущих характеристик.
В работающей на изгиб балке самой напряженной зоной является полка, стенка же испытывает значительно меньшие нагрузки. Поэтому основной объём металла приходится на полки. При помощи сварки можно создавать профили, точно подходящие для каждого конкретного проекта. Используя сварку, можно получать конструкции различных размеров - высотой 4 метра и более и любой длины. Также современные сварочные технологии позволяет наилучшим образом сочетать габариты горизонтальных листов (поясов) с вертикальными стенками.
Чтобы понять, насколько экономично сечение балки, можно воспользоваться соотношением W/A, в котором W - это момент сопротивления, которым обладает профиль, а A – площадь его сечения профиля. Очевидно, что чем выше этот показатель, тем меньшее количество металла требуется для увеличения сопротивления изделия на изгиб. Но делать вертикальные стенки очень уж тонкими нельзя из-за нехватки местной устойчивости, поэтому необходим разумный подход к выбору размеров.
Двутавровые профили можно производительнее получать путём прокатки, чем сваркой. Но в этом случае резко сужаются возможности для создания конструкций с нестандартными размерами, повышается потребность в металле, ухудшаются показатели рентабельности строительства.
Тут важен также характер производства. На крупносерийном производстве прокат может быть рентабельнее, но при мелкосерийном и индивидуальном производстве сварке практически нет альтернативы. Важно и то, что технологии промышленной сварки в наши дни стремительно развиваются, и сварные металлоконструкции постоянно расширяют сферу своего применения.
При помощи сварки можно производить балки переменного сечения, в которых лучше используется несущая способность основного материала по всей длине. Это обеспечивает экономию металла по сравнению с изделиями постоянного профиля.
В технологическом плане обеспечить производство переменного профиля сложнее. Выбор определённой конструкции диктуется экономическими расчётами, общей компоновкой и эстетическими соображениями.
Сегодня балки используются как несущих конструкций перекрытий, покрытий, лестниц, площадок под оборудование и т.д. Балки, опирающиеся непосредственно на колонны или стенки, называются главными. Если заданная жёсткость не обеспечивается даже самыми большими профилями, проектируются сварные балки, состоящие из трех листов – стенки, укреплённой при необходимости рёбрами, и двух поясов.
