Різниця між звареною і прокатаною двотавровою балкою: що вибрати?

Двотаврові балки – це один із ключових елементів несучих конструкцій у будівництві. Вони застосовуються в будівництві будівель, мостів, промислових споруд, ангарів та інших об’єктів. Однак під час вибору балки важливо розуміти, що вони бувають прокатними та зварними, і кожна з них має свої переваги, недоліки та сферу застосування.

Наші експерти розкажуть, у чому різниця між звареною і прокатаною балкою, які нормативні стандарти регулюють їхнє виробництво і що краще вибрати для конкретних завдань.

Основні відмінності між прокатаною і зварною балкою

Різниця між цими балками полягає в методі виробництва, характеристиках міцності, області застосування і вартості.

Тепер розберемо детально кожну з балок, їхні переваги та недоліки.

Прокатна двотаврова балка

Технологія виробництва

Прокатна балка виробляється методом гарячої прокатки на металургійних станах. Початковий матеріал – сталева заготівля (сляб), яка розігрівається до 1200°C, а потім проходить через низку прокатних валків, формуючи двотавровий профіль. У результаті метал стає монолітним, без зварних з’єднань, що значно підвищує його міцність і довговічність.

Основні характеристики прокатних балок:

• Матеріал: сталь С235, С255, С345, С390 (за ДСТУ 2651:2005). Для критично навантажених конструкцій використовуються марки С390 і вище.
• Розміри: висота стінки від 100 мм до 1000 мм, ширина полиці від 50 мм до 400 мм.
• Товщина стінки: варіюється від 4 мм до 20 мм залежно від класу балки.
• Момент опору (W): ключовий параметр, що показує здатність балки чинити опір вигину. Наприклад, для двотавра 40Б1 (h=400 мм, s=7 мм, b=140 мм) момент опору становить 10000 см³.
• Вага балки: від 10 до 200 кг/м залежно від розмірів і товщини стінки.
• Нормативи: ГОСТ 8239-89, ГОСТ 26020-83, ДСТУ 4484:2005.
• Клас точності: прокатні балки випускаються з нормальною (Н), підвищеною (П) і високою (В) точністю геометрії.

Переваги прокатної балки

1. Максимальна міцність – відсутність зварних з’єднань робить балку монолітною, що значно знижує ймовірність руйнування при високих навантаженнях.
2. Висока жорсткість – завдяки рівномірному розподілу металу, прокатна балка витримує великі згинальні навантаження.
3. Довговічність – цільна структура краще чинить опір корозії і не має слабких місць у зоні зварних швів.
4. Стійкість до динамічних навантажень – ідеально підходить для кранових шляхів, мостів і промислових об’єктів.
5. Передбачуваність розрахунків – стандартизовані параметри спрощують проєктування і використання в будівельних розрахунках.
6. Стандартні розміри – легко закладаються в проєкти без необхідності індивідуального виготовлення.

Недоліки прокатної балки

• Обмежений асортимент розмірів – доступні тільки стандартні розміри, які можуть не відповідати специфіці проєкту.
• Висока вартість – через складний виробничий процес і велику витрату металу прокатні балки дорожчі за зварні.
• Складність транспортування – значна вага і габарити вимагають спеціалізованого транспорту і підйомної техніки.
• Менша гнучкість у застосуванні – якщо потрібні нестандартні розміри або полегшена конструкція, прокатна балка не завжди підійде.

Де застосовується?

• Несучі конструкції у висотних будівлях і мостах – прокатні балки забезпечують надійність і довговічність.
• Кранові колії та естакади – висока жорсткість дає змогу використовувати їх для напрямних конструкцій мостових кранів і важкого обладнання.
• Промислові об’єкти з високими навантаженнями – використовується в цехах, на заводах, де важлива стійкість до статичних і динамічних навантажень.
• Опорні колони і балки перекриттів – забезпечують високу несучу здатність без необхідності посилення.
• Мостобудування – застосовується в конструкціях, розрахованих на багаторічну експлуатацію з високим навантаженням.
• Фундаменти для обладнання – використовується для закладних елементів під важкі машини і механізми.

Зварна двотаврова балка

Технологія виробництва

Зварна балка виробляється з окремих сталевих листів, які зварюються між собою, утворюючи двотавровий профіль. Основні етапи виробництва:

1. Розкрій листового прокату – зі сталевого листа вирізаються елементи майбутньої балки: стінка і дві полиці.
2. Збірка – елементи фіксуються в потрібному положенні за допомогою точкового зварювання або прихваток.
3. Автоматичне зварювання – здійснюється дугове, лазерне або газове зварювання поздовжніми швами.
4. Правка і контроль геометрії – після зварювання балку перевіряють на точність розмірів.
5. Обробка швів і антикорозійний захист – для запобігання корозії зварні шви шліфують і покривають захисними складами.

Основні характеристики зварних балок:

• Матеріал: сталі С235, С345, С390 (за ДСТУ 2651:2005).
• Розміри: будь-які під замовлення – висота стінки від 100 мм до 3000 мм, ширина полиці від 50 мм до 1000 мм.
• Товщина стінки: від 4 мм до 30 мм.
• Момент опору (W): залежить від розмірів балки – в середньому від 2000 см³ до 50000 см³.
• Вага 1 метра: від 20 до 500 кг/м.
• Нормативи: ДСТУ Б В.2.6-198:2014, ГОСТ 26020-83.
• Методи зварювання: автоматичне під шаром флюсу, дугове, лазерне зварювання.

Переваги зварної балки

1. Гнучкість у виборі розмірів – можна виготовити балку під будь-які навантаження і проєктні вимоги.
2. Економічність – можна використовувати оптимальну товщину стінок і полиць, що знижує витрату металу.
3. Легкість монтажу – конструкцію можна виготовляти на місці, зменшуючи витрати на транспортування.
4. Доступність сировини – зварні балки можна робити зі звичайних листів металу, не прив’язуючись до прокатних заводів.
5. Швидке виробництво – термін виготовлення зварної балки значно нижчий, ніж у прокатної.

Приклад: У складському будівництві часто використовують зварні балки заввишки 400-600 мм, оскільки їх можна підігнати під проєкт без зайвих витрат.

Недоліки зварної балки

• Менша міцність порівняно з прокатною – зварні з’єднання можуть бути слабким місцем при динамічних навантаженнях.
• Схильність до корозії – зварні шви вимагають якісного захисту, інакше в місцях з’єднань може розвиватися іржа.
• Обмежена несуча здатність – при сильних навантаженнях можуть з’являтися втомні тріщини в зонах зварювання.
• Вимогливість до контролю якості – помилки зварювання можуть призвести до зниження несучої здатності.

Приклад: У будівництві мостів зварні балки використовуються рідше, оскільки прокатні профілі мають кращу міцність і довговічність.

Де застосовується зварна балка?

• Каркасні конструкції – для будівель, ангарів і тимчасових споруд.
• Ангари, склади, швидкомонтовані будівлі – можна виготовити балки потрібних розмірів.
• Металоконструкції з помірним навантаженням – сходові прольоти, покрівельні системи.
• Нестандартні інженерні рішення – індивідуальні проєкти, де важливо дотриматися конкретних розмірів.
• Виробничі будівлі – використання зварних балок у великопролітних перекриттях знижує витрати на метал.

Приклад: У сільському господарстві для будівництва ангарів вигідніше використовувати зварні балки заввишки 500-800 мм, оскільки їх можна адаптувати під проєкт і заощадити на металі.

Як вибрати зварену балку?

• Враховуйте навантаження – для перекриття беріть балки h від 300 мм, для легких конструкцій h 200–250 мм.
• Контролюйте якість зварних швів – тріщини чи нерівномірність зварювання знижують міцність.
• Проводьте антикорозійну обробку – ґрунтування та фарбування продовжать термін служби.
• Порівнюйте вартість із прокатними балками – якщо різниця невелика, краще взяти прокатну.

Зварні балки підходять для конструкцій, де потрібна гнучкість розмірів, але у відповідальних зонах їх краще заміняти прокатними аналогами.

Що вибрати: прокатну чи зварну балку?

Вибір типу двотаврової балки залежить від навантажень, умов експлуатації, довговічності конструкції та бюджету. Давайте розберемо, у яких випадках прокатна балка буде кращою, а де краще використовувати зварну.

Коли вибирати прокатну балку?

Прокатна балка – це найнадійніший варіант, який використовується у висотному та промисловому будівництві, мостах, естакадах та важких металоконструкціях.

Прокатна балка краще підходить, якщо:

Необхідна висока міцність та надійність.

• Через цілісний переріз балка витримує високі навантаження без деформації.
• Ризик утворення втомних тріщин мінімальний.
• Відсутність зварних швів робить конструкцію довговічною.

Приклад: Прокатні балки h = 500-1000 мм застосовуються в мостових конструкціях, де потрібна максимальна міцність при розтягуванні та стисканні.

Конструкція піддається постійним динамічним навантаженням.

• У мостах, кранах, естакадах балки працюють на вигин та вібрацію.
• Зварні шви можуть послаблюватися під навантаженнями, тоді як прокатний двотавр залишається цілісним.

Приклад: У будівництві мостів та естакад застосовуються балки серії К (кранові), оскільки вони витримують значні навантаження.

Важливим є захист від корозії без зайвих витрат.

• Прокатні балки стійкі до корозії завдяки цілісній структурі.
• У зварних балках шви є вразливим місцем, що потребує додаткового захисту.

Для морських портів, де висока вологість, рекомендують оцинковані прокатні балки (ГОСТ 8239-89).

Необхідна висока довговічність.

• Термін служби прокатних балок до 80-ти років без капітального ремонту.
• Зварні балки вимагають контролю зварних швів та можливого посилення через 20–30 років експлуатації.

Приклад: У будівництві металоконструкцій заввишки від 10 поверхів прокатні балки використовуються для центральних елементів.

Коли вибирати зварену балку?

Зварна балка – це гнучке та економічне рішення, яке дозволяє створювати нестандартні конструкції.

Зварна балка краще підходить, якщо:

Потрібні нестандартні розміри.

• Прокатні балки виготовляються в обмежених розмірах.
• Зварну балку можна виготовити будь-якої висоти та ширини.

Приклад: У будівництві ангарів та великих складів часто використовують зварні балки h = 600–1200 мм, оскільки стандартних розмірів не вистачає.

Важливою є економія бюджету.

• Виробництво зварних балок дешевше, тому що можна варіювати товщину стінок.
• Дозволяє знизити витрату металу, залишаючи міцність на потрібному рівні.

Приклад: Якщо для каркасної будівлі висотою 2-3 поверхи вибрати прокатну балку, це збільшить витрати на 20-30%, тоді як зварна балка дозволить заощадити.

Проект вимагає швидкого постачання та зручного транспортування.

• Прокатні балки виготовляються на великих заводах і потребують спеціальної логістики.
• Зварні балки можна виготовити дома, знижуючи витрати на транспорт.

Приклад: Під час будівництва ферм, навісів та складів зварні балки простіше транспортувати та монтувати.

Конструкція не піддається екстремальним навантаженням.

• Якщо будівля не потребує граничної міцності, зварні балки будуть чудовим вибором.

Приклад: У каркасному будівництві, де навантаження не перевищують 5 кН/м², балки зварні відмінно справляються із завданням.

Необхідна легкість монтажу.

• Зварні балки легше монтувати на місці, тому що можна привозити окремі елементи та збирати їх прямо на будівництві.

Приклад: У приватному будівництві перекриття зі зварених балок простіше збирати на об’єкті, ніж доставляти цільні прокатні балки.

Порівняльна таблиця: прокатна vs зварена балка

Висновок: що вибрати?

Вибирайте прокатну балку, якщо:

• Вам потрібна максимальна міцність та стійкість до навантажень.
• Конструкція піддаватиметься вібраціям та динамічним навантаженням.
• Важливою є стійкість до корозії без додаткових витрат.
• Проект розрахований на термін служби 50 років без капітального ремонту.

Вибирайте зварену балку, якщо:

• Потрібна гнучкість у розмірах, а стандартні рішення не підходять.
• Важливо зменшити витрати на металоконструкції.
• Будівля не піддається критичним навантаженням (наприклад, склад чи ангар).
• Необхідне швидке виробництво та зручне транспортування.

Різниця між звареною та прокатаною двотавровою балкою

Вибір між прокатною та зварною двотавровою балкою залежить від навантажень, умов експлуатації та бюджету. Якщо вам потрібна максимальна міцність, стійкість до навантажень та довговічність, прокатна балка – ідеальне рішення для несучих конструкцій, мостів, кранових колій та промислових об’єктів. Якщо ж пріоритетом є гнучкість у розмірах, економія бюджету та простота транспортування, зварна балка буде чудовим варіантом для каркасних конструкцій, ангарів, складів та приватного будівництва.

Який би варіант ви не обрали, важливо враховувати сертифікацію, відповідність ГОСТ та ДСТУ, розрахунок навантажень та захист від корозії, щоб уникнути проблем в експлуатації та забезпечити довговічність споруди.

Де купити двотаврові балки?

Металобаза «Стилар» пропонує якісні двотаврові балки – як прокатні, так і зварні – з повною відповідністю будівельним стандартам.

Ми гарантуємо:

1. Прямі поставки із заводів – без посередників та націнок.
2. Відповідність ГОСТ 8239-89, ДСТУ 4484:2005, ГОСТ 26020-83.
3. Широкий асортимент розмірів та класів сталі.
4. Швидку та недорогу доставку по всій Україні.
5. Індивідуальні консультації та допомога у розрахунку металоконструкцій.

Зв’яжіться з нами зараз – допоможемо підібрати оптимальну балку під ваш проект і забезпечимо вигідні умови покупки!