Сварная балка нужна там, где прокатного двутавра уже не хватает — слишком большой пролёт, слишком высокая нагрузка или нестандартная высота сечения под конкретный узел. Прокат ограничен 60-м двутавром (высота 600 мм). Дальше — только составное сечение из листа, сваренное на полуавтомате. Этим и занимается наш балочный участок в Брянске: режем лист, собираем двутавр на стане, варим поясные швы автоматом под флюсом.
Что мы варим из балок
Полоса узкая, и держимся мы её строго. Балки — это не ферма и не колонна, у них своя физика работы и свои ГОСТы.
- Составной двутаврСимметричное или несимметричное сечение из листа 8–40 мм. Высота стенки 400–2000 мм, когда прокатный профиль уже не тянет момент. Применяем для большепролётных перекрытий и ригелей рам.
- Подкрановые балкиПод мостовые краны Q=5–50 т, режим работы до 7К. Тормозная балка или лист по верхнему поясу, изготавливаем по ГОСТ 23118-2012, расчёт на выносливость — по СП 16.13330.2017. Самый ответственный наш профиль — цикл нагружения миллионы раз.
- Балки настила и перекрытийГлавные и второстепенные балки этажерок, межэтажных перекрытий, площадок. Шаг 1.5–3 м под профнастил или монолит по несъёмной опалубке.
- Бистальные и с переменным сечениемПояса из 09Г2С, стенка из Ст3 — экономия металла на длинных пролётах. Балки с уклоном пояса под скатную кровлю.
- Усиление существующих балокНакладки на пояса, рёбра, шпренгельная затяжка для увеличения несущей способности без замены конструкции. Работаем по результатам обследования.
Сталь, профиль, сварка
Базовая марка — Ст3сп5 для неответственных балок настила и 09Г2С (С345) для подкрановых и тяжело нагруженных. На северные объекты и динамику идёт только низколегированка: у неё нормированная ударная вязкость при минусовых температурах, прокат С255 на подкрановую балку мы не ставим принципиально.
Двутавр собираем на сборочном стане с прихваткой, поясные швы — автоматическая сварка под флюсом (АФ), это даёт ровный непрерывный шов и минимум поводки. Монтажные и ребровые швы — полуавтомат в среде CO₂ по ГОСТ 14771, ручная дуговая по ГОСТ 5264 только там, где автомат не подлезает. Катет поясного шва назначаем расчётом на сдвигающую силу, обычно 6–10 мм.
Геометрия двутавра по ГОСТ Р 57837-2017 (горячекатаный сортамент как ориентир) либо по сечению из проекта КМ. Рёбра жёсткости — поперечные через 1.5–2 высоты стенки плюс опорные рёбра под реакции. На подкрановых балках добавляем продольное ребро в сжатой зоне, если стенка теряет устойчивость.
Подкрановые балки — отдельный разговор
Это единственная балка, которую считают не на прочность, а на выносливость. Кран ходит по рельсу туда-обратно тысячи раз в смену, и шов «стенка–верхний пояс» работает на знакопеременную нагрузку. Если посадить туда обычный угловой шов с непроваром — трещина пойдёт за пару лет. Поэтому верхний поясной шов на подкрановой балке делаем с полным проплавлением, контролируем УЗК.
- Рельс и креплениеКР-70…КР-120 на лапках или прижимах, под кран рельс не приваривают — только съёмное крепление для замены при износе.
- Тормозная конструкцияТормозная балка или горизонтальный лист по верхнему поясу воспринимает поперечное торможение тележки крана.
- Ребро под колесоОпорные рёбра в точках опирания на колонну, рассчитанные на местное смятие от давления катка.
Группу режима работы крана (1К–8К) и расчётное число циклов берём из задания. Чем выше группа — тем строже требования к концентраторам напряжений: убираем резкие переходы, зачищаем швы, не ставим прихватки на основном металле в зоне растяжения.
Как считаем цену
Балка — погонная конструкция, поэтому база — рубль за тонну металла в деле. Цена зависит от высоты сечения (чем выше стенка — тем больше резки и сборочных швов на тонну), марки стали и объёма сварки на ответственных швах.
Цены — за изготовление без антикоррозийной обработки и доставки. Точную стоимость считаем по чертежам КМ/КМД: нужны сечения, марки стали, длины и узлы опирания. Прикинуть порядок цифр заранее удобно в онлайн-калькуляторе, а детальную смету и сроки — в разделе с ценами на металлоконструкции.
Как идёт работа
- Чертежи и сталь. Принимаем КМ или разрабатываем КМД сами. Подбираем марку стали под нагрузку и климат, назначаем тип швов и контроль.
- Раскрой листа. Плазменная и газовая резка поясов и стенки, фрезеровка торцов под стыковые швы, строжка кромок под разделку.
- Сборка двутавра. Стенка и пояса собираются на стане с контролем грибовидности и винтообразности, прихватка перед сваркой.
- Сварка. Поясные швы — автомат под флюсом, рёбра и узлы — полуавтомат. На ответственных швах УЗК и визуально-измерительный контроль.
- Правка и приёмка. Правим сварочные деформации, контролируем строительный подъём, при необходимости задаём выгиб для длинных балок перекрытий.
- Антикор и отгрузка. Дробеструйка, грунт-эмаль или цинкование по проекту, маркировка по отправочным маркам, погрузка.
Где это работает
Балки настила и составные двутавры идут в перекрытия складов, торговых центров и многоэтажных каркасов — там, где монолит по балкам дешевле плоской плиты. Подкрановые балки — в цеха с мостовыми кранами: машиностроение, металлообработка, ремонтные ангары. Тяжёлые составные ригели работают в рамных каркасах промышленных производственных зданий с большими пролётами, а балочные клетки эстакад — под технологические трубопроводы и оборудование.
Балка почти никогда не работает одна. Она опирается на стальные колонны и часто несёт прогоны кровли — всю эту обвязку делаем единым комплектом, чтобы узлы сошлись на монтаже без подгонки. Полный перечень — в разделе изготовления металлоконструкций, а общий обзор завода — на странице металлоконструкций.
Чем сварная балка лучше прокатного двутавра?
Прокатный двутавр ограничен сортаментом: максимум — 60Б с высотой 600 мм. Когда пролёт большой или нагрузка высокая, нужного момента сопротивления просто нет в каталоге. Составную балку мы варим под конкретное сечение — высота стенки до 2 м, толщины поясов и стенки подбираются точно под эпюру моментов. Плюс можно сделать бистальную балку: дорогую низколегированку только в пояса, обычную сталь в стенку. Это экономит металл там, где прокат заставил бы переплачивать.
Делаете ли подкрановые балки под конкретный кран?
Да, это профильное направление. Подкрановые балки изготавливаем по ГОСТ 23118-2012, расчёт на выносливость — по СП 16.13330.2017 под заданный кран: грузоподъёмность, пролёт, группу режима работы (1К–8К), тип рельса. Верхний поясной шов варим с полным проплавлением и проверяем УЗК — это критичный шов, который работает на знакопеременную нагрузку. Ставим тормозную балку или горизонтальный лист, опорные рёбра под катки. Нужны нагрузки от крана и схема путей — по ним выдаём сечение и КМД.
Можно ли усилить уже смонтированную балку?
Можно, если есть запас по узлам и опорам. Самый частый способ — приварить накладки на пояса и нарастить рёбра, чтобы поднять момент сопротивления. Для пролётных балок применяем шпренгель — затяжку с распорками снизу, она разгружает середину пролёта. Работаем по данным обследования: без расчёта и проверки фактических нагрузок усиление не назначаем, иначе можно перегрузить опору.
Какую сталь ставите в балки?
Для балок настила и неответственных перекрытий — Ст3сп5. Для подкрановых, длиннопролётных и работающих на динамику — низколегированную 09Г2С (С345): у неё нормированная ударная вязкость при отрицательных температурах. На объекты в холодных регионах и на любую динамику обычную углеродистую сталь не ставим — нужна гарантия по хладостойкости.
Нужен ли строительный подъём для балок перекрытия?
Для длинных балок перекрытий (от 9–12 м) — да, задаём выгиб вверх, чтобы под нагрузкой балка вышла в горизонт, а не провисла. Величину строительного подъёма берём из проекта или считаем по прогибу от постоянной нагрузки. На стане двутавр собираем уже с этим выгибом, потом контролируем после сварки и правки деформаций.
Пришлите чертежи КМ или эскиз с пролётами и нагрузками — посчитаем сечение, выдадим КМД, цену за тонну и срок. Своё производство в Брянске, 8000 тонн в год, без посредников.
Нужен расчёт по этой позиции?
Оставьте телефон — инженер перезвонит, уточнит параметры и пришлёт коммерческое предложение в течение рабочего дня.
- Бесплатный выезд инженера
- КП с разбивкой по статьям
- Собственный цех — 8 000 т/год