Тавр — стальной профиль Т-образного сечения, занимающий промежуточное положение между уголком и двутавром по применению в металлоконструкциях. Применяется в стропильных фермах, элементах решёток, опорных узлах, поясах ферм лёгких пролётных строений. По способу получения различают горячекатаный тавр и сварной из двух элементов или путём разрезания двутавра. Материал содержит сортамент горячекатаных и сварных тавров, типовое применение, сравнение с уголками и принципы выбора в качестве элемента металлоконструкции.
Что такое тавр и как он получается
Тавр — профиль с двумя элементами: горизонтальной полкой (верхней или нижней частью в зависимости от ориентации) и вертикальной стенкой, перпендикулярной полке. Сечение симметрично относительно вертикальной оси (через середину полки) и асимметрично относительно горизонтальной. Центр тяжести расположен в стенке вблизи полки — это важная особенность при работе тавра на изгиб.
Способы получения тавра. Горячекатаный тавр прокатывается на металлургическом заводе как самостоятельный профиль с заданным сортаментом. Сварной тавр изготавливается из полосы (для полки) и листа (для стенки) сварным швом по всей длине стыка. Тавр из двутавра — двутавровый профиль разрезается продольно посередине стенки, получаются два тавра с полкой исходного двутавра и половиной его стенки.
Виды тавров
Горячекатаные тавры — наиболее распространённая группа для металлоконструкций. Регламент сортамента — СТБ EN 10055 (тавры с равнотолщинными полкой и стенкой), ГОСТ Р 56849 (тавры широкополочные с параллельными гранями полок). Размерный ряд — от тавра 30×30 (высота 30 мм) до 200×200 мм.
Сварные тавры применяются в случаях, когда требуется нестандартная геометрия (большая высота при тонкой стенке, специальные пропорции полки) или когда заводской сортамент не покрывает нужный размер. Изготавливаются на специализированных производствах с автоматической или полуавтоматической сваркой. Качество сварного шва критично — определяет работу сечения как единого элемента.
Тавры из разрезанного двутавра — экономичное решение при использовании остатков двутаврового проката или для получения тавров крупных сечений из имеющегося двутавра. Геометрия определяется исходным двутавром: полка нового тавра равна полке двутавра, стенка — половине высоты двутавра. Часто применяется в специальных задачах и при дефиците сортамента.
Сортамент тавров
| Типоразмер | Высота × Ширина, мм | Толщина стенки/полки, мм | Площадь, см² | Масса 1 м, кг |
|---|---|---|---|---|
| Тавр 50×50 | 50×50 | 5/5 | 4,80 | 3,77 |
| Тавр 80×80 | 80×80 | 6/6 | 9,21 | 7,23 |
| Тавр 100×100 | 100×100 | 8/8 | 15,3 | 12,0 |
| Тавр 125×125 | 125×125 | 10/10 | 23,8 | 18,7 |
| Тавр 150×150 | 150×150 | 10/12 | 30,3 | 23,8 |
| Тавр 200×200 | 200×200 | 12/16 | 52,3 | 41,1 |
Сортамент тавров уже сортамента уголков и двутавров — это менее массовый профиль. На многих российских и белорусских заводах горячекатаные тавры в массовом производстве отсутствуют, их получают из двутавров разрезанием или сваркой по индивидуальному заказу. Это удорожает материал по сравнению с типовыми профилями.
Стали для тавров
Стали для тавров — те же, что для других прокатных профилей: углеродистые Ст3 разных категорий по ГОСТ 380, низколегированные 09Г2С, 10ХСНД, европейские S235, S275, S355 по СТБ EN 10025-2. Выбор класса стали зависит от назначения конструкции, расчётных нагрузок и климатических условий эксплуатации.
Для тавров, получаемых из двутавра разрезанием, класс стали соответствует исходному двутавру. Это важно учитывать при заказе — нельзя получить тавр из стали, отсутствующей в сортаменте двутавров. Сварные тавры — допускают любую комбинацию стали полки и стенки, но при разных классах требуется проверка совместимости в сварных швах.
Применение
Основная область применения тавров — стропильные и подстропильные фермы. Тавр работает как элемент пояса фермы: полка располагается горизонтально, стенка — вертикально. Геометрия позволяет крепить элементы решётки (раскосы, стойки) к стенке тавра сваркой по обеим сторонам без необходимости в фасонках, как у уголков. Это упрощает узлы и уменьшает массу конструкции.
Перемычки оконных и дверных проёмов в каменной кладке — типовое применение мелкоразмерных тавров. Полка располагается вверху проёма как опора для верхней кладки, стенка работает на изгиб от собственной нагрузки и нагрузки кирпича. Размеры 50×50 — 100×100 мм покрывают типовые проёмы шириной 1–2 м.
Опорные элементы металлоконструкций, элементы рам, кронштейны промышленного оборудования — тавры применяются в специальных конструкциях, где требуется сочетание лёгкости с возможностью крепления к стенке. Особенно удобны для соединений с настилами и облицовочными элементами, опирающимися на полку тавра.
Сравнение с уголками
Тавр и уголок имеют близкую массу при одинаковой высоте, но разное распределение материала по сечению. Уголок — две перпендикулярные полки одинаковой геометрии, тавр — полка плюс стенка. Это даёт разные характеристики прочности по двум главным осям и разные возможности по соединениям.
| Параметр | Уголок 100×100×8 | Тавр 100×100×8 |
|---|---|---|
| Площадь сечения | 15,60 см² | 15,30 см² |
| Масса 1 м | 12,2 кг | 12,0 кг |
| Доступность сортамента | Массовое производство | Ограниченный сортамент |
| Соединения в узлах фермы | Через фасонки | Прямой сваркой к стенке |
| Симметрия сечения | По двум осям (равнополочный) | По одной оси |
| Применимость как изгибаемый элемент | Ограниченная | Эффективная (полка работает оптимально) |
| Стоимость на единицу массы | Базовая | На 10–20 % выше (меньший сортамент) |
Типовые ошибки
- Замена тавра проектным сечением на уголок «по факту наличия на складе» — разные геометрические характеристики, изменение работы узлов
- Использование сварных тавров без подтверждения качества сварного шва — потенциальное расхождение полки и стенки под нагрузкой
- Тавры из двутавра, разрезанного без качественной обрезки кромок — большие отклонения геометрии стенки нового тавра
- Применение тавра для изгиба с нагрузкой со стороны стенки — крутящий момент из-за асимметрии сечения
- Заказ редких типоразмеров тавров без учёта сроков поставки (изготовление под заказ) — простой стройки в ожидании металла
- Сварка тавров высокопрочной стали S355 в местах примыкания решётки без аттестованной технологии — образование трещин
Часто задаваемые вопросы
Можно ли заменить тавр на уголок в стропильной ферме? Технически возможно при пересчёте конструкции. Уголки потребуют введения фасонок в узлах, что увеличит массу и трудоёмкость изготовления. С другой стороны, уголки массово доступны и дешевле в закупке. Конкретный выбор зависит от экономики проекта.
Как заказать тавр нестандартного размера? Через специализированный завод по сварке профильного проката или путём заказа разрезания двутавра требуемого размера. Срок изготовления — 2–4 недели в зависимости от объёма заказа. Стоимость на 30–50 % выше массового сортамента.
Какой тавр для перемычки оконного проёма 1,5 м? Для типового жилого здания с проёмом 1,5 м и нагрузкой от двух этажей кладки сверху — обычно тавр 80×80 или 100×100. Окончательный выбор по расчёту с учётом ширины проёма, типа стены, эксплуатационных нагрузок.
Почему тавры реже используются, чем уголки и двутавры? Сортамент тавров ограничен по сравнению с массовыми профилями. Стоимость выше из-за меньших объёмов производства. Большинство задач, где тавр был бы оптимален, можно решить уголками с фасонками или половиной двутавра — материалы доступнее.
Сокращения и обозначения
- Тавр — стальной профиль Т-образного сечения с полкой и стенкой
- Горячекатаный тавр — тавр, изготовленный методом горячей прокатки на металлургическом заводе
- Сварной тавр — тавр, изготовленный сваркой полки и стенки из листового проката
- Полка тавра — горизонтальный элемент сечения
- Стенка тавра — вертикальный элемент сечения
- Тавр из двутавра — тавр, получаемый продольным разрезанием двутаврового профиля
- S235, S275, S355 — стали для металлоконструкций по СТБ EN 10025-2
- Фасонка — стальная пластина для соединения нескольких профилей в узле фермы
Материал подготовлен по действующим на дату публикации редакциям ТНПА. Применение рекомендаций должно учитывать актуальность нормативной базы и конкретные условия объекта.