Двутавровая балка Б2
Сортамент стальных горячекатаных двутавров регламентируется тремя основными стандартами: ГОСТ 8239-89 (профили с уклоном внутренних граней полок), ГОСТ 26020-83 и СТО АСЧМ 20-93 (профили с параллельными гранями). Основные параметры выбора — высота сечения (h), ширина полки (b), толщина стенки (s) и масса 1 погонного метра. Для инженерных расчетов критичны момент сопротивления (Wx) и момент инерции (Ix), значения которых приведены в справочных таблицах стандартов.
Что такое двутавр и как классифицируются профили?
Двутавровая балка — это фасонный прокат с Н-образным поперечным сечением. Высокая жесткость достигается за счет развитых полок, работающих на сжатие/растяжение, и стенки, воспринимающей поперечные усилия. По технологии изготовления различают:
- Горячекатаные двутавры — массовое производство по ГОСТ 8239, ГОСТ 26020, СТО АСЧМ 20-93.
- Сварные двутавры — изготавливаются под заказ для нестандартных сечений. Позволяют создавать бистальные балки (полки из более прочной стали).
По форме сечения двутавры делятся на две основные группы:
- С уклоном внутренних граней полок (ГОСТ 8239-89) — классические профили общего назначения.
- С параллельными гранями полок (ГОСТ 26020-83, СТО АСЧМ 20-93) — более технологичные для соединений, подразделяются на серии: Б (нормальные), Ш (широкополочные), К (колонные), Д (дополнительные), М (монорельсовые).
Сравнение типов двутавров и таблицы сортамента
1. Двутавры с уклоном полок (ГОСТ 8239-89)
Эти профили имеют уклон внутренних граней полок 6–12%. Они оптимальны для балок, работающих на изгиб в вертикальной плоскости. Основные размеры и масса приведены в таблице.
| Номер | h, мм | b, мм | s, мм | t, мм | Масса 1 м, кг | Wx, см³ |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 10 | 100 | 55 | 4.5 | 7.2 | 9.5 | 39.7 |
| 12 | 120 | 64 | 4.8 | 7.3 | 11.5 | 58.4 |
| 14 | 140 | 73 | 4.9 | 7.5 | 13.7 | 81.7 |
| 16 | 160 | 81 | 5.0 | 7.8 | 15.9 | 109.0 |
| 18 | 180 | 90 | 5.1 | 8.1 | 18.4 | 143.0 |
| 20 | 200 | 100 | 5.2 | 8.4 | 21.0 | 184.0 |
| 22 | 220 | 110 | 5.4 | 8.7 | 24.0 | 232.0 |
| 24 | 240 | 115 | 5.6 | 9.5 | 27.3 | 289.0 |
| 30 | 300 | 135 | 6.5 | 10.2 | 36.5 | 472.0 |
| 36 | 360 | 145 | 7.5 | 12.3 | 48.6 | 601.0 |
Таблица 1. Сортамент двутавров с уклоном полок по ГОСТ 8239-89. Полные данные включают также номера 18а, 20а, 22а, 24а, 27а, 30а, 33, 40, 45, 50, 55, 60.
2. Двутавры с параллельными гранями полок (ГОСТ 26020-83 и СТО АСЧМ 20-93)
Эти профили обеспечивают более удобное соединение элементов благодаря параллельным внутренним граням. Серии:
- Б (нормальные) — для балок перекрытий и прогонов. Включает подсерии Б1, Б2. Подробнее о двутаврах серии Б2.
- Ш (широкополочные) — с увеличенной шириной полок, используются как несущие элементы без дополнительных связей. Серии Ш1, Ш2. Характеристики широкополочных Ш1 и широкополочных Ш2.
- К (колонные) — сечение близко к квадратному, используются для вертикальных опор. Например, двутавры серии К1.
- М (монорельсовые) — специальные профили для подвесных путей. Подробнее о двутаврах серии М.
Примечание: Для ответственных конструкций, работающих при низких температурах, используют двутавры из стали 09Г2С. Для обычных условий — углеродистые стали Ст3, С255, С345.
3. Специальные двутавры (ГОСТ 19425-74)
Для узкоспециализированных задач выпускаются:
- М (монорельсовые) — для подвесных крановых путей (18М – 45М).
- С (армировочные) — для укрепления шахтных стволов (14С – 36С).
Как выбрать и применить двутавр: инженерные рекомендации
Шаг 1. Определение типа профиля по условиям работы
- Для балок перекрытий и прогонов — используйте двутавры серии Б или с уклоном (ГОСТ 8239). Расчет ведется по моменту сопротивления Wx.
- Для колонн — выбирайте колонные двутавры (серия К) с повышенной устойчивостью. Например, двутавры серии К1.
- Для пролетов с большими нагрузками — широкополочные (Ш) позволяют отказаться от дополнительных связей. В ассортименте широкополочные Ш1 и широкополочные Ш2.
- Для подвесных крановых путей — профили серии М, например, двутавры серии М.
Шаг 2. Расчет требуемого момента сопротивления
Для шарнирно опертой балки с равномерно распределенной нагрузкой q (кН/м) и пролетом L (м):
Mmax = q·L² / 8
Wтр = Mmax / (Ry·γc)
Wтр = Mmax / (Ry·γc)
где Ry — расчетное сопротивление стали (для С245 Ry=240 МПа), γc=1.0. По найденному Wтр подбирают ближайший больший номер двутавра по таблицам ГОСТ.
Пример подбора двутавра для перекрытия
Дано: Пролет L=6 м, шаг балок 1 м, нагрузка q = 600 кг/м² = 6 кН/м. Сталь С245.
Расчет: M = 6·6²/8 = 27 кН·м = 2700 кН·см. Wтр = 2700 / (24 кН/см²) = 112,5 см³. По ГОСТ 8239 ближайший подходящий — двутавр №16 (Wx=109 см³ — маловат), №18 (Wx=143 см³). Принимаем двутавр 18.
Важно: При выборе двутавра обязательно проверяйте не только прочность, но и прогиб (f ≤ L/200 для перекрытий). Для балок пролетом более 6 м прогиб часто становится определяющим параметром. Способы соединений и узлы описаны в статье Соединение двутавровых балок.
Сварные двутавры: преимущества и особенности
Сварные двутавры позволяют получить нестандартные сечения, недоступные при горячей прокатке. Они особенно эффективны в бистальных конструкциях, где полки из высокопрочной стали сочетаются со стенкой из более дешевой. Производство осуществляется по ТУ с ориентацией на сортамент ГОСТ 26020-83. Основные преимущества:
- Любые заказные размеры, практически безотходное производство.
- Переменное сечение по длине, оптимизированное под эпюру нагрузок.
- Возможность создания перфорированных и тонкостенных балок.
Ключевые выводы
Сортамент двутавров охватывает широкий диапазон размеров — от 100 до 1000 мм высоты. Выбор конкретного типа (с уклоном или параллельными полками, нормальный, широкополочный, колонный, монорельсовый) определяется инженерным расчетом и условиями эксплуатации. Для типовых решений оптимальны горячекатаные профили по ГОСТ 8239 или ГОСТ 26020. При нестандартных нагрузках или ограничениях по высоте экономически эффективны сварные двутавры, особенно бистальные конструкции. Всегда проверяйте соответствие выбранного профиля требованиям СП 16.13330. Более подробные таблицы и характеристики представлены в статье «Сортамент двутавров — таблица размеров и характеристики», а особенности колонных профилей — в материале «Двутавры колонного типа — сортамент и размеры».
В МБН Маркет вы можете купить двутавровую балку всех типов по ГОСТ 8239 и ГОСТ 26020 из стали Ст3, С255 и 09Г2С. В наличии двутавры серии Б2, широкополочные Ш1, широкополочные Ш2, колонные серии К1 и монорельсовые серии М. Наши специалисты помогут подобрать оптимальный сортамент по вашим чертежам. Для заказа и консультации свяжитесь по телефону +7 (499) 444-33-74 или напишите на sale@mbn-market.ru.
