Двутавровая балка Б2
Двутавровая балка – вид фасонного проката с поперечным сечением в форме буквы «Н». Эта металлопродукция применяется при создании несущих конструкций, изготавливается горячей прокаткой или сваркой. Изделия рядового назначения производят из углеродистых сталей обыкновенного качества. Продукция, планируемая для работы в сложных климатических условиях и/или под большими нагрузками, изготавливается из низколегированных сталей.
Размеры и вес двутавровой балки определяются ее типом и регламентируются ГОСТ 8239-89 (профили с уклоном полок) и ГОСТ 26020-83 / СТО АСЧМ 20-93 (профили с параллельными гранями). Основные параметры — высота сечения (h), ширина полки (b), толщина стенки (s) и масса 1 погонного метра. Для инженерных расчетов на прочность и прогиб критичны момент сопротивления (Wx) и момент инерции (Ix), значения которых приведены в справочных таблицах стандартов.
Двутавр — основной несущий элемент стальных каркасов, мостов и перекрытий. Знание его точных размеров, веса и геометрических характеристик необходимо для проектирования, составления смет и заказа материалов. В этом руководстве представлены полные таблицы сортамента, формулы для расчетов и практические примеры подбора количества балок.
Что такое двутавр и какие стандарты определяют его размеры?
Двутавровая балка — это фасонный прокат с Н-образным поперечным сечением, обеспечивающим высокую жесткость при минимальном весе. В зависимости от формы полок различают два основных типа:
- С уклоном внутренних граней полок — ГОСТ 8239-89. Уклон составляет 6–12%. Это классические профили общего назначения.
- С параллельными гранями полок — ГОСТ 26020-83 и СТО АСЧМ 20-93. Подразделяются на серии: Б (нормальные), Ш (широкополочные), К (колонные), Д (дополнительные).
Для ответственных конструкций, работающих при низких температурах, используют двутавры из низколегированной стали 09Г2С. Для обычных условий — из углеродистых сталей Ст3, С245, С255.
Чем отличаются типы двутавров по размерам и весу?
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.
Таблица размеров и веса двутавров по ГОСТ 8239-89
| Номер | h, мм | b, мм | s, мм | t, мм | Масса 1 м, кг | Wx, см³ |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 10 | 100 | 55 | 4,5 | 7,2 | 9,46 | 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 |
| 27 | 270 | 125 | 6,0 | 9,8 | 31,5 | 371,0 |
| 30 | 300 | 135 | 6,5 | 10,2 | 36,5 | 472,0 |
| 36 | 360 | 145 | 7,5 | 12,3 | 48,6 | 601,0 |
| 40 | 400 | 155 | 8,3 | 13,0 | 57,0 | 805,0 |
Таблица 1. Основные размеры и масса двутавров с уклоном полок по ГОСТ 8239-89.
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. Высота от 100 до 1000 мм.
- Ш (широкополочные) — с увеличенной шириной полок (почти равной высоте), применяются как несущие элементы без дополнительных связей.
- К (колонные) — сечение близко к квадратному, используются для вертикальных опор.
- Д (дополнительные) — специальные профили.
Пример размеров двутавров с параллельными гранями (СТО АСЧМ 20-93)
| Обозначение | h, мм | b, мм | s, мм | t, мм | Масса 1 м, кг | Серия |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 20Б1 | 200 | 100 | 5,6 | 8,5 | 22,4 | Б |
| 25Ш1 | 250 | 200 | 8,0 | 12,0 | 48,6 | Ш |
| 25К1 | 246 | 255 | 8,0 | 12,0 | 52,3 | К |
Как рассчитать количество двутавров и их вес?
Методология расчета количества
Количество двутавровых балок для конструкции определяется по чертежам КМ (конструкции металлические). Для линейных элементов (прогоны, балки перекрытия) расчет ведется в погонных метрах, затем переводится в тонны с помощью табличной массы 1 м.
Mобщ = L × m1м × K, где:
L — общая длина балок данного типоразмера, м;
m1м — масса 1 погонного метра (из таблицы ГОСТ), кг;
K — коэффициент на уточнение массы (сварные швы, усиления), обычно 1,01–1,02.
L — общая длина балок данного типоразмера, м;
m1м — масса 1 погонного метра (из таблицы ГОСТ), кг;
K — коэффициент на уточнение массы (сварные швы, усиления), обычно 1,01–1,02.
Пример расчета веса двутавров для перекрытия
Исходные данные: Для перекрытия пролетом 6 м требуется 10 балок двутавр 20Б1. Длина каждой балки 6 м. Масса 1 м двутавра 20Б1 — 22,4 кг.
Расчет: Общая длина L = 10 × 6 = 60 м. Базовая масса M = 60 × 22,4 = 1344 кг. Добавляем коэффициент 1,02 на сварные швы и усиления в узлах: Mобщ = 1344 × 1,02 = 1371 кг (1,371 т).
Расчет на прочность: момент сопротивления
Для подбора номера двутавра по нагрузке используют момент сопротивления Wx. Условие прочности:
σ = Mmax / Wx ≤ Ry × γc
где Mmax — максимальный изгибающий момент, кН·м;
Ry — расчетное сопротивление стали (для С245 Ry=240 МПа);
γc — коэффициент условий работы (обычно 1,0).
где Mmax — максимальный изгибающий момент, кН·м;
Ry — расчетное сопротивление стали (для С245 Ry=240 МПа);
γc — коэффициент условий работы (обычно 1,0).
Примечание: Самостоятельный точный расчет веса 1 м двутавра по геометрическим размерам затруднен из-за сложной формы сечения (скругления, уклоны). Всегда используйте табличные значения из ГОСТ или сертификатов производителя.
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).
Важно: При заказе двутавров всегда проверяйте соответствие номера профиля и фактических размеров. Допуски по ГОСТ для разных типов могут различаться. Для ответственных конструкций требуйте сертификат качества с указанием марки стали и механических свойств.
Ключевые выводы
- Размеры и вес двутавров регламентируются ГОСТ 8239-89 (профили с уклоном) и ГОСТ 26020-83 / СТО АСЧМ 20-93 (профили с параллельными гранями).
- Масса 1 погонного метра — основной параметр для сметных расчетов. Используйте табличные значения.
- Для инженерных расчетов на прочность необходимы момент сопротивления Wx и момент инерции Ix, которые также приведены в стандартах.
- При расчете общего веса партии добавляйте коэффициент 1,01–1,02 на сварные швы и усиления.
- Выбор конкретного типа (Б, Ш, К, М, С) определяется условиями работы конструкции.
Для реализации ваших проектов в МБН Маркет вы можете приобрести двутавровые балки всех типов по ГОСТ из стали Ст3, С245 и 09Г2С. Наши специалисты помогут подобрать оптимальный сортамент, рассчитать необходимое количество и предоставят сертификаты качества. Для заказа и консультации свяжитесь по телефону +7 (812) 611-33-21 или напишите на sale@mbn-market.ru.
