Балка 10б1: сортамент, нагрузочная способность и применение
Балка 10б1 относится к категории горячекатаных двутавров с параллельными гранями полок по ГОСТ Р 57837-2017. Номер профиля 10 указывает на высоту сечения, равную 100 мм, а индекс б обозначает нормальную ширину полки. В отличие от более лёгких серий (10Б1), балка 10б1 имеет увеличенную толщину стенки и полок, что обеспечивает более высокую несущую способность при той же высоте. Данный профиль применяется в качестве несущего элемента в металлоконструкциях, где требуется повышенная жёсткость при ограниченной строительной высоте.
Геометрические параметры и масса
Основные размеры балки 10б1 регламентированы сортаментом и составляют:
- высота сечения h 100 мм;
- ширина полки b 55 мм;
- толщина стенки s 4,5 мм;
- толщина полки t 7,2 мм;
- радиус внутреннего закругления r 7 мм.
Погонная масса балки 10б1 9,46 кг/м. Площадь поперечного сечения 12,05 см. Момент инерции относительно оси X составляет 198 см, момент сопротивления 39,6 см. Эти параметры определяют способность профиля воспринимать изгибающие нагрузки в балочных системах.
| Параметр | Значение | Единица измерения | Примечание | ГОСТ |
|---|---|---|---|---|
| Высота сечения | 100 | мм | h | Р 57837-2017 |
| Ширина полки | 55 | мм | b | Р 57837-2017 |
| Толщина стенки | 4,5 | мм | s | Р 57837-2017 |
| Толщина полки | 7,2 | мм | t | Р 57837-2017 |
| Погонная масса | 9,46 | кг/м | Р 57837-2017 |
Материал и механические свойства
Балка 10б1 изготавливается из низколегированной стали марок 09Г2С, 15ХСНД или углеродистой стали Ст3сп/пс по ГОСТ 27772-2015. Предел текучести для стали 09Г2С составляет не менее 325 МПа, для Ст3сп 245 МПа. Профиль поставляется в термообработанном состоянии (горячекатаный) без дополнительной закалки. Ударная вязкость KCU при температуре 40 C для низколегированных марок не менее 34 Дж/см.
Области применения
Балка 10б1 востребована в следующих конструктивных решениях:
- прогоны кровельных покрытий промышленных зданий с шагом колонн от 6 до 12 м;
- балки перекрытий в каркасных зданиях с нагрузкой до 5 кН/м;
- элементы мостовых крановых путей лёгкого режима работы (до 5 т);
- опорные конструкции конвейерных галерей и эстакад;
- усиление существующих металлоконструкций при реконструкции.
Особенности монтажа и эксплуатации
При проектировании узлов сопряжения балки 10б1 с колоннами или другими балками необходимо учитывать толщину стенки 4,5 мм это ограничивает возможность применения болтовых соединений без усиления накладками. Для сварных швов рекомендуется использовать электроды типа Э42А или Э46А. В условиях агрессивных сред (влажность выше 75%, химические производства) требуется антикоррозионная защита: цинкование или окраска эмалями ХВ-124/ХВ-125.
Вопросы и ответы
Чем балка 10б1 отличается от балки 10Б1?
Балка 10б1 имеет большую толщину стенки (4,5 мм против 4,0 мм) и полки (7,2 мм против 6,5 мм), что увеличивает момент сопротивления с 34,2 до 39,6 см. Это позволяет воспринимать на 1520% больший изгибающий момент при одинаковой высоте сечения.
Из какой стали производят балку 10б1?
Стандартные марки Ст3сп/пс (ГОСТ 27772-2015) для умеренных климатических зон и 09Г2С (ГОСТ 19281-2014) для районов с расчётной температурой до 40 C. Возможно изготовление из 15ХСНД для мостостроения.
Какую нагрузку выдерживает балка 10б1 длиной 6 м?
При равномерно распределённой нагрузке и шарнирном опирании предельный изгибающий момент для стали Ст3сп составляет около 9,7 кНм, что соответствует нагрузке примерно 3,2 кН/м. Для стали 09Г2С момент увеличивается до 12,9 кНм (нагрузка 4,3 кН/м).
Можно ли использовать балку 10б1 в качестве колонны?
Да, но только при высоте до 3 м и нагрузке до 50 кН. Из-за малого радиуса инерции (2,1 см) гибкость при большей высоте превышает предельные значения, что требует расчёта на устойчивость.