Двутавр 14Б1: сортамент, нагрузочная способность и области применения
Двутавр 14Б1 это горячекатаный профиль с параллельными гранями полок, соответствующий нормам сортамента по ГОСТ Р 57837-2017 (СТО АСЧМ 20-93). Индекс Б указывает на нормальную ширину полки, что обеспечивает оптимальное соотношение несущей способности и металлоёмкости. Высота профиля составляет 140 мм, ширина полки 73 мм, толщина стенки 4,7 мм, толщина полки 7,0 мм. Масса погонного метра 13,7 кг.
Основные геометрические характеристики двутавра 14Б1:
- Момент сопротивления относительно оси X 81,7 см;
- Момент инерции относительно оси X 572 см;
- Радиус инерции относительно оси Y 2,73 см;
- Площадь поперечного сечения 17,4 см.
Профиль изготавливается из низколегированных и углеродистых сталей марок Ст3сп, Ст3пс, 09Г2С, 14Г2АФ. Выбор марки стали определяется условиями эксплуатации: для несущих конструкций в отапливаемых зданиях применяется Ст3сп, для наружных установок в регионах с расчётной температурой до 40 C 09Г2С.
Конструктивные особенности и нагрузочная способность
Параллельные грани полок двутавра 14Б1 упрощают монтаж фрикционных и сварных соединений. Отсутствие уклона внутренних граней позволяет использовать фасонные элементы без дополнительной механической обработки. Расчётное сопротивление стали Ст3сп при толщине проката до 10 мм составляет 240 МПа, что даёт возможность применять профиль в балках перекрытий пролётом до 6 м при равномерно распределённой нагрузке до 4,5 кН/м.
Для оценки несущей способности при проектировании используют следующие параметры:
| Параметр | Значение | Единица измерения | Примечание | Марка стали |
|---|---|---|---|---|
| Высота профиля | 140 | мм | h | |
| Ширина полки | 73 | мм | b | |
| Момент сопротивления Wx | 81,7 | см | относительно оси X | |
| Предельный изгибающий момент | 19,6 | кНм | для Ст3сп | Ст3сп |
| Предельный изгибающий момент | 24,5 | кНм | для 09Г2С | 09Г2С |
Области применения двутавра 14Б1
Профиль 14Б1 востребован в строительстве промышленных и гражданских объектов. Основные сценарии использования:
- Балки перекрытий и покрытий в каркасных зданиях с шагом колонн от 4 до 6 м;
- Прогоны кровельных систем при шаге ферм до 3 м;
- Элементы мостовых крановых путей лёгкого режима работы (до 5 т);
- Стойки и ригели рамных конструкций в ангарах и складских комплексах;
- Несущие элементы эстакад и технологических площадок.
При проектировании конструкций с использованием двутавра 14Б1 необходимо учитывать требования СП 16.13330.2017 Стальные конструкции по обеспечению устойчивости стенок и полок. Для балок с отношением высоты к толщине стенки более 70 требуется проверка местной устойчивости.
Вопросы и ответы
Чем отличается двутавр 14Б1 от 14Б2?
Основное отличие в толщине стенки и полки. У 14Б1 толщина стенки 4,7 мм, полки 7,0 мм, масса 13,7 кг/м. У 14Б2 эти параметры составляют 5,0 мм и 7,5 мм соответственно, масса 14,7 кг/м. Момент сопротивления 14Б2 выше на 12%.
Какие марки стали применяются для изготовления двутавра 14Б1?
Стандартные марки Ст3сп, Ст3пс, 09Г2С, 14Г2АФ. Для конструкций, работающих при температурах от 40 до +50 C, рекомендуется 09Г2С. Для неотапливаемых зданий в умеренном климате достаточно Ст3сп.
Какой пролёт перекрывает двутавр 14Б1 при нагрузке 4 кН/м?
При шаге балок 1 м и равномерно распределённой нагрузке 4 кН/м максимальный пролёт составляет около 5,5 м для стали Ст3сп. Точный расчёт выполняется по предельным состояниям первой и второй группы.
Допускается ли сварка двутавра 14Б1 без разделки кромок?
Да, при толщине полки 7,0 мм сварка выполняется без разделки кромок. Рекомендуется использовать электроды типа Э46 или Э50А. Катет шва назначается по расчёту, но не менее 4 мм.