Двутавр 20: сортамент, несущая способность и области применения
Двутавр 20 это горячекатаный профиль с высотой сечения 200 мм, соответствующий требованиям ГОСТ 8239-89. Данный типоразмер относится к категории средних двутавров и широко применяется в строительных металлоконструкциях, где требуется восприятие значительных изгибающих нагрузок при относительно небольшом собственном весе. Основное отличие двутавра 20 от профилей меньших номеров увеличенный момент сопротивления, что позволяет перекрывать большие пролёты без дополнительных опор.
Геометрические параметры и масса
Профиль двутавр 20 характеризуется следующими проектными размерами: высота сечения 200 мм, ширина полки 100 мм, толщина стенки 5,2 мм, толщина полки 8,4 мм. Погонная масса составляет 21 кг/м. Радиус внутреннего закругления 10 мм. Площадь поперечного сечения 26,8 см. Момент инерции относительно оси X 1840 см, момент сопротивления 184 см. Эти параметры обеспечивают высокую жёсткость при работе на изгиб в вертикальной плоскости.
Материал и механические свойства
Двутавр 20 изготавливается из углеродистой стали обыкновенного качества марок Ст3сп, Ст3пс, Ст3Гпс по ГОСТ 535-2005, а также из низколегированных сталей 09Г2С, 14Г2 по ГОСТ 19281-2014. Для ответственных конструкций, эксплуатируемых при температурах от 40 до +50 C, рекомендуется применение стали 09Г2С, обеспечивающей повышенную хладостойкость. Предел текучести для Ст3сп составляет не менее 245 МПа, временное сопротивление разрыву от 370 до 490 МПа. Относительное удлинение не менее 26%.
Типы полок и конструктивные особенности
По форме полок двутавр 20 выпускается с параллельными гранями полок (нормальное исполнение) и с уклоном внутренних граней (до 12%). Профили с параллельными полками предпочтительны для монтажа болтовых соединений и крепления листовых элементов. Двутавры с уклоном граней применяются в сварных конструкциях, где требуется плотное прилегание к опорным плитам. Длина мерных отрезков от 4 до 12 м, немерная длина от 4 до 13 м.
Применение в строительных и машиностроительных конструкциях
Двутавр 20 используется в качестве несущих элементов:
- Балки перекрытий и покрытий промышленных зданий с пролётами от 6 до 12 м.
- Колонны каркасов ангаров, складов, торговых центров.
- Подкрановые балки для мостовых кранов грузоподъёмностью до 10 т.
- Элементы мостовых переходов, эстакад и транспортных галерей.
- Силовые рамы технологического оборудования, конвейерные линии.
Сравнение с другими типоразмерами
| Типоразмер | Высота сечения, мм | Ширина полки, мм | Масса 1 м, кг | Момент сопротивления Wx, см |
|---|---|---|---|---|
| Двутавр 18 | 180 | 90 | 18,4 | 143 |
| Двутавр 20 | 200 | 100 | 21,0 | 184 |
| Двутавр 22 | 220 | 110 | 24,0 | 232 |
Особенности монтажа и сварки
При сварке двутавра 20 из стали Ст3сп применяются электроды типа Э42 или Э46 по ГОСТ 9467-75. Для низколегированных сталей 09Г2С рекомендуется использовать электроды Э50А или проволоку Св-08Г2С. Перед сваркой необходимо зачищать кромки от окалины и ржавчины. При монтаже болтовых соединений используются высокопрочные болты класса прочности 8.8 или 10.9 с контролируемым натяжением. Допускается гибка двутавра 20 в холодном состоянии на радиус не менее 12 высот сечения.
Вопросы и ответы
Какая нагрузка допустима на двутавр 20?
Допустимая нагрузка зависит от схемы опирания и длины пролёта. Для балки пролётом 6 м при равномерно распределённой нагрузке расчётное значение составляет от 15 до 25 кН/м в зависимости от марки стали и коэффициента запаса.
Чем отличается двутавр 20 от двутавра 20Ш?
Двутавр 20Ш (широкополочный) имеет увеличенную ширину полки 150 мм вместо 100 мм, что обеспечивает большую устойчивость при работе на сжатие и кручение. Двутавр 20 по ГОСТ 8239-89 это нормальный профиль с узкой полкой.
Можно ли использовать двутавр 20 для колонн?
Да, двутавр 20 применяется в качестве колонн в каркасах одноэтажных зданий высотой до 6 м при нагрузке от покрытия и кранового оборудования до 10 т. Для более высоких колонн или больших нагрузок требуется расчёт на устойчивость.
Какой радиус гибки для двутавра 20?
Минимальный радиус гибки в холодном состоянии составляет 2400 мм (12 высот сечения). При нагреве до 9001050 C радиус может быть уменьшен до 800 мм.