Двутавр 20К2: колонный профиль с параллельными гранями полок
Двутавр 20К2 относится к категории колонных профилей с параллельными гранями полок (тип К по ГОСТ Р 57837-2017). Основное отличие от обычных двутавров увеличенная ширина полки при той же высоте сечения, что обеспечивает повышенную устойчивость при центральном и внецентренном сжатии. Номер профиля 20К2 соответствует высоте сечения 200 мм и второй (более толстой) серии в группе колонных двутавров.
Конструктивные параметры и геометрия
Двутавр 20К2 характеризуется следующими проектными размерами:
- высота сечения h 200 мм;
- ширина полки b 200 мм;
- толщина стенки s от 6,5 до 7,0 мм;
- толщина полки t от 10,0 до 10,5 мм;
- радиус внутреннего закругления r 10 мм.
Площадь поперечного сечения составляет от 52,0 до 53,5 см, масса погонного метра от 40,8 до 42,0 кг. Моменты инерции относительно осей X и Y различаются незначительно, что характерно для колонных профилей квадратного сечения.
Материал и механические свойства
Двутавр 20К2 изготавливается из низколегированных сталей марок 09Г2С, 15ХСНД, 14Г2АФ по ГОСТ 19281-2014, а также из углеродистой стали Ст3сп/пс по ГОСТ 535-2005. Механические характеристики зависят от категории прочности:
| Марка стали | Предел текучести, МПа | Временное сопротивление, МПа | Относительное удлинение, % | Ударная вязкость KCU, Дж/см |
|---|---|---|---|---|
| 09Г2С-12 | от 325 до 345 | от 470 до 510 | от 21 до 23 | от 59 до 78 |
| 15ХСНД | от 345 до 375 | от 490 до 540 | от 19 до 21 | от 49 до 69 |
| Ст3сп5 | от 245 до 275 | от 370 до 410 | от 24 до 26 | от 34 до 49 |
Профиль 20К2 из стали 09Г2С-12 сохраняет работоспособность при температурах от 60 до +50 C, что позволяет применять его в конструкциях, эксплуатируемых в условиях Крайнего Севера.
Области применения
Двутавр 20К2 используется в качестве несущих элементов в следующих типах конструкций:
- колонны каркасов промышленных зданий и ангаров;
- стойки эстакад и опор технологических трубопроводов;
- вертикальные связи и распорки в стальных каркасах;
- элементы мостовых опор и путепроводов;
- несущие конструкции крановых путей и подкрановых балок.
Благодаря близким значениям моментов инерции относительно обеих осей, двутавр 20К2 эффективен в конструкциях, воспринимающих сжимающие нагрузки с изгибом в двух плоскостях например, в колоннах многоэтажных производственных корпусов с мостовыми кранами.
Особенности монтажа и обработки
Двутавр 20К2 поставляется длиной от 6 до 12 м. Допускается резка абразивными кругами, газокислородная резка и плазменная резка. Сварка профиля выполняется электродами типа Э50А (для сталей 09Г2С, 15ХСНД) или Э42 (для Ст3сп) по ГОСТ 9467-75. При монтаже колонн из двутавра 20К2 необходимо учитывать, что отношение высоты сечения к толщине стенки составляет от 28 до 31, что требует проверки местной устойчивости стенки при проектировании.
Вопросы и ответы
Чем отличается двутавр 20К2 от 20К1?
Основное отличие толщина полки и стенки. У 20К2 эти параметры больше: толщина полки от 10,0 до 10,5 мм против 8,08,5 мм у 20К1, толщина стенки от 6,5 до 7,0 мм против 5,56,0 мм. Соответственно, масса погонного метра 20К2 выше на 1518%.
Какие нормативные документы регламентируют производство двутавра 20К2?
Профиль изготавливается по ГОСТ Р 57837-2017 Двутавры стальные горячекатаные с параллельными гранями полок. Допускается также выпуск по ТУ, согласованным с заказчиком, с указанием конкретных марок стали и категорий прочности.
Можно ли использовать двутавр 20К2 в качестве балки перекрытия?
Технически возможно, но нерационально. Для балок перекрытия предпочтительнее двутавры типа Б (нормальные) или Ш (широкополочные), у которых момент инерции относительно оси X значительно выше, чем относительно оси Y. Двутавр 20К2 оптимизирован для работы на центральное сжатие, а не на изгиб.
Какой расход электродов при сварке двутавра 20К2 из стали 09Г2С?
Для сварки стенки толщиной 7 мм и полки толщиной 10 мм расход электродов УОНИ-13/55 (диаметр 34 мм) составляет от 0,8 до 1,2 кг на 1 метр шва при катете 68 мм. Точный расход зависит от типа соединения и режима сварки.