Двутавр 24: сортамент, несущая способность и области применения
Двутавр 24 это горячекатаный профиль с высотой сечения 240 мм, соответствующий требованиям ГОСТ 8239-89. Данный типоразмер относится к категории средних двутавров и применяется в строительных металлоконструкциях, работающих преимущественно на поперечный изгиб. Основное отличие двутавра 24 от профилей меньших номеров увеличенный момент сопротивления относительно оси X-X, который составляет от 289 до 371 см в зависимости от исполнения (обычное или с параллельными гранями полок по ГОСТ 26020-83).
Профиль изготавливается из углеродистых сталей обыкновенного качества (Ст3кп, Ст3пс, Ст3сп) и низколегированных марок (09Г2С, 14Г2). Ширина полки двутавра 24 составляет 115 мм, толщина стенки 5,6 мм, толщина полки 9,5 мм. Масса одного погонного метра 27,3 кг. Геометрические параметры обеспечивают соотношение высоты к ширине полки около 2,1, что характерно для балок, воспринимающих нагрузки в вертикальной плоскости.
Технические характеристики и сортамент
Двутавр 24 выпускается в двух основных исполнениях: с уклоном внутренних граней полок (Б-образный профиль по ГОСТ 8239-89) и с параллельными гранями полок (нормальная балка по ГОСТ 26020-83). Для типовых строительных конструкций чаще применяется профиль с уклоном полок 612%, обеспечивающий оптимальное распределение напряжений в зоне сопряжения стенки и полки.
| Параметр | Двутавр 24 (ГОСТ 8239-89) | Двутавр 24Б1 (ГОСТ 26020-83) | Двутавр 24Б2 (ГОСТ 26020-83) | Единица измерения |
|---|---|---|---|---|
| Высота сечения | 240 | 240 | 240 | мм |
| Ширина полки | 115 | 120 | 120 | мм |
| Толщина стенки | 5,6 | 5,6 | 6,0 | мм |
| Момент сопротивления Wx | 289 | 346 | 371 | см |
| Масса 1 м | 27,3 | 30,6 | 33,1 | кг |
Момент инерции относительно оси X-X для двутавра 24 составляет 3460 см, радиус инерции 9,73 см. Статический момент полусечения 163 см. Эти параметры определяют прогиб балки под нагрузкой и используются при расчете строительных конструкций на жесткость.
Области применения двутавра 24
Двутавр 24 применяется в следующих конструктивных элементах:
- Балки перекрытий промышленных зданий с пролетами от 6 до 12 м при шаге колонн 6 м.
- Подкрановые балки для мостовых кранов грузоподъемностью до 10 т в цехах металлургических и машиностроительных предприятий.
- Колонны одноэтажных производственных корпусов при высоте до 8 м и нагрузках на колонну до 300 кН.
- Элементы мостовых переходов, эстакад и транспортных галерей.
- Несущие конструкции ангаров, складских комплексов и торговых центров.
В жилищном строительстве двутавр 24 используется реже преимущественно в каркасах многоэтажных зданий с монолитным перекрытием, где требуется повышенная несущая способность ригелей. Для частного домостроения профиль избыточен по нагрузке, однако применяется при устройстве цокольных перекрытий с большими пролетами.
Особенности монтажа и соединений
Соединение двутавра 24 с другими элементами металлоконструкций выполняется сваркой или на болтах. При сварных соединениях применяются электроды типа Э42 или Э46 по ГОСТ 9467-75. Для болтовых соединений используются высокопрочные болты класса прочности 8.8 или 10.9 с контролируемым натяжением. Отверстия под болты диаметром от 20 до 26 мм располагаются в стенке или полках в зависимости от конструктивной схемы узла.
При монтаже двутавра 24 в качестве балки перекрытия необходимо предусмотреть опирание на колонны или стены с глубиной не менее 200 мм. Для распределения опорного давления под опорные ребра устанавливаются стальные пластины толщиной от 10 до 16 мм. В местах приложения сосредоточенных нагрузок (подкрановые рельсы, оборудование) стенка балки усиливается поперечными ребрами жесткости из листовой стали толщиной 810 мм.
Вопросы и ответы
Какую нагрузку выдерживает двутавр 24?
Предельная распределенная нагрузка для двутавра 24 длиной 6 м составляет от 12 до 18 кН/м в зависимости от марки стали и схемы опирания. Для пролета 12 м нагрузка снижается до 46 кН/м. Точный расчет выполняется по СП 16.13330.2017 с учетом коэффициентов надежности.
Чем отличается двутавр 24 от 24Б1?
Двутавр 24 по ГОСТ 8239-89 имеет уклон внутренних граней полок 612%, а 24Б1 по ГОСТ 26020-83 параллельные грани полок. У 24Б1 ширина полки увеличена до 120 мм, что дает момент сопротивления Wx = 346 см против 289 см у стандартного профиля.
Из какой стали изготавливают двутавр 24?
Стандартное исполнение из стали Ст3сп5 по ГОСТ 380-2005. Для конструкций, работающих при низких температурах до 40 C, применяется низколегированная сталь 09Г2С. Для ответственных сварных конструкций используется сталь 14Г2 с гарантированной свариваемостью.
Какой шаг колонн оптимален для двутавра 24?
Оптимальный шаг колонн при использовании двутавра 24 в качестве балки перекрытия составляет от 6 до 9 м. При шаге 12 м требуется проверка прогиба по второй группе предельных состояний, так как относительный прогиб может превышать нормативное значение 1/200.