Двутавр 30: сортамент, несущая способность и применение в металлоконструкциях
Двутавр 30 это горячекатаный профиль с высотой сечения 300 мм, соответствующий ГОСТ 8239-89. Данный типоразмер относится к категории средних двутавров и применяется в качестве несущих элементов строительных и машиностроительных конструкций, работающих преимущественно на поперечный изгиб. Основное отличие двутавра 30 от более лёгких профилей увеличенный момент сопротивления при относительно умеренной погонной массе, что позволяет перекрывать пролёты от 6 до 12 метров без промежуточных опор.
Геометрические параметры и сортамент
Профиль двутавра 30 характеризуется следующими проектными размерами: высота сечения 300 мм, ширина полки 135 мм, толщина стенки 6,5 мм, средняя толщина полки 10,2 мм. Погонная масса составляет 36,5 кг/м. По точности прокатки двутавр 30 поставляется в двух категориях: обычной точности (Б) и повышенной точности (В). Для ответственных конструкций, где требуется минимальный разброс геометрии, применяется профиль категории В.
Сортамент включает несколько модификаций двутавра 30, различающихся уклоном внутренних граней полок:
- Двутавр 30 с уклоном полок 612% стандартный профиль по ГОСТ 8239-89.
- Двутавр 30Б с параллельными гранями полок по ГОСТ 26020-83, обеспечивающий более удобное крепление фасонок и накладок.
- Двутавр 30Ш широкополочный вариант с шириной полки 200 мм, применяемый в колоннах и стойках.
Механические характеристики и расчётные параметры
Для двутавра 30 из стали Ст3сп5 расчётное сопротивление растяжению, сжатию и изгибу составляет 240 МПа (при толщине проката до 20 мм). Момент сопротивления относительно оси X-X 472 см, момент инерции 7080 см. Радиус инерции относительно оси Y-Y 2,69 см, что необходимо учитывать при расчёте устойчивости сжатых элементов.
Предельные прогибы для двутавра 30 нормируются СП 20.13330.2016: для балок перекрытий 1/250 пролёта, для подкрановых балок 1/400 пролёта. При пролёте 6 м максимальный прогиб не должен превышать 24 мм для перекрытий и 15 мм для подкрановых путей.
| Параметр | Двутавр 30 (ГОСТ 8239-89) | Двутавр 30Б (ГОСТ 26020-83) | Двутавр 30Ш (ГОСТ 26020-83) | Единица измерения |
|---|---|---|---|---|
| Высота сечения | 300 | 296 | 300 | мм |
| Ширина полки | 135 | 140 | 200 | мм |
| Толщина стенки | 6,5 | 5,8 | 6,5 | мм |
| Момент сопротивления Wx | 472 | 428 | 770 | см |
| Погонная масса | 36,5 | 32,0 | 46,5 | кг/м |
Области применения двутавра 30
Двутавр 30 востребован в следующих отраслях и конструктивных решениях:
- Каркасы промышленных зданий колонны, ригели, подкрановые балки при грузоподъёмности кранов до 20 т.
- Мостовые и эстакадные сооружения пролётные строения длиной от 9 до 15 м.
- Машиностроение рамы транспортёров, конвейеров, рольгангов, станин металлорежущих станков.
- Судостроение набор корпуса (шпангоуты, стрингеры) для судов внутреннего плавания.
- Строительство ангаров и складских комплексов стропильные фермы, связи жёсткости.
Особенности монтажа и соединения
Соединение двутавра 30 с другими элементами выполняется сваркой (электроды типа Э42А, Э46А) либо на высокопрочных болтах класса 10.9. Для болтовых соединений используются фасонки толщиной от 8 до 12 мм. При сварке встык необходимо разделывать кромки под углом 45 с притуплением 2 мм. Для предотвращения коррозии в агрессивных средах двутавр 30 защищают цинконаполненными составами или окрашивают эмалями ХВ-124, ХС-436.
Вопросы и ответы
Какую нагрузку выдерживает двутавр 30?
Для двутавра 30 из стали Ст3сп5 при пролёте 6 м и равномерно распределённой нагрузке предельный изгибающий момент составляет 113,3 кНм, что соответствует нагрузке около 37,8 кН/м (3,85 т/м) при коэффициенте надёжности 1,2.
Чем отличается двутавр 30 от двутавра 30Б?
Двутавр 30 по ГОСТ 8239-89 имеет уклон внутренних граней полок 612%, а двутавр 30Б по ГОСТ 26020-83 параллельные грани полок. У 30Б меньше толщина стенки (5,8 мм против 6,5 мм) и момент сопротивления (428 см против 472 см), но он удобнее при креплении фасонок.
Какая сталь используется для двутавра 30?
Стандартные марки Ст3сп5, Ст3Гпс5, 09Г2С, 15ХСНД. Для северного исполнения применяется сталь 09Г2С-12 с гарантированной ударной вязкостью при температуре до 70 C.
Как рассчитать прогиб двутавра 30?
Прогиб определяется по формуле f = (5qL)/(384EIx), где q распределённая нагрузка, L пролёт, E модуль упругости (2,0610 МПа), Ix момент инерции (7080 см). Для пролёта 6 м и нагрузки 20 кН/м прогиб составит около 8,5 мм.