Двутавр 30К1: характеристики, сортамент и применение колонного профиля
Двутавр 30К1 относится к категории колонных профилей с параллельными гранями полок. Индекс 30 указывает на высоту сечения, равную 300 мм, а обозначение К1 на принадлежность к первой серии колонных двутавров по ГОСТ 26020-83. В отличие от балок общего назначения, профиль 30К1 оптимизирован для восприятия продольных сжимающих нагрузок при минимальном расходе металла. Соотношение ширины полки к высоте стенки составляет приблизительно 1:1, что обеспечивает высокую устойчивость при центральном и внецентренном сжатии.
Геометрические параметры и масса
Основные размеры двутавра 30К1 регламентируются сортаментом и включают:
- высота профиля (h) 300 мм;
- ширина полки (b) 300 мм;
- толщина стенки (s) 10 мм;
- толщина полки (t) 15 мм;
- радиус внутреннего закругления (R) 18 мм.
Погонная масса двутавра 30К1 составляет 94,0 кг/м. Площадь поперечного сечения 119,8 см. Момент инерции относительно оси X 18100 см, относительно оси Y 6760 см. Радиус инерции относительно оси Y 7,51 см, что характерно для колонных профилей с равноустойчивым сечением.
Материал и механические свойства
Двутавр 30К1 изготавливается из низколегированной стали марок 09Г2С, 14Г2, 15ХСНД и других по ГОСТ 27772-2015. Предел текучести для стали 09Г2С составляет не менее 325 МПа, временное сопротивление разрыву от 450 до 590 МПа. Относительное удлинение после разрыва не менее 21%. Ударная вязкость KCU при температуре 40 C не менее 34 Дж/см. Профиль допускает эксплуатацию в климатических зонах с расчётной температурой до 60 C при условии применения стали с соответствующим классом хладостойкости.
Технология производства и допуски
Двутавр 30К1 производится методом горячей прокатки на непрерывных широкополочных станах. Точность прокатки соответствует классу Б по ГОСТ 26020-83. Допускаемые отклонения по высоте сечения составляют 2,0 мм, по ширине полки 3,0 мм, по толщине стенки 0,5 мм, по толщине полки 1,0 мм. Кривизна профиля не превышает 0,1% от длины. Серповидность не более 2 мм на 1 м длины. Поставка возможна в мерной, кратной мерной и немерной длине от 6 до 12 м.
Области применения
Двутавр 30К1 применяется в качестве несущих элементов в следующих конструкциях:
- колонны каркасов промышленных зданий и складских комплексов;
- стойки рамных конструкций мостовых кранов и эстакад;
- опоры линий электропередачи и антенно-мачтовых сооружений;
- элементы большепролётных перекрытий и подкрановых балок;
- несущие конструкции гидротехнических сооружений и шлюзов.
Сравнение с другими колонными профилями
| Типоразмер | Высота, мм | Ширина полки, мм | Масса, кг/м | Момент инерции Iy, см |
|---|---|---|---|---|
| 30К1 | 300 | 300 | 94,0 | 6760 |
| 30К2 | 300 | 300 | 108,0 | 7710 |
| 35К1 | 350 | 350 | 126,0 | 13560 |
Особенности монтажа и сварки
Двутавр 30К1 допускает все виды механической обработки: резку абразивными кругами, плазменную и газовую резку, сверление отверстий под болтовые соединения. Сварка выполняется электродами типа Э50А или Э55А по ГОСТ 9467-75, а также проволокой Св-08Г2С в среде углекислого газа. Перед сваркой рекомендуется предварительный подогрев до температуры от 100 до 150 C при толщине металла более 20 мм. После сварки для снятия внутренних напряжений может потребоваться термообработка отпуск при температуре от 600 до 650 C.
Вопросы и ответы
Чем отличается двутавр 30К1 от балки 30Б1?
Двутавр 30К1 имеет ширину полки 300 мм, что равно высоте сечения, а балка 30Б1 ширину полки 150 мм. Колонный профиль 30К1 обладает в 4,5 раза большим моментом инерции относительно оси Y, что обеспечивает устойчивость при сжатии.
Какую нагрузку выдерживает двутавр 30К1?
Несущая способность зависит от расчётной схемы и длины. Для колонны высотой 6 м из стали 09Г2С критическая нагрузка при центральном сжатии составляет ориентировочно от 1800 до 2200 кН.
Можно ли использовать двутавр 30К1 для подкрановых балок?
Да, профиль применяется в качестве подкрановых балок для кранов грузоподъёмностью до 20 т при пролётах до 12 м. Требуется проверка на выносливость при циклических нагрузках.
Какая марка стали используется для двутавра 30К1 в северном исполнении?
Для эксплуатации при температурах до 60 C применяется сталь 09Г2С-12 по ГОСТ 27772-2015 с гарантированной ударной вязкостью KCV при 40 C не менее 34 Дж/см.