Двутавр 30Ш2: сортамент, нагрузки и применение в металлоконструкциях
Двутавр 30Ш2 относится к категории широкополочных двутавров (Ш) с высотой профиля 300 мм. В отличие от стандартных балочных профилей, серия Ш характеризуется увеличенной шириной полок и их толщиной, что обеспечивает повышенную несущую способность при работе на изгиб в двух плоскостях. Профиль 30Ш2 изготавливается из низколегированных и углеродистых сталей, преимущественно марок 09Г2С, 14Г2, С245, С255, С345, С390. Геометрические параметры и моментные характеристики строго регламентированы ГОСТ Р 57837-2017 и ТУ 14-1-5244-94.
Геометрические параметры и массовые характеристики
Основные размеры двутавра 30Ш2: высота сечения 295 мм, ширина полки 200 мм. Толщина стенки составляет 9 мм, толщина полки 14 мм. Радиус внутреннего закругления 14 мм. Площадь поперечного сечения достигает 72,38 см. Погонная масса профиля 56,8 кг/м. Момент инерции относительно оси X составляет 8030 см, относительно оси Y 1870 см. Момент сопротивления при изгибе: Wx = 544 см, Wy = 187 см. Радиус инерции: ix = 10,5 см, iy = 5,08 см.
Особенности конструкции и распределение напряжений
Широкополочная конфигурация двутавра 30Ш2 обеспечивает высокую жёсткость при кручении и устойчивость при внецентренном сжатии. Отношение ширины полки к высоте сечения составляет 0,68, что позволяет эффективно воспринимать горизонтальные нагрузки. Стенка профиля имеет толщину 9 мм, что при высоте 295 мм даёт условную гибкость стенки около 3,2 это позволяет использовать профиль без дополнительных рёбер жёсткости в большинстве типовых рамных конструкций. Сопряжение полок со стенкой выполнено с радиусом 14 мм, что снижает концентрацию напряжений в зоне сварных швов.
Применение в строительных и машиностроительных конструкциях
Двутавр 30Ш2 применяется в качестве:
- колонн и стоек каркасов промышленных зданий с шагом от 6 до 12 м;
- ригелей рамных конструкций, воспринимающих изгибающие моменты до 180 кНм;
- балок перекрытий и покрытий в многоэтажных производственных корпусах;
- элементов мостовых крановых эстакад и подкрановых путей лёгкого режима работы;
- несущих конструкций транспортных галерей, конвейерных эстакад и опор технологических трубопроводов.
Сравнение с другими типоразмерами серии Ш
| Типоразмер | Высота, мм | Ширина полки, мм | Толщина стенки, мм | Масса, кг/м |
|---|---|---|---|---|
| 25Ш1 | 246 | 175 | 7 | 42,2 |
| 30Ш2 | 295 | 200 | 9 | 56,8 |
| 35Ш2 | 345 | 250 | 9,5 | 71,5 |
Технологические ограничения и условия эксплуатации
Двутавр 30Ш2 допускается эксплуатировать при температурах от 55 до +60 C при условии применения сталей с ударной вязкостью KCV 34 Дж/см при 40 C. Сварные соединения выполняются электродами типа Э42А или Э46А с предварительным подогревом до 120 C при толщине полки 14 мм. Ограничения по гибкости: для колонн 120, для балок 150. Профиль не рекомендуется применять в конструкциях с динамическими нагрузками, превышающими 15% от статической несущей способности, без расчёта на выносливость.
Вопросы и ответы
Чем отличается двутавр 30Ш2 от 30Б2?
Основное отличие ширина полки. У 30Ш2 она составляет 200 мм, у 30Б2 135 мм. Это даёт моменту сопротивления Wy у 30Ш2 значение 187 см против 84,5 см у 30Б2, что в 2,2 раза выше.
Какая сталь используется для двутавра 30Ш2?
Стандартные марки С245, С255, С345, 09Г2С, 14Г2. Выбор определяется климатическим районом строительства и характером нагрузок.
Можно ли использовать 30Ш2 в качестве подкрановой балки?
Допускается для кранов лёгкого режима работы (1К-3К) грузоподъёмностью до 10 т при пролёте до 6 м. Для среднего и тяжёлого режимов требуется расчёт на выносливость.
Какой момент инерции у двутавра 30Ш2?
Момент инерции относительно оси X 8030 см, относительно оси Y 1870 см. Эти значения обеспечивают прогиб балки пролётом 6 м при равномерно распределённой нагрузке 30 кН/м не более 1/200.