Двутавр 35К1: характеристики, сортамент и применение колонного профиля
Двутавр 35К1 относится к категории колонных двутавров с параллельными гранями полок, предназначенных для восприятия вертикальных нагрузок в металлоконструкциях. Номер профиля 35К1 указывает на высоту сечения, равную 350 мм, и принадлежность к первой серии колонного сортамента по ГОСТ Р 57837-2017. В отличие от балок общего назначения, серия К (колонная) имеет увеличенную толщину стенки и полок, что обеспечивает повышенную несущую способность при центральном и внецентренном сжатии.
Конструктивные особенности и геометрия
Профиль 35К1 изготавливается методом горячей прокатки из низколегированных и углеродистых сталей. Основные геометрические параметры:
- высота сечения H 350 мм;
- ширина полки B 350 мм;
- толщина стенки s 12 мм;
- толщина полки t 19 мм;
- радиус внутреннего закругления R 20 мм.
Параллельные грани полок (уклон не более 1,5%) упрощают монтаж фрикционных и сварных соединений, а также позволяют использовать фасонные элементы без дополнительной механической обработки. Масса погонного метра составляет 137 кг, площадь поперечного сечения 174,5 см.
Расчетные характеристики и несущая способность
Для двутавра 35К1 нормируются следующие моменты инерции и сопротивления:
| Параметр | Обозначение | Значение | Единица измерения |
|---|---|---|---|
| Момент инерции относительно оси X | Ix | 31 610 | см |
| Момент инерции относительно оси Y | Iy | 10 860 | см |
| Момент сопротивления по оси X | Wx | 1 806 | см |
| Момент сопротивления по оси Y | Wy | 620 | см |
| Радиус инерции по оси X | ix | 13,46 | см |
| Радиус инерции по оси Y | iy | 7,89 | см |
Высокое значение момента инерции относительно оси Y (10 860 см) обеспечивает устойчивость колонны при потере общей устойчивости из плоскости рамы. При расчете на центральное сжатие из стали С245 расчетное сопротивление Ry составляет 240 МПа, что позволяет воспринимать продольную силу до 4 200 кН (в зависимости от расчетной длины и коэффициента продольного изгиба).
Марки стали и механические свойства
Двутавр 35К1 поставляется из следующих марок стали:
- С245, С255, С275, С285, С345, С345К, С355, С375, С390 по ГОСТ 27772-2015;
- 09Г2С, 10ХСНД, 15ХСНД для конструкций, работающих при низких температурах до 40 C;
- сталь повышенной коррозионной стойкости (например, 14Г2АФД) для объектов с агрессивной средой.
Для ответственных сварных узлов рекомендуется применять стали с гарантированным пределом текучести не менее 345 МПа (С345 и выше), что снижает металлоемкость конструкции на 1520% по сравнению с использованием С245.
Области применения
Профиль 35К1 востребован в строительстве промышленных и гражданских объектов:
- колонны каркасов многоэтажных зданий (высотой до 30 м);
- стойки эстакад технологических трубопроводов;
- опоры мостовых кранов грузоподъемностью до 50 т;
- вертикальные элементы рамных конструкций ангаров и складов;
- несущие стойки большепролетных ферм покрытий.
В нефтегазовом секторе двутавр 35К1 применяется для изготовления опорных колонн факельных установок и буровых вышек. В машиностроении для станин тяжелых прессов и направляющих кузнечно-прессового оборудования.
Сварка и обработка
При сварке двутавра 35К1 из низколегированных сталей (С345, 09Г2С) необходимо соблюдать режимы предварительного подогрева до температуры от 100 до 150 C при толщине полки 19 мм. Рекомендуемые сварочные материалы: электроды УОНИ-13/55 (для С345) или проволока Св-08Г2С для полуавтоматической сварки в среде CO. Допускается газокислородная резка при условии последующей механической обработки кромок для удаления зоны термического влияния.
Вопросы и ответы
Чем отличается двутавр 35К1 от обычного 35Б1?
Серия К (колонная) имеет большую толщину стенки и полок при одинаковой высоте сечения. Для 35К1 толщина стенки 12 мм, полки 19 мм, тогда как у 35Б1 8 мм и 13 мм соответственно. Это дает прирост несущей способности на сжатие примерно на 40%.
Какой допуск по длине для двутавра 35К1?
По ГОСТ Р 57837-2017 мерная длина составляет от 6 до 12 м с предельным отклонением +40 мм. Немерная длина от 4 до 13 м. Возможна поставка длинномерных профилей до 18 м по согласованию.
Можно ли использовать 35К1 для балок перекрытия?
Технически возможно, но нерационально из-за избыточной массы (137 кг/м). Для изгибаемых элементов эффективнее применять двутавры серии Б (нормальные) или Ш (широкополочные) с меньшей толщиной стенки.
Какая сталь оптимальна для колонн 35К1 в условиях Крайнего Севера?
Для эксплуатации при температуре до 60 C рекомендуется сталь 09Г2С-12 (по ГОСТ 19281) или С345 с гарантированной ударной вязкостью KCV при 40 C не менее 34 Дж/см.