Двутавр 35Ш1: сортамент, нагрузки и применение в металлоконструкциях
Двутавр 35Ш1 относится к категории широкополочных балок с параллельными гранями полок. Номер профиля 35Ш1 указывает на высоту сечения, равную 350 мм, и принадлежность к серии Ш (широкополочная). В отличие от нормальных двутавров (Б) и колонных (К), профиль 35Ш1 обладает увеличенной шириной полки при относительно меньшей толщине стенки, что обеспечивает высокую несущую способность при изгибе в плоскости стенки и значительную жёсткость при кручении.
Геометрические параметры и масса
Основные размеры двутавра 35Ш1 регламентируются сортаментом по ГОСТ Р 57837-2017 и ТУ 14-2-24-72. Ширина полки составляет 250 мм, толщина полки от 12,0 до 12,5 мм, толщина стенки 9,0 мм. Масса одного погонного метра 96,6 кг. Площадь поперечного сечения 123,1 см. Момент инерции относительно оси X (Ix) 24 600 см, момент сопротивления Wx 1406 см. Радиус инерции ix 14,1 см.
| Параметр | Значение | Единица измерения | Примечание | ГОСТ |
|---|---|---|---|---|
| Высота сечения h | 350 | мм | Номинальная | ГОСТ Р 57837-2017 |
| Ширина полки b | 250 | мм | Параллельные грани | ГОСТ Р 57837-2017 |
| Толщина стенки s | 9,0 | мм | Стенка | ГОСТ Р 57837-2017 |
| Толщина полки t | 12,012,5 | мм | Полка | ГОСТ Р 57837-2017 |
| Масса 1 м | 96,6 | кг | Теоретическая | ГОСТ Р 57837-2017 |
| Площадь сечения A | 123,1 | см | Поперечное сечение | ГОСТ Р 57837-2017 |
Марки стали и механические свойства
Двутавр 35Ш1 изготавливается из низколегированных и углеродистых сталей. Наиболее распространённые марки:
- С345 (09Г2С) предел текучести от 325 до 345 МПа, применяется для ответственных сварных конструкций, работающих при температурах от 40 до +50 C.
- С255 (Ст3сп5) предел текучести 255 МПа, используется в неотапливаемых зданиях и сооружениях.
- С390 (14Г2АФ) повышенная прочность (390 МПа), применяется в мостостроении и крановых эстакадах.
- 10ХСНД атмосферостойкая сталь, устойчивая к коррозии в условиях промышленной атмосферы.
Выбор марки стали определяется расчётными нагрузками, условиями эксплуатации и требованиями к свариваемости. Для двутавра 35Ш1, работающего при знакопеременных нагрузках, предпочтительны стали с гарантированным ударным вязкостью при отрицательных температурах.
Области применения двутавра 35Ш1
Благодаря высокой несущей способности при изгибе и кручении, двутавр 35Ш1 востребован в следующих конструкциях:
- Балки перекрытий и покрытий промышленных зданий с пролётами от 12 до 24 м.
- Подкрановые балки для мостовых кранов грузоподъёмностью до 50 т.
- Колонны каркасов многоэтажных зданий при шаге колонн 612 м.
- Элементы мостовых пролётных строений (главные балки, поперечные балки).
- Несущие конструкции эстакад, галерей и транспортёрных галерей.
В частном строительстве двутавр 35Ш1 применяется для устройства монолитных перекрытий с большими пролётами и в каркасах ангаров.
Особенности расчёта и проектирования
При расчёте балок из двутавра 35Ш1 необходимо учитывать:
- Проверку общей устойчивости балки из-за относительно тонкой стенки (9 мм) при высоких нагрузках требуется расчёт на потерю устойчивости плоской формы изгиба.
- Местную устойчивость стенки при сосредоточенных нагрузках (например, от крановых колёс) требуется установка поперечных рёбер жёсткости.
- Сварные соединения для стали С345 и С390 применяются электроды типа Э50А или Э55А, с предварительным подогревом при толщине полки более 20 мм.
- Ограничение прогибов для балок перекрытий прогиб не должен превышать 1/2001/250 пролёта.
Вопросы и ответы
Чем отличается двутавр 35Ш1 от 35Б1?
Основное отличие ширина полки. У 35Ш1 она составляет 250 мм, у 35Б1 155 мм. Широкополочный профиль 35Ш1 обеспечивает большую жёсткость при кручении и позволяет воспринимать внецентренные нагрузки без дополнительных связей.
Какая максимальная длина двутавра 35Ш1?
Мерная длина по ГОСТ Р 57837-2017 составляет от 6 до 12 м. По согласованию с производителем возможна поставка длиной до 18 м, но это требует специального транспорта и согласования условий отгрузки.
Можно ли использовать двутавр 35Ш1 для колонн?
Да, при осевом сжатии и изгибе в двух плоскостях. Однако для колонн с высокой продольной силой предпочтительнее колонные профили серии К (например, 35К1), у которых толщина стенки и полки больше, что увеличивает радиус инерции.
Какой расход электродов при сварке двутавра 35Ш1?
Расход электродов зависит от типа сварного шва и толщины металла. Для стыкового шва толщиной 12 мм расход составляет от 0,8 до 1,2 кг на 1 м шва. Для угловых швов катетом 8 мм от 0,5 до 0,7 кг на 1 м.