Двутавр 40: сортамент, несущая способность и применение в металлоконструкциях
Двутавр 40 это горячекатаный профиль с высотой сечения 400 мм, предназначенный для восприятия высоких изгибающих нагрузок в строительных и машиностроительных конструкциях. В отличие от балок меньшего типоразмера, двутавр 40 обеспечивает повышенный момент сопротивления при относительно умеренной погонной массе, что делает его востребованным при пролётах от 12 до 24 метров. Профиль выпускается по ГОСТ 8239-89 и ГОСТ 26020-83, при этом фактические геометрические параметры и допуски регламентируются нормативной документацией.
Геометрические параметры и сортамент двутавра 40
Основные размеры двутавра 40 включают высоту сечения 400 мм, ширину полки от 130 до 155 мм (в зависимости от серии нормальной Б, широкополочной Ш или колонной К), толщину стенки от 8,3 до 12,5 мм и толщину полки от 12,0 до 20,0 мм. Погонная масса варьируется от 48,1 до 80,0 кг/м. Момент сопротивления относительно оси X-X достигает от 1890 до 2650 см, что определяет несущую способность балки при изгибе.
| Серия | Высота, мм | Ширина полки, мм | Толщина стенки, мм | Масса 1 м, кг |
|---|---|---|---|---|
| 40Б1 | 392 | 140 | 8,3 | 48,1 |
| 40Б2 | 396 | 145 | 9,5 | 56,0 |
| 40Ш1 | 400 | 155 | 10,5 | 66,0 |
Материал и механические свойства двутавра 40
Двутавр 40 изготавливается из углеродистых сталей обыкновенного качества марок Ст3сп, Ст3пс, Ст3Гпс по ГОСТ 535-2005, а также из низколегированных сталей 09Г2С, 14Г2, 15ХСНД по ГОСТ 19281-2014. Предел текучести для стали Ст3 составляет не менее 245 МПа, для 09Г2С не менее 325 МПа. Ударная вязкость KCU при температуре 20 C для низколегированных марок гарантируется на уровне не ниже 34 Дж/см, что позволяет применять двутавр 40 в конструкциях, эксплуатируемых в условиях холодного климата.
Области применения двутавра 40
Двутавр 40 используется в следующих инженерных решениях:
- несущие балки перекрытий и покрытий промышленных зданий с пролётами от 12 до 24 м;
- подкрановые балки для мостовых кранов грузоподъёмностью до 20 т;
- колонны каркасов ангаров, складов и торгово-логистических центров;
- элементы мостовых пролётных строений и эстакад;
- опорные конструкции технологического оборудования конвейеров, дробилок, прессов.
Особенности расчёта и монтажа двутавра 40
При проектировании конструкций с двутавром 40 необходимо учитывать потерю устойчивости стенки при высоких касательных напряжениях для тонкостенных серий (40Б1, 40Б2) требуется установка поперечных рёбер жёсткости с шагом не более 2h. Сварные соединения выполняются электродами типа Э42 или Э46 по ГОСТ 9467-75, для низколегированных сталей электродами Э50А. Болтовые монтажные соединения применяются на высокопрочных болтах класса 10.9 с контролируемым натяжением.
Вопросы и ответы
Какая длина двутавра 40 считается стандартной?
Мерная длина составляет от 6 до 12 м, немерная от 4 до 13 м. По согласованию с изготовителем возможна поставка длинномерных балок до 18 м.
Чем отличается двутавр 40Б от 40Ш?
Серия Б (нормальная) имеет ширину полки от 130 до 145 мм и предназначена для балок перекрытий. Серия Ш (широкополочная) с полкой 155 мм применяется в колоннах и конструкциях, где требуется повышенная устойчивость из плоскости изгиба.
Можно ли использовать двутавр 40 для подкрановых балок?
Да, при условии проверки на выносливость и установки дополнительных рёбер жёсткости. Для кранов режима работы 7К-8К рекомендуется применять двутавр 40Ш из стали 09Г2С.
Какой момент сопротивления у двутавра 40Б1?
Для сечения 40Б1 момент сопротивления относительно оси X-X составляет 1890 см, относительно оси Y-Y 182 см. Эти значения необходимы для расчёта на прочность при изгибе.