Двутавр 40Б1: несущая способность и область применения
Двутавр 40Б1 это горячекатаный стальной профиль с параллельными гранями полок, соответствующий сортаменту серии Б (нормальная ширина полки). Высота сечения составляет 396 мм, ширина полки 200 мм. Профиль 40Б1 применяется в строительных металлоконструкциях, где требуется восприятие значительных изгибающих нагрузок при ограниченной массе элемента. В отличие от более широких колонных профилей (серия К), двутавр 40Б1 оптимизирован для работы в качестве балок перекрытий, прогонов покрытий и ригелей рамных каркасов.
Геометрические параметры и сортамент
Профиль 40Б1 изготавливается по ГОСТ Р 57837-2017 и EN 10034. Основные размеры: высота стенки h = 396 мм, ширина полки b = 200 мм, толщина стенки s = 8,5 мм, толщина полки t = 13,5 мм. Радиус внутреннего закругления r = 16 мм. Площадь поперечного сечения составляет 91,8 см, масса одного погонного метра 72,1 кг. Момент инерции относительно оси X 29 620 см, момент сопротивления 1496 см. Данные параметры обеспечивают высокую жёсткость при пролётах от 6 до 12 м.
Материал и механические свойства
Двутавр 40Б1 поставляется из низколегированной стали марок 09Г2С, 14Г2, С345, С355 по ГОСТ 27772-2015. Предел текучести составляет не менее 325345 МПа в зависимости от толщины проката, временное сопротивление от 470 до 600 МПа. Относительное удлинение не менее 21%. Для конструкций, эксплуатируемых при температурах от 40 до +50 C, применяется сталь с ударной вязкостью KCU не менее 34 Дж/см при 40 C.
Особенности расчёта и проектирования
При расчёте балок из двутавра 40Б1 необходимо учитывать:
- потерю общей устойчивости при свободной длине сжатого пояса более 2,5 м;
- местную устойчивость стенки при высоких касательных напряжениях требуется установка поперечных рёбер жёсткости;
- предельные прогибы: для междуэтажных перекрытий L/250, для подкрановых балок L/600;
- расчёт на выносливость при циклических нагрузках (крановые пути, мостовые конструкции).
Применение в строительных системах
Двутавр 40Б1 используется в следующих конструктивных элементах:
- балки перекрытий промышленных зданий с шагом колонн 612 м;
- прогоны кровли при шаге ферм 6 м;
- ригели рамных каркасов одноэтажных производственных цехов;
- опорные балки мостовых кранов грузоподъёмностью до 20 т;
- элементы эстакад и транспортных галерей.
Сравнение с другими типоразмерами
| Типоразмер | Высота, мм | Ширина полки, мм | Масса 1 м, кг | Момент сопротивления Wx, см |
|---|---|---|---|---|
| 35Б1 | 346 | 174 | 56,5 | 1090 |
| 40Б1 | 396 | 200 | 72,1 | 1496 |
| 45Б1 | 446 | 200 | 79,8 | 1860 |
Вопросы и ответы
Чем отличается двутавр 40Б1 от 40Ш1?
Двутавр 40Б1 относится к серии Б (нормальная ширина полки 200 мм), а 40Ш1 к серии Ш (широкополочный, ширина полки 300 мм). При одинаковой высоте сечения 40Ш1 имеет большую несущую способность, но и массу 96,5 кг/м против 72,1 кг/м.
Какая сталь используется для двутавра 40Б1 в северном исполнении?
Для эксплуатации при температурах до 60 C применяется сталь 09Г2С-12 по ГОСТ 19281-2014 с гарантированной ударной вязкостью KCV не менее 34 Дж/см при 60 C.
Можно ли использовать двутавр 40Б1 для подкрановых балок?
Да, при грузоподъёмности крана до 20 т и режиме работы до 5К включительно. Для более тяжёлых режимов требуется расчёт на выносливость и, возможно, применение двутавра серии Ш или К.
Какой пролёт перекрывает двутавр 40Б1 без промежуточных опор?
При равномерно распределённой нагрузке до 10 кН/м и предельном прогибе L/250 максимальный пролёт составляет 9 м. Для пролётов более 12 м требуется проверка по деформациям и устойчивости.