Двутавр 60Ш2: несущая способность и область применения широкополочного профиля
Двутавр 60Ш2 относится к категории широкополочных горячекатаных балок с параллельными гранями полок. Номер профиля 60 указывает на высоту сечения, равную 600 мм, а индекс Ш2 обозначает принадлежность к серии Широкополочная с толщиной стенки 12,5 мм и шириной полки 300 мм. Данный типоразмер применяется в конструкциях, где требуется восприятие значительных изгибающих моментов и поперечных сил при относительно небольшом собственном весе.
Геометрические параметры и сортамент
Профиль 60Ш2 изготавливается по ГОСТ Р 57837-2017 и ТУ 14-1-5242-94. Основные размеры сечения:
- высота балки h 600 мм;
- ширина полки b 300 мм;
- толщина стенки s 12,5 мм;
- толщина полки t 17,5 мм;
- радиус внутреннего закругления r 16 мм.
Площадь поперечного сечения составляет 159,6 см, масса одного погонного метра 125,3 кг. Момент инерции относительно оси X-X достигает 106 000 см, момент сопротивления 3 530 см. Радиус инерции по оси Y-Y равен 7,38 см, что важно при расчёте гибкости сжатых элементов.
Металлургические характеристики и марки стали
Двутавр 60Ш2 поставляется из низколегированных и углеродистых марок стали:
- 09Г2С, 09Г2С-12, 09Г2С-15 для ответственных сварных конструкций, работающих при температурах от 40 до +70 C;
- С345, С355, С390 для мостовых и крановых балок с повышенными требованиями к ударной вязкости;
- Ст3сп5, Ст3Гпс для общестроительных металлоконструкций без ограничений по свариваемости.
Предел текучести для стали С345 составляет не менее 325 МПа, временное сопротивление разрыву от 470 до 600 МПа. Относительное удлинение после разрыва не менее 21%. Ударная вязкость KCU при 40 C не менее 34 Дж/см.
| Марка стали | Предел текучести, МПа | Временное сопротивление, МПа | Относительное удлинение, % | Ударная вязкость KCU при 40 C, Дж/см |
|---|---|---|---|---|
| 09Г2С | от 325 до 345 | от 470 до 600 | от 21 | от 34 |
| С345 | от 325 | от 470 до 600 | от 21 | от 34 |
| С355 | от 355 | от 490 до 630 | от 20 | от 29 |
Применение в строительных и машиностроительных конструкциях
Двутавр 60Ш2 используется в качестве несущих элементов:
- колонны и стойки каркасов промышленных зданий с шагом от 6 до 12 м;
- главные и второстепенные балки перекрытий в многоэтажных производственных корпусах;
- подкрановые балки для мостовых кранов грузоподъёмностью до 50 т;
- ригели рамных конструкций в ангарах и складских комплексах;
- элементы мостовых пролётных строений длиной до 24 м.
Благодаря широкой полке профиль обеспечивает устойчивость при внецентренном сжатии и кручении. При монтаже применяются фланцевые соединения на высокопрочных болтах или сварные швы с полным проваром стенки.
Особенности расчёта и проектирования
При подборе двутавра 60Ш2 необходимо учитывать:
- проверку общей устойчивости балки по формуле Эйлера с учётом коэффициента b;
- расчёт на прочность по нормальным и касательным напряжениям при изгибе;
- ограничение прогиба от нормативных нагрузок не более 1/250 пролёта;
- расчёт сварных швов на срез при опирании на колонны.
Для конструкций, эксплуатируемых в условиях низких температур (до 60 C), применяется сталь 09Г2С-15 с гарантированной ударной вязкостью KCV при 60 C не менее 25 Дж/см.
Вопросы и ответы
Чем отличается двутавр 60Ш2 от 60Б1?
Основное отличие ширина полки: у 60Ш2 она составляет 300 мм, у 60Б1 230 мм. Широкополочный профиль 60Ш2 обеспечивает большую устойчивость при сжатии и кручении, что позволяет использовать его в колоннах и подкрановых балках без дополнительных рёбер жёсткости.
Какая максимальная длина поставки двутавра 60Ш2?
Стандартная длина мерного проката составляет от 6 до 12 м. По согласованию с производителем возможна поставка немерной длины от 4 до 15 м. Длина свыше 12 м требует специального транспорта и согласования с заводом-изготовителем.
Можно ли сваривать двутавр 60Ш2 из стали 09Г2С без подогрева?
При толщине стенки 12,5 мм и полки 17,5 мм сварка без подогрева допускается при температуре окружающего воздуха не ниже 10 C. При более низких температурах требуется предварительный подогрев до 100150 C для предотвращения образования холодных трещин.
Какой момент сопротивления у двутавра 60Ш2?
Момент сопротивления относительно оси X-X составляет 3 530 см, относительно оси Y-Y 525 см. Эти значения позволяют рассчитывать балку на изгиб при пролётах до 12 м без усиления сечения.