Двутавр широкополочный: конструктивные особенности и области применения
Двутавр широкополочный это тип стального профиля с параллельными гранями полок, ширина которых сопоставима с высотой сечения. В отличие от стандартного двутавра с уклоном внутренних граней, широкополочный профиль обеспечивает равномерное распределение напряжений в узлах металлоконструкций. Основное отличие увеличенная ширина полки, что позволяет воспринимать изгибающие моменты в двух плоскостях без потери устойчивости.
Конструктивные параметры и сортамент
Широкополочные двутавры выпускаются по ГОСТ Р 57837-2017 и европейским стандартам EN 10034. Высота сечения варьируется от 100 до 1000 мм, ширина полки от 100 до 400 мм. Толщина стенки составляет от 5 до 30 мм, толщина полки от 7 до 40 мм. Масса погонного метра от 12 до 350 кг. Профили поставляются длиной от 6 до 18 м.
| Высота сечения, мм | Ширина полки, мм | Толщина стенки, мм | Толщина полки, мм | Масса 1 м, кг |
|---|---|---|---|---|
| 200 | 200 | 8 | 12 | 42,3 |
| 300 | 300 | 10 | 15 | 85,0 |
| 400 | 400 | 13 | 21 | 155,0 |
Материалы и механические свойства
Для производства широкополочных двутавров применяются низколегированные стали марок 09Г2С, 15ХСНД, 10ХСНД, а также углеродистые стали Ст3сп, Ст3пс. Предел текучести от 245 до 345 МПа, временное сопротивление разрыву от 370 до 510 МПа. Профили из низколегированных сталей сохраняют работоспособность при температурах от 60 до +50 C. Ударная вязкость KCU при 40 C составляет не менее 34 Дж/см.
Области применения
Широкополочные двутавры используются в конструкциях, где требуется высокая несущая способность при сложном нагружении:
- Колонны и стойки каркасов промышленных зданий воспринимают вертикальные и горизонтальные нагрузки от мостовых кранов.
- Балки перекрытий и покрытий работают на изгиб в пролётах от 6 до 24 м.
- Опоры эстакад, трубопроводов и конвейерных галерей обеспечивают жёсткость при ветровых и сейсмических воздействиях.
- Фундаментные рамы и анкерные конструкции передают нагрузки от оборудования на основание.
- Мостовые конструкции применяются в пролётных строениях автодорожных и железнодорожных мостов.
Преимущества перед стандартным двутавром
Увеличенная ширина полки позволяет отказаться от дополнительных рёбер жёсткости в узлах сопряжения балок. Это снижает трудоёмкость монтажа на 1520% и уменьшает расход металла на 812% при равной несущей способности. Параллельные грани полок упрощают фрезеровку торцов и установку фланцевых соединений на высокопрочных болтах. При проектировании колонн широкополочный профиль обеспечивает одинаковую устойчивость в обеих плоскостях, что критично для высотных зданий.
Вопросы и ответы
Чем отличается широкополочный двутавр от колонного?
У колонного двутавра ширина полки равна высоте сечения, а у широкополочного может быть меньше. Колонные профили оптимизированы для центрального сжатия, широкополочные для изгиба в двух плоскостях.
Какие марки стали применяются для широкополочных двутавров?
Основные марки: Ст3сп, 09Г2С, 15ХСНД, 10ХСНД. Выбор зависит от климатической зоны и требований к свариваемости.
Какой ГОСТ регламентирует размеры широкополочных двутавров?
Размеры и сортамент установлены ГОСТ Р 57837-2017. Для импортных профилей применяются стандарты EN 10034 и ASTM A6.
Можно ли использовать широкополочный двутавр в сейсмических районах?
Да, при условии применения сталей с ударной вязкостью не менее 34 Дж/см при 40 C и соблюдении требований СП 14.13330.