Что такое двутавр низколегированный и его назначение
Двутавр низколегированный — металлическая балка Н-образного сечения из стали с добавлением марганца, кремния и других легирующих элементов до 2,5%. Этот металлопрокат выдерживает значительные нагрузки на изгиб и растяжение при собственном весе меньшем, чем у обычных углеродистых балок. Применяется для создания несущих конструкций в строительстве многоэтажных зданий, мостов, промышленных цехов и складских комплексов. Низколегированная сталь сохраняет прочность при отрицательных температурах и агрессивной среде, что делает такие балки незаменимыми для северных регионов и химических производств.
Виды и классификация
Балки двутавровые металлические из низколегированной стали делятся на группы по способу производства и назначению. Горячекатаные балки выпускают на прокатных станах по ГОСТ 26020-83 из сталей 09Г2С, 17Г1С, 10Г2С1. Сварные двутавры изготавливают из трех листовых заготовок — они позволяют создавать нестандартные размеры под заказ. По типу полок различают балки с параллельными гранями (серия Ш) и с уклоном внутренних граней (серии Б, К). Серия Ш предназначена для колонн и стоек, серии Б и К — для балок перекрытий и ферм. В производстве сварных двутавров используют листовой прокат толщиной от 6 до 40 мм.
| Серия |
Расшифровка |
Характеристика полок |
Основное применение |
| Б |
Балочная |
Уклон внутренних граней 6-12% |
Балки перекрытий, ригели каркасов |
| Ш |
Широкополочная |
Параллельные грани |
Колонны, стойки, вертикальные элементы |
| К |
Колонная |
Широкие полки с уклоном граней |
Несущие стойки, опоры мостов |
| Д |
Дополнительная |
Средняя ширина полок |
Специальные конструкции |
Технические характеристики и размеры
Балка низколегированная (двутавр) выпускается высотой от 100 до 600 мм при толщине стенки 4,5-12 мм и ширине полки 55-190 мм. Стандартная длина мерных прутков составляет 6 и 12 метров, возможна поставка немерной длины от 4 до 13 метров. Вес погонного метра варьируется от 9,46 кг для двутавра 10Б1 до 115 кг для двутавра 60Ш1. Марки стали 09Г2С и 17Г1С по ГОСТ 19281-2014 обеспечивают предел текучести от 325 МПа, что на 30-40% выше углеродистых аналогов при сопоставимом весе конструкции.
Таблица размеров и весов наиболее востребованных профилей:
| Номер профиля |
Высота h, мм |
Ширина полки b, мм |
Толщина стенки s, мм |
Вес 1 п.м., кг |
Метров в тонне |
| 10Б1 |
100 |
55 |
4,5 |
9,46 |
106 |
| 12Б1 |
120 |
64 |
4,8 |
11,5 |
87 |
| 16Б1 |
160 |
81 |
5,0 |
15,9 |
63 |
| 20Б1 |
200 |
100 |
5,6 |
21,0 |
48 |
| 25Б1 |
250 |
125 |
6,0 |
27,3 |
37 |
| 30Б1 |
300 |
135 |
6,5 |
32,9 |
30 |
| 40Б1 |
400 |
155 |
8,3 |
48,1 |
21 |
| 50Б1 |
500 |
170 |
10,2 |
66,5 |
15 |
Для расчета веса балки умножьте длину в метрах на вес одного погонного метра из таблицы. Например, для двутавра 20Б1 длиной 6 метров: 6 × 21 = 126 кг. При обратном расчете разделите общий вес заказа на вес метра — получите необходимую длину проката.
Сравнение механических свойств низколегированных сталей:
| Марка стали |
Предел текучести, МПа (мин) |
Временное сопротивление, МПа (мин) |
Относительное удлинение, % (мин) |
Ударная вязкость при -40°C, Дж/см² |
| 09Г2С |
325 |
470 |
21 |
34 |
| 17Г1С |
345 |
490 |
19 |
29 |
| 10Г2С1 |
325 |
460 |
21 |
34 |
| 15ХСНД |
345 |
490 |
19 |
29 |
Области применения
Низколегированные двутавровые балки применяются там, где конструкция работает при значительных нагрузках и неблагоприятных климатических условиях.
Каркасы многоэтажных зданий: для колонн используют широкополочный двутавр серии Ш высотой 20-40 см из стали 09Г2С. Для балок перекрытий берут серию Б высотой 30-50 см. Низколегированная сталь позволяет уменьшить сечение на 15-20% по сравнению с обычной без потери несущей способности. В узлах каркаса для соединения элементов применяют уголок равнополочный толщиной 6-10 мм.
Мостовые конструкции: главные балки пролетных строений собирают из двутавров 40-60 см серии К. Сталь 17Г1С сохраняет пластичность при морозах до -50°C, что критично для регионов Севера и Сибири.
Промышленные здания и склады: подкрановые балки изготавливают из двутавра 30-45 см серии Б с усиленной стенкой. Фермы покрытий для пролетов 18-36 метров — из двутавров 20-35 см, соединенных сваркой или на болтах. Для усиления конструкций используют швеллер горячекатаный.
Эстакады и опоры: вертикальные стойки высотой до 12 метров делают из колонной серии К или Ш размером 25-40 см. Горизонтальные ригели — из балочной серии Б аналогичной высоты.
Дополнительная полезная информация
Отличия низколегированного двутавра от обычного углеродистого
Главное преимущество низколегированной стали — высокая прочность при меньшем весе конструкции. Добавление марганца и кремния повышает предел текучести на 30-35%, что позволяет использовать балки меньшего сечения для тех же нагрузок. Это снижает расход металла на 12-18% и упрощает монтаж за счет уменьшения массы элементов. Вторая особенность — стойкость к низким температурам. Углеродистая сталь при -40°C становится хрупкой, а низколегированная сохраняет ударную вязкость не менее 29 Дж/см². Третий момент — лучшая свариваемость. Балки из 09Г2С не требуют подогрева при сварке в диапазоне температур до -20°C, тогда как обычный двутавр нужно прогревать уже при -5°C. Для сварки используют электроды диаметром 3-4 мм.
Как правильно хранить двутавр на строительной площадке
Складируйте балки на деревянных прокладках высотой не менее 20 см от земли — это предотвратит контакт с влагой и грунтом. Укладывайте штабелями по маркам с прокладками между рядами каждые 1,5-2 метра, чтобы исключить прогиб под собственным весом. Накройте металлопрокат брезентом или пленкой для защиты от осадков. Поверхностная ржавчина допустима и удаляется металлической щеткой перед монтажом, но глубокая коррозия с раковинами говорит о нарушении условий хранения на заводе — такой прокат лучше не принимать.
Сравнение расхода металла для одинаковых нагрузок:
| Конструкция |
Углеродистая сталь Ст3 |
Низколегированная сталь 09Г2С |
Экономия металла |
| Балка перекрытия пролетом 6 м |
Двутавр 30Б1 (32,9 кг/м) |
Двутавр 25Б1 (27,3 кг/м) |
17% |
| Колонна высотой 4 м |
Двутавр 30Ш1 (41,9 кг/м) |
Двутавр 25Ш1 (35,2 кг/м) |
16% |
| Стойка подкрановой балки |
Двутавр 40Ш1 (56,9 кг/м) |
Двутавр 35Ш1 (48,6 кг/м) |
15% |
Преимущества покупки в Металл-МК
Мы работаем напрямую с металлургическими комбинатами, что дает вам честную цену без наценок перекупщиков. На рынке много недобросовестных поставщиков, завышающих стоимость на 20-30% или продающих двутавр с отклонениями от ГОСТа. Наша компания гарантирует точный вес — все отгрузки производятся на сертифицированных весах с выдачей товарной накладной. К каждой партии прилагаем сертификат качества от завода-изготовителя с указанием марки стали и механических характеристик. Доставляем балки собственным автопарком по Москве и области в течение 24 часов с момента заказа. Работаем с любыми объемами — от одного прутка для частного строительства до партий в 20-40 тонн для промышленных объектов.
Часто задаваемые вопросы
Какие размеры низколегированного двутавра есть в наличии?
На наших складах постоянно в наличии балки серий Б, Ш и К высотой от 10 до 50 см из сталей 09Г2С и 17Г1С. Стандартная длина прутков — 6 и 12 метров, под заказ привозим немерную от 4 до 13 метров. Наиболее популярные типоразмеры: 20Б1, 25Б1, 30Б1, 30Ш1, 35Б1, 40Б1. Для нестандартных размеров изготавливаем сварные балки высотой до 100 см из листовой низколегированной стали с доставкой за 5-7 рабочих дней.
Как рассчитать необходимое количество двутавра для каркаса здания?
Точный расчет выполняет проектировщик на основании СНиП и нагрузок. Для предварительной оценки используйте формулу: общая длина всех балок и колонн по проекту (в метрах) умножьте на вес одного погонного метра выбранного профиля из таблицы. Добавьте 3-5% на обрезки при монтаже. Например, каркас склада 12×24 м с шагом колонн 6 м требует: 10 колонн по 5 м (двутавр 30Ш1, 41,9 кг/м), 8 балок по 12 м (двутавр 35Б1, 38,9 кг/м). Итого: (10×5×41,9) + (8×12×38,9) = 2095 + 3734 = 5829 кг, с запасом округляем до 6 тонн.
В чем разница между сериями Б, Ш и К?
Серия Б (балочная) имеет узкие полки с уклоном внутренних граней — такие балки оптимальны для работы на изгиб в горизонтальных перекрытиях и ригелях. Серия Ш (широкополочная) с параллельными гранями полок предназначена для вертикальных стоек и колонн, где важна устойчивость к продольному изгибу. Серия К (колонная) сочетает широкие полки с уклоном граней — используется для мощных опор мостов и тяжелонагруженных колонн. Выбор серии зависит от характера нагрузки: для балок берите Б, для стоек — Ш или К.
Как проверить качество низколегированного двутавра при получении?
Требуйте у водителя сертификат соответствия на партию с указанием марки стали и завода-изготовителя. Осмотрите балки визуально: на поверхности не должно быть трещин, глубоких раковин более 0,5 мм и расслоений металла. Замерьте высоту профиля и ширину полок рулеткой — отклонения от номинала не должны превышать ±3 мм для высоты до 200 мм и ±5 мм для высоты свыше 200 мм согласно ГОСТ 26020-83. Проверьте клеймо на торце с маркой стали и номером плавки. Легкий налет ржавчины допустим, но пластовая коррозия с отслоением металла недопустима.
Какую нагрузку выдерживает двутавр 30Б1 из стали 09Г2С?
Несущая способность зависит от длины пролета и схемы опирания. Для однопролетной балки длиной 6 метров с шарнирным опиранием по концам допустимая равномерно распределенная нагрузка составляет около 8,5 тонн (включая собственный вес балки). При увеличении пролета до 9 метров допустимая нагрузка снижается до 3,8 тонн. Для точного расчета нужен проект с указанием схемы опирания, типа нагрузки и коэффициентов надежности. Наши специалисты помогут подобрать профиль под вашу задачу — звоните для консультации.
Можно ли сваривать низколегированный двутавр без подогрева?
Сталь 09Г2С хорошо сваривается без предварительного подогрева при температуре окружающей среды до -20°C. Используйте электроды типа УОНИ-13/55 или Э50А для ручной дуговой сварки либо проволоку Св-08Г2С для полуавтомата. При температуре ниже -20°C рекомендуется прогрев зоны шва до +100-150°C горелкой для предотвращения образования холодных трещин. Сталь 17Г1С требует подогрева уже при -10°C. После сварки обязательна зачистка шва от шлака металлической щеткой и визуальный контроль на отсутствие непроваров и трещин.