Колонный двутавр (стальной) С255 в Минске


Колонный двутавр С255 — несущие элементы каркасов с гарантированной стойкостью

Колонный двутавр С255 — это горячекатаный профиль с параллельными гранями полок, предназначенный для восприятия осевых нагрузок и изгибающих моментов в вертикальных несущих конструкциях. В отличие от обычного балочного двутавра, колонный сортамент характеризуется увеличенной толщиной стенки и полки при той же высоте сечения, что обеспечивает повышенную устойчивость к продольному изгибу и смятию. Сталь С255 относится к группе конструкционных низколегированных сталей обычной прочности, что делает профиль оптимальным для большинства каркасных решений без применения термоупрочнения.

Особенности стали С255 в колонном исполнении

Сталь С255 по ГОСТ 27772-88 представляет собой аналог широко применяемой стали 09Г2С, но с более узким диапазоном химического состава. Основные нормируемые характеристики для колонного двутавра из С255:

  • предел текучести — не менее 255 МПа для толщин до 20 мм;
  • временное сопротивление разрыву — 370–480 МПа в зависимости от толщины проката;
  • относительное удлинение — не менее 23% для фланцевых профилей;
  • ударная вязкость KCU при –20 C — не менее 34 Дж/см;
  • свариваемость — без ограничений, без подогрева при толщинах до 30 мм.

Для колонных двутавров, работающих на сжатие, критически важна не только прочность, но и жесткость сечения. Профили С255 по сортаменту ГОСТ 26020-83 (типы 20К–40К) обеспечивают радиус инерции относительно оси Y-Y, достаточный для применения в колоннах высотой до 6–8 м без промежуточных связей.

Типоразмеры и геометрические параметры

Колонные двутавры С255 выпускаются с высотой сечения от 20К до 40К. Ключевое отличие от балочных аналогов — соотношение ширины полки к высоте профиля, которое составляет 0,5–0,6, что приближает сечение к квадратному и повышает устойчивость при равных моментах инерции относительно обеих осей.

ТипоразмерВысота, ммШирина полки, ммТолщина стенки, ммМасса 1 м, кг
20К11952007,541,5
25К12462558,557,2
30К12963009,574,0
35К134334811,5101,0
40К139440012,5137,0

Применение в строительных и машиностроительных конструкциях

Колонный двутавр С255 применяется в качестве вертикальных несущих элементов в следующих типах конструкций:

  • каркасы одноэтажных и многоэтажных производственных зданий с мостовыми кранами грузоподъемностью до 50 т;
  • колонны ангаров, логистических комплексов и складских терминалов с пролетами 18–36 м;
  • стойки рамных конструкций эстакад, галерей и технологических площадок;
  • опоры под оборудование с динамическими нагрузками — компрессорные станции, дробильные установки;
  • колонны фахверка и связи жесткости в стальных каркасах с сотовым заполнением.

Благодаря параллельным граням полок, колонный двутавр С255 допускает крепление ригелей и связей на фрикционных и болтовых соединениях без косых шайб. Это упрощает монтаж и сокращает трудоемкость узловых соединений на строительной площадке.

Расчетные характеристики для проектирования

При расчете колонн из С255 по СП 16.13330 расчетное сопротивление стали по пределу текучести принимается равным 240 МПа для проката толщиной до 20 мм. Для профилей с толщиной полки свыше 20 мм расчетное сопротивление снижается до 230 МПа. Это необходимо учитывать при подборе сечения колонн с высокой нагрузкой, где толщина полки превышает 20 мм.

Гибкость колонн из двутавра С255 в плоскости рамы не должна превышать 120 для основных колонн и 150 для второстепенных. При расчете на устойчивость коэффициент продольного изгиба определяется по кривой устойчивости «b» для прокатных двутавров с параллельными гранями полок.

Вопросы и ответы

Чем колонный двутавр С255 отличается от балочного?

Колонный профиль имеет увеличенную толщину стенки и полки при той же высоте сечения, а также более широкие полки (соотношение ширины к высоте 0,5–0,6). Это обеспечивает больший радиус инерции относительно слабой оси и повышенную устойчивость при работе на сжатие.

Можно ли использовать колонный двутавр С255 для балок?

Технически возможно, но нерационально: при равной несущей способности колонный профиль тяжелее балочного на 15–25%. Для изгибаемых элементов экономичнее применять балочные двутавры с большей высотой сечения.

Какие ограничения по сварке для стали С255?

Сталь С255 сваривается без ограничений. При толщинах свыше 30 мм рекомендуется предварительный подогрев до 100–150 C для предотвращения образования холодных трещин. Электроды — типа Э42А или Э46А по ГОСТ 9467.

Какой максимальный типоразмер колонного двутавра С255?

По ГОСТ 26020-83 максимальный типоразмер — 40К3 с высотой 398 мм, шириной полки 402 мм и толщиной стенки 18 мм. Масса погонного метра достигает 172 кг.