Колонный двутавр С255-1: сортамент и несущая способность
Колонный двутавр С255-1 — это горячекатаный фасонный профиль с параллельными гранями полок, предназначенный для работы преимущественно на центральное и внецентренное сжатие. Буквенный индекс «К» в обозначении указывает на колонный тип сечения, а числовая маркировка «1» соответствует первой (базовой) размерной группе по ГОСТ 26020-83. Сталь С255 по ГОСТ 27772-2015 относится к низколегированным конструкционным сталям с гарантированным пределом текучести 255 МПа для проката толщиной до 20 мм.
Геометрия колонного двутавра С255-1 отличается увеличенной шириной полки относительно обычного балочного профиля. Это обеспечивает высокий радиус инерции относительно оси Y-Y и, как следствие, повышенную устойчивость при сжатии. Профиль поставляется длиной от 6 до 12 метров, допускается изготовление мерной и немерной длины по согласованию с производителем.
Сортамент колонных двутавров С255-1
Колонные двутавры С255-1 выпускаются в диапазоне номеров от 20К1 до 40К1. Каждый типоразмер характеризуется высотой сечения, шириной полки, толщиной стенки и полки, а также справочными значениями площади сечения и моментов инерции. Масса погонного метра варьируется от 41,5 до 172,9 кг в зависимости от номера профиля.
| Номер профиля | Высота сечения, мм | Ширина полки, мм | Толщина стенки, мм | Масса 1 м, кг |
|---|---|---|---|---|
| 20К1 | 200 | 200 | 8 | 41,5 |
| 25К1 | 246 | 250 | 8 | 57,2 |
| 30К1 | 296 | 300 | 9 | 77,0 |
| 35К1 | 343 | 348 | 10 | 105,0 |
| 40К1 | 393 | 400 | 11 | 137,0 |
Механические характеристики стали С255
Сталь С255-1 для колонных двутавров поставляется в двух категориях прочности — обычной и повышенной. Для ответственных конструкций, работающих при знакопеременных нагрузках, применяется прокат категории 3 с гарантированной ударной вязкостью KCU при температуре –40 C. Химический состав стали ограничивает содержание углерода до 0,22 %, что обеспечивает удовлетворительную свариваемость без предварительного подогрева при толщинах до 30 мм.
- Предел текучести — 255 МПа для толщин до 20 мм
- Временное сопротивление разрыву — 370–480 МПа
- Относительное удлинение — не менее 23 %
- Ударная вязкость KCU при –40 C — не менее 34 Дж/см (категория 3)
- Изгиб в холодном состоянии — 180 без трещин
Применение в несущих конструкциях
Колонный двутавр С255-1 применяется в качестве вертикальных несущих элементов каркасов производственных зданий, многоэтажных сооружений, эстакад и опор технологических трубопроводов. Благодаря высокой жесткости при сжатии профиль используется в колоннах сплошного сечения с шагом 6–12 метров, воспринимающих нагрузки от подкрановых балок, стропильных ферм и стенового ограждения.
В конструкциях с динамическими нагрузками — подкрановые эстакады, рамы мостовых кранов — колонный двутавр С255-1 работает в составе составных сечений с усилением накладками в зоне анкерных болтов. Профиль также применяется в элементах связевых систем, распорках и стойках фахверка, где требуется высокая устойчивость при минимальной металлоемкости.
Особенности монтажа и сварки
Сварные соединения колонных двутавров С255-1 выполняются электродами типа Э42А и Э46А по ГОСТ 9467-75 или сварочной проволокой Св-08Г2С в среде CO. При толщине полки более 20 мм рекомендуется предварительный подогрев до 100–150 C для предотвращения образования трещин в зоне термического влияния. Болтовые монтажные соединения осуществляются на высокопрочных болтах класса 8.8 и 10.9 с контролем усилия натяжения.
Опирание колонн на фундамент выполняется через опорную плиту с траверсами, привариваемыми к нижнему торцу профиля. Для пропуска анкерных болтов в стенке двутавра предусматриваются овальные отверстия, которые не снижают несущую способность сечения при расчете на центральное сжатие.
Вопросы и ответы
Чем колонный двутавр С255-1 отличается от балочного?
Колонный профиль имеет увеличенную ширину полки при меньшей высоте сечения, что обеспечивает близкие значения моментов инерции относительно осей X-X и Y-Y. Это повышает устойчивость элемента при сжатии и позволяет отказаться от дополнительных связей в плоскости меньшей жесткости.
Какие типоразмеры колонных двутавров С255-1 доступны?
Сортамент включает профили от 20К1 до 40К1 с высотой сечения от 200 до 393 мм и шириной полки от 200 до 400 мм. Масса погонного метра составляет от 41,5 до 137 кг.
При какой температуре допускается эксплуатация конструкций из С255-1?
Для категории 3 гарантируется ударная вязкость при –40 C, что позволяет эксплуатировать конструкции в районах с расчетной температурой до –40 C включительно. Для более холодных регионов требуется применение сталей С345 или С390.
Требуется ли термическая обработка сварных швов?
При толщинах проката до 30 мм и температуре окружающей среды выше –10 C предварительный подогрев не требуется. При сварке толстостенных профилей в зимних условиях рекомендуется подогрев до 100–150 C для снижения скорости охлаждения металла шва.
