Балки Б1 ГОСТ 26020-83: низколегированный двутавр для несущих конструкций
Балка Б1 по ГОСТ 26020-83 — нормальный двутавр с параллельными гранями полок, изготовляемый из низколегированных марок стали (09Г2С, 17Г1С, 15ХСНД, 10Г2С1). В отличие от широкополочных серий Ш и колонных К, профиль Б1 имеет высоту 100 мм и относится к минимальному типоразмерному ряду нормальных двутавров. Применение низколегированной стали вместо Ст3сп повышает предел текучести с 245 до 325–355 МПа, что позволяет снизить металлоёмкость сварных конструкций на 15–25 % без уменьшения несущей способности.
Сортамент и геометрические параметры
Двутавр Б1 прокатывают в соответствии с размерной сеткой ГОСТ 26020-83: высота стенки — 100 мм, ширина полки — 55 мм, толщина стенки — 4,5 мм, толщина полки — 7,2 мм. Площадь поперечного сечения — 10,6 см, масса погонного метра — 8,3 кг. Радиус внутреннего закругления полки — 7 мм. Длина мерных стержней — от 4 до 13 м, немерных — от 3 до 13 м. Кривизна профиля не превышает 0,2 % длины, что критично при монтаже направляющих и рамных узлов.
Предельные отклонения по ГОСТ 26020-83: по высоте профиля — 2,0 мм, по ширине полки — 2,0 мм, по толщине полки — от +0,5 до –0,7 мм. Такие допуски обеспечивают стабильность геометрии при автоматической сварке под флюсом и при сборке на кондукторах.
Марки низколегированной стали и механические свойства
Для изготовления балки Б1 применяют низколегированный прокат по ГОСТ 19281-2014 и ГОСТ 27772-2015. Химический состав контролируется по углероду (не более 0,12 %), марганцу (1,3–1,7 %) и кремнию (0,5–0,8 %). Микролегирование ванадием, ниобием или титаном обеспечивает мелкозернистую структуру и хладостойкость до –70 C.
- 09Г2С — предел текучести 325–345 МПа, ударная вязкость KCU при –40 C не менее 34 Дж/см
- 17Г1С — предел текучести 345 МПа, применяется для магистральных трубопроводных эстакад
- 15ХСНД — предел текучести 345–390 МПа, стойкость к атмосферной коррозии
- 10Г2С1 — предел текучести 335 МПа, для конструкций в условиях знакопеременных нагрузок
- С345, С355 по ГОСТ 27772-2015 — для ответственных несущих элементов
Технические характеристики
| Марка стали | Предел текучести, МПа | Временное сопротивление, МПа | Относительное удлинение, % | Ударная вязкость KCU, Дж/см |
|---|---|---|---|---|
| 09Г2С | 345 | 490 | 21 | 34 при –40 C |
| 17Г1С | 345 | 510 | 21 | 39 при –20 C |
| 15ХСНД | 390 | 540 | 19 | 29 при –40 C |
| 10Г2С1 | 335 | 480 | 21 | 34 при –40 C |
Области применения
Балка Б1 из низколегированной стали востребована в тех узлах, где решающим фактором является сочетание малой строительной высоты и повышенной несущей способности. Типовые решения:
- Прогоны и обрешётки покрытий промышленных зданий с шагом ферм 6 м
- Направляющие и рамы рольгангов прокатных цехов, работающие при циклических нагрузках
- Элементы тормозных конструкций мостовых кранов и подкрановых путей
- Связи и распорки в каркасах под технологическое оборудование (компрессорные, насосные станции)
- Опорные рамы конвейерных галерей и эстакад в районах с расчётной температурой до –45 C
Сварка и технологичность
Низколегированные стали марок 09Г2С и 17Г1С с содержанием углерода до 0,12 % обладают удовлетворительной свариваемостью без предварительного подогрева при толщине до 20 мм. Эквивалент углерода не превышает 0,44 %, что исключает образование холодных трещин при ручной дуговой сварке электродами Э50А. Для марки 15ХСНД рекомендуется подогрев до 100–150 C при сварке в условиях отрицательных температур. Балка Б1 комплектуется с листовыми элементами и фасонками без дополнительной правки кромок.
Вопросы и ответы
Чем балка Б1 отличается от Б2 по ГОСТ 26020-83?
Б1 имеет высоту профиля 100 мм и ширину полки 55 мм, Б2 — высоту 120 мм и ширину полки 64 мм. Различаются площадь сечения (10,6 и 13,3 см) и момент сопротивления, что определяет разную несущую способность при изгибе.
Можно ли применять балку Б1 при температуре ниже –40 C?
Да, при использовании стали 09Г2С или 10Г2С1 с гарантированной ударной вязкостью KCU не менее 34 Дж/см при –40 C и не менее 29 Дж/см при –60 C. Для расчётных температур ниже –55 C требуется сталь категории 12 по ГОСТ 19281-2014.
Какой предельный изгибающий момент выдерживает двутавр Б1 из стали 09Г2С?
При расчётном сопротивлении Ry = 335 МПа и моменте сопротивления Wx = 26,1 см предельный изгибающий момент по упругой стадии составляет около 8,7 кНм. Точное значение уточняется по СП 16.13330 с учётом коэффициентов условий работы.
Поставляется ли балка Б1 в термообработанном состоянии?
Стандартно прокат поставляется в горячекатаном состоянии без термической обработки. Улучшение механических свойств достигается за счёт микролегирования и контролируемой прокатки на стане, а не последующей закалки.
