Широкополочная двутавровая стальная балка Ст3пс в Минске


Широкополочная двутавровая балка Ст3пс: сортамент, характеристики и применение

Широкополочная двутавровая балка из стали Ст3пс — горячекатаный профиль с параллельными полками, производимый по ГОСТ 26020-83 (нормальные и широкополочные двутавры) и ГОСТ 8239-89 (для позиций с уклоном полок). Сталь Ст3пс по ГОСТ 380-2005 — полуспокойная углеродистая сталь обыкновенного качества, применяемая для несущих металлоконструкций. Широкополочные двутавры отличаются от обычных увеличенной шириной полки (b) относительно высоты стенки (h), что повышает момент инерции относительно оси Y и устойчивость элемента при изгибе в плоскости полок.

Сортамент и геометрические параметры

Профили выпускаются с высотой стенки от 194 до 1008 мм. Широкополочные двутавры маркируются буквой «Ш» (нормальные — «Б», колонные — «К»). Для балок Ст3пс характерны следующие типоразмеры:

  • 20Ш1 — h = 193 мм, b = 150 мм, масса 30,6 кг/м
  • 30Ш1 — h = 291 мм, b = 200 мм, масса 61,2 кг/м
  • 40Ш1 — h = 388 мм, b = 299 мм, масса 96,1 кг/м
  • 50Ш1 — h = 482 мм, b = 300 мм, масса 114,4 кг/м
  • 70Ш1 — h = 691 мм, b = 300 мм, масса 162,3 кг/м
  • 100Ш1 — h = 990 мм, b = 320 мм, масса 230,6 кг/м

Предельные отклонения по ГОСТ 26020-83: высота профиля (2,0–4,0) мм в зависимости от типоразмера, ширина полки 3,0 мм, толщина стенки 0,5 мм. Кривизна не должна превышать 0,2 % длины. Длина мерных балок — от 6 до 24 м.

Механические свойства стали Ст3пс

Сталь Ст3пс по ГОСТ 380-2005 имеет следующие нормируемые характеристики при поставке в состоянии проката:

ПоказательЗначениеУсловие испытанияСтандартПримечание
Предел текучести т 245 МПаt = 20 CГОСТ 380-2005для толщины 20 мм
Временное сопротивление в370–490 МПаt = 20 CГОСТ 380-2005—
Относительное удлинение 5 26 %t = 20 CГОСТ 380-2005—
Ударная вязкость KCU 39 Дж/см–20 CГОСТ 9454-78для категории 4
Химический состав: C0,14–0,22 %ковшовая пробаГОСТ 380-2005—
Химический состав: Si0,05–0,15 %ковшовая пробаГОСТ 380-2005полуспокойная

Области применения

Широкополочные двутавры Ст3пс применяются в следующих конструкциях и системах:

  • Каркасы промышленных зданий: колонны, ригели, подкрановые пути мостовых кранов грузоподъёмностью до 50 т
  • Перекрытия многоэтажных зданий с нагрузкой до 400 кг/м
  • Опоры и эстакады технологических трубопроводов нефтегазовой отрасли
  • Мостовые пролётные строения автодорожных мостов (при условии соответствия требованиям ГОСТ 6713-91)
  • Несущие рамы станочного и кузнечно-прессового оборудования
  • Усиление существующих строительных конструкций при реконструкции

Технологические особенности

Сталь Ст3пс хорошо сваривается ручной дуговой сваркой электродами типа Э42А, Э46 по ГОСТ 9467-75, а также автоматической сваркой под флюсом. Температура эксплуатации без ограничения хладостойкости — от –40 C до +425 C. При монтаже допускается резка термическая (кислородная, плазменная) и механическая (отрезные диски, ленточнопильные станки). Гибка профиля возможна в горячем состоянии при нагреве до 900–1050 C с последующей нормализацией.

Вопросы и ответы

Чем широкополочный двутавр отличается от обычного?

Широкополочный профиль имеет увеличенную ширину полки (b 0,5–0,7h), что повышает момент инерции относительно вертикальной оси и устойчивость при внецентренном сжатии. Обычный двутавр по ГОСТ 8239-89 имеет уклон внутренних граней полок и меньшую ширину.

Какие категории стали Ст3пс поставляются для балок?

Для широкополочных двутавров применяют сталь категорий 1–5 по ГОСТ 380-2005. Категория определяет нормируемые показатели ударной вязкости при отрицательных температурах: категория 4 — KCU 39 Дж/см при –20 C, категория 5 — при –40 C.

Допускается ли применение балок Ст3пс при отрицательных температурах?

Да, при условии выбора категории стали, соответствующей климатической зоне. Для районов с расчётной температурой до –40 C применяют сталь категории 5. При более низких температурах требуется использование низколегированных сталей (09Г2С, 10ХСНД).

Какой максимальный пролёт перекрытия возможен из балки 70Ш1?

При равномерно распределённой нагрузке 200 кг/м и шаге балок 3 м предельный пролёт составляет ориентировочно 12–14 м с учётом прогиба не более 1/250 длины. Точный расчёт выполняется по СП 16.13330.2017.