Двутавр — металлический профиль с сечением в форме буквы «Н», один из самых распространённых элементов стальных конструкций. Его главная задача — работать на изгиб: две полки воспринимают растяжение и сжатие, а стенка связывает их и держит сдвиг. Сортамент двутавров в России и странах СНГ регламентируется несколькими государственными стандартами, и от того, какой именно ГОСТ применён, зависят геометрия профиля, масса погонного метра и область применения. В этой статье разобраны основные стандарты, типоразмеры и практические правила выбора профиля для балки перекрытия, колонны или подкрановой конструкции.
- Какими стандартами определяется сортамент двутавров
- Сортамент двутавров по ГОСТ 8239-89
- Сортамент двутавров по ГОСТ 26020-83
- Чем параллельнополочный двутавр практичнее классического
- Специальные двутавры по ГОСТ 19425-74
- Как выбрать двутавр под задачу
- Практические ориентиры по сериям
- Материал, длина и качество при покупке
- Типичные ошибки при работе с сортаментом
- Как читать обозначение при заказе
- Что важно запомнить
Какими стандартами определяется сортамент двутавров
Под сортаментом понимают перечень всех типоразмеров профиля, выпускаемых по стандарту, с указанием геометрических характеристик: высоты сечения, ширины полки, толщины стенки и полки, площади сечения и массы одного метра. Для горячекатаных двутавров действуют три ключевых документа:
- ГОСТ 8239-89 — классический двутавр с уклоном внутренних граней полок. Самый распространённый стандарт для балок перекрытий, пролётных конструкций и металлокаркасов.
- ГОСТ 26020-83 — двутавры с параллельными гранями полок, разделённые на серии: нормальные балочные (Б), широкополочные (Ш) и колонные (К). Такие профили удобнее для болтовых и сварных узлов, поскольку к плоской полке проще крепить детали.
- ГОСТ 19425-74 — специальные двутавры: монорельсовые (М) для подвесных путей и подкрановые (С) для опирания мостовых кранов.
Дополнительно на рынке встречаются профили по СТО АСЧМ 20-93 — отраслевому стандарту с параллельными гранями полок, близкому к ГОСТ 26020-83, а также импортные аналоги по европейским и американским нормам. При заказе важно всегда указывать стандарт: двутавр «номер 20» по ГОСТ 8239-89 и профиль 20Б1 по ГОСТ 26020-83 — это разные сечения с разной массой и несущей способностью, хотя высота у обоих близка к 200 мм.
Сортамент двутавров по ГОСТ 8239-89
Это исторически первый и до сих пор массово применяемый сортамент. Отличительный признак — внутренние грани полок имеют уклон около 6–12%, поэтому полка не плоская. Номер профиля соответствует высоте сечения в сантиметрах: двутавр 20 имеет высоту 200 мм.
Ниже приведены основные типоразмеры с массой одного метра. Значения устойчивы и соответствуют таблицам стандарта, однако при приёмке металлопроката фактическую массу и допуски всегда проверяют по действующей редакции ГОСТ и сертификату качества.
| Номер профиля | Высота h, мм | Ширина полки b, мм | Толщина стенки s, мм | Толщина полки t, мм | Масса 1 м, кг |
|---|---|---|---|---|---|
| 10 | 100 | 55 | 4,5 | 7,2 | 9,46 |
| 12 | 120 | 64 | 4,8 | 7,3 | 11,50 |
| 14 | 140 | 73 | 4,9 | 7,5 | 13,70 |
| 16 | 160 | 81 | 5,0 | 7,8 | 15,90 |
| 18 | 180 | 90 | 5,1 | 8,1 | 18,40 |
| 20 | 200 | 100 | 5,2 | 8,4 | 21,00 |
| 22 | 220 | 110 | 5,4 | 8,7 | 24,00 |
| 24 | 240 | 115 | 5,6 | 9,5 | 27,30 |
| 27 | 270 | 125 | 6,0 | 9,8 | 31,50 |
| 30 | 300 | 135 | 6,5 | 10,2 | 36,50 |
| 33 | 330 | 140 | 7,0 | 11,2 | 42,20 |
| 36 | 360 | 145 | 7,5 | 12,3 | 48,60 |
| 40 | 400 | 155 | 8,3 | 13,0 | 57,00 |
| 45 | 450 | 160 | 9,0 | 14,2 | 66,50 |
| 50 | 500 | 170 | 10,0 | 15,2 | 78,50 |
| 55 | 550 | 180 | 11,0 | 16,5 | 92,60 |
| 60 | 600 | 190 | 12,0 | 17,8 | 108,00 |
Обратите внимание на соотношение размеров: ширина полки здесь составляет примерно 0,3–0,5 высоты, поэтому профили по ГОСТ 8239-89 хорошо работают как изгибаемые балки, но слабее как колонны — при сжатии узкое сечение теряет устойчивость из плоскости. Именно поэтому для колонн обычно берут широкополочные и колонные профили по ГОСТ 26020-83.
Сортамент двутавров по ГОСТ 26020-83
Стандарт описывает профили с параллельными гранями полок и делит их на три серии, которые обозначаются буквой после числа:
- Б (балочные нормальные) — умеренная ширина полки, оптимизированы под изгиб. Основная серия для балок перекрытий и пролётных конструкций.
- Ш (широкополочные) — ширина полки близка к половине высоты и больше. Подходят и для изгиба, и для сжато-изогнутых элементов, удобны при больших пролётах.
- К (колонные) — толстые стенки и полки, сечение близко к квадратному. Предназначены для центрально и внецентренно сжатых элементов: колонн, стоек, опор.
Обозначение строится так: высота в сантиметрах, буква серии и порядковый номер типоразмера внутри серии. Например, 30Б1 — балочный двутавр высотой около 300 мм, первый типоразмер; 40Ш2 — широкополочный высотой около 400 мм, второй типоразмер.
Для ориентира — несколько типовых профилей из стандарта:
| Профиль | Высота h, мм | Ширина полки b, мм | Толщина стенки s, мм | Толщина полки t, мм | Масса 1 м, кг |
|---|---|---|---|---|---|
| 20Б1 | 200 | 100 | 5,6 | 8,5 | 22,4 |
| 30Б1 | 296 | 140 | 5,8 | 8,5 | 32,9 |
| 40Б1 | 392 | 165 | 7,0 | 11,5 | 48,1 |
| 50Б2 | 496 | 199 | 9,0 | 14,0 | 73,0 |
| 60Б1 | 596 | 199 | 10,0 | 15,0 | 82,2 |
| 40Ш1 | 388 | 193 | 7,0 | 11,0 | 57,1 |
| 50Ш1 | 484 | 193 | 8,0 | 14,0 | 83,2 |
| 30К1 | 298 | 299 | 9,0 | 14,0 | 87,0 |
| 40К2 | 400 | 400 | 13,0 | 21,0 | 171,7 |
Полный сортамент стандарта включает десятки типоразмеров в каждой серии, вплоть до балочных профилей высотой 1000 мм и колонных с шириной полки 400 мм. Точные значения для конкретного профиля берите из таблиц ГОСТ 26020-83 или сертификата завода-изготовителя.
Чем параллельнополочный двутавр практичнее классического
- Плоская полка позволяет плотно прилегать накладкам, уголкам и опорным столикам без подгонки по уклону — меньше ручной подгонки при монтаже.
- Болтовые соединения проще: шайбы и головки болтов стоят ровно на плоскости.
- Широкая полка повышает устойчивость сжатых элементов и удобство опирания плит и настила.
- Серии Б, Ш и К позволяют подобрать профиль точно под характер нагрузки, а не «универсально».
Плата за эти преимущества — обычно более высокая цена за тонну и то, что не все типоразмеры постоянно есть в наличии у региональных поставщиков: классический сортамент по ГОСТ 8239-89 на складах представлен шире.
Специальные двутавры по ГОСТ 19425-74
Этот стандарт охватывает два вида профилей, которые не взаимозаменяемы с обычными балочными двутаврами.
Монорельсовые двутавры (серия М) — типоразмеры 24М, 30М, 36М, 45М. У них усиленная верхняя полка, по которой катятся ходовые колёса подвесных кранов и талей. Масса одного метра составляет примерно 34,6 кг у 24М, 44,5 кг у 30М, 57,9 кг у 36М и 77,6 кг у 45М. Использовать вместо них обычный двутавр близкой высоты нельзя: геометрия контактной поверхности полки и запас прочности там другие.
Подкрановые двутавры (серия С) — типоразмеры 18С, 24С, 30С, 36С. Это тяжёлые профили с толстыми полками для подкрановых балок, воспринимающих подвижную нагрузку мостовых кранов. Масса 1 м — от 51,1 кг у 18С до 105,7 кг у 36С. Подбор таких профилей выполняется только расчётом с учётом группы режима работы крана.
Как выбрать двутавр под задачу
Номер профиля нельзя назначать «на глаз» по высоте. Одна и та же балка длиной 6 м при разной нагрузке потребует профили от 16 до 30 номера. Правильная последовательность выглядит так:
- Определите схему работы. Изгибаемая балка перекрытия, сжатая колонна, подкрановая или монорельсовая конструкция — от этого зависит серия профиля.
- Соберите нагрузки. Постоянные (собственный вес, вес конструкций пола) и временные (люди, оборудование, снег, кран). Нагрузки берут по действующим строительным нормам с коэффициентами надёжности.
- Задайте пролёт и условия опирания. Несущая способность на изгиб растёт медленнее, чем пролёт: при удвоении пролёта момент увеличивается в четыре раза, поэтому «соседний» номер профиля может не спасти.
- Выполните расчёт. Проверяют прочность по нормальным и касательным напряжениям, прогиб (для перекрытий жилых зданий прогиб обычно ограничивается долей пролёта — конкретное значение зависит от назначения помещения и норм, действующих в проекте), общую и местную устойчивость стенки и полок.
- Сравните 2–3 варианта по расходу металла. Часто высокий профиль с тонкой стенкой и более лёгкий широкий дают одинаковую несущую способность при разной цене и разной строительной высоте перекрытия.
Для ответственных и несущих конструкций расчёт выполняет конструктор с допуском к проектированию металлоконструкций. Готовые таблицы «какой двутавр для пролёта 6 метров» из интернета допустимо использовать только как предварительную оценку: они не учитывают реальные нагрузки, шаг балок и условия опирания.
Практические ориентиры по сериям
- Балки перекрытий и покрытия при пролётах до 12 м — чаще всего серия Б по ГОСТ 26020-83 или классический профиль по ГОСТ 8239-89.
- Большие пролёты, требования ограничить высоту конструкции при широких опорных полках — серия Ш.
- Колонны каркасов, стойки, сжатые элементы — серия К: квадратное сечение даёт одинаковую устойчивость в обеих плоскостях.
- Подвесные кран-балки и тали — только монорельсовые профили серии М.
- Подкрановые балки под мостовые краны — профили серии С либо сварные сечения по проекту.
Материал, длина и качество при покупке
Сортамент определяет форму, но не свойства металла. Двутавры изготавливают из углеродистых и низколегированных сталей; конкретную марку и категорию прочности задают проект и заказ, а требования к химическому составу и механическим свойствам регулируются отдельными стандартами на прокат. Для сварных конструкций важна свариваемость стали — это тоже указывается в проекте.
При приёмке партии проверяйте:
- сертификат качества завода с указанием стандарта, марки стали и плавки;
- соответствие фактических размеров профиля таблице стандарта — высоту, ширину полки, толщины измеряют штангенциркулем и рулеткой;
- отсутствие расслоений, закатов, трещин и грубой ржавчины на кромках;
- прямолинейность: прогиб по длине не должен превышать допусков стандарта, кривизна заметно усложняет монтаж;
- маркировку и соответствие номера профиля заказанному.
Стандартная немерная длина проката обычно находится в диапазоне от 4 до 12–13 м в зависимости от номера профиля и завода; мерную длину и резку в размер согласовывают отдельно. Точные доступные длины уточняйте у поставщика на дату заказа.
Типичные ошибки при работе с сортаментом
- Подмена стандарта. Заказ «двутавр 30» без указания ГОСТ приводит к поставке профиля, который не совпадает с расчётным сечением. Всегда пишите полное обозначение: например, «Двутавр 30Б1 ГОСТ 26020-83».
- Выбор по высоте вместо расчёта. Высота — лишь один параметр. Профиль 20Б1 и классический двутавр 20 имеют близкую высоту, но разные моменты сопротивления и массу.
- Игнорирование прогиба. Балка может пройти по прочности, но провиснуть сверх допустимого предела и вызвать трещины в конструкциях пола.
- Использование балочных профилей как колонн. Узкие полки дают низкую устойчивость из плоскости — сечение «теряет» несущую способность задолго до предела прочности.
- Экономия на марке стали. Замена низколегированной стали углеродистой без перерасчёта снижает несущую способность при динамических и низкотемпературных нагрузках.
- Приёмка без сертификата. Без документа о качестве невозможно подтвердить ни марку стали, ни соответствие стандарту.
Как читать обозначение при заказе
Полная запись в спецификации выглядит так: «Двутавр 40Ш1 ГОСТ 26020-83 / Ст3пс5 ГОСТ 535-2005» — здесь указаны тип профиля, номер, стандарт сортамента, марка стали и стандарт на прокат. Такая формулировка исключает разночтения между проектом, заводом и поставщиком. Если в проекте указан только номер, запросите уточнение у проектировщика: цена ошибки при заказе десятков тонн металла существенно выше, чем время на один вопрос.
Что важно запомнить
Сортамент двутавров — это не один список, а несколько стандартов под разные задачи: ГОСТ 8239-89 для классических балок с уклоном полок, ГОСТ 26020-83 с сериями Б, Ш и К для современных каркасов, ГОСТ 19425-74 для монорельсовых и подкрановых конструкций. Главный принцип выбора: сначала схема работы и расчёт, затем серия и номер профиля, и только потом цена. При заказе всегда указывайте стандарт, номер профиля и марку стали, а при приёмке сверяйте фактические размеры и массу с таблицами стандарта и сертификатом качества. Для несущих конструкций подбор сечения и проверку расчётом доверяйте квалифицированному конструктору — таблицы из интернета годятся лишь для предварительной оценки.
Материал носит информационный характер и не заменяет проектную документацию. Подбор двутавра для несущих конструкций должен выполняться расчётом по действующим строительным нормам с учётом конкретных нагрузок, а актуальные редакции стандартов и требования к прокату уточняйте на дату обращения.