Зачем знать вес двутавра
Двутавр - несущий профиль. Его кладут туда, где нагрузки серьёзные: перекрытия гаражей и промышленных зданий, балки под перекрытия жилых домов, опорные балки кран-балок, пролётные конструкции мостов и эстакад.
Именно потому, что нагрузки серьёзные, и вес нужно знать точно. Два сценария.
Первый - расчёт конструкции. Собственный вес балок входит в нагрузку на колонны и фундамент. Двутавр №20 весит 18,4 кг/м - 12-метровая балка это уже 220 кг. Пять балок на перекрытие - больше тонны только металла.
Второй - логистика и закупка. Металл продаётся погонными метрами или штуками, но цена часто за тонну. Чтобы понять реальную стоимость и нужную грузоподъёмность машины - надо знать массу каждой позиции.
Быстрый ориентир: номер двутавра примерно равен его весу в кг/м. Двутавр №20 - около 18-21 кг/м (зависит от серии), №30 - около 29-36 кг/м, №40 - около 48-57 кг/м. Для точных расчётов - таблицы ниже.
Типы двутавровых балок
В России производится несколько серий двутавра. Важно не путать их при заказе и расчётах - при одном номере вес и несущая способность у разных серий заметно отличаются.
- Двутавр обычный (Б) - ГОСТ 8239-89
- Классический горячекатаный двутавр с уклонными полками. Обозначается просто номером: №10, №20, №30. Самый распространённый в строительстве. Именно его чаще всего называют просто "двутавром" или "балкой". Номера от 10 до 60.
- Широкополочный двутавр (Ш) - ГОСТ 26020-83
- Полки шире, чем у обычного - отношение ширины к высоте примерно 1:1. Обозначается номером с буквой Ш: 20Ш1, 30Ш2. Лучше работает на сжатие и продольный изгиб. Идёт на стойки, колонны, тяжёлые балки.
- Колонный двутавр (К) - ГОСТ 26020-83
- Самые широкие полки из всех серий. Обозначается буквой К: 20К1, 30К2. Специально для вертикально нагруженных колонн и стоек. Высокое сопротивление потере устойчивости.
- Балочный двутавр (Б) - ГОСТ 26020-83
- Не путать с обычным по ГОСТ 8239. У этого параллельные полки, обозначается: 20Б1, 20Б2. Точнее в размерах, удобнее при болтовых соединениях.
- Монорельсовый двутавр (М) - ГОСТ 19425-74
- Специальный профиль для кран-балок и тельферов. Нижняя полка уширена. Обозначается: М24, М36. В общестроительной торговле встречается реже.
Таблица веса двутавра общестроительного - ГОСТ 8239-89
Классический горячекатаный двутавр с уклонными полками. h - высота, b - ширина полки, s - толщина стенки, t - толщина полки.
Вес 1 м двутавра по ГОСТ 8239-89, кг
| Номер | h, мм | b, мм | s, мм | t, мм | Вес 1 м, кг | Площадь, см² |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Лёгкие (10-18) | ||||||
| 10 | 100 | 55 | 4,5 | 7,2 | 9,46 | 12,0 |
| 12 | 120 | 64 | 4,8 | 7,3 | 11,5 | 14,7 |
| 14 | 140 | 73 | 4,9 | 7,5 | 13,7 | 17,4 |
| 16 | 160 | 81 | 5,0 | 7,8 | 15,9 | 20,2 |
| 18 | 180 | 90 | 5,1 | 8,1 | 18,4 | 23,4 |
| Средние (20-30) | ||||||
| 20а | 200 | 100 | 5,2 | 8,4 | 21,0 | 26,8 |
| 20б | 200 | 102 | 5,2 | 8,9 | 21,9 | 27,9 |
| 22а | 220 | 110 | 5,4 | 8,7 | 24,0 | 30,6 |
| 22б | 220 | 112 | 5,4 | 9,2 | 25,0 | 31,8 |
| 24а | 240 | 115 | 5,6 | 9,5 | 27,3 | 34,8 |
| 24б | 240 | 117 | 5,6 | 10,0 | 28,5 | 36,2 |
| 27а | 270 | 125 | 6,0 | 9,8 | 31,5 | 40,2 |
| 27б | 270 | 127 | 6,0 | 10,2 | 32,7 | 41,6 |
| 30а | 300 | 135 | 6,5 | 10,2 | 36,5 | 46,5 |
| 30б | 300 | 137 | 6,5 | 10,7 | 38,0 | 48,3 |
| Тяжёлые (33-45) | ||||||
| 33а | 330 | 140 | 7,0 | 11,2 | 42,2 | 53,8 |
| 33б | 330 | 142 | 7,0 | 11,8 | 44,0 | 56,0 |
| 36а | 360 | 145 | 7,5 | 12,3 | 48,6 | 61,9 |
| 36б | 360 | 147 | 7,5 | 12,9 | 51,1 | 65,2 |
| 40а | 400 | 155 | 8,0 | 13,0 | 57,0 | 72,6 |
| 40б | 400 | 157 | 8,0 | 13,8 | 60,0 | 76,4 |
| 45а | 450 | 160 | 8,6 | 14,2 | 65,4 | 83,3 |
| 45б | 450 | 162 | 8,6 | 15,2 | 69,1 | 88,0 |
| Крупные (50-60) | ||||||
| 50а | 500 | 170 | 9,5 | 15,2 | 78,5 | 100 |
| 50б | 500 | 172 | 9,5 | 16,0 | 82,0 | 104 |
| 55а | 550 | 180 | 10,0 | 16,5 | 92,6 | 118 |
| 55б | 550 | 182 | 10,0 | 17,5 | 97,0 | 124 |
| 60а | 600 | 190 | 10,5 | 17,8 | 108 | 138 |
| 60б | 600 | 192 | 10,5 | 18,8 | 113 | 144 |
Таблица веса широкополочного двутавра (Ш) - ГОСТ 26020-83
Широкополочная серия - более квадратное сечение, хорошо работает при двухосном изгибе и сжатии. Каждый номер имеет несколько подтипов с разной шириной полки.
Вес 1 м широкополочного двутавра (Ш), кг - ГОСТ 26020-83
| Обозначение | h, мм | b, мм | s, мм | t, мм | Вес 1 м, кг | Площадь, см² |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Малые (20Ш-30Ш) | ||||||
| 20Ш1 | 193 | 150 | 6,0 | 9,0 | 22,3 | 28,5 |
| 20Ш2 | 200 | 200 | 6,5 | 10,0 | 33,0 | 42,1 |
| 25Ш1 | 244 | 175 | 7,0 | 11,0 | 33,1 | 42,2 |
| 25Ш2 | 250 | 250 | 7,5 | 12,5 | 51,2 | 65,2 |
| 30Ш1 | 294 | 200 | 7,5 | 12,0 | 41,8 | 53,2 |
| 30Ш2 | 300 | 300 | 8,5 | 14,0 | 72,4 | 92,2 |
| Средние (35Ш-45Ш) | ||||||
| 35Ш1 | 340 | 250 | 8,0 | 13,0 | 56,8 | 72,4 |
| 35Ш2 | 350 | 350 | 9,5 | 16,5 | 99,5 | 127 |
| 40Ш1 | 390 | 300 | 9,0 | 14,5 | 75,8 | 96,6 |
| 40Ш2 | 400 | 400 | 11,0 | 19,0 | 136 | 173 |
| 45Ш1 | 440 | 300 | 9,5 | 15,5 | 84,1 | 107 |
| 45Ш2 | 450 | 450 | 12,0 | 21,0 | 171 | 218 |
| Крупные (50Ш-60Ш) | ||||||
| 50Ш1 | 488 | 300 | 10,0 | 16,5 | 91,5 | 116 |
| 50Ш2 | 500 | 500 | 13,5 | 23,0 | 213 | 271 |
| 60Ш1 | 590 | 350 | 11,0 | 18,5 | 120 | 152 |
| 60Ш2 | 600 | 600 | 16,0 | 28,0 | 313 | 399 |
Таблица веса колонного двутавра (К) - ГОСТ 26020-83
Серия К - для колонн и вертикально нагруженных стоек. Максимально широкие полки, высокое сопротивление потере устойчивости при продольном сжатии.
Вес 1 м колонного двутавра (К), кг - ГОСТ 26020-83
| Обозначение | h, мм | b, мм | s, мм | t, мм | Вес 1 м, кг | Площадь, см² |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Малые и средние (20К-35К) | ||||||
| 20К1 | 195 | 200 | 6,5 | 10,0 | 33,0 | 42,1 |
| 20К2 | 200 | 200 | 8,0 | 12,0 | 40,0 | 51,0 |
| 25К1 | 245 | 250 | 7,5 | 12,5 | 51,2 | 65,2 |
| 25К2 | 250 | 250 | 9,0 | 14,5 | 59,6 | 75,9 |
| 30К1 | 295 | 300 | 8,5 | 14,0 | 72,4 | 92,2 |
| 30К2 | 300 | 300 | 10,0 | 16,5 | 84,4 | 107 |
| 35К1 | 345 | 350 | 9,5 | 16,5 | 99,5 | 127 |
| 35К2 | 350 | 350 | 12,0 | 19,0 | 115 | 147 |
| Тяжёлые (40К-60К) | ||||||
| 40К1 | 395 | 400 | 11,0 | 19,0 | 136 | 173 |
| 40К2 | 400 | 400 | 13,0 | 21,5 | 155 | 198 |
| 50К1 | 495 | 500 | 13,5 | 23,0 | 213 | 271 |
| 50К2 | 500 | 500 | 16,0 | 25,5 | 238 | 303 |
| 60К1 | 595 | 600 | 16,0 | 28,0 | 313 | 399 |
| 60К2 | 600 | 600 | 19,0 | 31,0 | 350 | 446 |
Значения таблиц теоретические по ГОСТ. Реальный вес партии может отличаться на ±5-6% из-за производственных допусков. Для расчёта нагрузок закладывайте запас 8-10%.
Сколько метров двутавра в тонне
Делите 1000 на вес 1 метра - получаете метров в тонне. Ходовые позиции уже посчитаны.
Метров двутавровой балки в 1 тонне - ходовые номера
| Обозначение | Вес 1 м, кг | Метров в тонне | Балок 6 м в тонне | Балок 12 м в тонне |
|---|---|---|---|---|
| ГОСТ 8239-89 | ||||
| №10 | 9,46 | 106 | 18 шт. | 9 шт. |
| №14 | 13,7 | 73 | 12 шт. | 6 шт. |
| №16 | 15,9 | 63 | 11 шт. | 5 шт. |
| №18 | 18,4 | 54 | 9 шт. | 5 шт. |
| №20а | 21,0 | 48 | 8 шт. | 4 шт. |
| №24а | 27,3 | 37 | 6 шт. | 3 шт. |
| №27а | 31,5 | 32 | 5 шт. | 3 шт. |
| №30а | 36,5 | 27 | 5 шт. | 2 шт. |
| №36а | 48,6 | 21 | 3 шт. | 2 шт. |
| №40а | 57,0 | 18 | 3 шт. | 1 шт. |
| ГОСТ 26020-83 | ||||
| 20Ш1 | 22,3 | 45 | 7 шт. | 4 шт. |
| 30Ш1 | 41,8 | 24 | 4 шт. | 2 шт. |
| 40Ш1 | 75,8 | 13 | 2 шт. | 1 шт. |
| 20К1 | 33,0 | 30 | 5 шт. | 3 шт. |
| 30К1 | 72,4 | 14 | 2 шт. | 1 шт. |
Пример расчёта: перекрытие гаража 6×9 м из двутавра №20
Задача: перекрытие гаража 6×9 м. Балки укладываются поперёк пролёта 6 м с шагом 1,5 м. Для пролёта 6 м при бытовой нагрузке обычно хватает двутавра №20а.
- Количество балок: 9 м / 1,5 м + 1 = 7 балок
- Длина каждой: 6 м + запас на опирание 2×15 см = 6,3 м, берём 6,5 м
- Итого металла: 7 × 6,5 м = 45,5 м двутавра №20а
- Вес: 45,5 м × 21,0 кг/м = 955 кг
Итог: чуть меньше тонны металла. При цене 95 000 рублей за тонну - около 90 000 рублей на балки перекрытия.
Покупать удобно 6-метровыми хлыстами: 7 штук с запасом под подрезку - ровно 7 балок по 6 м, из каждой вырезается нужная длина 6,5 м не выходит, поэтому реально нужно 7 балок по 7 м или 8 балок по 6 м с кусками на соединения.
Подбор двутавра по несущей способности - задача для инженера-конструктора или проектировщика. Таблица весов помогает посчитать массу и стоимость уже подобранного сечения, но не заменяет расчёт на прочность и прогиб.
ГОСТы на двутавровую балку - кратко
- ГОСТ 8239-89 - двутавры горячекатаные
- Классический стандарт на обычный двутавр с уклонными полками. Номера 10-60, два подтипа (а и б) для части номеров. Действует с 1989 года. Самый массовый двутавр в строительстве.
- ГОСТ 26020-83 - двутавры с параллельными полками
- Широкополочные (Ш), колонные (К) и балочные (Б) серии. Параллельные полки удобнее при болтовых соединениях. Шире применяется в промышленном строительстве и тяжёлых конструкциях.
- ГОСТ 19425-74 - специальные профили
- Монорельсовые двутавры серии М и зетовые профили. Для кранового оборудования и специальных конструкций.
- Допуски по весу
- По обоим основным ГОСТам отклонение фактического веса от теоретического - ±5-6%. Геометрические допуски по высоте профиля - ±2-3 мм в зависимости от номера.
- Марки стали
- Строительные двутавры - Ст3сп, Ст3пс (ГОСТ 380-2005). Для повышенных нагрузок - 09Г2С, С345 (ГОСТ 27772-2015). Для сварных конструкций в условиях пониженных температур - уточняйте марку в сертификате.
Для конструкций, которые проходят экспертизу или сдаются по актам - всегда запрашивайте сертификат на партию. Там должны быть номер плавки, марка стали, результаты механических испытаний и подтверждение соответствия ГОСТ.
Частые вопросы
Вопрос-ответ
Высота одинаковая - 200 мм. Вариант "б" имеет более широкую полку (+2 мм) и большую толщину полки (+0,5 мм). Вес у №20б на 0,9 кг/м больше. Вариант "б" применяют там, где нужна чуть большая площадь опирания или соединения через полку. В большинстве задач хватает варианта "а".
Нет. Высота у них близкая (200 мм против 193 мм), но ширина полки у 20Ш1 существенно больше - 150 мм против 100 мм у обычного №20а. Момент инерции, несущая способность и вес отличаются заметно. При замене нужен пересчёт.
По нагрузке и пролёту - это работа конструктора. Грубый ориентир для жилищного строительства: пролёт 4-5 м при умеренной нагрузке - №16-18, пролёт 6 м - №20-24, пролёт 8-9 м - №27-30. Но без расчёта на прогиб и прочность эти цифры - только отправная точка.
Двутавр №20а по ГОСТ 8239-89 - 21,0 кг/м. Двутавр №20б - 21,9 кг/м. Балка 6 м весит соответственно 126 и 131,4 кг. Балка 12 м - 252 и 262,8 кг.
Три причины. Первая - разные серии: обычный ГОСТ 8239 и широкополочный ГОСТ 26020 дают разные значения для одного номера. Вторая - варианты а и б в пределах одного номера. Третья - некоторые таблицы в интернете составлены по старым ГОСТам или содержат ошибки. Используйте только действующие ГОСТы: 8239-89 и 26020-83.
Нельзя без расчёта. Два швеллера, сваренные "коробкой", и двутавр - разные сечения с разными моментами инерции. При похожем весе несущая способность будет отличаться. Это решение применяется, но только после проверки расчётом, что подобранные швеллеры перекрывают нужную нагрузку.
Серия Ш оптимизирована для балок, работающих на поперечный изгиб. Серия К - для стоек и колонн, нагруженных вдоль оси. У серии К полки ещё шире при той же высоте, что повышает устойчивость при продольном сжатии. На практике: Ш ставят горизонтально, К - вертикально.
