Dwuteowniki HEA – tablica i charakterystyki

Dwuteowniki typu HEA to popularne profile stalowe o przekroju w kształcie litery „H”, stanowiące elementy konstrukcyjne powszechnie stosowane w budownictwie stalowym i żelbetowo-stalowym. W budowlanym żargonie dzielą się one na trzy główne serie: HEA (lekka), HEB (średnia) oraz HEM (ciężka). W niniejszym artykule przyjrzymy się bliżej właśnie serii HEA — ich budowie, oznaczeniom, charakterystyce oraz typowym zastosowaniom.

Budowa i oznaczenie profilu HEA

Oznaczenie „HEA” pochodzi od angielskiego H-beam European, serii „A” (czyli lekkiej) — co wskazuje na mniej masywną konstrukcję w porównaniu do HEB czy HEM.
Profil HEA ma następujące cechy:

wysoka główna belka o wysokości h [mm],
szerokie półki o szerokości b [mm],
stosunkowo cienki środnik o grubości t_w,
grubość półki t_f
promień zaokrąglenia u nasady półki r [mm].

Symbol profilu wygląda np. „HEA 200” — oznacza to, że nominalna wysokość profilu wynosi około 200 mm.

Dwuteowniki HEA – dane katalogowe

Wyszukaj: *wyszukiwanie ignoruje spacje i wielkość liter

Symbol	Wymiary					A [cm²]	G [kg/m]	Oś x–x			Oś y–y
Symbol	h [mm]	b [mm]	t_w [mm]	t_f [mm]	r [mm]	A [cm²]	G [kg/m]	I_x [cm⁴]	W_x [cm³]	i_x [cm]	I_y [cm⁴]	W_y [cm³]	i_y [cm]
HEA 100	96	100	5	8	12	21.2	16.7	349.2	72.76	4.06	133.8	26.76	2.51
HEA 120	114	120	5	8	12	25.3	19.9	606.2	106.3	4.89	230.9	38.48	3.02
HEA 140	133	140	5.5	8.5	12	31.4	24.7	1033	155.4	5.73	389.3	55.62	3.52
HEA 160	152	160	6	9	15	38.8	30.4	1673	220.1	6.57	615.6	76.95	3.98
HEA 180	171	180	6	9.5	15	45.3	35.5	2510	293.6	7.45	924.6	102.7	4.52
HEA 200	190	200	6.5	10	18	53.8	42.3	3692	388.6	8.28	1336	133.6	4.98
HEA 220	210	220	7	11	18	64.3	50.5	5410	515.2	9.17	1955	177.7	5.51
HEA 240	230	240	7.5	12	21	76.8	60.3	7763	675.1	10.05	2769	230.7	6.00
HEA 260	250	260	7.5	12.5	24	86.8	68.2	10450	836.4	10.97	3668	282.1	6.50
HEA 280	270	280	8	13	24	97.3	76.4	13670	1012.83	11.86	4763	340.2	7.00
HEA 300	290	300	8.5	14	27	112.5	88.3	18260	1259.55	12.74	6310	420.6	7.49
HEA 320	310	300	9	15.5	27	124.4	97.6	22930	1479.26	13.58	6985	465.7	7.49
HEA 340	330	300	9.5	16.5	27	133.5	105	27690	1678.36	14.40	7436	495.7	7.46
HEA 360	350	300	10	17.5	27	142.8	112	33090	1890.84	15.22	7887	525.8	7.43
HEA 400	390	300	11	19	27	159.0	125	45070	2311.25	16.84	8564	570.9	7.34
HEA 450	440	300	11.5	21	27	178.0	140	63720	2896.44	18.92	9465	631.0	7.29
HEA 500	490	300	12	23	27	197.5	155	86970	3549.99	20.98	10370	691.1	7.24
HEA 550	540	300	12.5	24	27	211.8	166	111900	4145.64	22.99	10820	721.3	7.15
HEA 600	590	300	13	25	27	226.5	178	141200	4786.71	24.97	11270	751.4	7.05
HEA 650	640	300	13.5	26	27	241.6	190	175200	5474.38	26.93	11720	781.6	6.97
HEA 700	690	300	14.5	27	27	260.5	204	215300	6240.62	28.75	12180	811.9	6.84
HEA 800	790	300	15	28	30	285.8	224	303400	7682.09	32.58	12640	842.6	6.65
HEA 900	890	300	16	30	30	320.5	252	422100	9484.83	36.29	13550	903.2	6.50
HEA 1000	990	300	16.5	31	30	346.8	272	553800	11190	39.96	14000	933.6	6.35

HEA — karta profilu i porównanie

Profil:

Porównanie dwóch profili

Metryki: h/b, h/tw, G, W_x, I_x (większa wartość podświetlana).

*Wartości mają charakter poglądowy. Przed użyciem w obliczeniach należy je zweryfikować wg DIN 1025-3, EN 10365 oraz EN 10034

HEA – oznaczenie symboli

h [mm] – wysokość dwuteownika (wymiar całkowity profilu)
b [mm] – szerokość półki
t_w [mm] – grubość środnika
t_f[mm] – grubość półki
r [mm] – promień zaokrąglenia u nasady półki (promień przejścia półka–środnik)
A [cm²] – pole powierzchni przekroju poprzecznego
G [kg/m] – masa jednostkowa (ciężar właściwy na 1 metr długości)
U [m²/m] – powierzchnia rozwinięta/obwodowa na 1 m długości (potrzebna np. do obliczeń antykorozyjnych/malowania)

Własności względem osi x–x (zginanie w płaszczyźnie środnika):

I_x [cm⁴] – geometryczny moment bezwładności względem osi x–x
W_x [cm³] – wskaźnik wytrzymałości na zginanie względem osi x–x
i_x [cm] – promień bezwładności względem osi x–x

Własności względem osi y–y ( zginanie w płaszczyźnie półek):

I_y [cm⁴] – geometryczny moment bezwładności względem osi y–y
W_y [cm³] – wskaźnik wytrzymałości na zginanie względem osi y–y
i_y [cm] – promień bezwładności względem osi y–y

Charakterystyka techniczna

Profil HEA dzięki swojej budowie oferuje następujące właściwości:

Relatywnie lekka masa jednostkowa w porównaniu do cięższych profili (HEB, HEM) — co może być zaletą przy ograniczeniach wagowych lub ekonomicznych.
Szerokie półki i odpowiedni środnik pozwalają na dobre przenoszenie momentów zginających wokół osi głównej (x-x).
Typowe wartości jak Iₓ, Wₓ, iₓ, Iᵧ, Wᵧ, iᵧ umożliwiają projektowanie konstrukcji stalowych w oparciu o normy (np. EN 10365:2017, EN 1993).
Dzięki lżejszej konstrukcji niż profil HEB lub HEM, HEA sprawdza się dobrze w konstrukcjach o umiarkowanych obciążeniach, gdzie dużą wagę ma optymalizacja kosztów oraz uproszczone połączenia konstrukcyjne.

Zastosowanie dwuteowników HEA

Profil HEA znajduje zastosowanie w różnych konstrukcjach. Przykładowe zastosowania to:

belki główne i podciągi w budynkach stalowych,
ramy i konstrukcje nośne hal przemysłowych, magazynowych, logistycznych,
konstrukcje pomocnicze: dźwigary, nadproża, podciągi stalowe,
konstrukcje wsporcze dla maszyn, urządzeń czy instalacji lekkich,

Porównanie serii HEA / HEB / HEM

HEA: lekka seria – niższa masa, odpowiednia dla umiarkowanych obciążeń.
HEB: średnia – najbardziej uniwersalna, kompromis między masą a nośnością.
HEM: ciężka – stosowana w konstrukcjach o bardzo dużych obciążeniach, dużych wyboczeniach, wymagających masywnych przekrojów.

Normy, gatunki stali i uwagi projektowe

Profile HEA produkowane są zgodnie z normą EN 10365:2017 – „Rolled steel channels, I and H sections – Dimensions and masses”.
Typowe gatunki stali konstrukcyjnej dla takich profili to: S235JR, S275JR, S355J2, a w konstrukcjach specjalnych — stal o wysokiej wytrzymałości (np. S460M).
Przy projektowaniu należy uwzględnić: wyboczenie, skręcanie, warunki połączeń (spawanie, śruby), warunki montażowe, a także ewentualną korozję i ochronę antykorozyjną.