Dwuteowniki szerokostopowe HL – charakterystyki, wymiary i zastosowanie

Dwuteowniki stalowe należą do najważniejszych elementów stosowanych w konstrukcjach nośnych. Dzięki charakterystycznemu przekrojowi w kształcie litery H, zapewniają bardzo dobrą sztywność oraz korzystny stosunek nośności do masy. Wśród różnych typów dwuteowników wyróżnia się seria HL, przeznaczona do zastosowań wymagających wyjątkowo dużej wytrzymałości i stabilności.

Dwuteowniki HL są profilami szerokostopowymi o znacznej wysokości i szerokich półkach, co sprawia, że doskonale sprawdzają się w konstrukcjach o wysokich wymaganiach statycznych. Ich parametry pozwalają na przenoszenie bardzo dużych momentów zginających oraz pracy w warunkach znacznych obciążeń.

Budowa i oznaczenia dwuteowników HL

Oznaczenie dwuteownika HL składa się z:

• wysokości profilu (np. 920, 1000, 1100 mm),
• masy na metr bieżący (np. HL 920×342 oznacza profil o masie 342 kg/m).

Charakterystyczne cechy profili HL:

• duża wysokość środnika, często przekraczająca 900 mm,
• szerokie półki, zapewniające stabilność boczną,
• gruby środnik oraz półki, zdolne do przenoszenia wysokich naprężeń,
• duże momenty bezwładności, szczególnie ważne przy obciążeniach zginających.

Dzięki tym cechom dwuteowniki HL są klasyfikowane jako profile ciężkie, przeznaczone do konstrukcji wymagających maksymalnych parametrów wytrzymałościowych.

*Wartości mają charakter poglądowy. Przed użyciem w obliczeniach należy je zweryfikować wg ASTM A 6/A 6M

Dwuteowniki szerokostopowe HL- 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

Zastosowanie dwuteowników HL

Dwuteowniki HL stosuje się w sytuacjach, gdy inne profile, takie jak IPE, HEA lub HEB, okazują się niewystarczające. Idealnie sprawdzają się w konstrukcjach o wysokich wymaganiach statycznych, takich jak:

1. Konstrukcje hal i obiektów przemysłowych

Stosowane jako:

• belki główne,
• słupy nośne,
• rygle o dużych rozpiętościach.

Ich wysoka sztywność ogranicza ugięcia nawet przy dużych obciążeniach.

2. Konstrukcje mostowe

Dwuteowniki HL są często używane jako dźwigary mostowe, belki podporowe i elementy węzłowe, gdzie wymagana jest wysoka nośność oraz odporność na zmienne warunki obciążenia.

3. Wielokondygnacyjne budynki i obiekty inżynieryjne

Profile te stosowane są w:

• słupach o dużej smukłości,
• belkach stropowych i podciągach,
• konstrukcjach wymagających minimalnych ugięć i dużej stabilności bocznej.

4. Dźwigary i wiązary dachowe

Duże momenty bezwładności oraz szerokie półki półek poprawiają odporność na momenty skręcające i wyboczenie.

Zalety stosowania dwuteowników HL

• bardzo wysoka nośność i sztywność,
• możliwość stosowania przy dużych obciążeniach pionowych i poziomych,
• odporność na wyboczenia dzięki szerokim półkom,
• łatwość projektowania i dobierania parametrów,
• duża dostępność odmian i mas, pozwalająca na optymalizację konstrukcji,
• możliwość stosowania jako belki, słupy i elementy nośne o dużych rozpiętościach.