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.
Dwuteowniki szerokostopowe HL- oznaczenie symboli
- h [mm] – wysokość dwuteownika (wymiar całkowity profilu)
- b [mm] – szerokość półki
- tw [mm] – grubość środnika
- tf [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):
- Ix [cm⁴] – geometryczny moment bezwładności względem osi x–x
- Wx [cm³] – wskaźnik wytrzymałości na zginanie względem osi x–x
- ix [cm] – promień bezwładności względem osi x–x
Własności względem osi y–y ( zginanie w płaszczyźnie półek):
- Iy [cm⁴] – geometryczny moment bezwładności względem osi y–y
- Wy [cm³] – wskaźnik wytrzymałości na zginanie względem osi y–y
- iy [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.
