Nosníky HEB a HEA: rozměry, hmotnosti a rozdíly mezi řadami

Nosníky řady HE se od profilů IPE liší tím, že mají široké pásnice, a proto unesou vyšší zatížení při nižší stavební výšce. Řada se dělí na HEA, HEB a HEM, které se při stejném číselném označení liší tloušťkou materiálu, hmotností a také skutečnou výškou průřezu. Tento průvodce ukazuje, co číslo v označení opravdu znamená, jaké rozměry a hmotnosti stanovuje ČSN EN 10365 a podle čeho se mezi řadami rozhodnout.

Co jsou profily řady HE

Profily HE jsou za tepla válcované nosníky průřezu H se širokými pásnicemi a rovnoběžnými vnitřními plochami. Právě rovnoběžnost pásnic je odlišuje od starších profilů I podle IPN, kde vnitřní plochy mají sklon a šroubový spoj vyžaduje klínové podložky.

Řada má tři varianty. HEA je odlehčená, HEB základní a HEM zesílená. Rozdíl netvoří jiný tvar, ale tloušťka stojiny a pásnic: čím vyšší varianta, tím více materiálu v průřezu a tím vyšší únosnost i hmotnost na metr.

V katalozích a ve starších projektech se vedle označení řady HE objevují zkratky podle německé normy DIN 1025. Jde o tytéž profily, jen podle staršího systému značení, a při přebírání starší dokumentace se hodí je umět přeložit.

Normové řady přitom sahají výš, než bývá běžný sklad: rozměry HE vede norma až k jmenovité velikosti 1000. Pozor ale na to, že pravidlo o shodě velikosti a šířky pásnice platí jen ve spodní části řady. Od velikosti 320 výš zůstává šířka pásnice na 300 mm a roste už jen výška.

Rozdíl mezi HEA a HEB nezačíná u pevnosti, ale u výšky

Toto je nejčastější nedorozumění při zadávání poptávky. Číslo v označení profilu HE není výška průřezu, ale jmenovitá velikost, která odpovídá šířce pásnice.

HEA 200 má proto šířku pásnice 200 mm, ale skutečnou výšku pouze 190 mm. HEB 200 má naopak obojí 200 mm. U větších rozměrů platí totéž: HEA 300 měří na výšku 290 mm, HEB 300 celých 300 mm.

U menších velikostí se ale rozdíl nedrží deseti milimetrů. HEA 120 má výšku 114 mm, tedy o šest milimetrů méně, než by odpovídalo pravidlu. Kdo výšku dopočítává odhadem, dostane v tomto pásmu chybu, která se projeví až při montáži do připraveného otvoru.

Druhý praktický důsledek se týká hmotnosti. HEB 200 váží 61,3 kg/m proti 42,3 kg/m u HEA 200, tedy o zhruba 45 % více při stejné šířce pásnice. Rozdíl nesou tloušťky: stojina 9,0 proti 6,5 mm a pásnice 15,0 proti 10,0 mm.

Tabulka rozměrů a hmotností podle ČSN EN 10365

Hodnoty níže vycházejí z katalogových listů s odkazem na ČSN EN 10365. Rozměry jsou jmenovité, skutečné kusy se od nich smějí lišit v mezích uvedených v ČSN EN 10034.

Za pozornost stojí dvojice HEA 120 a HEB 100. Hmotnost mají prakticky stejnou, 19,9 proti 20,4 kg/m, ale rozložení materiálu je jiné: HEA 120 je vyšší i širší, zatímco HEB 100 má silnější stojinu i pásnice. Při stejné spotřebě oceli na metr tedy dostanete jiný průřezový modul, a proto se tyto dva profily nedají zaměnit podle hmotnosti.

Které normy na řadu HE platí

Jedna vlastnost normy ČSN EN 10365 překvapí projektanty, kteří přecházejí ze starších podkladů. Norma neuvádí průřezové charakteristiky. Momenty setrvačnosti ani průřezové moduly v ní nenajdete, protože tabulka obsahuje pouze hmotnost, rozměry a plochu průřezu. Ve starší DIN 1025 tyto hodnoty součástí byly, takže při aktualizaci podkladů je nutné je čerpat odjinud, typicky z profilových tabulek nebo ze statického softwaru.

Jakost a rozměr jsou přitom dva nezávislé údaje. Stejný HEB 200 se dodává v S235JR i v S355J2 a volba mezi nimi nemění nic na rozměrech, pouze na mezi kluzu a na zaručené práci nárazem. Podrobné srovnání jakostí je v průvodci konstrukční ocel S235, S275 a S355.

Co hlídají tolerance podle ČSN EN 10034

Rozměry v tabulce jsou jmenovité. Válcovaný profil je vyráběn s odchylkami a norma ČSN EN 10034 stanovuje, jak velké smějí být. Řeší tři skupiny veličin: mezní úchylky rozměrů průřezu, tolerance tvaru a úchylku hmotnosti.

Do rozměrů patří výška, šířka pásnice a tloušťky stojiny i pásnice. Do tvaru pak přímost prutu, kolmost pásnic ke stojině a zkroucení. Právě tvarové odchylky bývají v dílně nepříjemnější než rozměrové, protože se projeví až při sestavení svařence nebo při osazování do připraveného otvoru.

Úchylka hmotnosti má přímý dopad na fakturaci, protože hutní materiál se běžně obchoduje na kilogramy. Skutečná hmotnost dodaného kusu se od tabulkové liší a norma vymezuje, v jakém pásmu se rozdíl smí pohybovat.

Konkrétní číselné meze uvádí přímo text normy a liší se podle velikosti profilu, proto je zde neuvádíme paušálně. Pokud projekt vyžaduje užší tolerance, než norma připouští, uveďte to v poptávce, protože jde o samostatný požadavek nad rámec běžné dodávky.

Povrch, svařování a šroubové spoje

Nosníky HE se dodávají jako černá ocel, tedy bez kovové povrchové úpravy. Za tepla válcovaný povrch nese vrstvu válcovacích okují, kterou je před nátěrem nutné odstranit, obvykle tryskáním. Stav povrchu za tepla válcovaných tvarových tyčí řeší ČSN EN 10163-3; část 2 téže normy platí pro plechy a širokou ocel, nikoli pro nosníky.

Pro svařování je podstatná volba jakosti, ne řady. S235JR i S355J2 jsou dobře svařitelné běžnými metodami, u větších tlouštěk pásnic ale roste riziko vzniku trhlin za studena a je na místě předehřev. U profilů HEB 300 dosahuje pásnice 19 mm, u HEM ještě více, takže tento bod není akademický.

Široká rovnoběžná pásnice je zároveň hlavní výhodou řady při montáži. Šroubový spoj lze provést bez klínových podložek, které vyžadují starší profily se skloněnými vnitřními plochami pásnic. Na plochu pásnice se také snáz osazují styčníkové plechy a kotevní prvky.

Kdy zvolit HEA a kdy HEB

Rozhodnutí se v praxi opírá o tři otázky: kolik je k dispozici stavební výšky, jak velké je zatížení a jak moc rozhoduje hmotnost konstrukce.

HEM je v běžné pozemní výstavbě spíše výjimkou. Sahá se po něm tam, kde už HEB nestačí a zároveň není možné zvětšit stavební výšku, tedy u krátkých prvků s vysokým soustředěným zatížením.

Žádná z těchto úvah nenahrazuje statický výpočet. Slouží k tomu, aby poptávka odešla se správnou řadou a nemusela se po posouzení měnit.

Řada HE proti profilům IPE

Srovnání dává smysl u stejné výšky, ne u stejného čísla. Při shodné výšce 200 mm váží HEB 200 zhruba 2,7krát více než IPE 200, protože má dvojnásobnou šířku pásnice.

Za tu hmotnost dostanete vyšší odolnost proti klopení a snazší šroubové připojení. IPE naopak vychází výhodněji tam, kde jde o ohyb v jedné rovině a kde hmotnost hraje roli, tedy u vaznic a stropnic.

Podrobné porovnání obou řad včetně rozměrové tabulky IPE najdete v samostatném průvodci profily IPE.

Jak si přepočítat hmotnost dodávky

Hutní materiál se obchoduje na kilogramy, ale poptávka se zadává v metrech nebo v kusech. Přepočet je přitom triviální a vyplatí se ho udělat ještě před odesláním poptávky, protože rozhoduje o způsobu dopravy i o manipulaci na stavbě.

Hmotnost jednoho kusu je součin tabulkové hmotnosti na metr a délky. Šestimetrový HEB 200 tedy váží 61,3 krát 6, což je zhruba 368 kg. Stejně dlouhý HEA 200 vyjde na 254 kg a rozdíl mezi nimi činí 114 kg na každý kus.

U větších průřezů se rozdíl násobí. Dvanáctimetrový HEB 300 váží při 117 kg/m už 1 404 kg, tedy více než tunu na jediný kus. To je hodnota, která rozhoduje o tom, jaká technika bude potřeba pro vykládku, a je dobré ji vyjasnit dřív než v den dodání.

Tabulková hmotnost je jmenovitá. Skutečná se od ní liší v rámci úchylky podle ČSN EN 10034, proto se u větších dodávek fakturuje podle skutečné navážky, ne podle výpočtu.

Co uvést v poptávce

Pokud díly půjdou do svařence, uveďte to v poptávce, protože podle toho se volí jakost i doklady. Význam a rozsah inspekčního certifikátu rozebíráme v článku atest 3.1 podle EN 10204.

Nosníky HEA a HEB ze skladu do celé ČR

ULAMEX dodává za tepla válcované nosníky a další hutní materiál z konstrukční oceli ze skladu v polské Zawadě. Ke každé dodávce lze vyžádat atest 3.1 podle ČSN EN 10204 s číslem tavby. Svařované nosné konstrukce vyráběné ULAMEX nesou označení CE podle ČSN EN 1090-1 EXC2 a svařování probíhá v systému řízení podle ISO 3834-2. Celý sortiment je v kategorii černá ocel, souvislosti mezi skupinami popisuje průvodce hutní materiál z černé oceli.

ULAMEX obchoduje s ocelí a hliníkem od roku 1988, tedy 38 let. Dodací lhůta skladových položek do ČR je typicky 2 až 5 pracovních dnů, způsob dopravy volíme podle délky a hmotnosti položek. Pošlete poptávku s řadou, velikostí, jakostí a délkou na adresu [email protected] nebo zavolejte na číslo +48 504 424 761 a zašleme vám nezávaznou nabídku s dostupností; další kontakty jsou na stránce kontakt. Adresa skladu: Zawada 144, 97-200 Tomaszów Mazowiecki, Polsko.

Tato informace nenahrazuje inženýrské posouzení.

Často kladené dotazy