1 Основные сведения о размерах и весе, а также ГОСТы гнутых швеллеров
Как замечено выше, стальные гнутые швеллеры производят равнополочными (с полками равной ширины) и неравнополочными. Первый вид этого проката изготавливают по ГОСТ 8278-83, а второй – по ГОСТ 8281-80. В этих стандартах приводится сортамент, номинальные размеры, площадь сечения (поперечного), удельная масса (вес 1-го погонного метра), а также допустимые отклонения от их значений и ряд требований относительно внешнего вида и качества изготовления соответственно равнополочных и неравнополочных швеллерных профилей, получаемых методом гибки.
Стальной гнутый швеллер
Кроме того, производство обоих этих видов металлопроката регламентируется ГОСТ 11474-76, в котором приводятся технические требования ко всем гнутым стальным профилям, указанных в нем, в том числе к швеллерам. И в стандарте 11474 еще перечислены марки стали, используемые для производства гнутых изделий. Согласно ГОСТу 8278 и 8281, гнутую швеллерную продукцию производят из рулонной стали трех видов по химическому составу:
- углеродистую, которую характеризуют как обладающую обыкновенным качеством;
- углеродистую, которую характеризуют как конструкционную качественную;
- низколегированную.
Неравнополочный швеллерный прокат изготавливают только из горячекатаного стального рулонного проката, а равнополочный – еще и из холоднокатаного. Согласно этим стандартам, оба вида гнутых швеллеров по точности профилирования (раскроя заготовки и последующей ее гибки) производят следующих классов: А – соответствует высокой точности; Б – соответствует повышенной; В – обычной. Помимо этого, согласно стандартам 8278 и 8281, гнутая швеллерная продукция подразделяется еще и по виду применяемой для их изготовления стали. Это следующие 2 типа швеллеров:
- производимые из углеродистой кипящей, а также полуспокойной стали;
- производимые из углеродистой спокойной либо низколегированной.
Неравнополочный швеллерный
Для каждого из данных 2 видов швеллеров в стандартах 8278 и 8281 приводится отдельный сортамент типоразмеров. А продукция первого и второго типа, имеющая одинаковые размеры по толщине, высоте и ширине полок профиля, отличается радиусом закругления изгиба. То есть на участке сечения, где полки переходят в основную стенку швеллера. Например, у равнополочного швеллера 160x80x4 из углеродистой кипящей, а также полуспокойной рулонной стали радиус закругления – 6 мм, а у профиля такого же типоразмера, но из низколегированной либо спокойной углеродистой – 10 мм.
Соответственно, в конце статьи приведены номинальные размеры и вес одного метра гнутых швеллерных изделий всех типоразмеров обоих ГОСТов и типов по применяемым для их производства стальным сплавам:
- в Табл.1 – даны сведения для равнополочных швеллеров стандарта 8278, изготовляемых из кипящих и полуспокойных углеродистых сталей;
- в Табл. 2 – для равнополочных швеллеров стандарта 8278, изготовляемых из низколегированных и спокойных углеродистых;
- в Табл. 3 – для неравнополочных швеллеров стандарта 8281, изготовляемых из кипящих и полуспокойных углеродистых;
- в Табл. 4 – для неравнополочных швеллеров стандарта 8281, изготовляемых из низколегированных и спокойных углеродистых.
Указанные в таблицах размеры имеют следующее обозначение. Высота профиля (его стенки) – h. Ширина обоих полок равнополочных изделий – b. В случае неравнополочного швеллера ширина большей полки тоже обозначается b, а меньшей – B1. Толщина профиля – S. Радиус закругления на изгибе у равнополочных изделий – R. У неравнополочных швеллеров литерой R обозначается радиус между стенкой и большей полкой. А радиус кривизны между стенкой и меньшей полкой обозначается R1. Но этот размер не указан в ГОСТ 8281 и таблицах, приведенных в конце статьи. Однако этим стандартом регламентируется расчет данной величины: R1 = R + 2 (мм). Все радиусы закругления указаны для внутренней стороны швеллерной продукции.
Согласно ГОСТу 8281 и 8278, по требованию заказчика допускается производство гнутых швеллерных изделий с меньшими, чем в таблицах, радиусами кривизны. Соответственно и масса их одного метра будет отличаться от табличных значений. Удельный вес в таблицах – теоретический. То есть получен расчетным путем для швеллерной продукции с номинальными размерами, указанными в этих таблицах, и когда при вычислениях плотность стали бралась равной среднему значению в 7850 кг/м3 (в этих стандартах указана эквивалентная плотность 7,85 г/см3).
Швеллер: размеры, влияющие на сферу применения
Подводя итог сказанного выше, напрашивается вывод, что швеллер – это металлопрокатная продукция, которая применяется для армирования конструкций из железобетона, для производства крановой продукции, электроопор, мостов, нефтевышек и других масштабных сооружений. Широкий спектр использования обусловлен высоким уровнем прочности и устойчивости при сравнительно небольшой массе изделия. При этом разные размеры швеллеров применимы в конкретных областях или имеют специальное предназначение.
Так, благодаря своим компактным размерам швеллер 8 широко употребляется в индивидуальном строительстве в качестве бетонных перемычек, а также служит для изготовления основ в сооружении дверных и оконных проемов. Широкое применение, благодаря универсальному размеру и прочности, имеет швеллер 10, изготовленный методом горячей прокатки.
Сфера использования швеллера напрямую зависит от его размера и толщины стали.
Таким же способом производится и швеллер 12. Главная его положительная черта – отличная свариваемость. Его употребляют с целью увеличения несущей способности конструкции и в качестве армирования сооружений. Швеллер 14 производят с использованием прокатных станков. Усиленная жесткость предполагает его применение в качестве несущих балок в перекрытиях при возведении высотных зданий, а также в вагоностроении.
На заметку! При выборе продукции металлопроката следует помнить о существовании разных серий швеллеров. Профили, у которых грани полок размещены параллельно, маркируются буквой «П»; специальные швеллеры имеют пометку «С». Модели с наклоненными внутренними гранями полок обозначаются буквой «У»; экономичные профили соответствуют отметке «Э»; знак «Л» подразумевает облегченные версии швеллеров.
Швеллер 16, изготовленный способом горячей прокатки, широко используют в возведении высоток, а также в строительстве металлических опор для мостов. Размеры швеллера 18 позволяют употреблять его в качестве арматуры на высотных сооружениях и в конструкциях, имеющих высокую степень нагрузки.
Профили с маркировкой от 20 и выше могут использоваться для возведения мостов и других крупногабаритных объектов с высокой нагрузкой.
Профили с маркировкой 20, 22, 24 относятся к категории высокопрочных. Их используют в сооружении высоконагруженных строений и конструкций, которые движутся. Например, размеры швеллера 24 предполагают его применение в строительстве раздвижных мостов, а также кранов с высокой подъёмной способностью.
Швеллер 40, имея максимальную жесткость, используется в тяжелой промышленности, где предусмотрены колоссальные нагрузки, в судостроении, а также для сооружения нефтяных платформ.
Сортамент металлопроката: популярные виды продукции и алгоритмы расчета веса (прочитать подробнее)
Таким образом, швеллеры имеют большое значение в строительстве, поэтому широко применяются в разных его сферах. При выборе продукции необходимо ориентироваться в диапазоне размеров и знать основные характеристики каждого типа швеллеров. Это позволит подобрать нужную серию и максимально эффективно использовать данный вид металлопрокатной продукции.
Сортамент гнутого швеллера по ГОСТ 8278-89
Сортамент швеллера гнутого соответствует стандартам: • равнополочного сечения — ГОСТ 8278-89; • неравнополочного сечения — ГОСТ 8281-80. Номер гнутых швеллеров в таблице сортамента соответствуют его размеру, выраженному в cм. В маркировке холодногнутый профиль имеет нумерацию, состоящую из трех цифр. Обозначение по ГОСТ отображает расстояние в миллиметрах: между гранями, ширина грани, толщина стенки металла. Наиболее ходовые размеры швеллера гнутого: 60х32х4, 60х40х4, 80х40х3, 80х40х4, 80х50х4, 80х60х3, 80х60х4, 100х50х3, 100х50х4, 120х60х4, 140х60х4, 160х80х4, 180х80х5, 200х100х6.Например в обозначение швеллера по маркировке 40х30х2,5 легко узнать, какие размеры имеет гнутый профиль: 40 — это расстояние между полками (мм), 30 — ширина полки (мм), 2,5 — толщина стенки (мм).
Вес швеллера гнутого в сортаменте может варьироваться в зависимости от его габаритов. В представленной таблице массы 1 погонного метра швеллера гнутого, разброс значений теорвеса обеспечивается за счет различной высоты стенок и толщины полок. Удельный вес П-образного профиля стартует с отметки 1 кг в 1 метре и может достигать 11 кг для 170 холодногнутого профиля, за счет чего образуется очень широкая номенклатура размеров и веса гнутого швеллера. Толщина стенки тоже не остается постоянной и изменяется от 2 до 6 мм.
Максимально приближенный к характеристикам ГОСТа гнутый швеллер маркируется буквой А — высокая точность. Менее точный холодногнутый швеллер маркируется буквой Б — повышенная точность, а гнутый прокат обычной точности буквой В. Важным параметром гнутого проката металла является не только его типоразмер, но и вес погонного метра. Узнать сколько весит гнутый швеллер и его геометрические размеры можно, изучив таблицу теоретического веса швеллера, представленную в нашем сортаменте. В обычном случае масса рассчитывается достаточно просто, но только если его форма выполнена путем гибки из листового проката. Т.е. в расчете массы гнутого швеллера рассматривается равнополочное изделие, внутренние грани стенок которого расположены параллельно друг другу. Существуют еще и неравнополочные профили, для которых вычисление массы несколько усложняется, из-за разности длины полок.
Таблица — Размеры и масса гнутых швеллеров
Стенка h, мм |
Полка b, мм |
Толщина S, мм |
Радиус гиба R, не более, мм |
Масса 1 м швеллера, кг |
25 |
26 |
2 |
3 |
1,092 |
25 |
30 |
2 |
3 |
1,218 |
28 |
27 |
2,5 |
4 |
1,423 |
30 |
25 |
3 |
5 |
1,611 |
30 |
30 |
2 |
3 |
1,296 |
32 |
25 |
3 |
5 |
1,658 |
32 |
32 |
2 |
3 |
1,390 |
38 |
95 |
2,5 |
3 |
4,305 |
40 |
20 |
2 |
3 |
1,139 |
40 |
20 |
3 |
5 |
1,611 |
40 |
30 |
2 |
3 |
1,453 |
40 |
30 |
2,5 |
3 |
1,793 |
40 |
40 |
2 |
3 |
1,767 |
40 |
40 |
2,5 |
3 |
2,185 |
40 |
40 |
3 |
5 |
2,553 |
42 |
42 |
4 |
6 |
3,490 |
43 |
45 |
2 |
3 |
1,971 |
45 |
25 |
3 |
5 |
1,965 |
45 |
31 |
2 |
3 |
1,563 |
48 |
70 |
5 |
7 |
6,666 |
50 |
30 |
2 |
3 |
1,610 |
50 |
30 |
2,5 |
3 |
1,989 |
50 |
32 |
2,5 |
3 |
2,068 |
50 |
40 |
2 |
3 |
1,924 |
50 |
40 |
2,5 |
3 |
2,382 |
50 |
40 |
3 |
4 |
2,809 |
50 |
40 |
4 |
6 |
3,615 |
50 |
47 |
6 |
9 |
5,732 |
50 |
50 |
2,5 |
3 |
2,774 |
50 |
50 |
3 |
4 |
3,280 |
50 |
50 |
4 |
6 |
4,243 |
60 |
26 |
2,5 |
4 |
2,011 |
60 |
30 |
2,5 |
3 |
2,185 |
60 |
30 |
3 |
5 |
2,553 |
60 |
32 |
2,5 |
3 |
2,264 |
60 |
32 |
3 |
4 |
2,668 |
60 |
32 |
4 |
6 |
3,427 |
60 |
40 |
2 |
3 |
2,081 |
60 |
40 |
3 |
4 |
3,045 |
60 |
50 |
3 |
5 |
3,495 |
60 |
60 |
3 |
4 |
3,987 |
60 |
60 |
4 |
6 |
5,185 |
60 |
80 |
3 |
5 |
4,908 |
60 |
90 |
5 |
7 |
8,707 |
63 |
21 |
2,2 |
3 |
1,677 |
65 |
75 |
4 |
6 |
6,284 |
68 |
27 |
1 |
2 |
0,9252 |
70 |
30 |
2 |
3 |
1,924 |
70 |
40 |
3 |
5 |
3,260 |
70 |
50 |
3 |
5 |
3,731 |
70 |
50 |
4 |
6 |
4,871 |
70 |
60 |
4 |
6 |
5,499 |
78 |
46 |
6 |
9 |
6,957 |
80 |
25 |
4 |
6 |
3,615 |
80 |
32 |
4 |
6 |
4,055 |
80 |
35 |
4 |
6 |
4,243 |
80 |
40 |
2,5 |
3 |
2,970 |
80 |
40 |
3 |
4 |
3,516 |
80 |
50 |
4 |
6 |
5,185 |
80 |
60 |
3 |
4 |
4,458 |
80 |
60 |
4 |
6 |
5,813 |
80 |
60 |
6 |
9 |
8,370 |
80 |
80 |
3 |
4 |
5,400 |
80 |
80 |
4 |
6 |
7,069 |
80 |
85 |
4 |
6 |
7,383 |
80 |
100 |
6 |
9 |
12,14 |
90 |
50 |
3,5 |
5 |
4,869 |
90 |
54 |
5 |
7 |
7,059 |
90 |
100 |
2,5 |
4 |
5,505 |
100 |
40 |
2,5 |
3 |
3,363 |
100 |
40 |
3 |
5 |
3,966 |
100 |
50 |
3 |
4 |
4,458 |
100 |
50 |
4 |
6 |
5,813 |
100 |
50 |
5 |
7 |
7,137 |
100 |
50 |
6 |
9 |
8,370 |
100 |
60 |
3 |
4 |
4,929 |
100 |
60 |
4 |
6 |
6,441 |
100 |
80 |
3 |
4 |
5,871 |
100 |
80 |
4 |
6 |
7,697 |
100 |
80 |
5 |
7 |
9,492 |
100 |
100 |
3 |
5 |
6,792 |
100 |
100 |
6 |
9 |
13,08 |
100 |
160 |
4 |
6 |
12,72 |
104 |
20 |
2 |
3 |
2,144 |
106 |
50 |
4 |
6 |
6,002 |
108 |
70 |
6 |
9 |
10,63 |
110 |
26 |
2,5 |
3 |
3,010 |
110 |
50 |
4 |
6 |
6,127 |
110 |
50 |
5 |
7 |
7,530 |
110 |
100 |
4 |
6 |
9,267 |
120 |
25 |
4 |
6 |
4,871 |
120 |
50 |
3 |
5 |
4,908 |
120 |
50 |
4 |
6 |
6,441 |
120 |
50 |
6 |
9 |
9,312 |
120 |
60 |
4 |
6 |
7,069 |
120 |
60 |
5 |
7 |
8,707 |
120 |
60 |
6 |
9 |
10,25 |
120 |
70 |
5 |
7 |
9,492 |
120 |
80 |
4 |
6 |
8,325 |
120 |
80 |
5 |
7 |
10,28 |
140 |
40 |
2,5 |
3 |
4,148 |
140 |
40 |
3 |
5 |
4,908 |
140 |
60 |
3 |
5 |
5,850 |
140 |
60 |
5 |
7 |
9,492 |
140 |
60 |
6 |
9 |
11,20 |
140 |
70 |
5 |
7 |
10,28 |
140 |
80 |
4 |
6 |
8,953 |
140 |
80 |
5 |
7 |
11,06 |
145 |
65 |
3 |
5 |
6,204 |
148 |
25 |
4 |
6 |
5,750 |
160 |
40 |
2 |
3 |
3,651 |
160 |
40 |
3 |
5 |
5,379 |
160 |
40 |
5 |
7 |
8,707 |
160 |
50 |
2,5 |
4 |
4,916 |
160 |
50 |
4 |
6 |
7,697 |
160 |
50 |
5 |
7 |
9,492 |
160 |
50 |
6 |
9 |
11,20 |
160 |
60 |
2,5 |
4 |
5,308 |
160 |
60 |
3 |
5 |
6,321 |
160 |
60 |
4 |
6 |
8,325 |
160 |
60 |
5 |
7 |
10,28 |
160 |
60 |
6 |
9 |
12,14 |
160 |
70 |
4 |
6 |
8,953 |
160 |
80 |
2,5 |
3 |
6,110 |
160 |
80 |
3 |
5 |
7,263 |
160 |
80 |
4 |
6 |
9,581 |
160 |
80 |
5 |
7 |
11,85 |
160 |
80 |
6 |
9 |
14,02 |
160 |
100 |
3 |
5 |
8,205 |
160 |
100 |
6 |
9 |
15,91 |
160 |
120 |
5 |
7 |
14,99 |
160 |
120 |
6 |
9 |
17,79 |
160 |
160 |
6 |
9 |
21,56 |
170 |
60 |
4 |
6 |
8,639 |
170 |
70 |
5 |
7 |
11,45 |
Таблица размеры и масса швеллеров У по ДСТУ 3436–96
Номер швеллера серии У | Размеры, мм | Масса 1 м, кг | Количество метров в тонне, м | |||||
h | b | S | t | R | r | |||
не более | ||||||||
5У | 50 | 32 | 4,4 | 7 | 6 | 2,5 | 4,842 | 206,5 |
6,5У | 65 | 36 | 4,4 | 7,2 | 6 | 2,5 | 5,899 | 169,5 |
8У | 80 | 40 | 4,5 | 7,4 | 6,5 | 2,5 | 7,049 | 141,9 |
10У | 100 | 46 | 4,5 | 7,6 | 7 | 3 | 8,594 | 116,4 |
12У | 120 | 52 | 4,8 | 7,8 | 7,5 | 3 | 10,43 | 95,87 |
14У | 140 | 58 | 4,9 | 8,1 | 8 | 3 | 12,29 | 81,38 |
16У | 160 | 64 | 5 | 8,4 | 8,5 | 3,5 | 14,23 | 70,30 |
15аУ | 160 | 68 | 5 | 9 | 8,5 | 3,5 | 15,35 | 65,16 |
18У | 180 | 70 | 5,1 | 8,7 | 9 | 3,5 | 16,26 | 61,50 |
18аУ | 180 | 74 | 5,1 | 9,3 | 9 | 3,5 | 17,45 | 57,29 |
20У | 200 | 76 | 5,2 | 9 | 9,5 | 4 | 18,37 | 54,43 |
22У | 220 | 82 | 5,4 | 9,5 | 10 | 4 | 20,98 | 47,66 |
24У | 240 | 90 | 5,6 | 10 | 10,5 | 4 | 24,06 | 41,56 |
27У | 270 | 95 | 6 | 10,5 | 11 | 4,5 | 27,66 | 36,15 |
30У | 300 | 100 | 6,5 | 11 | 12 | 5 | 31,78 | 31,47 |
33У | 330 | 105 | 7 | 11,7 | 13 | 5 | 36,53 | 27,37 |
36У | 360 | 110 | 7,5 | 12,6 | 14 | 6 | 41,91 | 23,86 |
40У | 400 | 115 | 8 | 13,5 | 15 | 6 | 48,32 | 20,70 |
Таблицы сортамента позволяют узнать сколько кг в метре швеллера. Предельные отклонения по массе не должны превышать + 4,5% для партии и + 6% для отдельной пачки. Отклонение от массы швеллера — это разность между фактической массой в состоянии поставки и рассчитанной по данным таблиц.
Расчет веса швеллера можно автоматизировать, используя «Калькулятор металла» в разделе «Сортамент металлопроката». Калькулятор швеллера позволяет рассчитать вес или длину проката в зависимости от выбранных параметров. Расчет массы швеллера выполняется по размерам высоты и ширины полок, а также общей длине заготовок. И наоборот, металлокалькулятор швеллера считает длину (погонные метры) по массе, значение которой получено взвешиванием металла на весах.
Выбирая швеллер, размеры и характеристики которого отвечают ГОСТ 8240-97 (устаревший ГОСТ 8240-89), вы получаете ряд преимуществ. При использовании в конструкциях из металла этого профиля, повышаются значения изгиба и осевых нагрузок во время эксплуатации. При этом значительно уменьшаются затраты на усиление металлоконструкций, благодаря снижению веса металла на единицу ее площади. Все прочностные характеристики конструкций сохраняются или даже повышаются. Такие швеллеры придают конструкции устойчивость и необходимую жесткость.
Швеллер используется в строительстве и в различных областях промышленности, он всегда должен быть хорошего качества, если быть точнее прочным и стойким к коррозии. Данное изделие из металла нашло свое применение в изготовлении межэтажных перекрытий, в усилении мостов, а также в металлоконструкциях которые функционируют в динамическом режиме, при различных циклических нагрузках.
Одними из основных характеристик данного вида фасонного проката будут длина изделия.
Швеллеры изготовляют длиной от 2 до 12 м:
— мерной длины;
— мерной длины с немерной в количестве не более 5% массы партии;
— кратной мерной длины;
— кратной мерной длины с немерной в количестве не более 5% массы партии;
— немерной длины;
— ограниченной длины в пределах немерной.
Швеллер горячекатаный упаковывают в пакеты (пачки) по 4,5 — 8 тонн. Каждая пачка перетягивается стальной лентой минимум в двух местах. С двух противоположных сторон пакета крепятся бирки, на которых производитель указывает необходимую информацию – ГОСТ, марку стали, номер партии и номер плавки, вес пакета (иногда количество штук).Транспортируют пакеты, устанавливая пачки одну на другую и прокладывая между ними деревянные бруски, предотвращающие повреждения поверхности швеллера при скольжении во время перевозки и обеспечивающие просвет между пачками для завода стальных канатов при погрузочно – разгрузочных работах.
Таблицы размеров швеллеров в соответствии с ГОСТом
Швеллер – это довольно популярное изделие металлопроката, производимое из разных сортов стали. Сам термин имеет немецкое происхождение. Основной отличительной чертой профиля является П-образная форма изделия в поперечном сечении.
Изготовление швеллеров осуществляется на специальном оборудовании в соответствии с установленными стандартами качества
Для изготовления швеллеров используется спецоборудование. По способу производства различаются горячекатаные либо гнутые профили. По форме граней полок они могут быть параллельными или иметь определенный уклон внутри. В основе классификации также лежит числовое значение в виде номера возле соответствующей маркировки. Цифры указывают на размер, который определяется расстоянием между гранями полок снаружи.
Изготовление швеллеров, как и другой металлопрокатной продукции, регламентируется соответствующим ГОСТом, где четко прописаны основные требования к тому или иному типу профиля. Все данные наглядно приведены в таблицах. Например, нормативный документ «Швеллеры стальные горячекатаные. Сортамент» (ГОСТ 8240 97) содержит 7 таких развернутых таблиц.
Воспользовавшись соответствующими табличным данными, можно определить качество изделия, соотнеся его реальные размеры с описанными в ГОСТе. В идеале показатели должны полностью совпадать, хотя иногда металлопродукция изготавливается под заказ. Индивидуальные профили выпускаются небольшими партиями – под конкретный проект. Цены швеллеров под заказ отличаются от стоимости продукции серийного производства.
В нормативах ГОСТа четко прописаны все требования, которым должен соответствовать швеллер того или иного типа
Стандартная высота швеллеров колеблется от 50 до 400 мм, ширина полочек – от 32 до 115 мм. Допустимая погрешность (по сравнению с указанными нормативными размерами) может составлять максимум 3 мм. Мерная длина швеллеров соответствует показателю от 4 до 13 м.
Вес швеллеров, их маркировка и условные обозначения
Для обозначения разных типов швеллеров используют специальную маркировку. Буква обозначает тип профиля, характеризуя особенности строения и расположения граней:
- «П» – указывает на параллельность;
- «У» – обозначает наличие уклона на гранях;
- «Э» – свидетельствует об экономичности;
- «Л» – подразумевает лёгкость;
- «С» – говорит о специальном назначении профиля.
Для определения видов швеллеров, а также их характеристик используют специальные условные обозначения
Кроме высоты изделия, применяются и другие показатели размеров. В таблицах они имеют специальные обозначения:
- h – это высота профиля, что является основной величиной, определяющей размер продукции металлопроката;
- b – указывает на ширину полок;
- S – показатель толщины главной стенки;
- R – определяет радиус закруглённой внутренней части полочки;
- t – указывает на толщину полок;
- r – это значение общего радиуса закруглённости полочек.
Важным показателем в выборе материала (при проектировании строительства) является вес швеллера. Правильный расчет данных позволяет точно рассчитать количество необходимой продукции и, таким образом, сэкономить на ее приобретении. Существует несколько методов вычисления веса погонного метра. Они зависят от способа изготовления проката
Например, для определения удельной массы горячекатаного швеллера берут во внимание показатели радиусов внутреннего закругления и закругления полочек
Чертеж швеллера из горячекатаной стали с уклоном и параллельными полками
Рекомендации по выбору
При выборе следует учитывать параметры строительного швеллера, а также тип используемого металла при изготовлении. К другим рекомендациям отнесем нижеприведенные моменты:
- Следует приобретать материал только у проверенного производителя, который соблюдает установленные стандарты в ГОСТ.
- Поверхность материала не должна иметь каких-либо дефектов.
- Незначительная коррозия на поверхности допускается. Однако стоит учитывать, что при использовании материала придется ее удалить и покрыть поверхность защитным веществом.
- С увеличением размеров увеличивается и объем используемого материала, а также его вес.
Размеры швеллер может иметь самые различные. Применяя маркировку и специальные таблицы можно определить основные характеристики материала. Сортамент предоставляет просто огромный выбор рассматриваемого строительного материала.
Применение швеллеров
Сегодня спрос на подобные изделия достаточно высок, что обусловлено широким использованием бетонных и металлических конструкций. Привлекательность швеллера заключается в том, что он имеет малый вес, а выдержать может достаточно существенную нагрузку. Этой особенностью швеллер обязан своему П-образному профилю, который обеспечивает необходимое сочетание конструкционных свойств и надежности. Металлические конструкции этого типа могут использоваться и для строительства, и для выполнения ремонтных работ. Их применяют в самых различных областях, начиная от машиностроения, заканчивая созданием различных стеллажей.
Различные металлические конструкции, которые возводятся в рекламных целях или для прокладки коммуникаций тоже являются тем местом, где востребованы такие элементы. Швеллер 20, размеры которого изменяются в широких пределах, отлично подходит для этой цели.
От того где будет использоваться металлическая конструкция зависит её тип. Например, для работы под большой нагрузкой лучше использовать конструкцию, имеющую наклонные полки. На самом деле внешний контур изделия все также остается П-образным, однако внутренний уже имеет некоторые отклонения от этой формы, ведь наклон внутренних стенок может быть большим. За счет этого достигается повышенная толщина стенок и более высокая надежность.
Производственный процесс
Производители швеллера 20П указанного типа используют горячекатаную методику для выпуска материалов. Суть технологии в том, что сырье проходит несколько этапов деформации механическим путем, которая проводится на специальном стане. Оборудование оснащается рядом прокатывающих установок, которые последовательно изменяют геометрию металла до приобретения им необходимого профиля. При настройке систем руководствуются конечными показателями размерностей, за исключением значений радиусов скругления полок с внутренней стороны, кромок полок и угла между их поверхностями. Данные параметры выставляются с учетом правильного построения калибров.
Отличие данной технологии от альтернатив в том, что перед началом профилирования заготовка швеллера 20П проходит этап разогрева до высокой температуры. Точные показатели зависят от выбранного металла, то есть уровня, при котором он прогревается до состояния повышенной пластичности. На этом этапе сырью придается качество, позволяющее производителю швеллера 20П исключить возникновение внутренних напряжений в структуре, а также снизить износ рабочих элементов систем и число этапов профилирования.
После достижения заданной отметки начинается обработка металлической заготовки. Она последовательно проходит через валки, которые с каждым шагом придают геометрию, более близкую к требуемому результату. На выходе с вальцов стальная деталь приобретает форму типового размера.
За счет прогрева, структура металла получается равномерной, нагрузку такие материалы держат лучше альтернатив. Не требуется дополнительная температурная обработка для снижения внутренних напряжений изделия. Однако, в сравнении с аналогами, цены швеллера 20П оказываются выше, так как этапы выпуска, в частности, разогрев до необходимой отметки, требуют затрат значительных ресурсов.
Как правильно расшифровать условное обозначение швеллера
Вид условного обозначения швеллера зависит от его типа (ГОСТ) и материала из которого он изготовлен. К примеру, швеллер 30П обычной точности прокатки В, выполненный из стали Ст3, четвертой категории, первой группы имеет следующее обозначение:
Швеллер 30П-В ГОСТ 8240-97/Ст3сп4-1 ГОСТ 535-88
Тот же профиль из стали 09Г2С повышенной точности прокатки, класса прочности 345 обозначается:
Швеллер 30П-Б ГОСТ 8240-97/345 ГОСТ 19281-89
Гнутый равнополочный швеллер размером 300х80х6 точности профилирования А (высокой), из штрипса повышенной Б точности прокатки, второй категории из стали Ст3сп обозначается:
Швеллер А 300х80х6 Б ГОСТ 8278-83/2-Ст3сп ГОСТ 11474-76
Чем различаются швеллеры У и П
Строительство гаража, бытовки или высотного здания не может обойтись без несущих элементов. Самый известный из них – швеллер. Форм-фактор определяется ГОСТом, выделяются разновидности типа П и типа У. В чем различие этих профилей?
Что такое швеллер
Считается, что конструкционную балку изобрели в Германии. Во всяком случае, в России принято называть П-образный профиль немецким словом швеллер. Элементы выпускаются различных размеров, определяемых расстоянием между ножками буквы П (полками).
Где используется швеллер
Везде, где нужна жесткая опора или прочный каркас. Пандус для колясок, каркас строительного домика, гараж, быстровозводимые ангары – все сделано из швеллеров. В промышленности П-профиль кладут под фундаменты станков, на них же монтируют кран-балки.
Инженеров привлекает отличное сочетание прочности в любых направлениях нагрузки (кручение, изгибы) с малым весом. Кроме того, прямые поверхности стыкуются, как детский конструктор, можно собирать дома любых форм.
Сортамент швеллеров
Стандартизация – основа прогресса. На швеллеры существуют ГОСты, задающие особенности профиля и расстояние между полками. Проектируя небоскреб или мост, инженер может выбрать требуемый сортамент по прочности.
Согласно стандарту, швеллер обозначается цифрой и буквой. Цифра показывает расстояние между полками в сантиметрах. Несмотря на то, что профиль швеллера всегда П-образный, у него могут быть особенности, уточняемые буквой:
- П – швеллер с параллельными полками и прямым углом;
- У – швеллер с наклонными внутренними стенками;
- Э – экономичный;
- Л – облегченный.
На рисунке 1 один изображены профили поперечного сечения швеллеров различных серий.
Для постройки гаража достаточно будет 5П, для перекрытий подходит 10П, самый распространенный размер для каркасов зданий – 14П.
Чем отличаются швеллеры У и П
Для производства швеллеров обеих серий используется технология горячей прокатки. Прокатный стан металлургического завода неоднократно протягивает через валки раскаленный металл, формируя профиль. Поверхность горячекатаных швеллеров не очень гладкая, при монтаже приходится шлифовать плоскости, подгоняя элементы друг к другу.
Швеллеры серии П и У отличаются формой поперечного сечения. Для примера рассмотрим изделия 40П и 40У (позиция 1 и позиция 2 на рисунке 1).
У швеллера 40П внутренняя линия полки параллельна наружной, то есть, толщина полки одинакова по всему сечению.
У швеллера 40У внутренняя часть полок выполнена с уклоном, то есть толщина полки меняется вдоль сечения. Толщина полки с края меньше, и постепенно увеличивается к основанию. Типовое отклонение – 5-10%.
При этом площадь поперечного сечения швеллеров серии У и П является одинаковой, вес 1 погонного метра также является одинаковым, теоретические справочные значения, характеризующие швеллер У и П, также являются близкими значениями.
Решение о применении той или иной серии должен принимать конструктор, который обладает всей полнотой информации о назначении проектируемой конструкции и нагрузках, которые она будет испытывать.
Чаще всего горячекатаные швеллеры используются в крупных проектах – мостах, переходах, армирующих конструкциях. Там, где качество поверхности не имеет решающего значения, где стыковка внутренних плоскостей не требуется, зато важен запас прочности на изгиб.
Подводя итоги, чем отличается швеллер У от П:
- Внутренние стенки профиля наклонены;
- Прочность сортамента У на изгиб выше, чем такого же типа П;
- Особенности формы ограничивают применение.
Во многих случаях горячекатаные швеллеры всех серий могут быть заменены аналогичными по размерам гнутыми швеллерами. Вопрос возможной замены также решает конструктор.
сортамент стальных горячекатаных и размеры
Сортамент стальных швеллеров весьма большой, и каждый профиль изготавливается с учетом его дальнейшего назначения. Горячекатаный стальной швеллер нашел применение во многих отраслях промышленности.
Стальные швеллеры
Такими являются:
- Строительная область. За счет того, что профильпридает конструкции наибольшую прочность и устойчивость, изделие используется для сооружения металлических каркасов и сооружений;
- Машиностроение. Стальной швеллер в данной области может использоваться в качестве опор при строительстве;
- Вагоностроение;
- Хозяйственная промышленность. Для возведения прочных и больших конструкций, предназначенных для различного использования.
Производство горячекатаных швеллеров по ГОСТ 8240-89
Абсолютно каждое производство требует соответствия ГОСТ. Производство горячекатаных швеллеров не является исключением. В ГОСТ прописаны условия производства стальных швеллеров.
В качестве материала для производства стальных швеллеров используют сплавы с добавлением разных видов стали. Как правило, используются стандартные стали. Например, конструкционная углеродистая и низколегированная сталь. Для того чтобы отличать стали, так как они имеют разный химический состав, они по-разному маркируются: ст3пс или 09Г2С. Также для изготовления стальных деталей могут добавлять черный металл или алюминий.
Фото стального швеллера, изготовленного по ГОСТ 8240-97.
Помимо производства швеллера по ГОСТ 8240-97, существует еще два документа по производству и сортаменту швеллеров. Это ГОСТ 8240-97 и 8240-72. Существенных отличий они не имеют.
Сортамент швеллера ГОСТ 8240-97
Разновидность стальных горячекатаных швеллеров, произведенных по ГОСТ 8240-97 и 8240-89, имеют существенные отличия и специальные условные обозначения:
- «П» – профиль имеет параллельные основанию грани;
- «У» – грани располагаются под углом к основанию;
- «Э» – экономный швеллер. Также имеет параллельные полки, но при производстве добавляется мало металла;
- «Л» – легкий. Имеет параллельные полки и для производства изделия добавляются только легкие металлы;
- «С» – специальный швеллер. Такой профиль изготавливается только на заказ со специальными параметрами. Поэтому произведенные стальные горячекатаные швеллеры ГОСТ 8240 могут быть востребованы при любых работах
Размеры швеллера, произведенного по ГОСТ
Произведенный профиль ГОСТ 8240-89 имеет разные размеры и технические параметры в зависимости от номера швеллера. Так, к примеру, швеллер 10 имеет следующие характеристики:
- Высота полок – 100 мм;
- Ширина – 46 мм;
- Ширина стенки – 4.5 мм;
- Ширина граней – 7.6 мм;
- Длина грани – 10 см;
- Радиус внутренних закруглений – не более 7.0;
- Площадь поперечного сечения составляет 10.90 см2;
- Масса одного погонного метра составляет 8.59 кг.
Узнать размеры и технические параметры швеллера 16 и других можно на следующем фото.
Стоит отметить, что изготовленный швеллер горячекатаный ГОСТ 8240-97 не отличается размерами и параметрами от швеллера 8240-89.
Стальной профиль обладает изогнутой формой внутреннего сечения в виде буквы «П». Благодаря большой жесткости металлическое изделие способно выдерживать огромные силовые нагрузки.
Особенности и преимущества горячекатаных швеллеров
Швеллер стальной ГОСТ 8240-97 представляет собой стандартную инструкцию по имеющемуся сортаменту. Все принятые документы должны учитываться в процессе производства горячекатаных швеллеров. Только при соблюдении этого условия можно получить идеальный стальной профиль, который можно будет спокойно эксплуатировать.