Швеллер: размеры изделий или как выбрать подходящий профиль
Содержание:
- Методика расчета швеллера на изгиб
- Сортамент швеллеров: двутавр и другие формы металлопроката
- Основные преимущества
- Сферы применения швеллеров
- Производство стальных швеллеров
- 2 Особенности и характеристики горячекатаного швеллера
- Таблица веса и размеров швеллеров
- Маркировка
- Классификация
- Что такое швеллер: фото + описание и классификация изделия
- Размеры швеллера по ГОСТу гнутого типа
- Применение
- Таблицы размеров
- 3 Основные требования стандарта 8240 к производимым по нему швеллерам
- Related Posts via Categories
Методика расчета швеллера на изгиб
Наиболее часто швеллер используют в качестве элемента, который работает на изгиб. Следовательно, ни один расчет данного профиля не обходится без определения его прочности под воздействием изгибных нагрузок. На сегодняшний день создано множество программных продуктов и калькуляторов расчета швеллера, которые позволяют произвести массовые, прочностные и проверочные расчеты.
Покажем, как самостоятельно всего за 3 шага найти момент сопротивления и подобрать соответствующий размер швеллера с учетом действующих нагрузок.
1. Сначала необходимо определить максимальное значение момента в профиле швеллера, который вычисляется по формуле:
М = 9,81 х q х l²/ 8 / 1000, где
q – значение распределенной нагрузки l – длина швеллера.
2. Зная изгибающий момент, определяем необходимое значение момента сопротивления сечения швеллера, чтобы обеспечить его прочность:
Ry – расчетное значение сопротивления материала по пределу текучести (согласно СНиП 2-23-81).
Наименование стали | Марка стали по ГОСТ | Ry, МПа, с толщиной проката |
С245 | Ст3пс5, Стсп5 | 240 МПа (2 — 20 мм), 230 МПа (20 — 30 мм) |
С275 | Ст3пс | 240 МПа (2 — 20 мм) |
С345 | 12Г2С, 09Г2С | 335 МПа (2 — 10 мм), 315 МПа (10 — 20 мм), 300 МПа (20 — 40 мм) |
3. Сравниваем полученное расчетное значение момента сопротивления швеллера и теоретические значения в таблицах ГОСТ, выбираем требуемый размер проката.
Номер швеллера серии У | Момент сопротивления | Номер швеллера серии П | Момент сопротивления | Размер швеллера по ГОСТ 8278 | Момент сопротивления |
5У | 9,1 | 5П | 9,1 | 50х40х3 | 5,62 |
6,5У | 15 | 6,5П | 15 | 60х32х2,5 | 5,1 |
8У | 22,4 | 8П | 22,5 | 60х32х3 | 5,85 |
10У | 34,8 | 10П | 34,9 | 80х32х4 | 10,71 |
12У | 50,6 | 12П | 50,8 | 80х50х4 | 15,92 |
14У | 70,2 | 14П | 70,4 | 80х60х4 | 18,81 |
16У | 93,4 | 16П | 93,8 | 100х50х3 | 17,18 |
18У | 121 | 18П | 121 | 100х50х4 | 21,57 |
20У | 152 | 20П | 153 | 100х50х5 | 25,56 |
22У | 192 | 22П | 193 | 120х50х3 | 21,98 |
24У | 242 | 24П | 243 | 120х60х4 | 32,25 |
27У | 308 | 27П | 310 | 120х60х5 | 38,6 |
30У | 387 | 30П | 389 | 140х60х5 | 47,8 |
40У | 761 | 40П | 763 | 140х60х6 | 55,08 |
— | — | — | — | 160х50х4 | 41,76 |
— | — | — | — | 160х60х4 | 48,84 |
— | — | — | — | 160х60х5 | 58,38 |
— | — | — | — | 160х80х4 | 60,01 |
— | — | — | — | 160х80х5 | 72,69 |
— | — | — | 180х70х6 | 79,15 | |
— | — | — | — | 180х80х5 | 85,22 |
— | — | — | — | 200х80х4 | 80,94 |
— | — | — | — | 200х80х6 | 114,84 |
— | — | — | — | 200х100х6 | 137,43 |
— | — | — | — | 250х125х6 | 221,64 |
Сортамент швеллеров: двутавр и другие формы металлопроката
Разбирая тему сортамента металлопроката, следует упомянуть о такой его разновидности, как швеллер двутавр. Собственно, форма продукции не соответствует общей характеристике изделий, имеющих п-образную форму, так как этот профиль имеет вид двутавровой балки. В сечении изделие по форме напоминает букву «Н». Фото швеллера двутавр наглядно демонстрирует его отличие от обыкновенного профиля.
Чертеж с типовыми размерами двутавра и обычного швеллера.
Такие изделия очень популярны в разных сферах строительства, так как их использование позволяет значительно снизить вес и нагрузку на конструкцию. Кроме этого, н-образная балка обладает высокой прочностью. Двутавры, как и обыкновенные швеллеры, производят горячекатаным или сварным способом. Методика гнутья в данном случае неприменима. Сварку используют в изготовлении больших деталей или с учетом индивидуальных особенностей стройки.
Для производства стальных балок применяют низколегированную (С255) или углеродистую сталь С345 (09Г2С). Их изготавливают путем горячего либо холодного проката, а сварку балок выполняют с использованием специального сварного оборудования. Контроль прочности продукции осуществляют с применением ультразвука.
Производство металлопрокатных н-образных балок происходит согласно специальному ГОСТу. Госстандарт различает отдельные типы балок. Основная классификация –разделение изделий на горячекатаные и специальные. Первый вид представляет собой двутавры с наклонными гранями полок. Они регламентированы ГОСТ 8239, где предусмотрен угол наклона с предельными значениями 6-12%.
Единые стандарты изготовления швеллеров позволяют выбрать наиболее подходящий тип материала для любой конструкции.
Другой вид швеллеров характеризуется параллельными гранями полочек, их изготавливают согласно ГОСТ 26020. Высота таких изделий колеблется от 100 до 1000 мм, а ширина полочек может варьировать от 55 до 400 мм. Такие н-образные балки разделяют на нормальные, колонные или изделия с широкими полками.
Сортамент металлопроката: популярные виды продукции и алгоритмы расчета веса (прочитать подробнее)
Выбирая материал для строительства, важно учитывать стандартные типоразмеры, которые подразумевают сортамент металлопрокатной продукции. Опираясь на требования Госстандарта, процесс проектирования значительно упрощается, так как благодаря проведению расчетов можно определить точное количество необходимых швеллеров, рассчитать допустимую нагрузку и сэкономить на приобретении лишних материалов
Основные преимущества
Гнутый профиль обладает множеством положительных характеристик, благодаря чему он высоко ценится во многих промышленных и бытовых сферах. Такая популярность обусловлена большим количеством преимуществ, главными из которых считаются:
- Рациональное использование швеллеров даёт потребителю отличную возможность снизить итоговый вес возводимой конструкции. Благодаря этому можно сэкономить более 30% используемого материала, чего невозможно добиться, используя двутавр или горячекатанный швеллер.
- Изделия отличаются невысокой стоимостью и хорошими прочностными характеристиками. Благодаря этому такой металлопрокат широко используется в промышленности и строительстве.
- Гнутый профиль отличается своим качеством, благодаря чему его чаще всего используют без предварительной очистки от фаски.
- Для проведения монтажных работ не нужно задействовать сварочный аппарат.
- Готовая конструкция имеет небольшой вес.
- Профиль хорошо переносит поступающее давление на изгиб.
- Материал имеет очень гладкую поверхность.
- Высокая точность и совместимость всех деталей.
- С помощью таких швеллеров можно создавать уникальные конструкции произвольных форм.
- Когда заготовки проходят через пресс профилегибочных станков, то происходит устранение всех имеющихся дефектов, благодаря чему не требуется дополнительная обработка материала.
Сферы применения швеллеров
Поскольку швеллер очень прочен, он находит широкое применение в строительстве и промышленности. При производстве вагонов, кузовов автомобилей, применяют швеллер специального назначения, изготовленный на заказ. При строительстве он идет на возведение несущих конструкций, каркасов, пандусов, подставок, где применения обычной арматуры будет недостаточно.
Нередко применяется как несущая часть в пролетах и перекрытиях в элементах строений, имеющих большую массу или испытывающих большую механическую нагрузку. Также при помощи швеллера усиливают несущие стены, армируют им дверные и оконные проемы.
В частном строительстве швеллер широко используется при возведении погребов, подвалов, ангаров и теплиц. В тех сферах, где нужна легкая конструкция, а также для отделочных работ, соединения стыков, применяют алюминиевые швеллеры.
В частных двух-трехэтажных домах нередко применяют швеллер в качестве подступенников для лестницы, которые сверху зашивают ценными сортами древесины.
Гарантированный срок службы стального швеллера без потери заявленных в документации на него параметров составляет до 20 лет. А если изделие находится в бетоне без доступа воздуха и не окисляется, то этот срок значительно увеличивается.
Производство стальных швеллеров
Если говорить простым языком, швеллер — это устройство, необходимое для придания высокой устойчивости строительным конструкциям. Он распределяет всю осевую нагрузку по поверхности сооружения. Таким образом, при нагрузках на изгиб обеспечивается высокая прочность и жесткость конструкций из металла.
Но в отличие от обычной балки, швеллеры имеют особенное П-образное сечение. Технология производства сводится к способу прокатки стали горячим методом в сочетании со способом холодной деформации. Помимо стали, для производства этого предмета, применяют цветные металлы. А чаще всего в качестве цветного металла применяется алюминий.
По требованиям ГОСТа швеллер из стали (8240−97) выпускают в форме сортового проката из стали 3пс/сп5, а также проката из сплавов 09г2с. По своей форме изделия подразделяют на два вида:
- Уклонный. Свое название это изделие получило за размещение под уклоном внутренних граней.
- Параллельный. Этот швеллер выпускается с гранями, расположенными параллельно друг другу.
Швеллер из стали с П-образным сечением, полученный приемом горячей прокатки, представляет собой одну из разновидностей этого продукта. Выглядит предмет как две полочки, расположенные параллельно друг другу и имеющие одну соединительную стенку.
Такие изделия выпускают с тремя разновидностями:
- С мерной длиной.
- С немерной кратной длиной.
- С мерной кратной длиной.
Современное оборудование позволяет выпустить швеллеры нестандартных размеров с учетом требований заказчика. При этом уклон внутренних граней не должен превышать 10%. Предмет из стали горячей прокатки не теряет своей востребованности среди отраслей легкой и тяжелой промышленности.
2 Особенности и характеристики горячекатаного швеллера
Из-за технологии, по которой изготавливается горячекатаный тип швеллера, вес у него больше, чем у гнутого, и сам по себе он погрубей. Особенно много труда надо приложить сварщикам, так как соединить швом толстые балки весьма непросто. Тем не менее для строительно-ремонтных работ подобные швеллеры более предпочтительны. Благодаря своей толщине они способны выдержать серьезную нагрузку.
В зависимости от поставленных задач швеллеры горячекатаного профиля можно разделить на 5 видов:
- имеющие грани в виде параллельных полок (П);
- с полками под определенным уклоном (У);
- с параллельными полками, экономичные (Э);
- с гранями параллельных полок, легкие (Л);
- специализированный профиль (С).
Специализированный горячекатаный профиль
Перечислять ГОСТы, по которым производятся перечисленные виды, наверное, нет смысла. Такую информацию всегда можно почерпнуть из специализированных справочников. В самих видах разобраться очень просто. С параллельными полками (П) все ясно: расположены друг против друга, с углом в 90 градусов по отношению к основанию. Профиль, где боковые части имеют уклон (У), это первая претензия на специфичность. В соответствии со стандартом угол между центральной частью швеллера и внутренними боковыми гранями не может превышать 10% от прямого угла.
Относительно следующих двух видов (Э) и (Л) говорят их названия. Они имеют определенные параметры в толщине профиля и материалах изготовления, отличные от «классического» варианта с параллельными полками (П). То есть, они тоньше, изготовлены из более легких сортов металла и предназначены для определенных целей. Как и швеллеры последнего вида (С). Но об этом чуть позже.
Классический вариант профиля с параллельными полками
Помимо перечисленных видов, существуют еще и классы, которые учитываются при изготовлении горячекатаных швеллеров: «А» и «Б» – высокой и повышенной точности соответственно. Как следует из названия, подобная классификация говорит о способе конечной обработки изделия, информируя специалиста о возможностях подгонки деталей при сборке, а продавца – о количестве «накрутки» при продаже.
Таблица веса и размеров швеллеров
В таблицах используются следующие обозначения: h — высота швеллера, b – ширина полки, s – толщина стенки, t – толщина полки.
Номер швеллера | h | b | s | t | Вес метра, кг | Метров в тонне |
---|---|---|---|---|---|---|
5У | 50 | 32 | 4.4 | 7 | 4.84 | 206.61 |
6.5У | 65 | 36 | 4.4 | 7.2 | 5.9 | 169.49 |
8У | 80 | 40 | 4.5 | 7.4 | 7.05 | 141.84 |
10У | 100 | 46 | 4.5 | 7.6 | 8.59 | 116.41 |
12У | 120 | 52 | 4.8 | 7.8 | 10.4 | 96.15 |
14У | 140 | 58 | 4.9 | 8.1 | 12.3 | 81.3 |
16У | 160 | 64 | 5 | 8.4 | 14.2 | 70.42 |
16аУ | 160 | 68 | 5 | 9 | 15.3 | 65.36 |
18У | 180 | 70 | 5.1 | 8.7 | 16.3 | 61.35 |
18аУ | 180 | 74 | 5.1 | 9.3 | 17.4 | 57.47 |
20У | 200 | 76 | 5.2 | 9 | 18.4 | 54.35 |
22У | 220 | 82 | 5.4 | 9.5 | 21 | 47.62 |
24У | 240 | 90 | 5.6 | 10 | 24 | 41.67 |
27У | 270 | 95 | 6 | 10.5 | 27.7 | 36.1 |
30У | 300 | 100 | 6.5 | 11 | 31.8 | 31.45 |
33У | 330 | 105 | 7 | 11.7 | 36.5 | 27.4 |
36У | 360 | 110 | 7.5 | 12.6 | 41.9 | 23.87 |
40У | 400 | 115 | 8 | 13.5 | 48.3 | 20.7 |
Номер швеллера | h | b | s | t | Вес метра, кг | Метров в тонне |
---|---|---|---|---|---|---|
5П | 50 | 32 | 4.4 | 7 | 4.84 | 206.61 |
6.5П | 65 | 36 | 4.4 | 7.2 | 5.9 | 169.49 |
8П | 80 | 40 | 4.5 | 7.4 | 7.05 | 141.84 |
10П | 100 | 46 | 4.5 | 7.6 | 8.59 | 116.41 |
12П | 120 | 52 | 4.8 | 7.8 | 10.4 | 96.15 |
14П | 140 | 58 | 4.9 | 8.1 | 12.3 | 81.3 |
16П | 160 | 64 | 5 | 8.4 | 14.2 | 70.42 |
16аП | 160 | 68 | 5 | 9 | 15.3 | 65.36 |
18П | 180 | 70 | 5.1 | 8.7 | 16.3 | 61.35 |
18аП | 180 | 74 | 5.1 | 9.3 | 17.4 | 57.47 |
20П | 200 | 76 | 5.2 | 9 | 18.4 | 54.35 |
22П | 220 | 82 | 5.4 | 9.5 | 21 | 47.62 |
24П | 240 | 90 | 5.6 | 10 | 24 | 41.67 |
27П | 270 | 95 | 6 | 10.5 | 27.7 | 36.1 |
30П | 300 | 100 | 6.5 | 11 | 31.8 | 31.45 |
33П | 330 | 105 | 7 | 11.7 | 36.5 | 27.4 |
36П | 360 | 110 | 7.5 | 12.6 | 41.9 | 23.87 |
40П | 400 | 115 | 8 | 13.5 | 48.3 | 20.7 |
Номер швеллера | h | b | s | t | Вес метра, кг | Метров в тонне |
---|---|---|---|---|---|---|
5Э | 50 | 32 | 4.2 | 7 | 4.79 | 208.77 |
6.5Э | 65 | 36 | 4.2 | 7.2 | 5.82 | 171.82 |
8Э | 80 | 40 | 4.2 | 7.4 | 6.92 | 144.51 |
10Э | 100 | 46 | 4.2 | 7.6 | 8.47 | 118.06 |
12Э | 120 | 52 | 4.5 | 7.8 | 10.24 | 97.66 |
14Э | 140 | 58 | 4.6 | 8.1 | 12.15 | 82.3 |
16Э | 160 | 64 | 4.7 | 8.4 | 14.01 | 71.38 |
18Э | 180 | 70 | 4.8 | 8.7 | 16.01 | 62.46 |
20Э | 200 | 76 | 4.9 | 9 | 18.07 | 55.34 |
22Э | 220 | 82 | 5.1 | 9.5 | 20.69 | 48.33 |
24Э | 240 | 90 | 5.3 | 10 | 23.69 | 42.21 |
27Э | 270 | 95 | 5.8 | 10.5 | 27.37 | 36.54 |
30Э | 300 | 100 | 6.3 | 11 | 31.35 | 31.9 |
33Э | 330 | 105 | 6.9 | 11.7 | 36.14 | 27.67 |
36Э | 360 | 110 | 7.4 | 12.6 | 41.53 | 24.08 |
40Э | 400 | 115 | 7.9 | 13.5 | 47.97 | 20.85 |
Номер швеллера | h | b | s | t | Вес метра, кг | Метров в тонне |
---|---|---|---|---|---|---|
12Л | 120 | 30 | 3 | 4.8 | 5.02 | 199.2 |
14Л | 140 | 32 | 3.2 | 5.6 | 5.94 | 168.35 |
16Л | 160 | 35 | 3.4 | 5.3 | 7.1 | 140.85 |
18Л | 180 | 40 | 3.6 | 5.6 | 8.49 | 117.79 |
20Л | 200 | 45 | 3.8 | 6 | 10.12 | 98.81 |
22Л | 220 | 50 | 4 | 6.4 | 11.86 | 84.32 |
24Л | 240 | 55 | 4.2 | 6.8 | 13.66 | 73.21 |
27Л | 270 | 60 | 4.5 | 7.3 | 16.3 | 61.35 |
30Л | 300 | 65 | 4.8 | 7.8 | 19.07 | 52.44 |
Номер швеллера | h | b | s | t | Вес метра, кг | Метров в тонне |
---|---|---|---|---|---|---|
8С | 80 | 45 | 5.5 | 9 | 9.26 | 107.99 |
14С | 140 | 58 | 6 | 9.5 | 14.53 | 68.82 |
14Са | 140 | 60 | 8 | 9.5 | 16.72 | 59.81 |
16С | 160 | 63 | 6.5 | 10 | 17.53 | 57.05 |
16Са | 160 | 65 | 8.5 | 10 | 19.74 | 50.66 |
18С | 180 | 68 | 7 | 10.5 | 20.2 | 49.5 |
18Са | 180 | 70 | 9 | 10.5 | 23 | 43.48 |
18Сб | 180 | 100 | 8 | 10.5 | 26.72 | 37.43 |
20С | 200 | 73 | 7 | 11 | 22.63 | 44.19 |
20Са | 200 | 75 | 9 | 11 | 25.77 | 38.8 |
20Сб | 200 | 100 | 8 | 11 | 28.71 | 34.83 |
24С | 240 | 85 | 9.5 | 14 | 34.9 | 28.65 |
26С | 260 | 65 | 10 | 16 | 34.61 | 28.89 |
26Са | 260 | 90 | 10 | 15 | 39.72 | 25.18 |
30С | 300 | 85 | 7.5 | 13.5 | 34.44 | 29.04 |
30Са | 300 | 87 | 9.5 | 13.5 | 39.15 | 25.54 |
30Сб | 300 | 89 | 11.5 | 13.5 | 43.86 | 22.8 |
Швеллер представляет собой конструктивный элемент, сделанный из металла, у которого поперечный разрез образует букву «П». Он имеет стенки с полочкой. В разрезе стенка представляет собой перемычку, а полки выступают стенками. Производство выполняется по стандартизированным размерам. Таким образом высота изделия определяется высотой стенок. Рассчитать вес швеллера можно на нашем калькуляторе. Ниже представлены таблицы ГОСТ для подбора нужных значений.
Изделие производят из стального проката. При изготовлении используется метод горячей прокатки. Для этого применяются сортовые станки. Внутренние грани полочек сделаны с небольшим уклоном или выполнены параллельно друг другу. Отметим, что номер швеллера указывает высоту изделия.
Швеллеры используются везде, где требуется проведение строительных работ. Также они применяются в автомобильной отрасли. Однако, там используются специальные типы швеллеров. Часто его могут использовать для армирования ж/б конструкций или как самостоятельный материал, позволяющий делать каркасы, перекрытия и пандусы.
Маркировка
Если посмотреть на сортамент швеллеров, то можно увидеть, что он включает в себя металлопрофили с широким диапазоном размеров. В таком разнообразии предлагаемых вариантов очень сложно сделать выбор именно той марки швеллера, которая будет оптимально подходить для решения определенной задачи. Естественно, производители учли этот момент. Для обозначения своей продукции они используют маркировку, по которой можно составить достаточно полное представление о характеристиках и размерах П-образного профиля.
Маркировка, соответствующая ГОСТ 8240-97, включает в себя как цифровые, так и буквенные обозначения. Цифра, стоящая первой в обозначении, является основной характеристикой, она соответствует размеру швеллера, то есть расстоянию между его полками. По букве в маркировке можно определить, к какому типу относится швеллер. Это могут быть изделия, у которых внутренние грани полок выполнены с уклоном или параллельны между собой («У» и «П» соответственно), металлопрофили экономичного («Э») или легкого («Л») типа, специального назначения («С»).
Классификация
Разновидности швеллера зависят от нескольких критериев. В частности, продукция подразделяется на такие группы:
- По технологии изготовления. В этом направлении выделяются две категории: гнутые и горячего проката. Отличия между изделиями заключаются в следующем: горячекатаные швеллеры имеют прямой или острый угол между поперечной балкой и вертикальными гранями, гнутые – имеют изгиб округлой формы. К этой категории можно выделить сварные конструкции, выполненные из двух сваренных уголков и H-образные, получившие название двутаврового швеллера.
- Точность проката. Здесь существуют три группы: А, Б, В, обозначающие высокую, повышенную и обычную точность соответственно.
- Прочность. Этот критерий определяет устойчивость изделия к динамическим нагрузкам. В частности, на рынке имеются изделия обычной и повышенной прочности.
Кроме этого, швеллеры разделяются на размерные группы, где определяющими критериями являются длина и ширина изделия.
Что такое швеллер: фото + описание и классификация изделия
Что такое швеллер? По сути, – это П-образное изделие из металла, относящееся к фасонам стального проката
Благодаря оговоренной форме, элемент обеспечивает высокие показатели прочности, что важно для тяжелого машиностроения, строительства зданий и прочих отраслей промышленности или домашнего хозяйства
1) Изготовление швеллеров и ГОСТы
Металлический монтажный П-образный элемент производят из высокопрочных сплавов либо нержавейки. В основе лежит марки AISI 304 или AISI 316. В промышленности имеется 2 полноценных метода изготовления швеллеров – метод прокатки и метод лазерной сварки. Высокий уровень прочности выдает нержавеющий швеллер – он комбинирует в себе длительный срок службы и прочность. Для тяжелого машиностроения в швеллерах используется черная сталь.
Как делают швеллер методом прокатки:
- Заготовка материала – черный или цветной металл.
- Нагрев болванки до мягкости.
- Прокатка на специализированном сортовом станке.
- Охлаждение и нарезка швеллеров.
- Изгиб на профилегибочном станке, если того требует технология.
- Упаковка и отправка на продажу.
Если в качестве основы используется специфичный сплав металла, меняющий физические свойства при нагревании, метод прокатки не зайдет. При производстве путем лазерной сварки, происходит нагрев только в местах соединения конструкции, что позволяет производить крупногабаритные швеллеры с нестандартными параметрами.
На втором месте по популярности в производстве стоят алюминиевые швеллеры. Их размеры меньше, а благодаря легкости получаемых конструкций, спрос на продукцию стабильно высок в самолетостроении и прочих смежных сферах строительства.
8240-97 | Общие требования к изготовлению швеллеров в промышленных масштабах на реализацию. |
8240-89 | Требования к изготовлению швеллеров, у которых грани боковых полок имеют внутренний уклон. |
535-88 | Требования к изготовлению швеллеров горячекатанным способом |
19425-74 | Швеллеры специального типа для автомобилестроения. |
5267.1-90 | Специализированные швеллеры, используемые в вагоностроении. |
8278-93 | Требования к изготовлению равнополочных швеллеров гнутого типа из высокопрочной стали. |
8240 | Требования к изготовке конструкций из стали углеродистого типа либо низколегированного сырья. |
5420 | Как нужно изготавливать швеллера для тракторов и прочей крупногабаритной техники. |
Для рядового потребителя не имеет смысла вчитываться в ГОСТы, ведь 90% необходимой информации он имеет возможность найти на маркировки швеллера, при его закупке в специализированном магазине. Альтернатива – спросить совета у консультанта, или потребовать сопроводительную техническую документацию у продавца.
2) Достоинства и разновидности швеллеров
Достоинства швеллеров в строительстве:
- богатое разнообразие видов изделий дает возможность конструировать объекты любой сложности;
- коррозийная устойчивость не позволяет распространяться ржавчине и грибковым инфекциям;
- высокопрочные элементы могут выдерживать громадные нагрузки;
- небольшой вес при использовании легких металлов;
- защита от разрыва/изгиба + устойчивость к деформации;
- механические воздействия швеллеру не страшны;
- экологическая безопасность;
- длительный срок службы;
- устойчивость к солнцу и осадкам.
Описанные качества обеспечивают главную функцию элемента – придача устойчивости и прочности в отношении точечных нагрузок/изгибов со стороны внешних объектов. П-образная форма доказала свое качество в конструкциях еще советского образца.
Теперь давайте рассмотрим полную квалификацию швеллеров по различным изначальным параметрам. Данные представлены в табличном виде.
По типу изготовления | Горячекатаный |
Специальный | |
Гнутый равнополочный | |
Гнутый неравнополочный | |
По назначению | Обычные с широкой областью применения |
Специальные для автомобилестроения | |
Специальные по вагоностроению | |
По точности | «А» — высокий уровень |
«Б» — повышенный уровень | |
«В» — обычный уровень | |
По форме | «У» — имеется уклон по внутренней грани |
«Э» — эконом модель с параллельными краями | |
«П» — параллельные грани | |
«Л» — параллельные грани + основа из легких металлов | |
«С» — специализированный швеллер |
Имеются и нестандартные типы швеллеров + таковые, что разработаны под индивидуальный заказ. ГОСТы содержат сортаменты, где отображены типизированные размеры для всех категорий швеллеров – высота по профилю, какова толщина у перемычки, длина полочек и материалы справочного типа осей, по которым идут расчеты на будущие конструкции.
Описание ГОСТов, стоимости и технологических особенностей изготовления швеллера горячекатаного:
Размеры швеллера по ГОСТу гнутого типа
Швеллер называется гнутым, потому что лист металла сгибают на листогибочных станках. Получить четкий угол, как на горячекатаных, нет возможности и скругление в месте перехода спинки в полочку плавное. Именно по этой части можно отличить один вид от другого. Этот вариант хорош тем, что имеет более низкую цену. Связано это с более простой технологией производства.
Чертеж швеллера гнутого с равными и разными полками
Как уже говорили, полочки гнутого швеллера могут быть одинаковой или разной длины. Сортамент одинаковых больше. Приводить таблицы размеров гнутого швеллера не имеет смысла. В его маркировке прописаны все требуемые параметры. Например, 100*50*2. Тут все просто: первой идет высота, второй — размер полок, третья цифра — толщина металла. С разнополочными ненамного сложнее: 65*55,20*3,5. Это швеллер с разными полками. Первая цифра — высота, вторая — длина длинной полки, третья — через запятую — короткая полка, а потом толщина металла.
Размеры с одинаковыми полками «от» и «до»
Чтобы выбрать материал для собственных нужд, желательно знать минимальный и максимальный размер этого вида проката. Конечно, размеры увеличиваются с некоторым шагом, но примерно можно сориентироваться, а затем посмотреть, что вам предлагают на местной металлобазе.
Фото гнутого швеллера
Обратите внимание на место изгиба. Оно плавное
Это отличительная черта гнутого варианта
Разбег параметров гнутого швеллера с одинаковыми полками зависит от типа стали, из которой изготовлено изделие. Размеры швеллера по ГОСТу могут быть такими:
- Сталь углеродистая кипящая и полуспокойная:
- высота 25-410 мм,
- длина полок 26-180 мм,
- толщина 2,0 — 8,0 мм.
- Сталь углеродистая спокойная и низколегированная:
- высота 25-310 мм,
- длина полок 26-160 мм,
- толщина 2,0 — 8,0 мм.
Обратите внимание. В отличие от катаного, гнутый имеет одинаковую толщину и на спинке, и на полках
Оно и понятно. Просто полосу металла согнули. В катаном заготовка разогревается, а потом формируются нужные параметры. И в этом принципиальное отличие.
Еще желательно знать, чем отличается один тип стали от другого. С легированными составами все ясно, свойства нержавеющей стали всем известны. А чем отличаются углеродистые — кипящая, полуспокойная, спокойная? А тем, что спокойная хорошо сваривается, кипящая — самая сложная для сварки, полуспокойная по этому параметру — где-то посередине.
Габариты разнополочного
Что касается разнополочного варианта, его также изготавливают из тех же сортов стали. Но разбег параметров от типа материала не зависит. Не в том смысле, что все размеры одинаковы, а в том, что предельные их значения — самые большие и самые маленькие — такие же. А размеры — высота и длина полок — понятное дело, отличаются.
Еще один вариант применения — каркас лестницы из швеллера
Итак, размеры гнутого П-образного швеллера с разными полками могут быть такими:
- высота 32 — 300 мм;
- длина полок:
- длинной 22 — 160 мм,
- короткой 12 — 90 мм,
- толщина швеллера 2,0 — 8,0 мм.
Как уже говорили, при обозначении размеров этого проката, длина полок указывается через запятую. Первая цифра — длинная полка, вторая — короткая. Например, 90*80,50*4. Читаем так, гнутый швеллер высотой 90 мм, длинная полка 80 мм, короткая — 50 мм, толщина металла — 4 мм.
Применение
Металлические изделия активно участвуют в строительстве преимущественно производственных, складских, спортивных и других сооружений, основой которых является каркас. Строительный швеллер используют в разных целях:
- устройство перекрытий, балка выступает в качестве опорного элемента для плит;
- монтаж армирующих поясов зданий;
- усиление лестничных пролетов и маршей;
- сборка каркасов в качестве вертикальных и горизонтальных элементов.
Швеллер отличается относительно небольшим весом, поэтому под каркасное строение не требуется массивный фундамент. Кроме того, такие здания рекомендуется возводить в сейсмоопасных регионах, поскольку соединения балок прочные и упругие одновременно, вероятность разрушения дома при землетрясении практически исключается.
Кроме гражданского строительства металлопрокат швеллер служит в дорожном хозяйстве, в горнодобывающей промышленности, нередко используется в автомобилестроении и других отраслях хозяйственной деятельности человека.
Таблицы размеров
Размерный ряд швеллеров довольно разнообразен и не зависит от технологии изготовления или производителя. Здесь применяются стандартные типоразмеры, которые выглядят так:
- Высота изделия. Это расстояние между параллельно расположенными полками, измеряемое в миллиметрах. Данный параметр варьируется в пределах 50-400 мм.
- Ширина полки. Это расстояние от внешнего угла швеллера до кончика параллельных граней. Здесь играют размеры 32-115 мм.
- Толщина поперечной балки. В зависимости от категории, этот параметр составляет 4.4-8 мм.
- Толщина полок. В зависимости от маркировки изделия, толщина граней может составлять 7-13.5 мм.
Длина стандартного швеллера не превышает 12 метров. Стоит отметить, что на рынке встречается продукция, чья длина превышает это значение. Однако такая продукция в основном изготавливается под заказ.
С уклоном внутренних граней полок. ГОСТ 8240-97
Условные обозначения:
- h — высота швеллера;
- b — ширина полки;
- S — толщина стенки;
- R — радиус внутреннего закругления полок;
- t — толщина полки;
- r — радиус закругления полок.
Номер швеллера серии У | Размеры, мм | Масса 1м, кг | |||||
h | b | S | t | R | r | ||
не более | |||||||
швеллер 5У | 50 | 32 | 4,4 | 7 | 6 | 2,5 | 4,842 |
швеллер 6,5У | 65 | 36 | 4,4 | 7,2 | 6 | 2,5 | 5,899 |
швеллер 8У | 80 | 40 | 4,5 | 7,4 | 6,5 | 2,5 | 7,049 |
швеллер 10У | 100 | 46 | 4,5 | 7,6 | 7 | 3 | 8,594 |
швеллер 12У | 120 | 52 | 4,8 | 7,8 | 7,5 | 3 | 10,43 |
швеллер 14У | 140 | 58 | 4,9 | 8,1 | 8 | 3 | 12,29 |
швеллер 16У | 160 | 64 | 5 | 8,4 | 8,5 | 3,5 | 14,23 |
швеллер 15аУ | 160 | 68 | 5 | 9 | 8,5 | 3,5 | 15,35 |
швеллер 18У | 180 | 70 | 5,1 | 8,7 | 9 | 3,5 | 16,26 |
швеллер 18аУ | 180 | 74 | 5,1 | 9,3 | 9 | 3,5 | 17,45 |
швеллер 20У | 200 | 76 | 5,2 | 9 | 9,5 | 4 | 18,37 |
швеллер 22У | 220 | 82 | 5,4 | 9,5 | 10 | 4 | 20,98 |
швеллер 24У | 240 | 90 | 5,6 | 10 | 10,5 | 4 | 24,06 |
швеллер 27У | 270 | 95 | 6 | 10,5 | 11 | 4,5 | 27,66 |
швеллер 30У | 300 | 100 | 6,5 | 11 | 12 | 5 | 31,78 |
швеллер 33У | 330 | 105 | 7 | 11,7 | 13 | 5 | 36,53 |
швеллер 36У | 360 | 110 | 7,5 | 12,6 | 14 | 6 | 41,91 |
швеллер 40У | 400 | 115 | 8 | 13,5 | 15 | 6 | 48,32 |
С параллельными гранями полок. ГОСТ 8240-97
Номер швеллера серии П | Размеры, мм | Масса 1 м, кг | |||||
h | b | S | t | R | r | ||
не более | |||||||
швеллер 5П | 50 | 32 | 4,4 | 7 | 6 | 3,5 | 4,840 |
швеллер 6,5П | 65 | 36 | 4,4 | 7,2 | 6 | 3,5 | 5,897 |
швеллер 8П | 80 | 40 | 4,5 | 7,4 | 6,5 | 3,5 | 7,051 |
швеллер 10П | 100 | 46 | 4,5 | 7,6 | 7 | 4 | 8,595 |
швеллер 12П | 120 | 52 | 4,8 | 7,8 | 7,5 | 4,5 | 10,42 |
швеллер 14П | 140 | 58 | 4,9 | 8,1 | 8 | 4,5 | 12,29 |
швеллер 16П | 160 | 64 | 5 | 8,4 | 8,5 | 5 | 14,22 |
швеллер 16аП | 160 | 68 | 5 | 9 | 8,5 | 5 | 15,34 |
швеллер 18П | 180 | 70 | 5,1 | 8,7 | 9 | 5 | 16,26 |
швеллер 18аП | 180 | 74 | 5,1 | 9,3 | 9 | 5 | 17,46 |
швеллер 20П | 200 | 76 | 5,2 | 9 | 9,5 | 5,5 | 18,37 |
швеллер 22П | 220 | 82 | 5,4 | 9,5 | 10 | 6 | 20,97 |
швеллер 24П | 240 | 90 | 5,6 | 10 | 10,5 | 6 | 24,05 |
швеллер 27П | 270 | 95 | 6 | 10,5 | 11 | 6,5 | 27,65 |
швеллер 30П | 300 | 100 | 6,5 | 11 | 12 | 7 | 31,78 |
швеллер 33П | 300 | 105 | 7 | 11,7 | 13 | 7,5 | 34,87 |
швеллер 36П | 360 | 110 | 7,5 | 12,6 | 14 | 8,5 | 41,89 |
швеллер 40П | 400 | 115 | 8 | 13,5 | 15 | 9 | 48,28 |
3 Основные требования стандарта 8240 к производимым по нему швеллерам
Из всех требований остановимся на основных – предельных отклонениях от установленных стандартом номинальных длины, размеров сечения и веса. Для швеллера №40 в соответствии с ГОСТ 8240 они следующие. Для размеров сечения, мм:
- высоты – ±3;
- ширины полки – ±3;
- толщины полки – –1;
- толщины стенки: на швеллер 40У и 40П не распространяется (то есть у них не контролируется), у экономичных 40Э – ±0,7;
- прогиба стенки ƒ – не более 1,5;
- перекоса полки ∆ – не выше 1,725.
Горячекатаный швеллер №40
По длине предельные отклонения регламентируются лишь для металлопроката мерной и кратной ей длины:
- для изделий, длина которых 2–8 м – не больше +40 мм;
- у изделий, которые длиннее 8 м – не больше + мм и не должны превышать 100 мм (L – это длина проката в метрах).
По весу предельные отклонения для одного отдельного швеллера ±6 %, а всей поставляемой партии профилей – ±4 %. Последнее рассчитывают, вычитая от массы (фактической) поставляемой партии изделий величину, вычисленную по табличным данным стандарта 8240. Имеется в виду, что удельный вес, взятый из гостовской таблицы сортамента (приведен выше), умножают на суммарную длину партии профилей в метрах. При этом, когда рассчитывают теоретический вес поставляемых металлоизделий мерной длины и имеющих кратную ей протяженность, то тогда к общему метражу нужно прибавлять 1/2 от суммы регламентируемых стандартом отклонений по длине профилей в партии.
Related Posts via Categories
- Швеллеры из стали 09Г2С – горячекатаные и гнутые профили
- Оцинкованный швеллер – особенности производства, свойства и применение
- Площадь поверхности швеллера – как рассчитать самому?
- Швеллер 18 – каков список ГОСТов на него?
- Швеллер 12 – все, что нужно знать еще об одном незаменимом горячекатаном профиле
- Швеллер 20 – все что нужно знать об универсальном и незаменимом прокате
- Швеллер 10 – точные сведения о незаменимом прокате
- Нержавеющий швеллер – производственные особенности и сферы применения
- Все о швеллере ГОСТ 8240-97 – серии, сортамент, вес и другие характеристики
- Размеры швеллеров различных типов – данные на сайте и в ГОСТах