Калькулятор веса стального швеллера и таблицы теоретчиеской массы погонного метра швеллера

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.

Металл

Обычно, когда говорят про табличное значение массы или веса профилей, примеры которых мы привели в предыдущем пункте, подразумевают некоторую абстрактную сталь, имеющую плотность 7.85 единиц и длину изделия 1 м. В реальности же дело обстоит несколько иначе, поскольку для изготовления профилей могут использоваться самые разные сплавы.

Одним из интересных для различных ненагруженных конструкций вариантов является алюминий. Это достаточно распространенный сегодня серебристо-белый металл, плотность которого 2.7 единицы. Очевидно, что вес швеллера 14 из такого материала будет намного легче стали, другое дело, что создавать настолько большие конструкции из алюминия не всегда целесообразно.

Стальные швеллеры

С другой стороны сталь используется даже чаще, чем алюминий, а наиболее распространенными вариантами являются углеродистые и низколегированные её разновидности. Качество углеродистых сталей определяется наличием в них примесей. Наиболее опасными являются сера и фосфор. Из-за серы возникает красноломкость металла, а из-за фосфора – хрупкость. Для обычной стали эти компоненты не могут превышать 0.05%. Внутри такой группы масса 1 м3 меняется незначительно, поэтому влиянием примесей на вес швеллера можно пренебречь. В таком случае используется маркировка металла «Ст». Более качественная разновидность уже имеет обозначение «Сталь», а содержание S и P составляет менее 0.035%. Существует еще две разновидности таких сплавов высококачественная и особого качества, в которых доля вредных примесей менее 0.025% и 0.015% соответственно. Для стали высокого качества используется маркировка «А» в конце марки, а для более высокого качества «Ш».

Легированная сталь – это сплав, который кроме основных примесей содержит ряд элементов, которые вводятся в определенных количествах. Это легирующие добавки, на роль которых выбирают хром, медь, связанный азот, никель или ванадий. Все легированные стали разделяются на 3 категории:

• низколегированные;
• среднелегированные;
• высоколегированные.

В первом случае речь идет всего о 2.5% примесей, во втором их может быть до 10%, а высоколегированные составы часто имеют 50% примесей.

Подводя итоги, отметим, что мы рассмотрели большую часть факторов, оказывающих влияние на вес швеллера. Нужно также отметить, что при взвешивании партии потребуется учитывать небольшие отклонения, вызванные различными погрешностями, о чем четко прописано в соответствующем государственном стандарте.

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

ГОСТ 8240-97 — Швеллеры стальные горячекатаные

Теоретическая масса 1 погонного метра швеллера по ГОСТ 8240-97

Сферы применения металлических швеллеров

Все перечисленные преимущества предполагают их широкое использование в разных сферах производства и строительства, в том числе и в автомобилестроении. Это необходимый компонент в изготовлении грузовых автомобилей. Именно швеллеры играют усиливающую роль у несущих конструкций.

В масштабном строительстве эти изделия незаменимы в качестве поперечных опор и перекрытий между этажами. Также профиль с п-образным сечением используется как главный материал в строительстве каркасных сооружений, монтаже пандусов. Именно стальные швеллерообразные балки выдерживают высокую поперечную или осевую нагрузку и способны в несколько раз, если сравнивать с материалом из дерева, усилить прочность перекрытия. Это особенно актуально в строительстве перекрытий с большими пролетами.

На заметку! Главное условие правильного выбора материала – это его соответствие требованиям Госстандарта, которые указаны в специальных таблицах швеллеров. Их использование значительно упростит решение поставленной задачи.
П-образный профиль используется для возведения каркасных опорных конструкций.

Кроме машиностроения и создания каркасов, швеллеры как дополнительный материал используют и в других видах транспортного производства, например, в крано- и вагоностроении, где они служат в качестве рам и каркасов. Могут быть также использованы в процессе армирования конструкций из железобетона.

Характеристики швеллера 10: размеры, вес, стоимость

Сортамент швеллера 10, как довольно популярной металлопрокатной продукции, достаточно широк. Характеристики его сортов и видов регламентирует ГОСТ №8240, разработанный еще в 1989 году. К числу свойств изделий относят параметры полок и стенки, в частности их высоту и ширину, а также в учет берутся радиусы закруглений у швеллеров с пометкой 10У.

Швеллер 10 имеет три подтипа с соответствующей маркировкой:

• У – профиль, в котором внутренние полки выполнены с уклоном;
• П – швеллер, где грани полочек имеют параллельное расположение;
• Э – экономичные изделия с параллельным размещением полок.

На заметку! Каждый тип швеллера имеет свое обозначение, например, 10П, 10У или 10Э. Соответствующие значения содержит отдельная таблица. Несмотря на одинаковые числовые данные, это разные виды продукции.

Сортамент швеллеров включает изделия различных размеров и конфигурации.

Самым используемым в различных отраслях является, благодаря своим размерам, швеллер 10П. Его широко применяют в индивидуальном строительстве для сооружения несущих конструкций. Число 10 в маркировке, собственно, и указывает на его высоту, равную 100 мм, а буква П – на тип профиля, при этом подчеркивая параллельное расположение полок.

Данная разновидность швеллера имеет следующие параметры:

• ширина равна 46 мм;
• толщина стенки – 4,5 мм;
• толщина полки – 7,6 мм;
• радиус кривизны – 7 мм;
• радиус закругления на кромке полочки – 4 мм.

Для определения веса швеллера 10 необходимо знать площадь поперечного сечения. Этот показатель соответствует 10,9 см². Швеллер данного типа производится длиной от 4 до 12 м. Более длинные изделия выполняются под заказ. Вес 1 метра швеллера 10 при показателях плотности стали 7,85 г/см³, согласно расчетам, составляет 8,59 кг. Погрешность в указанных значениях массы может составлять 3-5%. Средняя цена швеллера 10 за метр – 356 рублей.

Швеллеры изготавливают горячекатаным, холоднокатаным и способом сгибания листов металла.

Форма и размеры

Говоря про форму, нужно уточнить, что профили бывают нескольких типов, например, классические и перфорированные.

Вес моделей швеллеров

В обычном случае масса профиля рассчитывается достаточно просто, но только если его форма простая. Т.е. мы рассматриваем равнополочное изделие, внутренние грани стенок которого расположены параллельно друг другу. Существуют еще и неравнополочные профили, для которых вычисление массы несколько усложняется, однако самый непростой вариант – это наклонные грани внутренних стенок. Такое изделие получается очень массивным, однако это компенсируется повышенной прочностью, благодаря большому объему металла.

Вес швеллера 10 может варьироваться от 3 до 12.7 кг в зависимости от его габаритов. В данном случае такой большой разброс обеспечивается за счет различной высоты стенок. Она стартует с отметки 40 мм и может достигать 160 мм, за счет чего образуется очень глубокий профиль. Толщина тоже не остается постоянной и изменяется от 2 до 6 мм.

Если рассматривать все номера гнутого профиля, то можно сказать, что минимальной массой обладает швеллер с соотношением h:b:s 25:26:2 мм. Вес такого профиля едва превышает 1 кг. С другой стороны размерной линейки находится номер 41, который может быть представлен в виде аналогичного соотношения 410:65:6 мм и масса всего одного метра будет уже 24.38 кг.

Масса горячекатаных профилей стартует с 4.84 кг для изделия 5У, габариты которого могут быть представлены, как 50:32:4.4 мм, а длина составляет 1 м. При высоте стенки в 40 мм и наличии наклона внутренних граней получается вес  в 48.3 кг на 1 м. Это обусловлено тем, что на такой швеллер расход метала очень большой, а его размеры 400:115:8 мм.

Размеры и масса различных типов швеллера марки 16

Нормативная длина горячекатаного металлопроката, поступающего к потребителю, составляет 2-12 м, гнутого – 3-12 м. Гнутые профильные изделия могут изготавливаться способом непрерывной или поштучной гибки. В первом случае полосу гнут, а затем разрезают на требуемые отрезки. Во втором – полосовую заготовку режут на мерные части, а затем осуществляют гибку.

Масса швеллера №16, представленная в нормативной документации, является примерной величиной, которая может несколько отличаться от фактической. Независимо от марки стали, из которой изготавливается металлоизделие, в расчетах для таблиц применяется средняя плотность стали, равная 7850 кг/м3.

Таблица размеров и весов 1 м равнополочного горячекатаного и гнутого швеллера №16

Типы профиля

По точности изготовления (прокатке) различают профили:

• повышенной точности с литерой А;
• повышенной точности, литера Б;
• обычной точности с литерой В.

По способу изготовления:

• горячекатаные;
• холоднокатаные, гнутые.

По размеру полок:

• равнополочные;
• с полками неравного размера.

По исполнению:

• обычные (сплошное);
• перфорированные (облегченные) (они же перфошвеллеры).

По материалу:

• стальные;
• алюминиевые.

Параметры производимых в стране стальных швеллеров регламентируются следующими ГОСТами:

• горячекатаные равнополочные – 8240-97;
• гнутые равнополочные – 8278-83,
• гнутые неравнополочные – 8281-80.

Эти стандарты нормируют параметры проката и допустимые отклонения от них, а значит, и весовые характеристики. Так, например, горячекатаные равнополочные профили до 16 номера  должны иметь отклонения массы в пределах ±3%.

Стоит заметить, что параметры (в том числе и весовые) металлического профиля, изготовленного в Китае, могут варьироваться даже в пределах одной заготовки. Это стоит учитывать при покупке такого проката.

По выпуску:

• «C» – специальные швеллеры, выпущенные на заказ, параметры которых не соответствуют государственному стандарту (рис. 1, 2);
• «Л» – легкие экземпляры с параллельно расположенными гранями полок, не рассчитаны на большую нагрузку, а используются для армирующих поясов зданий (рис. 2);
• «Э» – экономичные профили с параллельно расположенными гранями полок, их полки тоньше стандартных (рис. 2);
• «П» – стандартные  с  параллельно расположенными гранями полок (рис. 2);
• «У» – стандартные с наклонными полками (уклоном внутренних граней) (рис. 1).

Что такое номер швеллера

Если мы рассматриваем стандартную заготовку П-образной формы, то указывается ее высота, выраженная в сантиметрах. Например, швеллер 20 (или номер 20) имеет ширину 200 мм (20 см). Для обозначения уклона полок или серии в маркировке указывается соответствующая буква (см. таблицы 1, 2, 3, 4).  Вес швеллера 16 и 16а различается из-за отличающихся представленных  толщин полок профиля.

Профиль выпускается длиной 4-12 метров. Большинство производителей выпускает мерный швеллер длиной 6 или 12 м. Таким образом, если вам нужна заготовка определенной длины, скажем 5,8 метров, то приобрести заготовку длинного размера будет затруднительно. Изготавливаются  металлические профили и заказной (немерной) длины (например, 18 м) и желаемых заказчиков параметров.

Формула расчета веса швеллера

Расчет производится по формуле: M = ρ *L*s (2*b+h-2*t);

• где ρ – плотность материала;
• b – ширина полки;
• t – средняя толщина полки;
• s – толщина стенки;
• h – высота балки.

Теоретическая масса швеллера ГОСТ 8240-97

Описание

Стальные профили сложной формы производятся путем горячего проката, а также с помощью профилегибочного оборудования из листовой стали. Исходным материалом для изготовления служат конструкционные легированные марки стали.

Гнутый швеллер ГОСТ 27772 изготавливается из рулонной стали, нарезанной на штрипсы. В зависимости от технологических особенностей конкретного производства гнутый металлопрофиль изготавливается:

• Непрерывным способом. Сформированное длинномерное изделие делится на отрезки станком.
• Поштучным профилированием. Вначале выполняется нарезка заготовок, которые впоследствии отправляются на гибку.

Производство горячекатаного швеллера регламентируется ГОСТ 8240-97. Технологический процесс состоит из нескольких последовательных операций. Прямоугольные заготовки разогревают до необходимой температуры и пропускают через прокатный стан. Вращающиеся валки формируют изделие с заданными геометрическими параметрами.

Расчет веса

Строго говоря, вес и масса – это различные физические понятия. Так, вес – это сила, с которой тело действует на подвес, опору. А масса уже характеризует инертность тела. В нашем случае эти понятия совпадают.

Считается, что он изготовлен из условной горячекатаной стали, плотность которой 7,85 единиц. Так как при производстве металлических профилей используются различные сплавы, то их практический вес может отличаться от нормируемого табличного значения. Например, вес швеллера 12 мм, представленного на рынке металлопроката, может меняться от 3,80 кг/1 м до 14,5 кг/1 м.

Таблица 1. Параметры швеллеров  с 10 по 16  с  параллельными полками*

Вес номеров 18 и выше см. в полной версии соответствующего государственного стандарта

Таблица 2. Параметры швеллеров с 10 по 16  стандартных с уклоном внутренних граней

Из анализа таблиц 1 и 2 становится ясно, что наклон полок не влияет на вес профиля.

Таблица 3. Параметры специальных швеллеров с 14 по 16

Таблица 4. Параметры экономичных швеллеров с 10 по 16 с параллельными гранями полок

Для удобства расчета массы выпускаемого в нашей стране металлопроката на сайтах, посвященных металлоконструкциям, существуют калькуляторы расчета параметров. Они производят расчет по тем же таблицам удельной массы. Введя в него общую длину (рубрика швеллер) требуемого профиля, вы получаете его суммарный вес.

Веса других видов швеллеров

Условная плотность металла алюминиевого проката составляет 2,7 единицы, конструктивные характеристики таких профилей значительно ниже, чем у металлического аналога. Поэтому и применяется такой металлопрокат гораздо реже. Что же касается весовых характеристик, то сравним два близких между собой экземпляра. Так, вес швеллера 10  горячекатаного 100х46х4,5х7,6 равняется 8,59 кг/погонный метр (1 метр профиля), а алюминиевый гнутый аналог 100х45х6,0х6,0 имеет вес всего 2,884 кг/погонный метр  (1 метр профиля).

Гнутый перфорированный швеллер выгибается из металла толщиной 2 мм. Для его облегчения  в нем имеется перфорация (удаление лишнего металла) заданного размера и частоты. Сравнивать по весу 1 метра такого профиля с горячекатаным будет не совсем корректно. Да и назначение его совсем другое. Он не используется как часть несущей конструкции здания, а служит для прокладки различных коммуникаций.

Применение весовых таблиц швеллера также имеет обратную силу. Так, зная теоретический вес 1 м металлопроката (скажем вес швеллера 14) можно проверить качество материала выпускаемых металлических профилей того или иного производителя.

Таблица веса и размеров швеллеров

В таблицах используются следующие обозначения: h — высота швеллера, b – ширина полки, s – толщина стенки, t – толщина полки.

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.