Швеллер. сортаменты, таблицы и размеры всех швеллеров
Содержание:
- Таблицы размеров швеллеров в соответствии с ГОСТом
- Что такое швеллер: фото + описание и классификация изделия
- Производители
- Что такое швеллер: особенности и преимущества изделия
- Швеллер: размеры, влияющие на сферу применения
- Объяснение, что такое швеллер в строительстве + алгоритм расчета нагрузки
- Сортамент швеллера № 16 и стандарты, по которым его производят
- Характеристики швеллера 10: размеры, вес, стоимость
- Двутавр или швеллер?
- Методика расчета швеллера на изгиб
- Маркировка и виды
- Сферы применения металлических швеллеров
- Классы Э и Л
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
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:
Производители
Швеллеры являются довольно востребованной продукцией, поэтому изготавливаются отечественными и западными компаниями. Учитывая, что производители применяют идентичные технологии, рассматривать продукцию западных компаний не имеет смысла: при аналогичном качестве, изделия отличаются более высокой стоимостью.
Среди отечественных производителей, можно обратить внимание на продукцию таких предприятий:
-
ООО «Гурьевский металлургический завод». Компания расположена в Кемеровской области и по праву считается одним из старейших заводов Сибири. История предприятия началась в 1816 году, в настоящее время функционирует сталеплавильный цех, сорто – и шаропрокатная линии.
-
ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат». Это легендарная «Магнитка» выдавшая первый металл в 1932 году. Сейчас компания является объединением из десятка сталелитейных предприятий. Нужно отметить, что ММК является лидером по производству металлопроката в российском регионе.
-
ОАО «Чусовской металлургический завод». Предприятие расположено на Урале, основано князем Голицыным в 1879 году. Сейчас завод специализируется на производстве горячекатаного швеллера и другой продукции металлопроката.
Что такое швеллер: особенности и преимущества изделия
Швеллер – это металлопрокатный профиль с П-образным поперечным сечением. Производят его из нескольких видов стали, включая нержавейку. Именно поэтому характеристики сортамента швеллеров включают не только массу, размер, но и материал, а также технологию производства. Их изготавливают холоднокатаным или горячекатаным способом.
Гарантией качества швеллера служит его соответствие подходящему ГОСТу.
П-образные профили имеют конструктивные особенности. Большинство видов швеллеров с параллельными гранями полок, но существуют и такие, где грани не имеют параллельного расположения по отношению друг к другу, а выполнены с определенным наклоном. Главная особенность сортамента П-образных профилей заключается в высокой жесткости при небольшом весе, что обуславливает широкое применение материала в строительстве конструкций с высокой нагрузкой.
Благодаря главному качеству швеллеры имеют ряд преимуществ, среди которых:
- высокая степень прочности;
- отличная устойчивость к нагрузкам, действующим на изгиб;
- возможность противостоять нагрузкам разного направления, таких как сжатие или разрыв;
- противостояние ударным нагрузкам, которые могут привести к повреждениям готового сооружения механического характера.
У качественных швеллеров из высокопрочной стали, произведенных согласно требованиям ГОСТа, фактически отсутствуют слабые стороны, способные спровоцировать разрушения разного вида и характера.
Швеллер выполненный согласно всем стандартам отличается высокой прочностью и надежностью.
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.
Объяснение, что такое швеллер в строительстве + алгоритм расчета нагрузки
Алгоритм просчета давления на швеллер:
- Выяснить 100% давление, что действует на балку.
- Перемножаем полученное значение с нормативным коэффициентом надежности.
- Множим полученное значение на шаг швеллеров.
- Рассчитываем пиковый момент изгиба.
- Вычисляем необходимый момент сопротивления балки через момент сопротивления, помноженный на коэффициент по условиях работы и деленный на значение деформации пластического типа.
Вся требуемая информация берется из маркировки и ГОСТа по швеллеру. Расчеты можно проводить как вручную, так и посредством онлайн-калькуляторов. Второй способ для рядовых граждан, желающих выбрать швеллер для бытовых нужд, в приоритете.
Классификация швеллеров по виду нагрузки
А | Равномерное распределение нагрузки. Конструкционные особенности – балки с заделками. Производство происходит посредством сварки. Примером таких конструкций служат козырьки подъездов и тому подобное. | |
Б | Однопролетные балки с равномерной нагрузкой. Прием используется при перекрытии площадей между этажами. | |
С | Балки с упором на шарнире. Распределение нагрузки происходит благодаря двум опорам с консолью. В строительстве используются при выведении балконных конструкций за пределы наружной стены. | |
D | Перемычки с парным упором балок. Сила распределяется между двумя точками. | |
E | Однопролетные балки, с шарнирным упором. Сосредоточенность силы идет только на одну точку. | |
F | Балки консольного типа с одной сосредоточенной силой. |
Теперь коснемся классификации швеллеров в строительстве по размерам. Наибольшим спросом пользуются элементы с номерными знаками от 7 до 21. Параметры геометрии относятся к «П» категории и «У» серии для всех размеров. Отличительные черты состоят в радиусах закругления и углах по наклону полок.
Какие швеллеры самые востребованные:
- Ш-8. Используется строителями для укрепления конструкций внутри помещений. Широко распространен в быту и легком производстве. Благодаря основе из углеродистой стали полуспокойного/спокойного типа, элементы обеспечиваются прекрасными показателями свариваемости;
- Ш-10. Применим в промышленности, а именно автомобиле- или станкостроение. Мостовые конструкции, стены и несущие опоры в производственных сооружениях также не обходятся без швеллера-10;
- Ш-12. Похож на Ш-8, но благодаря увеличенным показателям прочности, его использование дает возможность получать крепкие остовы, без использования тяжелых несущих элементов;
- Ш-14. Применим при армировании несущих деталей, обеспечивая повышенные значения прочности конструкции в целом. Имеет один из наибольших уровней спроса среди рассматриваемых типов швеллеров;
- Ш-20. Назначение – несущие элементы для конструкций с высокими статическими/динамическими нагрузками. Используется в возведении мостов, перекрытиях многоэтажных домов, и прочих кровельных прогонах.
В строительстве встречаются и нестандартные виды швеллеров – тот же перфорированный, позволяет скреплять детали без использования сварки
Такой подход сильно экономит временные затраты на монтаж, что важно при сооружении временных конструкций – строительные леса или те же складские полки
Косвенным применением швеллеров можно считать защиту проводов с высоким напряжением, или использования элементов в качестве направляющих грузоподъёмных устройств. Пандусы также можно конструировать на основании швеллера, что делает строительный объект незаменимым в решении массы строительных вопросов.
Из всего вышесказанного, понять, что такое швеллер, очень просто. Помимо основной задачи – укрепление конструкций, элемент широко применим в промышленном строительстве и повседневном быту, связанным с мелкими соорудительными задачами. Если у вас возникнет необходимость что-то быстро соорудить + не потерять в прочности, без швеллера в данной конструкции будет не обойтись на 100%.
Сортамент швеллера № 16 и стандарты, по которым его производят
Швеллер 16 изготавливают только по стандарту 8240. Этот ГОСТ распространяется на стальные горячекатаные швеллерные изделия специального и общего назначения, которые в зависимости от номера профиля имеют высоту в диапазоне значений 50–400 мм и ширину полок – 32–115 мм.
Остановимся на ГОСТах, которые тоже используют при изготовлении швеллеров стандарта 8240. В этих ГОСТах приведены требования к качеству изготовления металлоизделий и их технические характеристики, а именно: прочность и другие свойства, а также классификация по ним; список применяемых для производства марок сталей с указанием их химического состава; прочие параметры готового проката. В зависимости от условий использования, а также назначения металлопродукции (в данном случае – швеллера) руководствуются каким-то одним из нижеприведенных стандартов:
- ГОСТ 19281-89 – распространяется на все виды металлопроката, производимые из стальных сплавов, имеющих повышенную прочность (подразумеваются низколегированные стали);
- ГОСТ 535-2005 – для изделий сортовых и фасонных как общего, так и специального назначения, сделанных из углеродистых сталей, имеющих обычное качество;
- ГОСТ Р 52927-2015 – распространяется на прокат, который производится из сплавов повышенной, высокой и нормальной прочности и предназначен для строительства причалов, понтонов, судов (речных и морских), нефтегазодобывающих платформ и прочих сварных конструкций;
- ГОСТ 27772-88 – распространяется на различные металлоизделия из углеродистых и низколегированных сплавов, предназначенные для стальных строительных конструкций, имеющих сварные и другие соединения;
- ГОСТ Р 55374-2012 – для некоторых типов горячекатаного проката, включая фасонный, предназначенных для применения в мостостроении и выполненных из легированных конструкционных сплавов.
Согласно стандарту 8240 все изделия, выпускаемые по нему, подразделяются на несколько видов. Первое, но не основное деление – по форме полок. Последние у швеллера могут быть:
- С наклонную гранью на внутренней стороне швеллера.
- С параллельными гранями.
Швеллер с наклонной гранью
Основное деление – по форме и геометрическим размерам поперечного сечения – на серии горячекатаных швеллерных профилей:
- У – изделия с полками 1 вида;
- П – швеллеры с полками 2 вида;
- Э – экономичные профили с полками 2 вида;
- Л – швеллеры легкой серии, имеющие полки 2 вида;
- С – специальные профили с полками 1 вида.
Кроме того, швеллер 16, как и ряд других изделий (иных типоразмеров) стандарта 8240, в сериях У, П и С представлен не одним, а несколькими видами. Имеется в виду, что есть профили основного типоразмера и дополнительных. Последние из этой же серии, с такой же высотой стенки и обозначаются так же. Но они отличаются от основного типоразмера большей массивностью. То есть у них толще стенки, шире полки и могут быть больше радиусы закругления на кромках последних. Швеллеры этих дополнительных типоразмеров относятся к усиленным. К их маркировке добавляются буквенные индексы: «а» – для первого дополнительного типоразмера и «б» – для второго, более мощного.
У швеллера № 16 есть только по одному (первому) дополнительному типоразмеру в сериях У, П и С. Таким образом, в соответствии с ГОСТ 8240 сортамент этого изделия состоит из 8-ми наименований. Это профили: 16У, 16аУ, 16П, 16аП, 16Э, 16Л, 16С и 16Са.
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.
Двутавр или швеллер?
Выбор в пользу того или иного металлопроката основывается на сфере его применения. По прочности двутавр существенно обходит швеллер. Выступающие с двух сторон полки лучше распределяют вес и способны выдержать значительные нагрузки. При сильных нагрузках на швеллер возникают силы, которые его стремятся скрутить. Чего при использовании двутавра быть не может.
При сравнении этих видов металлопроката одного типоразмера, толщины стенок и размеров полок, с нагрузкой, действующей перпендикулярно их оси, то П-образный профиль окажется прочнее. Это обусловлено его формой. Расположенные в одну сторону полки делают так, что центр тяжести выходит за его поперечное сечение и смещен в сторону торцов. В то время как у двутавра он находится ровно посередине.
Какой профиль выбрать?
Все зависит от конструкции, в которой будет использоваться изделие. Двутавры часто используются в качестве несущих конструкций. В то время как швеллеры более универсальны. Что делает их сферу использования более широкой. Их, в отличие от двутавров можно использовать в качестве элементов автомобилей или морских судов.
Швеллеры, благодаря выступающим только с одной стороны полкам, можно использовать в различных строительных конструкциях. По сути, в некоторых конструкциях они могут даже использоваться как альтернатива двутаврам. Тогда как обратная замена не всегда целесообразна. Особенно, в легких конструкциях.
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:
Wн = M х 1000 / Ry, где
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 |
Маркировка и виды
По способу производства швеллеры можно разделить на две большие группы:
- Горячекатаные (производится с помощью технологии горячего катания, изготавливаются по ГОСТу 19425-74).
- Гнутый (производится с помощью технологии холодного катания).
Эти два вида швеллеров имеют различные эксплуатационные характеристики и сферу использования. Визуально отличить один вид от другого можно с помощью различий их углов. У гнутого швеллера они закруглены.
Кроме такого, все швеллеры делятся по размерам, регламентируемых нормативными документами. При этом существует три категории точности их изготовления:
- «А» — высокоточная.
- «Б» — повышенная.
- «В» — обычная.
Швеллеры могут иметь различный размер. Выбор этого изделия для той или иной конструкции определяется его расстоянием от одной полки до другой. По ГОСТу оно может быть 32–115 мм. Это расстояние обозначается в номенклатурных документах цифрой. Которая стоит сразу после обозначения элемента. И также разделяются эти изделия по длине. Она обычно варьируется в диапазон 4–12 метров. Высота полок швеллера может быть от 5 до 40 см.
В зависимости от прокатки горячекатаные швеллеры делятся на серии:
- «П» — полки располагаются параллельно друг другу.
- «У» — полки с уклоном.
- «Л» — полки располагаются параллельно, но изделие относится к легкой серии.
- «С» — специальная разновидность этого изделия.
Самыми популярными видами изделий такого типа являются:
- Тип 10. Имеющее широкую сферу применение изделие, которое отличается высокими механическими качествами и характеристиками. Используется в строительстве крупных промышленных объектов.
- Тип 14. Самый популярный тип швеллера, используемого в строительстве. Используется там, где нужно совершить тяжелое армирование несущих элементов зданий и конструкций. Обладает высокими эксплуатационными характеристиками и повышенной точностью.
- Тип 16. Используется в строительстве промышленных объектов. Обладает высокой прочностью и способен справиться с серьезными нагрузками.
- Тип 20. Используется в сложных конструкциях. Там, где необходимы высокая прочность и надежность изделия. Усиливает опоры мостов и используется для усиления перекрытий в многоэтажных домах.
Преимущества горячекатаного швеллера
Главным преимуществом этого изделия является его форма. Благодаря ей он и используется там, где нужны высокие показатели жесткости. Преимущества этого вида металлопроката:
- Возможность выдержать большие силовые нагрузки.
- Устойчивость к деформации.
- Устойчивость к механическим повреждениям.
Но это металлическое изделие имеет еще одно преимущество – швеллер устойчив к коррозии.
Преимущества гнутого швеллера
Производства этого вида металлопроката происходит на специальном профилегибочном станке. Парные прессующие валы с двух сторон действуют на заготовку из листового металла, придавая ей П-образную форму. С помощью современного оборудования этот процесс происходит в автоматическом режиме и имеет целый ряд преимуществ: скорость, возможность создания профиля любой формы и т. п.
В отличие от горячекатаного швеллера его гнутая разновидность обладает низким весом. Что позволяет использовать такой вид швеллера в облегченных металлоконструкциях. Низкая масса этого изделия сокращает время на его монтаж и уменьшает трудоемкость этого процесса.
Гнутый профиль используется:
- В строительстве зданий.
- При реконструкции построек.
- Вовремя проведения капитального ремонта.
Облегченные версии гнутого профиля можно использовать для сборки каркаса теплиц и возведения временных сооружений. Сферой использования этого изделия является не только строительство, но и вагоностроение, станкостроение, судостроение, автомобилестроение и т. п. С его помощью можно изготовить изделия, обладающие высоким сопротивлением нагрузкам, но обладающих небольшим весом.
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.
Классы Э и Л
Экономичная и легкая серии фасонного металлопроката отличаются толщиной стенок: она меньше стандартной. В марке 16п параметр составляет (в мм):
Экономичные — 4,7 (стенка) и 8,4 (каждая полка);
Легкие — 3,4 (стенка) и 5,3 (каждая полка).
Именно от этой характеристики зависят: масса одного метра и общий вес балки, количество в одной тонне, цена розничная и оптовая. Соответственно, изменяются физические характеристики: сопротивление при нагрузке, прочность, жесткость. От этих параметров зависит область применения балок, их долговечность, надежность, и, значит, качество строительства.