Подробно о размерах, весе и характеристиках стального гнутого швеллера 100х50х4

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

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 14 – как отличить от других швеллеров и все его характеристики
• 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

Сопротивление изгибу

Если взять одинаковые характеристики двух профилей (материал, длина, толщина) и одинаковые условия применения (способ крепления, длина прогона, нагрузка), то соревнование выиграет балка.

Примерное сравнение близких по размерам двутавров и швеллеров

Оптовые базы измеряют стоимость проката в тоннах. Отметим, что из-за меньшей удельной массы одна тонна швеллера будет включать в себя больше погонных метров.

Цена профилей для промышленного использования зависит от материала и способа изготовления. Если прокат приобретается на рынке «на глазок», то цена погонного метра простого швеллера будет однозначно меньше цены балки такого же сечения.

Таким образом, определять, какой именно профиль применяется в той или иной ситуации, следует исходя из вышеперечисленных факторов. Если от конструкции требуется многолетняя надежная служба, то лучше заказать расчеты и подбор металлопроката у специалистов.

9 Механические характеристики изделий 100x50x4

У гнутых швеллеров механические характеристики зависят от марки используемой при их изготовлении стали и соответствуют всем ее прочностным и иным свойствам. По нижеприведенным таблицам из соответствующих стандартов можно быстро выяснить значения механических параметров швеллеров, произведенных из всех перечисленных выше марок металла.

Для профилей 100x50x4 из углеродистых сплавов ГОСТ 16523 сперва по Табл. 1 надо выяснить класс прочности использованного при их производстве металла. Затем по Табл. 2, 3 и 4 определяем механические характеристики, соответствующие данному классу прочности.

Для профилей 100x50x4 из низколегированных сплавов стандартов 19281 и 17066 класс прочности стали выясняем по Табл. 5. Затем отыскиваем его механические свойства в Табл. 6.

Таблица 1. Классы прочности используемых марок углеродистых сталей

Группа прочности	Марка стали
К260В К270В К310В К330В К350В К390В	08кп 08пс, 08, 10кп, 10пс, 10 15кп, 15пс 15, 20кп 20пс, 20 25, 30
ОК360В ОК370В ОК400В	Ст3 (всех степеней раскисления) Ст3пс, Ст3сп Ст4 (всех степеней раскисления)

Таблица 2. Механические свойства углеродистых сталей по классам прочности

Группа прочности	Временное сопротивление sв, Н/мм2 (кгс/мм2)	Относительное удлинение d4, %, не менее	Изгиб до параллельности сторон (а — толщина образца, d — диаметр оправки)
Горячекатаный прокат	Холоднокатаный прокат
К260В	260-380 (27-39)	28	29	d = a
К270В	270-410 (28-42)	26	28
ОК300В	300-480 (31-49)	23	26
К310В	310-440 (32-45)	25	27
К330В	330-460 (34-47)	24	25
К350В	350-500 (36-51)	23	24
ОК360В	360-530 (37-54)	22	24	d = 2a
ОК370В	370-530 (38-54)	22	24
К390В	390-590 (40-60)	20	21
ОК400В	400-680 (41-69)	19	21	—

Таблица 3. Твердость углеродистой качественной конструкционной стали по классам прочности

Группа прочности	Твердость HRB, не более
К260В К270В К310В К330В К350В	60 65 70 73 77

Таблица 4. Предел текучести углеродистой стали обычного качества по классам прочности

Группа прочности	Предел текучести, Н/мм2 (кгс/мм2), не менее
ОК360В ОК370В ОК400В	215 (22) 235 (24) 255 (26)

Таблица 5. Классы прочности используемых марок низколегированных сталей

Класс прочности	Марки стали, обеспечивающие данный класс прочности	Марки, обеспечивающий данный класс прочности при упрочняющей обработке
295	09Г2	Ст3сп*
315	12ГС	Ст3сп*
325	16ГС	Ст3сп*
345	09Г2С, 17ГС, 10ХНДП, 10Г2С1, 14ХГС	Ст3сп*
355	10Г2С1	—
375	15ГФ, 10Г2Б	—
390	12Г2Б	—
440	16Г2АФ, 18Г2АФпС	—

* Регламентируемая или контролируемая прокатка или ускоренное охлаждение.

Таблица 6. Механические свойства швеллеров из низколегированных сталей по классам прочности

Как выбрать швеллер по маркировке

В маркировки швеллера отражены важнейшие показатели формы и особенностей конструкции. Главным является номер – это цифра, которая идет первой – она отражает внешний размер перекладины между полками.

Следующая за ней отражает характер формы профиля:

• П – равнополочный швеллер;
• У – уклон полки, иногда с обозначением величины;
• С или СБ – специальные серии, разработанные для особых отраслей;
• Э – экономичная серия;
• Л – легкая, облегченная конструкция.
• Ш – перфорированный, на полках которого созданы специальные отверстия, делающие его более легким, без потери несущей способности.

В маркировку швеллера включаются помимо специальных обозначений его параметров, номер ГОСТа, которому соответствует изделие, и марка стали с указанием регулирующего его нормативного документа. В нормативных документах можно посмотреть основные характеристики предлагаемого материала и показатели, на основании которых производятся расчеты. Выбор типа и параметров швеллера для конструкций требует профессионального подхода, поскольку от него зависит прочность и долговечность конструкции.

Горячекатаный стальной швеллер: нормативы, сортамент, характеристики

Сортамент этой продукции определяется ГОСТом 8240-89. Размер профиля характеризуется номером, который равен (примерно) высоте стенки, взятой в сантиметрах. В соответствии со стандартом выпускают продукцию:

• С уклоном внутренних граней полок. В маркировке после номера присутствует буква «У». Норматив предусматривает производство изделий с высотой стенки 50-400 мм, шириной полки 32-115 мм, толщиной стенки 4,4-8,0 мм, толщиной полки 7,0-13,5 мм. Если в обозначении между номером профиля и буквой «У» присутствует буква «а», это означает, что изделие имеет увеличенную ширину и толщину полок. Основная область применения этого вида швеллера – строительство. Благодаря некоторому утолщению во внутренних углах, профиль обладает повышенными прочностными характеристиками. Такая металлопродукция используется в каркасном строительстве, для устройства перекрытий, сооружения ферм, лестниц, малых архитектурных форм, металлических конструкций различного назначения.
• С параллельными внутренними гранями полок. В маркировке после номера указывается буква «П». Индекс «а» свидетельствует о наличии усиленных полок. В соответствии с нормативом, высота стенки изделий находится в диапазоне 50-400 мм, ширина полки – 32-115 мм, толщина стенки – 4,4-8,0 мм, толщина полки – 7,0-13,5 мм. Этот тип швеллера имеет сферы использования, схожие с изделиями с уклоном внутренних граней полок. Профиль с параллельными внутренними гранями эффективен в тех случаях, когда сопряжение с другими частями конструкции происходит по внутренней поверхности изделия.

Таблица геометрических характеристик горячекатаного швеллера

Номер швеллера	Высота профиля, см	Ширина полки, мм	Толщина стенки, мм	Толщина полки, мм	Масса 1 м, кг
С уклоном внутренних граней полок
5У	5	32	4,4	7,0	4,84
6,5У	6,5	36	4,4	7,2	5,9
8У	8	40	4,5	7,4	7,05
10У	10	46	4,5	7,6	8,59
12У	12	52	4,8	7,8	10,4
14У	14	58	4,9	8,1	12,3
16У	16	64	5,0	8,4	14,2
16аУ	16	68	5,0	9,0	15,3
18У	18	70	5,1	8,7	16,3
18аУ	18	74	5,1	9,3	17,4
20У	20	76	5,2	9,0	18,4
22У	22	82	5,4	9,5	21,0
24У	24	90	5,6	10,0	24,0
27У	27	95	6,0	10,5	27,7
30У	30	100	6,5	11,0	31,8
33У	33	105	7,0	11,7	36,5
36У	36	110	7,5	12,6	41,9
40У	40	115	8,0	13,5	48,3
С параллельными гранями полок
5П	5	32	4,4	7,0	4,84
6,5П	6,5	36	4,4	7,2	5,9
8П	8	40	4,5	7,4	7,5
10П	10	46	4,5	7,6	8,59
12П	12	52	4,8	7,8	10,4
14П	14	58	4,9	8,1	12,3
16П	16	64	5,0	8,4	14,2
16аП	16	68	5,0	9,0	15,3
18П	18	70	5,1	8,7	16,3
18аП	18	74	5,1	9,3	17,4
20П	20	76	5,2	9,0	18,4
22П	22	82	5,4	9,5	21,0
24П	24	90	5,6	10,0	24,0
27П	27	95	6,0	10,5	27,7
30П	30	100	6,5	11,0	31,8
33П	33	105	7,0	11,7	36,5
36П	36	110	7,5	12,6	41,9
40П	40	115	8,0	13,5	48,3

Расчет табличного веса швеллера осуществляется с использованием среднего значения плотности различных марок стали – 7,85 г/см3.

2 По каким ГОСТам и из какого металла изготавливают

Швеллер, обозначаемый 100x50x3, как и все остальные гнутые стальные профили различных форм изготавливается в соответствии с техническими требованиями, указанными в ГОСТ 11474-76. Сортамент гнутых швеллеров, удельный вес всех типоразмеров, размерные характеристики и допуски к ним приведены в ГОСТ 8278-83. В обоих стандартах указано, что эти изделия изготавливают из холоднокатаной, а также горячекатаной стали трех видов:

• углеродистой обычного качества;
• качественной конструкционной углеродистой;
• низколегированной.

Швеллер 100x50x3

ГОСТы, в которых подробно описаны марки этих сплавов, перечислены в технических требованиях стандарта 11474-76 к изготовлению гнутых профилей. Что касается именно швеллера с размерами 100x50x3, то его производят из сталей ГОСТов: 16523-97, 17066-94 и 19281-89. В соответствии с техническими требованиями ГОСТ 11474 не все марки, описанные в этих стандартах, используются для изготовления гнутых профилей, а только имеющие временную сопротивляемость разрыву не больше 60 кгс/мм2 (588 МПа).

Из углеродистых обычного качества для производства гнутого швеллера чаще всего применяют сталь Ст3 (ГОСТ 16523) с различными степенями раскисления:

• спокойную (СП) – то есть Ст3сп;
• полуспокойную (ПС) – Ст3пс;
• кипящую (КП) – Ст3кп.

Гораздо реже используют Ст4, тоже с различными степенями раскисления.

Качественную конструкционную углеродистую сталь по сравнению с двумя другими видами металлов используют для изготовления гнутых профилей гораздо реже. Согласно ГОСТ 16523 это следующие марки: 08, 08кп, 08пс, 10, 10пс, 10кп, 15, 15пс, 15кп, 20, 20пс, 20кп, 25 и 30.

Применение

Гнутые швеллеры востребованы во многих отраслях, но наиболее часто эту категорию металлопроката применяют в строительстве при выполнении следующих задач:

• Строительство металлоконструкций различного типа и назначения.
• Реконструкция зданий и выполнение строительно-ремонтных работ, включая проведение капитальных ремонтов. Благодаря малому весу изделия особо востребованы при реконструкции зданий старого фонда, поскольку позволяют снизить нагрузку на фундамент.
• Обустройство каркасов стен сооружений и их фасадов.
• Выполнение кровельных работ.
• Создание обрешеток для последующего крепления определенных разновидностей облицовочных материалов.
• Обустройство перегородок, колонн, связей.
• При прокладке различных коммуникаций, создании ложбин для воды и прочих типах работ.
• Усиление и армирование различных конструкций.

Стоит отметить, что гнутые профили, ввиду меньшей прочности в сравнении с обычными горячекатаными швеллерами, редко применяются при обустройстве несущих конструкций, где предполагается высокий уровень нагрузки.

Помимо использования в различных строительных процессах, гнутые швеллеры востребованы и для других целей:

• Монтаж каркасов теплиц и прочих групп объектов.
• Создание разнообразных рамных конструкций для оформления рекламных щитов, изготовление навесов, прицепов, кузовных элементов и прочего.
• Изготовление стеллажей и складского оборудования.
• Производство нестандартного оборудования.
• Различные отрасли производства: вагоностроение, станкостроение, автомобиле- и судостроение.

Благодаря сбалансированной симметрии для выполнения различных задач чаще всего используются равнополочные изделия, которые просты в монтаже и отличаются более высокой прочностью.

Масса изделий

Показатель основывается на нескольких параметрах:

• длине;
• ширине;
• используемом материале;
• толщине поперечной балки и параллельно расположенных полок.

Деталь 12П, сделанная из алюминиевого сплава и стали, может иметь разные весовые категории при одинаковых внешних показателях. Также есть разнополочная продукция, когда боковые грани имеют разную высоту. Конечно, можно вычислить вес таких изделий, но только по специфическим формулам.

Стандартные металлические балки весят 4,8-48,3 кг. По современному ГОСТу, евростандартам возможно отклонение 6,5% для каждой штуки, если разница в массе всей партии составляет не более 4%.

Горячекатаный швеллер 12: сортамент, характеристики

При производстве этого вида фасонного проката применяются:

• сталь углеродистая обыкновенного качества (ст3 сп/пс) – для конструкций, эксплуатируемых при умеренных нагрузках и нормальных погодных условиях;
• низколегированная сталь (09Г2С) – для металлоконструкций, предназначенных для эксплуатации при низких температурах и повышенных нагрузках.

Размеры горячекатаного швеллера регламентируются ГОСТом 8240-97, в соответствии с которым выпускается профиль с внутренними гранями полок, расположенным под уклоном 4-10%, и с параллельными внутренними гранями полок серий «П», «Э», «Л». Диапазон углов уклона внутренних граней может быть ужесточен по требованию заказчика.

Таблица размеров и массы швеллера 12

Тип швеллера 12	Высота стенки, см	Ширина полки, мм	Толщина стенки, мм	Толщина полки, мм	Вес 1 м швеллера 12, кг
С уклоном внутренних граней полок (У)	12	52	4,8	7,8	10,4
С параллельными внутренними гранями полок (П)	12	52	4,8	7,8	10,4
Экономичный, с параллельными гранями полок (Э)	12	52	4,5	7,8	10,24
Легкий, с параллельными гранями полок (Э)	12	30	3,0	4,8	5,02

Профильные изделия экономичной серии имеют более тонкую стенку, легкой серии – меньшие ширину и толщину полки, толщину стенки, по сравнению с изделиями серии «П». Стандартная длина хлыстов, поступающих к потребителю, – 2-12 погонных метров, по согласованию с заказчиком она может быть увеличена. При расчетах, сколько весит швеллер, используют усредненную плотность стали 7,85 кг/дм3.

Горячекатаный швеллер с высотой стенки 120 мм способен выдерживать достаточно высокие нагрузки на изгиб и прогиб. Этот профиль используется в несущих конструкциях в качестве основного несущего или дополнительного усиливающего элемента. Области его применения: каркасное строительство, изготовление каркаса под отделочные материалы (устройство вентилируемых фасадов), усиление фундаментов, устройство ограждений и лестниц, изготовление нестандартного производственного оборудования, машиностроение.

Расчет нагрузки на швеллер (расчет на прочность)

Зачастую швеллер применяется для изготовления металлоконструкций (крановых мостов, ферм, лестниц, цеховых пролетов и пр.), при монтаже быстровозводимых зданий и сооружений, каркасов гаражей, стеллажей складских помещений, перекрытий, оснований крыш, армирования и усиления узлов. Основное достоинство этого проката – высокая несущая способность, которая имеет место благодаря форме его сечения (П-образное), при относительно малой металлоемкости. Методика расчета размера швеллера, таблица моментов сопротивления швеллера по ГОСТ — смотрите здесь.

П-образный профиль, как горячекатаный, так и гнутый в металлоконструкциях чаще всего работает либо просто на изгиб, либо на изгиб + растяжение/сжатие. Расчет швеллера на прогиб (на прочность) – является обязательным при проектировании изделия, в состав которого входит данный профиль. Он может быть проверочным и проектировочным. Рассмотрим на примере расчет распределенной нагрузки на швеллер, который имеет шарнирное закрепление.

Пусть имеется швеллер 10П, изготовленный из стали 09Г2С. Длина балки составляет 10 метров. Для того, чтобы определить допустимое значение нагрузки на швеллер (допустимые значения), необходимы некоторые справочные данные. Возьмем их из соответствующих ГОСТов и СНиПов.

Предел текучести стали 09Г2С (или нормативное сопротивление) составляет Rун = 345 МПа. Моменты сопротивления швеллера 10П берем из ГОСТ 8240-97, и их значения относительно осей Х и Y составляют: Wx=34,9 см3, Wy=7,37 см3. Максимальный изгибающий момент возникает балке с таким типом закрепления и нагружения посередине, и определяется из выражения: М = W∙Rун.

Произведем расчет допустимого момента для двух случаев расположения швеллера: 1) стенка расположена вертикально; 2) стенка расположена горизонтально. Тогда:

• М1 = 34,9∙345=12040,5 Н∙м
• М2 = 7,37∙345=2542,65 Н∙м

Зная момент, определим допустимые значения распределенной нагрузки на швеллер. Она составит:

q1 = 8∙М1/L2 = 8∙12040,5/102 = 963,24 Н/м или 96,3 кгс/м q2 = 8∙М2/L2 = 8∙2542,65/102 = 203,4 Н/м или 20,3 кгс/м

Получив значения допустимых распределенных нагрузок на швеллер, можно сделать вывод, что при данных условиях несущая способность швеллера расположенного по вертикали примерно в пять раз больше, чем в случае его расположения по горизонтали.

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 о; 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.

4 По каким ГОСТам и из какого металла изготавливают профили 100x50x4

Их, как и все прочие стальные гнутые профили иных различных форм производят согласно техническим требованиям, регламентируемым ГОСТом 11474-76. Непосредственно на гнутые швеллеры распространяется и другой стандарт – ГОСТ 8278-83. В нем приведены сортамент этих изделий, а также удельный вес, размеры и предельные отклонения от них для всех типоразмеров.

Профили размера 100x50x4

В ГОСТах указано, что гнутый швеллер производят из стали, получаемой обоими способами прокатки (холоднокатаной и горячекатаной) и делящейся по химическому составу на три типа:

• углеродистые, имеющие обычное качество;
• углеродистые качественные конструкционные;
• низколегированные.

Стандарты, в которых во всех подробностях описаны марки и свойства этих сплавов, указаны в технических требованиях ГОСТа 11474. Что касается гнутого швеллера 100x50x4, то для его изготовления используют стали таких ГОСТов, как: 19281-89, 17066-94 и 16523-97. В то же время согласно техническим требованиям стандарта 11474 далеко не все марки, приведенные в этих ГОСТах, должны применяться при производстве гнутых профилей. Производителей обязывают использовать только те стали, у которых сопротивляемость разрыву (временная) не превышает 60 кгс/мм2 (или в единицах Международной системы (СИ) 588 МПа). Конкретные марки каждого из указанных выше трех типов приведены ниже.

Углеродистые стали, имеющие обычное качество производят по ГОСТ 16523. Для изготовления гнутых швеллерных изделий чаще всего используют марку Ст3 всех степеней раскисления. То есть:

• спокойную (СП) – соответствует марке Ст3сп;
• кипящую (КП) – обозначается Ст3кп;
• полуспокойную (ПС) – ее знают как Ст3пс.

Еще используют и тоже всех степеней раскисления Ст4, но гораздо реже, чем Ст3.

Углеродистые качественные конструкционные стали тоже изготовляют согласно ГОСТ 16523. Для производства гнутых профилей используют почти все марки этого вида стали, а именно: 08кп, 08, 08пс, 10пс, 10, 10кп, 15пс, 15, 15кп, 20пс, 20кп, 20, 25 и 30.

И третий вид – низколегированные стали. Их производят по ГОСТ 19281 и 17066. Чаще всего можно встретить гнутые профили из марок 09Г2 и 09Г2С этого вида сталей. Помимо этих двух сплавов также для изготовления металлопроката методом гибки используют следующие: 09Г2СД, 10Г2С1Д, 10Г2С1, 10Г2Б, 10ХСНД, 10ХНДП, 12Г2Б, 12ГС, 14Г2, 14Г2АФ, 14ХГС, 15ГФ, 15Г2СФ, 15ХСНД, 15Г2АФДпс, 16Г2АФ, 16ГС, 17Г1С, 17ГС, 18Г2АФпс.

5 Вес, размеры и основные параметры поперечного сечения

Все эти характеристики приведены в стандарте 8278. Согласно своему обозначению швеллерное изделие 100x50x4 является равноплечим (равнополочным) – обе полки у него имеют ширину 50 мм. Толщина изделия 4 мм, а высота (ширина основной стенки) – 100 мм. По точности профилирования выпускают следующие виды гнутого швеллера:

• высокой точности – обозначается буквенным индексом А;
• повышенной – обозначается Б;
• обычной – В.

Швеллерные изделия класса А и Б соответствуют всем требованиям металлопродукции самой высокой категории качества.

Профили гнутого швеллера

Как уже отмечалось выше, гнутые профили изготавливают из разных сталей. В зависимости от используемой марки швеллер производят с одним из двух нормируемых ГОСТ 8278 радиусов закругления места сгиба между основной стенкой и полками.

Если для изготовления берется углеродистая кипящая либо полуспокойная сталь (конструкционная качественная или обычного качества), то радиус должен быть не больше 6 мм. В случае использования спокойной углеродистой либо низколегированной – не более 10 мм. То есть фактически приходится иметь дело с гнутыми швеллерами двух видов, деление на которые произведено по типу стали и соответствующему радиусу закругления.

В результате столь незначительной разницы между радиусами у первого и второго видов профилей несколько отличаются и площади их поперечного сечения, следствием чего стало небольшое несовпадение и ряда других характеристик. К важным для любого потребителя можно отнести только одну – массу 1 м (удельный вес) гнутого швеллера. Отличие по этому параметру между изделиями первого и второго вида хотя и незначительное, но есть. Также у них есть небольшое несовпадение и по следующим характеристикам, которые используются при различных конструкторских и инженерных расчетах: моментам сопротивления и инерции, расстояниям между внешней поверхностью изделия и осями инерции, статическому моменту полусечения, радиусам инерции и другим.

Такая небольшая разница только на первый взгляд может показаться несущественной. Строя для себя дом либо гараж, ее можно и не заметить. Другое дело, когда речь идет о крупномасштабном строительстве либо производстве и швеллера нужно не несколько десятков метров, а сотни и тысячи. Тогда эта незначительная разница в удельном весе станет весьма ощутимой при подсчете общей массы требуемого объема гнутого профиля 100x50x4 и скажется в той или иной мере на различных производственных, финансовых и аспектах транспортировки.

Рассмотрим случай вагонных поставок. Как известно, грузоподъемность одного товарного вагона 60 т. Швеллера с удельной весом 5,70 кг в него поместится 10526 м, а с массой 1 метра 5,81 кг – только 10327 м. От разницы в 199 м и 1156 кг массы изделий второго вида уже не отмахнешься. Она вызовет дополнительные затраты на закупку и транспортировку нужного метража швеллера. Также нельзя забывать о том, что чем тяжелее материал, из которого изготавливаются либо сооружаются конструкции, тем больше вес последних. Поэтому, когда технологические условия использования позволяют задействовать швеллер, произведенный из спокойной углеродистой либо низколегированной стали, то лучше взять его, так как у него меньше вес и он обойдется дешевле (в пересчете на метры).

Все характеристики гнутого швеллера (удельный вес, площадь сечения и другие), указанные в таблицах стандарта 8278 – теоретические справочные. То есть их величины являются расчетными, вычисленными по специальным математическим формулам для металлопродукции с номинальными размерами. Для определения удельного веса плотность стали была принята равной 7850 кг/м3 (7,85 г/см3).

Стальной швеллер — существующий сортамент и особенности изделий различного типа

Один из наиболее востребованных типов сортового металлопроката — стальной швеллер, нашедший применение в различных отраслях народного хозяйства. Производители предлагают значительный сортамент продукции данного типа, производство которого регламентируется целым рядом действующих нормативных документов (ГОСТ). 

Вы всегда можете ознакомиться на нашем сайте с актуальными ценами на швеллер.

Назначение и сфера применения

Стальной швеллер представляет собой горячекатаный или холодногнутый профиль, имеющий сечение в виде буквы «П». Применяется в промышленном и гражданском строительстве (включая и монолитное) в качестве одного из основных конструктивных элементов металлоконструкций различного назначения. В зависимости от модификации может применяться в станко- и машиностроении, при производстве автомобилей, вагонов, судов различного класса.

Преимущества изделия

По сравнению с двутавровыми балками стальной швеллер имеет меньшую массу, что делает возможным его применение в конструкциях, к которым предъявляются более жесткие требования по общему весу. Среди его преимуществ можно выделить следующие показатели:

• Возможность снижения металлоемкости любых конструкций и сооружений, в которых применяется швеллер.
• Более низкая себестоимость производства (по сравнению с двутавром).
• Возможность изготовления по различным технологиям.
• Значительный сортамент, включающий в себя и изделия из специальных серий.

Конечно, используемая форма сечения привела к снижению несущей способности, но существующих технических характеристик вполне достаточно для большой сферы применения. 

Особенности производства

На практике применяют две основных технологии производства стальных швеллеров, которые позволяют получать изделия с различными физическими характеристиками.

Для применения в качестве элементов с повышенной несущей способностью используется горячекатаный стальной швеллер, производство которых осуществляется на прокатных линиях различной мощности.

При производстве продукции такого типа используют различные сорта конструкционной, углеродистой и низколегированной стали. При этом, для получения различных по свойствам швеллеров может использоваться кипящая, полуспокойная и спокойная сталь, отличающаяся количеством обработок по удалению из металла кислорода. Швеллер из материала первого типа отличается большей пластичность, а изделия из спокойной стали обладают повышенной механической прочностью и устойчивостью к нагрузкам.

Более доступный по стоимости вариант, это холодногнутые швеллера, получаемые из холодно- и горячекатаной рулонной стали. Они отличаются высокой устойчивостью к изгибающим нагрузкам, могут использоваться в фасадных конструкциях и при возведении сооружений, к которым не предъявляются требования по значительной несущей способности.

Большая часть производимой продукции приходится на швеллера из стали марок СТ3 и 09г2с. 

Существующие классификация и соответствующие ГОСТы

На текущий момент действует ряд ГОСТов, определяющих сортамент и требования к швеллерам различных типов.

1. Горячекатаные стальные швеллера, соответствующие ГОСТ 8240-97 (принят в замену устаревшего ГОСТ 8240-89). Высота профиля варьируется в пределах от 50 до 400 мм, а ширина полок может составлять 32-115 мм. Производители предлагают продукцию серий У (с уклоном полок, отличающиеся повышенной прочностью), П (параллельные полки), Э (экономичная серия, имеющая уменьшенное сечение, сокращающее потребность металла при производстве), Л (легкая серия).

2. Стальные швеллеры специальной серии по ГОСТ 19425-75, используемые в автомобильной промышленности. Высота таких изделий может достигать 350 мм, производство налажено так же по горячекатаной технологии. Швеллера данного класса выпускаются с обычной и высокой точностью обработки поверхности.
    
3. Гнутые стальные швеллера могут быть изготовлены на основании требований двух нормативных документов, ГОСТ 8278-75 (равнополочные) и ГОСТ 8281-80 (разнополочные).

Особенности поставки

 Производители осуществляют поставки швеллера, длина которого может достигать 12 м, при необходимости заказа более длинных изделий, условия оговариваются в индивидуальном порядке.

Возможны поставки швеллера мерной, немерной, кратной мерной длины. При планировании доставки и расчета необходимого количества проката, рекомендуем воспользоваться таблицей соотношения веса и сечения швеллера.

3 Специальные стальные и чугунные изделия – где искать мерки для них?

Для всех остальных металлических швеллеров размеры тоже можно найти в соответствующих каждому типу профиля ГОСТах.

Определение размера швеллера

Продукцию, которую можно использовать в строительстве и применяют в отдельных областях машиностроения, производят по следующим стандартам сортамента:

• 19425-74 – этот ГОСТ распространяется на горячекатаные стальные швеллеры, предназначенные для автомобильной отрасли промышленности, и двутавровые балки для армирования шахтных стволов и сборки подвесных путей;
•  5267.1-90 – распространяется на горячекатаные стальные швеллерные изделия, предназначенные для вагоностроения.

1 Отличия в технологиях производства гнутого и горячекатаного швеллеров

Гнутый швеллер никогда не спутаешь с горячекатаным. Технология изготовления этих двух видов одной и той же продукции отличается очень сильно. Гнутый швеллер производят на профилегибочных станах, а горячекатаный – на прокатных. Гнутый швеллер производят путем гибки. Этой обработке подвергают заготовку, предварительно получаемую из рулонной стали (холоднокатаной либо горячекатаной). То есть для изготовления используют уже готовый металлопрокат, пригодную и для другого применения продукцию.

Гнутый швеллер

Горячекатаный швеллер производят, что называется, с нуля, примерно так же, как и рулонную сталь горячей прокатки. Используют отлитую из расплавленного сплава нужной марки продолговатую заготовку квадратного либо прямоугольного поперечного сечения, которую ни для чего другого, кроме как последующей дополнительной обработки, применить нельзя. Эти квадрат или полоса подаются на прокатный стан нагретыми до определенной температуры, при которой и выполняется их горячая пластическая деформация методом прокатки. Причем в зависимости от типа стана (его оснащенности тем или иным набором технологического оборудования) заготовка поступает почти сразу после отливки и остывшей до нужной температуры либо после транспортировки до прокатного цеха, тогда ее надо дополнительно нагревать.