Сортамент швеллеров: виды, маркировка и характеристики металлопрокатной п-образной продукции. Требования согласно ГОСТу, таблицы Госстандарта. Масса и размеры швеллеров.
Сортамент швеллеров: соотношение характеристик как залог надежности в фотографиях.
Возведение несущих конструкций предполагает использование надежных материалов. Именно к этому перечню принадлежат стальные швеллеры, имеющие П-образную форму. В изготовлении профилей применяют различные технологии и используют разные виды стали. Классифицируют материал по нескольким характеристикам, а их соотношение определяет такое понятие, как сортамент швеллеров. Этой теме посвящена данная статья.
Швеллеры наиболее широко применяются в строительстве, производстве и автомобилестроении
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
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.
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.
Швеллер изготавливают из обыкновенной горячекатаной и холоднокатаной стали с высоким содержанием углерода или из высококачественной углеродистой, нержавеющей или низколегированной стали.
В основе главной классификации лежит способ производства швеллеров. Исходя из этого принципа, продукцию разделяют на следующие виды:
Для каждого вида применения швеллера разработаны свои стандарты производства материала
Подразделяют швеллеры и в зависимости от сферы применения. При этом различают:
Стальной горячекатаный профиль, отвечающий ГОСТ 535-88, подразделяется на подвиды:
Размер швеллера — немаловажный критерий определяющий назначение и область применения продукта
Если брать во внимание размер, то швеллеры бывают мерной и немерной длины. Мерный прокат соответствует показателям 11,7 м или 12 м. Немерная продукция производится размером от 3 м и выше. Но максимальная длина любого швеллера – 12 м. Именно поэтому длина материала часто не указывается в таблице сортамента швеллеров.
В свою очередь, гнутый швеллер из стали классифицируют по таким признакам:
Равнополочные гнутые профили соответствуют ГОСТ 8278-93, их изготавливают на трубных станах. Сырьем в их производстве служит рулонная сталь обычного качества и углеродистая конструкционная сталь. Полки в этом виде швеллера имеют высоту от 50 до 400 мм. Ширина изделия колеблется от 32 до 115 мм.
Материалом для производства гнутых швеллеров служит листовая или рулонная сталь
Неравнополочные швеллеры производят на профилегибочных станках. Сырье – рулонная холоднокатаная и горячекатаная сталь обычного или высокого качества согласно ГОСТ 8281-80. Еще их классифицируют по номерам, соответствующим расстоянию (в миллиметрах) между полками. Разновидности длины такие же, как и у равнополочных швеллеров.
Точность прокатки у гнутого профиля соответствует такой маркировке швеллеров:
Степень точности прокатки швеллеров маркируется специальными обозначениями
Гнутые швеллеры подразделяют по форме. Обозначение швеллера буквой «У» указывает на то, что внутренние грани полочек имеют уклон. Маркировка «П» говорит о параллельности граней, «Л» – о легкой серии профилей с параллельными гранями полочек. Буква «С» служит для обозначения специального швеллера.
Сортамент подразумевает разные характеристики швеллеров. В частности, учитываются:
Широкое использование п-образных швеллеров в различных сферах строительства и производства привело к созданию большого количества нормативов их изготовления
Широкий ассортимент таких профилей повлек за собой разработку большого количества ГОСТов и других технических нормативов. Главным условием высокого качества является именно соответствие швеллеров этим регламентам.
Среди существующих нормативов, утвержденных Госстандартом, необходимо упомянуть следующие:
По одному ГОСТу на швеллер производят разные виды металлопроката. Например, горячекатаный профиль уклоном граней полок от 4 до 10%, изготавливается согласно ГОСТ 8240-97. Для отличия его маркируют буквой «У» и соответствующим числом, указывающим на расстояние от полки до полки. По такому же ГОСТу изготавливают и швеллер, имеющий параллельные грани.
Двутавровые швеллеры чаще всего используют для создания каркасных опорных конструкций предполагающих усиленные нагрузки
Для различия видов и подвидов швеллеров используют не только обозначения ГОСТа, но и пометку буквами и цифрами, что называется маркировкой металлопроката. Это обусловлено в первую очередь широким диапазоном размеров, различной площадью поперечного сечения и, соответственно, массой швеллера.
Профили, производимые в соответствии с ГОСТ 8240-97, имеют дополнительные и числовые, и буквенные шифры. Цифра, которая стоит первой, свидетельствует о главной характеристике, которая подчеркивает размер швеллера, определяемый расстоянием между полками.
Буква в маркировке обозначает тип п-образной продукции, указывая на особенности строения и расположения граней. Их расшифровка приведена ниже:
Типы п-образных швеллеров и их маркировка
Для определения остальных параметров металлопроката конкретной марки можно воспользоваться специальной таблицей, где указаны ГОСТ швеллера, размеры и другие данные.
Для компактности информации в таблицах используют специальные условные обозначения:
Главное отличие горячекатаного швеллера от гнутого состоит в том, что его производят методом горячего проката. Его изготавливают согласно нескольким ГОСТам, в соответствии с запросами той или иной отрасли. Сортамент швеллеров ГОСТ 8240 97 был утвержден Госстандартом еще в 1997 году и впоследствии одобрен практически всеми постсоветскими странами. 5 апреля 2001 года постановлением Госкомитета РФ по стандартизации и метрологии документ был введен в действие на территории России.
Чертеж стандартного металлического швеллера 80 мм с размерами
В качестве непосредственного Госстандарта в Российской Федерации он начал действовать с некоторыми изменениями с начала 2002 года взамен действующего до этого времени ГОСТ 8240 89 «Швеллеры стальные горячекатаные. Сортамент». Документ указывает на все качественные характеристики металлопрокатных стройматериалов, произведенных горячекатаным методом.
Действующий документ указывает на область применения изделий, устанавливает сортамент стальных горячекатаных швеллеров высотой 5-40 см и шириной полочек 32–115 мм. ГОСТ включает различные параметры форм и размеров, подразделяя изделия на разные серии:
Каждая определенная серия, в соответствии с размерами и качествами стали, из которых производится металлопрокат, предусматривает свою расширенную таблицу сортамента швеллеров ГОСТ 8240-97. Всего документ содержит 7 таблиц, благодаря которым можно выбрать наиболее подходящий материал для строительства.
Для каждого типа швеллеров существует своя таблица госстандартов, в которой указаны основные характеристики материала
В перечне продукции, отвечающей требованиям ГОСТ 8240-97, наиболее популярными являются швеллеры размерами 10 и 12 см. Все они производятся путем горячей прокатки. При этом количество прокаток зависит от первоначальных габаритов заготовки и от требуемой точности изделия. Заготовку подвергают температурной обработке, достигающей 1250 °C.
Швеллер 10П имеет следующие характеристики:
В зависимости от назначения швеллеры подразделяют на легкие и усиленные профили
Швеллер 10У, как и 10П, имеет аналогичные показатели номинальной высоты 100 мм, веса погонного метра величиной 8,59 кг, ширины 46 мм и толщины, равной 4,5 мм. В одной тонне материала содержится 116,4 м. Различия заключаются в характеристиках закругленных полок. В частности, радиус округлой стороны полочки равен 7 мм, а радиус закругленности полок – не более 3 мм.
Учитывая различия в основном размере, то есть в высоте металлопроката, швеллер 12П имеет существенные отличия в параметрах. Его характеристики следующие:
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.
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.