Швеллер
Стальной швеллер 10 – разновидность фасонного проката, имеющая поперечное сечение П-образной формы и высоту стенки 10 см. Металлопродукция выпускается двумя способами – горячей прокаткой и гибкой полосовых заготовок. При производстве горячекатаного швеллера общего назначения используются углеродистые стали обыкновенного качества – обычно Ст3 сп/пс.
Для продукции, предназначенной для эксплуатации при высоких нагрузках и/или низких температурах, применяют низколегированные марки типа 09Г2С. Для изготовления гнутого профиля могут использоваться стали: углеродистые обыкновенного качества, качественные конструкционные, низколегированные, легированные, – а также алюминий и его сплавы, медь и ее сплавы.
Горячекатаный швеллер: сортамент и характеристики
Стальной швеллер 10 производится в соответствии с ГОСТом 8240-97. Этот стандарт предусматривает выпуск равнополочного профиля с уклоном внутренних граней полок и с параллельными гранями полок. Отличительная особенность горячекатаного профиля – четкие наружные углы.
Таблица размеров и массы швеллера 10
| Тип швеллера 10 | Высота стенки, см | Ширина полки, мм | Толщина стенки, мм | Толщина полки, мм | Вес 1 м швеллера 10, кг |
| С уклоном внутренних граней полок (У) | 10 | 46 | 4,5 | 7,6 | 8,59 |
| С параллельными внутренними гранями полок (П) | 10 | 46 | 4,5 | 7,6 | 8,59 |
| Экономичный, с параллельными гранями полок (Э) | 10 | 46 | 4,2 | 7,6 | 8,47 |
Профиль серии «У» имеет уклон внутренних граней полок 4-10%. По согласованию с потребителем эта величина может иметь более жесткие границы. Стенки профильных изделий экономичной серии тоньше, чем стенки продукции серии «П». Длина – 2-12 м, по согласованию с потребителем может быть больше. При расчетах, сколько весит металлопрокат с П-образным сечением, используют среднюю величину плотности стали 7,85 г/см3.
Благодаря утолщению во внутренних углах, горячекатаный профиль способен выдерживать достаточно высокие нагрузки на прогиб и изгиб. Однако швеллер с высотой стенки 10 см в несущих конструкциях обычно применяется только в качестве дополнительного усиливающего элемента. Этот металлопрокат востребован в каркасном строительстве, для изготовления каркасов под облицовочные материалы, армирования фундаментов, устройства ограждений и лестниц, в машино- и станкостроении.
Гнутый швеллер: особенности производства и характеристики
Гнутый швеллер, в отличие от горячекатаного, имеет скругленные внешние углы, одинаковую толщину стенки и полок, выпускается равно- и неравнополочным.
Таблица сортамента равнополочного гнутого швеллера 10
| Высота стенки, см | Ширина полки, мм | Толщина стенки, мм | Площадь поперечного сечения, см2 | Масса 1 м, кг |
| 10 | 40 | 2,5 | 4,28 | 3,36 |
| 10 | 40 | 3 | 5,05 | 3,97 |
| 10 | 50 | 3 | 5,68 | 4,47 |
| 10 | 50 | 4 | 7,4 | 5,81 |
| 10 | 50 | 5 | 9,09 | 7,14 |
| 10 | 50 | 6 | 10,66 | 8,37 |
| 10 | 60 | 3 | 6,28 | 4,93 |
| 10 | 60 | 4 | 8,2 | 6,44 |
| 10 | 80 | 3 | 7,48 | 5,87 |
| 10 | 80 | 4 | 9,8 | 7,7 |
| 10 | 80 | 5 | 12,09 | 9,49 |
| 10 | 100 | 3 | 8,65 | 6,79 |
| 10 | 100 | 6 | 16,66 | 13,08 |
| 10 | 160 | 4 | 16,20 | 12,72 |
Заготовкой для изготовления металлического гнутого профиля служит полоса – горячекатаная или холоднокатаная. Второй тип заготовок отличается большей точностью размеров и качеством поверхности. Однако даже продукция, изготовленная из горячекатаных полос, имеет неплохие размерные характеристики и качество поверхности, благодаря устранению некоторых дефектов при обработке на профилегибочных станах. Области применения гнутого швеллера 10 определяются материалом, из которого он изготовлен:
- из углеродистых сталей обыкновенного качества и качественных конструкционных – изготовление каркасных конструкций, предназначенных для эксплуатации в умеренных климатических условиях и при нормальных нагрузках;
- из низколегированных сталей – сооружение объектов, эксплуатируемых при высоких нагрузках и в регионах с холодным климатом;
- из оцинкованной стали – создание конструкций, предназначенных для использования в условиях повышенной влажности;
- из коррозионностойкой стали – в архитектуре, ландшафтном дизайне, на производствах с высокими требованиями по гигиенической чистоте;
- из алюминия и сплавов на его основе – в отраслях, в которых важно сочетание небольшой массы, высокой коррозионной стойкости и достаточно хорошей прочности.
Определение массы швеллера 10
Наиболее просто определить массу погонного метра гнутого швеллера – равнополочного или неравнополочного, поскольку толщина стенки в данном случае равна толщине стенки и неизменна по всему периметру поперечного сечения.
Сколько весит гнутый равнополочный и неравнополочный швеллер, можно рассчитать по формуле:
M = l*s*ρ, в которой:
M – масса 1 м погонного, кг;
l – длина периметра поперечного сечения, l = h+b1+b2, где h – высота стенки (для швеллера 10 она равна 0,1 м), b1 и b2 – ширина первой и второй полок, для равнополочных изделий b1=b2;
ρ – усредненный удельный вес, равный 7850 кг/м3.
Толщина стенки и ширина полок в гнутых изделиях могут быть нормативными, а могут приниматься в соответствии с технической документацией, разработанной для конкретного проекта.
Для горячекатаных изделий, в которых толщина полки и стенки различаются, формула выглядит несколько иначе:
M = (h*s+2b*t)*ρ, где
M – масса 1 м погонного, кг;
h – высота стенки;
b – ширина полки (в горячекатаных изделиях обе полки имеют равную ширину);
s – толщина стенки;
t – толщина полки;
ρ – усредненная плотность стали, равная 7850 кг/м3.
Для стандартных горячекатаных швеллеров 10 с уклоном граней полок и с параллельными гранями в соответствии с ГОСТом 8240-97 эти размеры равны:
h = 0,1 м;
b = 0,046 м;
s = 4,5*10-3 м;
t = 7,6*10-3 м.
В результате вычислений мы получаем значение массы погонного метра – примерно 9 кг. Эта величина немного отличается от табличной, поскольку в формуле не учтены радиусы внутренних закруглений.
