Швеллер
Сортамент стальных швеллеров регламентируется ГОСТ 8240-97. Основные типы профилей — с уклоном внутренних граней полок (серии У, С) и с параллельными гранями (серии П, Э, Л). Ключевые параметры выбора: высота стенки (h), ширина полки (b), толщина стенки (s) и масса 1 погонного метра. Для инженерных расчетов также важны моменты сопротивления (Wx), значения которых приведены в справочных таблицах стандарта.
Швеллер — один из основных видов фасонного проката, используемый в строительстве, машиностроении и при производстве металлоконструкций. Понимание его сортамента и правильный подбор типоразмера обеспечивают надежность и экономическую эффективность проекта. В этом руководстве представлены подробные таблицы, сравнительный анализ и практические рекомендации.
Что такое швеллер и каким он бывает?
Швеллер — это П-образный профиль, получаемый двумя способами: горячей прокаткой или гибкой листа. Основные различия между горячекатаным швеллером и гнутым швеллером подробно описаны в статье «Специфика и различия в технологиях производства швеллера».
По форме сечения горячекатаные швеллеры делятся на серии:
- У — с уклоном внутренних граней полок (4–10%). Наиболее прочные, для несущих конструкций.
- П — с параллельными гранями. Удобны для стыковки с другими элементами.
- Э — экономичные, с уменьшенной толщиной стенки.
- Л — легкие, с уменьшенной толщиной полок и стенки.
- С — специальные, для вагоностроения и других отраслей.
Рис. 1: Профили швеллеров типов У (с уклоном) и П (с параллельными гранями).
Чем отличаются типы швеллеров по нагрузке и назначению?
Основное различие между типами — в их несущей способности и условиях применения. Для защиты от коррозии, особенно в условиях повышенной влажности, применяют оцинкованный швеллер. Подробнее о защитных покрытиях читайте в статье «Что такое оцинковка?».
Сравнительный анализ типов швеллеров
| Тип | Особенности сечения | Относительная несущая способность (при равной высоте) | Основное назначение |
|---|---|---|---|
| У | Уклон полок 4-10% | 1.0 (база) | Несущие балки, колонны, прогоны в строительстве. |
| П | Параллельные грани | 0.98-0.99 | Конструкции с большим количеством соединений, машиностроение. |
| Э | Тонкая стенка | 0.8-0.9 | Облегченные конструкции, где вес критичен. |
| Л | Тонкие полки и стенка | 0.7-0.8 | Декоративные и вспомогательные элементы, ограждения. |
| С | Специальный профиль | Индивидуально | Вагоностроение, автомобилестроение. |
Как выбрать швеллер: таблица размеров и практический расчет
Таблица сортамента горячекатаных швеллеров серий У и П (ГОСТ 8240-97)
В таблице приведены основные размеры и масса. Полные данные включают моменты сопротивления и инерции, необходимые для расчетов на прочность и жесткость.
| Тип швеллера серии У | Высота стенки, см | Ширина полки, см | Толщина стенки, мм | Толщина полки, мм | Тип швеллера серии П | Высота стенки, см | Ширина полки, см | Толщина стенки, мм | Толщина полки, мм |
| 5У | 5 | 3,2 | 4,4 | 7 | 5П | 5 | 3,2 | 4,4 | 7 |
| 6,5У | 6.5 | 3,6 | 4,4 | 7,2 | 6,5П | 6,5 | 3,6 | 4,4 | 7,2 |
| 8У | 8 | 4 | 4,5 | 7,4 | 8П | 8 | 4 | 4,5 | 7,4 |
| 10У | 10 | 4,6 | 4,5 | 7,6 | 10П | 10 | 4,6 | 4,5 | 7,6 |
| 12У | 12 | 5,2 | 4,8 | 7,8 | 12П | 12 | 5,2 | 4,8 | 7,8 |
| 14У | 14 | 5,8 | 4,9 | 8,1 | 14П | 14 | 5,8 | 4,9 | 8,1 |
| 16У | 16 | 6,4 | 5,0 | 8,4 | 16П | 16 | 6,4 | 5,0 | 8,4 |
| 18У | 18 | 7,0 | 5,1 | 8,7 | 18П | 18 | 7,0 | 5,1 | 8,7 |
| 20У | 20 | 7,6 | 5,2 | 9 | 20П | 20 | 7,6 | 5,2 | 9 |
| 22У | 22 | 8,2 | 5,4 | 9,5 | 22П | 22 | 8,2 | 5,4 | 9,5 |
| 24У | 24 | 9,0 | 5,6 | 10 | 24П | 24 | 9,0 | 5,6 | 10 |
| 27У | 27 | 9,5 | 6,0 | 10,5 | 27П | 27 | 9,5 | 6,0 | 10,5 |
| 30У | 30 | 10,0 | 6,5 | 11 | 30П | 30 | 10,0 | 6,5 | 11 |
| 33У | 33 | 10,5 | 7,0 | 11,6 | 33П | 33 | 10,5 | 7,0 | 11,7 |
| 36У | 36 | 11,0 | 7,5 | 12 | 36П | 36 | 11,0 | 7,5 | 12,6 |
| 40У | 40 | 11,5 | 8,0 | 13,5 | 40П | 40 | 11,5 | 8,0 | 13,5 |
| Номер | h, мм | b, мм | s, мм | t, мм | Масса 1 м, кг | Серия |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 5 | 50 | 32 | 4.4 | 7.0 | 4.84 | У/П |
| 6.5 | 65 | 36 | 4.4 | 7.2 | 5.9 | У/П |
| 10 | 100 | 46 | 4.5 | 7.6 | 8.59 | У/П |
| 14 | 140 | 58 | 4.9 | 8.1 | 12.3 | У/П |
| 18 | 180 | 70 | 5.1 | 8.7 | 16.3 | У/П |
| 22 | 220 | 82 | 5.4 | 9.5 | 21.0 | У/П |
| 30 | 300 | 100 | 6.5 | 11.0 | 31.5 | У/П |
| 40 | 400 | 115 | 8.0 | 13.5 | 48.3 | У/П |
Таблица 2. Основные размеры и масса горячекатаных швеллеров серий У и П по ГОСТ 8240-97. Для серий Э и Л параметры могут отличаться.
Расчет массы швеллера: формула и пример
Теоретическую массу 1 погонного метра можно рассчитать по формуле:
M = ρ · (h·s + 2·b·t - 2·s·t) · 10⁻⁶
где:
ρ — плотность стали, 7850 кг/м³;
h, b, s, t — размеры в мм (из таблицы).
где:
ρ — плотность стали, 7850 кг/м³;
h, b, s, t — размеры в мм (из таблицы).
Пример расчета массы швеллера 16У
Исходные данные: h=160 мм, b=64 мм, s=5.0 мм, t=8.4 мм (по ГОСТ 8240).
Расчет площади сечения: A = 160·5 + 2·64·8,4 - 2·5·8,4 = 800 + 1075,2 - 84 = 1791,2 мм² = 17,912 см².
Масса 1 м: M = 7850 кг/м³ · 1791,2·10⁻⁶ м² = 14,06 кг. Табличное значение — 14,2 кг (расхождение в пределах округления).
Этот расчет позволяет проверить соответствие фактической массы при приемке партии.
Практические рекомендации по выбору
- Для балок перекрытий и прогонов — используйте швеллеры серии У или П. Подбор ведется по моменту сопротивления Wx (значения в ГОСТ).
- Для колонн и опор — эффективны сдвоенные швеллеры («коробка»).
- Для вспомогательных элементов (связи, ограждения) — допустимы серии Э и Л для снижения веса и стоимости.
- При эксплуатации в агрессивных средах — выбирайте оцинкованный швеллер.
Важно: При проектировании ответственных конструкций обязательно проверяйте не только прочность, но и прогиб. Для швеллеров, работающих на изгиб, относительный прогиб не должен превышать 1/200 пролета (согласно СП 20.13330.2016).
Ключевые выводы
Сортамент стальных швеллеров охватывает широкий диапазон размеров — от 50 до 400 мм по высоте. Выбор конкретного типа (У, П, Э, Л, С) определяется характером нагрузок и условиями работы конструкции. Для несущих элементов предпочтительны серии У и П с полными размерами полок и стенки. Для вспомогательных и декоративных конструкций экономически оправдано применение облегченных серий Э и Л. Всегда проверяйте соответствие выбранного профиля требованиям проекта и ГОСТ, а для защиты от коррозии используйте цинкование или современные лакокрасочные покрытия.
В МБН Маркет вы можете купить стальной швеллер всех типов по ГОСТ 8240 из стали Ст3, С255 и 09Г2С. В наличии горячекатаный швеллер, гнутый швеллер и оцинкованный швеллер. Наши специалисты помогут подобрать оптимальный сортамент по вашим чертежам. Для заказа и консультации свяжитесь по телефону +7 (812) 611-33-21 или напишите на sale@mbn-market.ru.
