Сортамент швеллеров - таблица, размеры, ГОСТ

Наряду с прутком, уголком и листом, швеллер является одним из самых востребованных прокатным профилем. Строительство, автомобиле- и вагоностроение, изготовление элементов металлоконструкции - это неполный перечень применения в производстве. Спрос на него продолжает только расти, а сортамент швеллеров разнообразен.

Общие понятия и виды

Швеллер – это металлический профиль П-образного типа. Сортаменты полностью унифицированы. Их размеры и механические свойства описаны государственными стандартами ГОСТ 8540-92 и ГОСТ 8278-83. Заготовками служат различные бруски, прутки и листовой металл.

Швеллер обладает достаточно выгодной с точки зрения сопротивления материалом формой сечения. По способности выдерживать изгибающую нагрузку он сравним с цельным бруском, но при этом швеллер обладает значительно меньшей массой. Коэффициент использования материала в этом случае увеличивается в 5-8 раз. Это и является главной причиной такого активного спроса на профиль в строительной промышленности.

Виды швеллеров, по аналогии с сортаментами уголков, подразделяют по следующим принципам:

• Способ изготовления: катанный и гнутый.
• Тип используемого металла: сталь, алюминиевый и магниевый сплавы.

Остановимся теперь на каждом пункте более подробно.

Гнутые швеллеры

Сортамент типоразмеров гнутого швеллера описывается в государственном стандарте ГОСТ 8278-83. Его технология изготовления заключается в придании заготовке, представляющей собой металлический лист, форму П-образного профиля. Осуществляется это с помощью специальных промышленных прессов и штампов.

Данный процесс отличается своей универсальностью, т.е. возможностью быстрой переналадки оборудования на другой сортамент швеллера. Как правило, это не занимает относительно большого количества времени. При этом само по себе прессовое оборудование не требует наличия больших площадей. Также немаловажный факт – стоимость такого оборудования, которая значительно ниже по сравнению с прокатным.

Особенности:

• Полки и стенка по длине примерно соизмеримы между собой. В противном случае велика вероятность образования трещин на сгибе листа при сгибании его прессом.
• Отличаются высокой чистотой поверхности. Причина этому кроется в отсутствии нагрева заготовки и то, что гибка осуществляется давлением на две точки листа.
• Длина швеллера ограничена размерами формовочной матрицы штампа.
• Толщина не превышает 4-5 мм. При больших размерах заготовочного листа нарушается плавность процесса, что служит причиной появления микротрещин на поверхности.

Катаные швеллеры

Главным преимуществом получения профиля методом прокатки является его непрерывность. Это в значительной степени повышает производительность процесса изготовления профиля. Количество метров в минуты готового швеллера увеличивается в 8-10 раз по сравнению с гибкой. Обратная сторона медали данной технологии - затруднительная переналадка на другой вид профиля и более высокая стоимость оборудования.

Технология прокатки позволяет применять более массивные заготовки, что дает возможность получать п-образные изделия с большой толщиной стенки. К тому же предварительный нагрев металлического бруска способствует измельчению зерна, которое благоприятно влияет на механические свойства швеллера. Хотя с другой стороны это служит причиной снижения качества поверхности и ухудшения внешнего вида.

Размеры регулируются ГОСТ 8240-92. Согласно ему они подразделяются на следующие категории:

• С наклонными гранями полок. Угол наклона составляет 8-12 градусов. Обозначается в технической литературе буквой «У».
• С параллельными гранями полок. Данный сортамент по размерам схож со швеллером с наклонёнными полками, но уступает ему в своих прочностных характеристиках. Происходит это по причине менее гладких переходов между стенкой и полками, что повышает коэффициент концентрации напряжения сечения. Маркируется буквой «П».
• Швеллер специального назначения. По-другому его называют усиленный. Он отличается более толстой толщиной стенок и увеличенным размером полок. По этой причине профиль имеет большую прочность и жесткость. Как правило, его используют в узлах, от которых требуется повышенная сопротивляемость циклическим нагрузкам. Условно его обозначают буквой «С».
• Швеллер легкой серии. Значительно уступает всем вышеперечисленным типам как по толщине стенки, так и ширине полке. Он обладает более низкой сопротивляемостью воздействию деформации, и по этой причине его применяют в конструкциях, от которых не требуется повышенная жесткость. Обозначается буквой «Л».
• Экономичный - по своим размерам и форме занимает промежуточное положение между профилем с наклонными полками и лёгкой серии. Маркируется буквой «Э».

Типы материалов

Государственные стандарты допускают применение следующего сортамента металлов и сплавов:

• Сталь углеродистая обыкновенного качества ГОСТ 380-2005.
• Сталь строительная ГОСТ 27772-88.
• Сталь прокатная повышенной прочности ГОСТ 619281-89.
• Сталь низколегированная для мостостроения ГОСТ 6713-89.
• Сплавы алюминиевые ГОСТ 4884-76 и ГОСТ 4784-76.

Характеристики

Как уже было сказано ранее, швеллеры отличаются между собой размерами и параметрами прочностных свойств профиля. Среди них стоит отметить следующие наиболее важные характеристики швеллера:

• Высота профиля.
• Ширина полки.
• Толщина стенки.
• Радиус внутреннего закругления.
• Момент инерции и момент сопротивления – величины, характеризующие способность швеллера сопротивляться деформации и разрушению соответственно.

Чем выше значение каждого из этих параметров, тем более высокой прочностью обладает изделие.

Маркировка

Обозначение в технической документации рассмотрим на примере:

Швеллер (20П ГОСТ 8240-97)/(Ст3сп ГОСТ 535-2005), где

• 20 – высота швеллера в сантиметрах;
• П – указывает, что швеллер имеет параллельные грани полок;
• ГОСТ 8240-97 – регулирует его геометрические размеры;
• Ст3сп – марка материала, из которого изготовлен профиль;
• ГОСТ 535-2005 – характеризует химический состав и механические свойства данной стали.