Швеллер гост 8240-97: сортамент, серии и прочие характеристики

Расчет массы и стоимости на примере швеллера 10

Деталь с обозначением 10 – очень популярный вариант металлопроката. Его сорта, виды регламентируются ГОСТом 8240, созданным в 1989 году. К свойствам балки относятся габариты полок и стенок, радиусы скруглений с отметкой 10У.

Данный швеллер представлен тремя подтипами:

• У – с уклоном;
• П – с параллельными гранями;
• Э – изделия с экономным бюджетом, параллельными полками.

Внимание!

Каждый вид продукции обозначается по-своему – 10П, 10У или 10Э, перечисленные значения есть в специальной таблице. Числовые данные одинаковы, но это не значит, что детали идентичны.

В большинстве отраслей используется вариант 10П, благодаря его компактным габаритам. Больше всего он подходит для несущих конструкций индивидуального строительства. Цифра 10 говорит о его высоте, равной 100 мм., а буква П – о типе профиля и размещении полок. Основные параметры данного вида:

• ширина – 46 мм.;
• толщина стенки – 4,5 мм., полки – 7,6 мм.;
• радиус искривления – 7 мм.
• радиус скругления полочной кромки – 4 мм.

Чтобы рассчитать вес, нам нужна площадь сечения. Она равна 10,9 см. кв. Масса 1 метра металлической балки с обозначением 10 и плотностью 7,85 г/см³, по расчетам, равна 8, 59 кг.

Допустимая погрешность – от 3 до 5%. Средняя цена одного метра такой продукции составляет 365 руб (2019 год).

Виды швеллера

Швеллер специальный предназначен для применения в автомобильной промышленности (ГОСТ 19425-74) и в вагоностроении (ГОСТ 5267.1-90).

Изготавливаются они длиной от 4 до 13 м, но по специальному заказу могут быть длиной более 13 м. Разновидностями длины специального швеллера являются

• швеллер мерной длины;
• кратной мерной длины;
• мерной длины с остатком до 5% массы партии (остаток не менее 3 мм);
• кратной мерной длины с остатком до 5% массы партии;
• немерной длины.

В зависимости от точности прокатки, специальный швеллер подразделяется: высокой прочности — А, обычной прочности — В.

Стальные гнутые равнополочные швеллеры согласно ГОСТу 8278-93 изготавливаются на трубных станах из рулонной стали обыкновенного качества и углеродистой качественной конструкционной стали. Высота равнополочного швеллера составляет от 50 до 400 мм, ширина от 32 до 115 мм.

Разновидностями длины гнутого равнополочного швеллера являются:

• швеллер мерной длины;
• мерной длины с немерной в количестве не более 5% от массы партии;
• кратной мерной длины;
• кратной мерной длины с немерной в количестве не более 5% от массы партии;
• немерной длины;
• ограниченной длины в пределах немерной.

Стальные гнутые неравнополочные швеллеры изготавливаются на профилегибочных станах из рулонной холоднокатаной и горячекатаной стали обыкновенного качества, углеродистой качественной конструкционной и низколегированной стали по ГОСТу 8281-80. Они также подразделяются по номерам, которые обозначают расстояние между полками (в мм). Разновидности длины такие же, как и у равнополочных швеллеров.

В зависимости от точности прокатки гнутые швеллеры подразделяются: высокой точности — А, повышенной точности — Б, обычной точности — В.

Высшей категории качества гнутого неравнополочного и равнополочного швеллера соответствуют швеллеры с категорией А и Б.

Формы гнутого швеллера: У — с уклоном внутренних граней полок, П — с параллельными гранями полок, Л — легкой серии с параллельными гранями полок, С — специальные.

1 Разновидности

Разделяя все стальные гнутые профили относительно метода их изготовления, можно выделить несколько основных видов:

• катаные под высоким температурным режимом;
• катаные под низким температурным режимом
• специального и общего назначения;
• гнутые равнополочные;
• гнутые неравнополочные.

Горячекатаный стальной швеллер производится в двух вариациях: с параллельными гранями и с наклоном граней полок изнутри. Также горячекатаный профиль можно разделить на две категории в зависимости от качества и точности прокатки:

• А – высокой точности;
• В – обычной точности.

Кроме того, горячекатаные стальные профили можно разделить по номерам, каждый номер обозначает точное расстояние между наружными гранями полок.

Швеллер специальный – этот профиль предназначен, преимущественно, для использования в автомобильной промышленности и вагоностроении. В зависимости от точности и качества прокатки, как и горячекатаный, подразделяется на два вида прочности:

• А – высокой прочности;
• В – обычной прочности.

Гнутый равнополочный швеллер производится на специальных трубных станах. Материал изготовления – стандартная рулонная сталь обычного качества изготовления и углеродистая высококачественная конструкционная сталь. Средняя высота конструкции профиля колеблется между 50 и 400 мм, ширина между 32 и 115 мм.

Равнополочный швеллер обладает, соответственно, одинаковой шириной полок. На этой схеме указаны все основные характеристики относительно размеров профиля согласно общепринятой системе обозначений:

• h – значение высоты изделия;
• b – значение ширины полки;
• S – значение глубины стенки;
• R – значение радиуса закругления.

Стальной гнутый неравнополочный швеллер – это профиль, который имеет, соответственно, разные по ширине полки. Такой профиль изготавливается на специальных профилегибочных станах. Производится из очень прочной холоднокатаной рулонной и горячекатаной стали обычного качества, углеродистой высококачественной конструкционной и низколегированной стали. Такие швеллеры также можно разделить по номерам, которые обозначают точное расстояние между полками профиля, это расстояние исчисляется в миллиметрах. Разновидности профиля относительно размеров точно такие, как и у равнополочных гнутых стальных швеллеров.

Расшифруем также общепринятые обозначения всех основных характеристик неравнополочного профиля:

• h – высота;
• S – толщина стенки;
• a и b – это ширина обеих сторон полок;
• R₁ и R – это радиус закругления полок.

Все гнутые швеллеры по точности прокатывания делятся на три основные общепринятые категории:

• высокой точности;
• повышенной точности;
• обычной точности.

Стальной гнутый профиль также можно разделить на четыре категории относительно формы его конструкции:

1. У – обозначает, что грани полок изнутри находятся под наклоном;
2. П – обозначает, что обе полки параллельные между собой;
3. Л – обозначает легкие изделия с параллельными гранями полок;
4. С – профиль специального назначения.

Что представляет собой швеллер

Швеллером называется металлическая балка с П-образным сечением. Основной метод ее изготовления — фасонный металлопрокат. Он осуществляется с помощью двух технологий, поэтому сортамент состоит из двух больших групп:

• горячекатаные элементы — ГОСТ 8240-97;
• гнутые  — по стандарту 8278-83.

Профиль горячего качения имеет высокие показатели прочности, устойчив к механическим деформациям, изгибам. Поэтому данную категорию применяют при сооружении ответственных и несущих частей здания.

Гнутьем создаются менее прочные швеллеры, поэтому они не используются в качестве опоры. Но их остальные особенности ничем не хуже горячекатаного варианта, а небольшая масса, экономичная цена бывают очень выгодны на практике.

Это не единственные отличия двух методик. Выбирая деталь для конкретной цели, нужно учесть ее параметры, сырье для изготовления, вид конструкции.

Таблицы размеров швеллеров в соответствии с ГОСТом

Швеллер – это довольно популярное изделие металлопроката, производимое из разных сортов стали. Сам термин имеет немецкое происхождение. Основной отличительной чертой профиля является П-образная форма изделия в поперечном сечении.

Изготовление швеллеров осуществляется на специальном оборудовании в соответствии с установленными стандартами качества

Для изготовления швеллеров используется спецоборудование. По способу производства различаются горячекатаные либо гнутые профили. По форме граней полок они могут быть параллельными или иметь определенный уклон внутри. В основе классификации также лежит числовое значение в виде номера возле соответствующей маркировки. Цифры указывают на размер, который определяется расстоянием между гранями полок снаружи.

Изготовление швеллеров, как и другой металлопрокатной продукции, регламентируется соответствующим ГОСТом, где четко прописаны основные требования к тому или иному типу профиля. Все данные наглядно приведены в таблицах. Например, нормативный документ «Швеллеры стальные горячекатаные. Сортамент» (ГОСТ 8240 97) содержит 7 таких развернутых таблиц.

Воспользовавшись соответствующими табличным данными, можно определить качество изделия, соотнеся его реальные размеры с описанными в ГОСТе. В идеале показатели должны полностью совпадать, хотя иногда металлопродукция изготавливается под заказ. Индивидуальные профили выпускаются небольшими партиями – под конкретный проект. Цены швеллеров под заказ отличаются от стоимости продукции серийного производства.

В нормативах ГОСТа четко прописаны все требования, которым должен соответствовать швеллер того или иного типа

Стандартная высота швеллеров колеблется от 50 до 400 мм, ширина полочек – от 32 до 115 мм. Допустимая погрешность (по сравнению с указанными нормативными размерами) может составлять максимум 3 мм. Мерная длина швеллеров соответствует показателю от 4 до 13 м.

Вес швеллеров, их маркировка и условные обозначения

Для обозначения разных типов швеллеров используют специальную маркировку. Буква обозначает тип профиля, характеризуя особенности строения и расположения граней:

• «П» – указывает на параллельность;
• «У» – обозначает наличие уклона на гранях;
• «Э» – свидетельствует об экономичности;
• «Л» – подразумевает лёгкость;
• «С» – говорит о специальном назначении профиля.

Для определения видов швеллеров, а также их характеристик используют специальные условные обозначения

Кроме высоты изделия, применяются и другие показатели размеров. В таблицах они имеют специальные обозначения:

• h – это высота профиля, что является основной величиной, определяющей размер продукции металлопроката;
• b – указывает на ширину полок;
• S – показатель толщины главной стенки;
• R – определяет радиус закруглённой внутренней части полочки;
• t – указывает на толщину полок;
• r – это значение общего радиуса закруглённости полочек.

Важным показателем в выборе материала (при проектировании строительства) является вес швеллера. Правильный расчет данных позволяет точно рассчитать количество необходимой продукции и, таким образом, сэкономить на ее приобретении. Существует несколько методов вычисления веса погонного метра. Они зависят от способа изготовления проката

Например, для определения удельной массы горячекатаного швеллера берут во внимание показатели радиусов внутреннего закругления и закругления полочек

Чертеж швеллера из горячекатаной стали с уклоном и параллельными полками

Основные характеристики сортамента и соответствие швеллеров ГОСТу

Сортамент подразумевает разные характеристики швеллеров. В частности, учитываются:

• уклон внутренних граней;
• толщина стенок и полок;
• радиус закругления внутри швеллера;
• ширина;
• площадь поперечного сечения;
• масса швеллера и погонного метра.
• марка стали, от которой зависят практически все физико-механические качества (твердость, устойчивость к нагрузкам и коррозии).

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:

1. ГОСТ 8240-97. Ему соответствуют все швеллеры, произведенные из стали горячекатаным методом.
2. ГОСТ 19425-74. По этому регламенту производят двутавровые балки и спецшвеллеры.
3. ГОСТ 8278-83. Гнутый швеллер, сортамент включает требования к равнополочным профилям.
4. ГОСТ 8281-80. Это гнутые изделия с неравными полками.
5. ГОСТ 5422-73. Швеллеры из горячекатаной стали, производимые специально для тракторов.
6. ГОСТ 5267.0-90. Горячекатаный п-образный металлопрокат для вагоностроения.
7. ГОСТ 21026-75. Стальные профили, произведенные горячекатаным способом с отогнутой полочкой для вагонеток.

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.

Технические характеристики

Все основные характеристики изделий прописываются в маркировке. Геометрические параметры изделия отображаются по принципу В×Ш×Т (к примеру, 250х125х6). При этом буквенное обозначение соответствует следующим параметрам:

• В — отображает высоту профиля. Если рассматривать все типоразмеры представленного проката, то высота изделий, как правило, колеблется в диапазоне от 25 до 310 мм.
• Ш — это буквенное обозначение присваивается ширине швеллера и отображает размер его полок. Обычные параметры ширины колеблются в диапазоне 26-100 мм.
• Т — характеризует толщину стали, использованной при производстве швеллера. Как и другие величины, толщина измеряется миллиметрами и может составлять от 2 до 6 мм.

Помимо этого, существуют также и другие общепринятые обозначения, применяемые по отношению к гнутым стальным профилям:

• h – показатели высоты;
• b – показатели ширины (в случае с неравнополочными изделиями размеры полок обозначаются как a и b);
• S – показатели толщины стали;
• R – показатель радиуса закругления.

В зависимости от типа, изделия могут иметь различную длину:

• Равнополочные профили согласно предписаниям ГОСТ производятся с длиной от 3 до 11,8 метров.
• Неравнополочные изделия поставляются с длиной 4-11,8 метров.
• В ассортименте многих производителей представлены швеллеры с длиной 12 метров, что вписывается в допустимый диапазон отклонений.

По точности прокатки профили подразделяются на три типа и представлены изделиями обычной, повышенной и высокой точности.

В соответствии с формой конструкции, гнутые швеллеры принято делить на четыре категории, каждая из которых обозначается соответствующей буквенной маркировкой:

• У — значение характерно для профилей с наклонными полками.
• Л — облегченный тип изделий с параллельно расположенными поверхностями полок.
• П — маркировка свидетельствует о том, что грани полок расположены параллельно по отношению друг к другу.
• С — изделия специального назначения.
• Э — экономичная группа изделий.

В качестве сырья для производства металлопродукции используются определенные марки сталей, перечень которых обозначен в ГОСТе. В соответствии с требованиями стандартов на поверхности швеллера допустимо наличие вкатанных пузырей, небольших забоин и отпечатков, но при этом не должны присутствовать многочисленные вздутия, раковины, загрязнения или трещины. Торцы и кромки изделий должны обладать гладкой поверхностью, без расслоений, зазубрин и прочих дефектов. Вмятины или забоины, представленные в незначительном количестве, допускаются, но при этом их наличие не должно искажать стандартные размеры швеллера.

В большинстве случаев металлопрокат, произведенный по ГОСТу, имеет высокий уровень качества, а его ухудшение возможно только в случае неправильной калибровки прессующих валов.

Материалы для швеллера

Согласно требующимся характеристикам готовой продукции, она может выпускаться из стали разных марок.

Если используется горячий прокат, основное сырье – следующие виды стали Ст3 (спокойной и полуспокойной): 09Г2С, 17Г1С, 10ХСНД, 15ХСНД. Два последних наименования легче остальных и устойчивее к коррозии.

Гнутье выполняется из разновидностей: Ст3пс5, 09Г2С, 08пс, 1пс, 2пс.

Поскольку все названные сплавы чувствительны к коррозии, когда необходимо, применяется оцинковка. За счет нее увеличивается срок эксплуатации деталей, прежде всего, используемых на открытом пространстве, при условиях высокой влажности.

Швеллер: как выбрать подходящий профиль

Швеллер – популярный материал, применяемый для создания различных металлических конструкций и сооружения каркасов. Условие правильного выбора профилей– это подбор по размеру, весу и определение нужного количества. Госстандартом разработаны требования, которым должны соответствовать характеристики швеллера. Размеры, вес, плотность и их соотношение – все это включают соответствующие таблицы определенного ГОСТа. Описания наиболее ходовых размеров приведены в статье.

Сортамент швеллеров: (прочитать подробнее)
Швеллеры повсеместно используются в строительстве, промышленности, машиностроении и тому подобных сферах.

Швеллеры 10П, 12П и 10У, соответствующие ГОСТ 8240‒97

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.

На заметку! Учитывая, что в таблицах ГОСТа указываются размеры в миллиметрах, часто можно встретить маркировку вида швеллер 120, хотя данный показатель указывает на п-образный металлопрокат с маркировкой 12П или 12У.

Швеллер 10П имеет следующие характеристики:

• вес погонного метра равен 8,59 кг;
• в 1 тонне помещается 116,4 м швеллера;
• высота профиля соответствует его главному размеру и равна 100 мм;
• ширина швеллера – 46 мм;
• стенки профиля имеют толщину 4,5 мм;
• толщина полок швеллера достигает 7 мм.

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:

• вес погонного метра равен 10,40 кг;
• в 1 тонне помещается 96,15 м швеллера;
• высота изделия – 120 мм;
• ширина швеллера – 52 мм;
• стенки профиля имеют толщину 4,8 мм;
• толщина полок швеллера не должна превышать 7,8 мм.

Классы проката

9.5 мм
2.30 cм
5.2 мм
200 мм
9.0 мм
76 мм

Размеры швеллера 20П

Купить швеллер 20 можно различных типов, которые распространяются и на весь сортамент продукции в целом. Распространенные группы следующие:

• продукция, отличающаяся наличием уклона между полками. Маркируются такие материалы литерой У, например, швеллер 20У, и отличаются наличием угла между элементами конструкции и вертикалью. Удобно использовать такие изделия в качестве направляющих, так как геометрия обеспечивает надежную поддержку для роликов и аналогичных систем;
• вторая группа имеет обозначение П, входит в нее и рассматриваемое изделие. Производители швеллера 20П создают материалы этого класса с параллельными полками. Такие изделия имеют большую жесткость, если усилие прикладывается к площадке, так как деформации мешают полки, потому в строительной сфере и машиностроении продукция нашла широкое применение, в том числе в виде несущих элементов;
• третий класс маркируется Э, то есть экономичные изделия, грани которых параллельны. Название серия получила за счет того, что цены швеллера 20 этого класса оказываются доступнее аналогов. Достигается этот фактор за счет снижения затрат металла при выпуске профиля, очевидно, что страдают от этого в первую очередь несущие характеристики, потому прокат гарантированно работает в условиях с меньшими постоянными/переменными воздействиями. Для серьезных нагрузок стоит купить швеллер 20П;
• схожей по характеристикам можно назвать категорию Л, то есть легкие профили. Компоненты конструкций облегчены, что делает их разумным решением при необходимости придать системе высокую прочность при экономии веса;
• производители швеллера 20 так же выпускают материалы с маркировкой С, то есть специальную продукцию. Данные компоненты имеют уклон внутренних граней, что роднит их с классом У. По этой причине сечение в поперечном направлении у отмеченных групп схоже, аналогичным образом общие черты имеют профили П, Э и Л. Уклон полок для специального типа и У соответствует разбросу от 4 до 10 процентов.

Помимо приведенных классов существует разделение по точности прокатки. Купить швеллер 20 можно высокой точности профилирования и повышенной, группа А и Б соответственно. От показателя зависит строгость допустимых отклонений от табличных параметров, а значит надежность при эксплуатации. Материал лучше поддается расчетам несущей способности при проектировании, так как выше вероятность соблюдения оптимального уровня. За характеристики приходится расплачиваться повышением цены швеллера 20 П.

Отдельного внимания заслуживает сортамент проката, согласно нормативам стандарта, можно купить швеллер 20 П, а так же различные типовые размеры шириной от 50 до 400 мм с полками от 32 до 115 мм.

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%.

Вес швеллера 20

Вопреки тому, что в составе швеллера присутствует сплав, деталь получается прочной и мало весит. Швеллер 20 имеет маленькую массу на один погонный метр. Это главный плюс, благодаря которому швеллер пользуется огромным спросом среди строителей. Вес 1 метра швеллера 20 составляет 18,40 кг.

Преимущества швеллера 20

1. Материал отвечает все требованиям прочности.
2. Швеллер 20 придает большую жесткость.
3. Не подвергается деформации и коррозии.
4. Небольшая масса, благодаря чему работа с деталью не представляет сложностей, даже на высоте.

Швеллер 20 ГОСТ представляет собой стандартную инструкцию по предложенному сортаменту. Каждое предприятие должно соответствовать ГОСТ. В таком случае в результате получается идеальный швеллер, который можно без опасений использовать в любой в сфере производства.

Классификация гнутых швеллеров: сортамент согласно ГОСТу

В свою очередь, гнутый швеллер из стали классифицируют по таким признакам:

• равнополочный;
• неравнополочный.

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:

• А – высокая точность;
• Б – повышенная точность;
• В – обычная точность.

На заметку! На степень качества любого гнутого швеллера (как неравнополочного, так и равнополочного) указывает именно точность прокатки. О высоких качественных характеристиках говорят маркировки А и Б.
   
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.

Гнутый швеллер 16: технические параметры и применение

Гнутый швеллер изготавливается из горяче- и холоднокатаных полос на профилегибочных станах двумя способами:

• непрерывным – нарезка на требуемые отрезки производится автоматически на линии гибки;
• поштучным – профилированию подвергаются предварительно нарезанные заготовки.

Отличия гнутых изделий от горячекатаных:

• меньшие прочностные характеристики;
• более богатый сортамент, наличие не только равнополочных, но и неравнополочных изделий;
• скругленные наружные углы;
• более высокая точность размеров, благодаря исправлению небольших дефектов поверхности в процессе гибки.

Сортамент гнутого равнополочного профиля регламентируется ГОСТом 8278-83, неравнополочного – ГОСТом 8281-80.