Швеллер: размеры изделий или как выбрать подходящий профиль

ПОДЕЛИТЕСЬ В СОЦСЕТЯХ

FacebookTwitterOkGoogle+PinterestVk

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 швеллеры. Размеры, вес, плотность и их соотношение – все это включают соответствующие таблицы определенного ГОСТа. Описания наиболее ходовых размеров приведены в статье.

Швеллеры повсеместно используются в строительстве, промышленности, машиностроении и тому подобных сферах

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.

Полезный совет! Числовой показатель возле буквы указывает на размер изделия, он соответствует высоте, приведенной в таблице ГОСТа. Следует учесть, что обычно швеллеры маркируются числовыми значениями в сантиметрах, а их высота в таблице указана в миллиметрах. Наглядно это выглядит таким образом: швеллер 8, вес швеллера 12 или размеры швеллера 16П.

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

Швеллер

• 1. Сортамент и масса 1 м проката

Сортамент на горячекатаные швеллеры регламентируется ДСТУ 3436–96 (ГОСТ 8240–97). Данный стандарт устанавливает сортамент стальных горячекатаных швеллеров общего и специального назначения высотой от 50 до 400 мм и шириной полок от 32 до 115 мм.

По форме и размерам швеллеры подразделяют на:

• У — с уклоном внутренних граней полок;
• П — с параллельными гранями полок;
• Э — экономичные с параллельными гранями полок;
• Л — легкой серии с параллельными гранями полок;
• С — специальные.

Швеллер с уклоном внутренних граней полок — серия У

Уклон внутренних граней полок швеллеров серии У должен быть в пределах от 4 до 10 %.

Рис. 1. Швеллер с уклоном внутренних граней полок — серия У по ДСТУ 3436–96 (ГОСТ 8240–97)

Условные обозначения: h — высота швеллера; b — ширина полки; S — толщина стенки; R — радиус внутреннего закругления полок; t — толщина полки; r — радиус закругления полок.

Таблица 1. Размеры и масса швеллеров с уклоном внутренних граней полок — серия У по ДСТУ 3436–96 (ГОСТ 8240–97)

Примечание. Масса 1 м швеллера вычислена по номинальным размерам при плотности материала 7850 кг/м3 и является справочной величиной.

Швеллер с параллельными гранями полок — серия П

Рис. 2. Швеллер с параллельными гранями полок — серия П по ДСТУ 3436–96 (ГОСТ 8240–97)

Условные обозначения: h — высота швеллера; b — ширина полки; S — толщина стенки; R — радиус внутреннего закругления; t — толщина полки; r — радиус закругления полок.

Таблица 2. Размеры и масса швеллеров с параллельными гранями полок — серия П по ДСТУ 3436–96 (ГОСТ 8240–97)

Примечание. Масса 1 м швеллера вычислена по номинальным размерам при плотности материала 7850 кг/м3 и является справочной величиной.

Швеллер экономичный – серия Э

Рис. 3. Швеллер экономичный — серия Э по ДСТУ 3436–96 (ГОСТ 8240–97)

Условные обозначения: h — высота швеллера; b — ширина полки; S — толщина стенки; R — радиус внутреннего закругления; t — толщина полки; r — радиус закругления полок.

Таблица 3. Размеры и масса швеллеров экономичных – серия Э по ДСТУ 3436–96 (ГОСТ 8240–97)

Примечание. Масса 1 м швеллера вычислена по номинальным размерам при плотности материала 7850 кг/м3 и является справочной величиной.

Швеллер легкий – серия Л

Рис. 4. Швеллер легкий — серия Л по ДСТУ 3436–96 (ГОСТ 8240–97)

Условные обозначения: h — высота швеллера; b — ширина полки; S — толщина стенки; R — радиус внутреннего закругления; t — толщина полки; r — радиус закругления полок.

Таблица 4. Размеры и масса швеллеров легких — серия Л по ДСТУ 3436–96 (ГОСТ 8240–97)

Примечание. Масса 1 м швеллера вычислена по номинальным размерам при плотности мате-риала 7850 кг/м3 и является справочной величиной.

Швеллер специальный – серия С (соответствует ГОСТ 19425–74)

Рис. 5. Швеллер специальный — серия С по ДСТУ 3436–96 (ГОСТ 8240–97)

Условные обозначения: h — высота швеллера; b — ширина полки; S — толщина стенки; R — радиус внутреннего закругления; t — толщина полки; r — радиус закругления полок.

Таблица 5. Размеры и масса швеллеров специальных — серия С по ДСТУ 3436–96 (ГОСТ 8240–97)

Примечание. Масса 1 м швеллера вычислена по номинальным размерам при плотности материала 7850 кг/м3 и является справочной величиной. * — Геометрические размеры швеллера 30С по ГОСТ 8240–97 отличаются от размеров швеллера 30С по ГОСТ 19425–74 .

Швеллеры изготавливают длиной от 2 до 12 м. Допускается изготовление швеллеров длиной свыше 12 м по соглашению потребителя с изготовителем. По длине швеллеры подразделяются на:

• 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.

Рис. 6. Предельные отклонения размеров швеллера

Таблица 6. Предельные отклонения параметров

Предельные отклонения по массе не должны превышать ±4 % для партии и ±6 % для отдельного швеллера. Отклонение по массе — это разность между фактической массой в состоянии поставки и рассчитанной по данным таблиц теоретической массы.

Размеры и геометрическую форму швеллера контролируют на расстоянии не менее 500 мм от торца. Высоту швеллера контролируют в плоскости стенки, толщину стенки — у торца профиля.

Стандарт устанавливает предельные отклонения по длине швеллеров мерной и кратной мерной длины. Они не должны превышать:

• при длине от 2 до 8 м включ. — до + 40 мм;
• при длине свыше 8 м — до + [40+5•(L–8)] мм, но не более 100 мм, где L – длина швеллера в метрах.

Косина реза, возникающая при обрезке швеллера, не должна выводить длину швеллеров за предельные отклонения по длине. Длина отдельного швеллера определяется стандартом как наибольшая длина условно вырезанной штанги с торцами, перпендикулярными продольной оси. Кривизна швеллера в горизонтальной и вертикальной плоскостях не должна превышать 0,2 % длины, по соглашению изготовителя с потребителем — до 0,15 % длины.

При расчете массы партии к общей длине партии швеллеров в метрах мерной или кратной мерой длины прибавляют половину суммы предельных отклонений по длине швеллеров в партии.

Определение веса и цены швеллера за метр: таблица размеров, стоимость профилей

Сложные расчеты удельной массы, кроме математических умений, требуют еще и актуализации школьного курса физики и геометрии. Поэтому лучше воспользоваться готовыми вычислениями, приведенными в специальных таблицах, или применить онлайн-калькулятор. Для этого достаточно ввести необходимые данные и получить точный результат.

Стоимость швеллеров определяется в соответствии с погонными метрами. На формирование цены влияет высота профиля, определяющая номер изделия, а также марка стали, из которой изготовлена продукция. Например, швеллер, произведенный из низколегированной стали, будет стоить на порядок дороже, чем аналогичная продукция из углеродистой стали. Это связано с тем, что первый тип сырья имеет повышенные прочностные характеристики.

Действующие на сегодня средние цены на швеллеры на российском рынке металлопроката приведены в таблице:

Выше приведена общая таблица. Для того чтобы иметь представление о каждом типе швеллера, его индивидуальных особенностях, размерах и характеристиках, стоит более детально познакомиться с каждым из видов. Ниже в качестве примера рассмотрим наиболее ходовые типы и размеры швеллеров, имеющих высокий спрос и широкое применение.

Алюминиевые швеллеры

Использование стального швеллера не всегда целесообразно. Во-первых, у него всё-таки очень большая масса, во-вторых, углеродистая сталь ржавеет, и для того чтобы это не происходило, его приходится окрашивать.

В тех случаях, когда для укрепления конструкции не требуется прочность стали, используются изделия из алюминия. Алюминиевый швеллер намного легче стального, поэтому он бывает незаменим в самолётостроении. Его часто используют в оформлении интерьера жилых помещений и торговых залов. Современное автомобилестроение так же не обходится без него.

Характеристики швеллера 10: размеры, вес, стоимость

Сортамент швеллера 10, как довольно популярной металлопрокатной продукции, достаточно широк. Характеристики его сортов и видов регламентирует ГОСТ №8240, разработанный еще в 1989 году. К числу свойств изделий относят параметры полок и стенки, в частности их высоту и ширину, а также в учет берутся радиусы закруглений у швеллеров с пометкой 10У.

Швеллер 10 имеет три подтипа с соответствующей маркировкой:

• У – профиль, в котором внутренние полки выполнены с уклоном;
• П – швеллер, где грани полочек имеют параллельное расположение;
• Э – экономичные изделия с параллельным размещением полок.

Полезный совет! Каждый тип швеллера имеет свое обозначение, например, 10П, 10У или 10Э. Соответствующие значения содержит отдельная таблица. Несмотря на одинаковые числовые данные, это разные виды продукции.

Сортамент швеллеров включает изделия различных размеров и конфигурации

Самым используемым в различных отраслях является, благодаря своим размерам, швеллер 10П. Его широко применяют в индивидуальном строительстве для сооружения несущих конструкций. Число 10 в маркировке, собственно, и указывает на его высоту, равную 100 мм, а буква П – на тип профиля, при этом подчеркивая параллельное расположение полок. Данная разновидность швеллера имеет следующие параметры:

• ширина равна 46 мм;
• толщина стенки – 4,5 мм;
• толщина полки – 7,6 мм;
• радиус кривизны – 7 мм;
• радиус закругления на кромке полочки – 4 мм.

Для определения веса швеллера 10 необходимо знать площадь поперечного сечения. Этот показатель соответствует 10,9 см². Швеллер данного типа производится длиной от 4 до 12 м. Более длинные изделия выполняются под заказ. Вес 1 метра швеллера 10 при показателях плотности стали 7,85 г/см³, согласно расчетам, составляет 8,59 кг. Погрешность в указанных значениях массы может составлять 3-5%. Средняя цена швеллера 10 за метр – 356 рублей.

Швеллеры изготавливают горячекатаным, холоднокатаным и способом сгибания листов металла

Обычный способ расчета нагрузки на швеллер

Чтобы произвести расчет надо сделать следующее:

1. Сначала собрать всю нагрузку, которая будет направлена на балку – нормативную и расчетную и при этом уже умноженную на коэффициент надежности по нагрузкам.
2. Полученный результат нужно умножить на шаг балок (в данном случае это касается швеллеров).
3. Далее необходимо сделать расчет максимально изгибающегося момента. Формула такова: М max будет равен расчетной нагрузке умноженной на длину швеллера (но в квадрате) единица измерения кНм.
4. Затем перейти к вычислению требуемого момента сопротивления балки. Формула такова: Wтр будет равен Мmax, который умножается на коэффициенты условий работы и все нужно поделить на произведение 1с равный 1,12 (это коэффициент для учета пластически деформаций).

Это получится требуемое сечение см кубических. При этом нужно принимать, чтобы номер швеллера был больше требуемого момента сечения. Все данные берутся по ГОСТу.

Основные параметры швеллера 12: размеры, вес и стоимость

Металлическое изделие под названием швеллер 12 с параллельными полками имеет толщину тела 7,8 мм, стенок – 4,8 мм. Производят такую продукцию длиной от 2 до 12 м. Под заказ могут быть изготовлены более длинные экземпляры. Популярность данного вида профиля обусловлена его положительными качествами, заключенными в оптимальном соотношении массы, прочности и сравнительно небольшой стоимости.

Профили из низколегированной стали подлежат эксплуатации при высоких температурах и в условиях повышенного воздействия химических веществ. Также изделия отлично противостоят сжатию и изгибу, но в то же время плохо сопротивляются кручению.

Вес 1 метра швеллера 12 можно узнать, воспользовавшись приведенной выше таблицей или применив онлайн-калькулятор. Именно от этого параметра зависит цена изделия. Согласно данным таблицы вес швеллера 12 за 1 метр составляет 10,4 кг.

Швеллер 12 — чертеж с размерами согласно ГОСТу

Как и швеллеры иных размеров, этот вид изделия имеет дополнительную маркировку с различными характеристиками. Наиболее популярным является швеллер 12П, обладающий параллельными полочками с гранями без уклона.

Размеры швеллера 12П приведены ниже:

• ширина – 52 мм;
• вес погонного метра – 10,40 кг;
• протяженность в тонне – 95,94 м.

Швеллер с отметкой 12 имеет и другие серии. Например, 12Л – это изделие металлопроката габаритами 120х30 мм, характеризующееся наклоненными полками. Вес 1 м такого профиля равен 5,02 кг, а метраж в 1 тонне составляет 199 м.

Полезный совет! Маркировка швеллера 12С обозначает его специальное назначение, 12Э – экономную серию изделий с полками без наклона. Их размер стандартный – 120х52 мм, а вес немного ниже – 10,24 кг. Соответственно, в тонне материала содержится почти 97 м.

Вместе с цифровым значением, обозначающим ширину профиля, ставят букву, указывающую на конструкционные особенности материала

Вариации швеллера 14: размеры, масса, сфера применения

П-образная продукция с маркировкой 14, благодаря своим высоким прочностным характеристикам, широко используется в укреплениях железобетонных изделий, применяется для армирования металлоконструкций, а также в различных строительных и реставрационных работах. Данный тип изделия имеет свои серии:

1. 14П – это швеллер, произведенный горячекатаным способом, имеющий общее назначение. Его производят согласно ГОСТ 8240-97.
2. 14У – это профиль специального назначения, который широко используют в машиностроении.
3. Стальной гнутый швеллер с равными полками выпускают посредством специализированных станков.
4. Гнутый профиль из стали с неравными полками производят на профилегибочном оборудовании.

Швеллер 14, как и другие виды металлопроката, может быть как с параллельными полочками (маркировка «П»), так и с наклонными – марка «У». Для обеих серий существуют общие характеристики:

• высота – 140 мм;
• ширина – 58 мм;
• толщина полочки – 8,1 мм;
• толщина стенки – 4,9 мм;
• вес 1 метра швеллера 14 – 12,3 кг;
• в 1 тонне насчитывается 81,3 м изделия.

Швеллер 14 — схема сечения с условными обозначениями

Необходимо отметить, что вес швеллера 14 строго регламентируется требованиями определенного ГОСТа. Максимальная погрешность не может превышать 4,5% от массы всей приобретаемой продукции. Швеллеры данного типа выпускают длиной от 2 до 12 м. Стоимость продукции зависит от серии.

Различия горячекатаных и гнутых швеллеров

Причина различий между ними заключается в самом способе производства. Горячекатаный профиль получается прочнее и его можно использовать для укрепления объектов, подвергающихся особо мощным нагрузкам. Однако есть у него и свои недостатки, которые, в принципе, являются продолжением их достоинства.

Достаточно взглянуть на фото швеллера, как одного, так и другого типа, для того чтобы убедиться в том, что горячекатаные изделия имеют более чёткие грани, ярко-выраженные углы. Они более прочны, но при их монтаже, почти невозможно использовать сварку. Они плохо привариваются друг к другу и к другим металлическим деталям.

Таким образом, всё далеко не однозначно. Вроде бы более мощный швеллер всегда предпочтительней, потому что, по сравнению с гнутым, он способен выдерживать вообще запредельные нагрузки, однако не всё так просто, и, несмотря на его более высокие прочностные характеристики, он не всегда предпочтителен.

Особенности швеллера 16: размеры, вес и стоимость

Швеллер 16 широко используют для укрепления крупногабаритных конструкций, таких как мосты, опоры, а также при заливке фундамента высокоэтажных домов. Технические особенности специальной серии металлопроката предусматривают его применение в машиностроении, вагоностроении и судостроении.

Статья по теме:

Сортамент швеллеров: соотношение характеристик как залог надежности Виды, маркировка и характеристики металлопрокатной п-образной продукции. Требования согласно ГОСТу, таблицы Госстандарта. Масса и размеры швеллеров.

Главная особенность состоит в уклоне граней в середине изделий, что дает повышенную прочность на изгиб и устойчивость при кручении. Данный сорт продукции имеет три серии:

• 16П – используют в монтажных работах благодаря легкости установки;
• 16У – отличается устойчивостью к вертикальным нагрузкам, что предполагает его применение в зонах с повышенной сейсмической активностью;
• 16Л – благодаря небольшому весу употребляется для возведения монолитных конструкций и в судостроении.

В зависимости от конструкции швеллеры имеют различное целевое назначение

Все изделия соответствуют конкретному ГОСТу:

• 8240-97 – горячекатаные швеллеры;
• 8278-83 – холодногнутые швеллеры с равными полочками;
• 8281-80 – гнутые с неравными полками.

Стандартные размеры швеллера 16 соответствуют таким значениям:

• высота – 160 мм;
• ширина полок – 64 мм;
• толщина стенки – 5 мм;
• толщина полочки – 8,4 мм.

Вес швеллера 16 соответствует значению 14,2 кг. В одной тонне насчитывается около 70 м проката. Эти показатели прямо пропорционально влияют на ценообразование стального профиля. Например, средняя цена швеллера 16 за метр составляет 520 рублей. Продукцию выпускают длиной от 2 до 12 м.

Полезный совет! Длина изделия влияет на удобство его транспортировки. Именно поэтому не практикуется производство швеллеров свыше 12 м. В то же время именно эта длина наиболее ходовая, как раз под нее рассчитаны специальные автоплатформы.

Длина швеллера может быть различной и чаще всего начинается от 2 м

Сортамент гнутого швеллера

Гнутый швеллер отличается точностью геометрических размеров и равномерной толщиной стенок. Это объясняется тем, что профилегибочное оборудование служит не только для придания требуемого профиля, но и исправления некоторых дефектов заготовки. Сортамент равнополочных изделий определяется ГОСТом 8278-83. В зависимости от материала, используемого для изготовления этой металлопродукции, колеблется стандартная высота стенки:

• углеродистая кипящая и полуспокойная сталь – 25-410 мм;
• спокойная углеродистая и низколегированная – 25-310 мм.

Вес, цена, размеры швеллера 20: все необходимые сведения о профиле

Швеллер 20 относится к разряду универсальных изделий из металлопроката, произведенных из стали горячекатаным способом. Его применяют практически во всех отраслях – не только при строительстве несущих конструкций, но и для возведения мостов, в автомобильной и вагонной промышленностях, а также в тяжелом машиностроении. Производство изделий регламентируется несколькими ГОСТами, согласно которым установлены технические характеристики и допустимые отклонения от нормы.

Швеллер 20 имеет три основных типа, которые соответствуют определенным требованиям Госстандарта:

• общего применения и специального предназначения – ГОСТ 8240-97;
• специальные для автомобилестроения – ГОСТ 19425-74;
• специальные для вагоностроения – ГОСТ 5267.1-90.

Для всех этих типов проката характерны общие параметры, такие как высота, ширина полок и вес швеллера 20. Следует отметить, что профиль может быть как равнополочным, так и с наклоненными гранями полок. Размерные характеристики профиля 20 следующие:

• высота – 200 мм;
• ширина полки – 76 мм;
• толщина стенок – 52 мм;
• толщина полочки – 9 мм.

Швеллер 20 наиболее востребован в строительстве для сооружения поддерживающих конструкций

Масса разных типов швеллера может немного отличаться. Например, у швеллера 20П вес 1 метра равен 18,4 кг. Серия П швеллера 20 наиболее востребована на строительном рынке. Его используют как для сооружения каркасов, так и для строительства мостов, создания крупных станков, а также в других целях. Согласно ГОСТ 8240-89 для горячекатаных и ГОСТ 8278-83 для гнутых швеллеров профили изготавливают длиной от 4 до 12 м.

Градация размеров

Так швеллер №8, то есть изделие, имеющее высоту 8 сантиметров, зачастую используется в процессе строительства жилых многоэтажных домов и производственных цехов.

Материалом для их изготовления служит углеродистая сталь, благодаря чему из них получаются надёжные сварные конструкции. Швеллер № 0 применяется в станкостроении и машиностроении, при строительстве несущих опор мостов.

Швеллер номер 12 предназначен для использования в тех же отраслях человеческой деятельности, что и два предыдущих, от них он отличается только более высоким уровнем прочности. При строительстве наиболее ответственных производственных объектов применяются швеллеры номер 14. Кроме того, их могут использовать и при возведении жилых домов и других подобных объектов.

Швеллер номер 20 используется для усиления конструкций испытывающих усиленные нагрузки. Гнутый швеллер широко используется в строительстве, машиностроении и вообще везде, где требуется усиление прочности конструкций. Однако, несмотря на высокую эффективность гнутого швеллера, гораздо более эффективно выглядит его горячекатаный собрат.