ГОСТ 8240–97 содержит информативные сведения, нормативы, допуски и сортамент горячекатаного швеллера. Изделия выполняются из стальных сплавов и сталей черных и нержавеющих металлов по форме П-образного сечения. Вес стандартных профилей зависит от материала, геометрической формы, толщины стенок и полок. Ходовым в народном хозяйстве считается швеллер № 16, вес 16 швеллера за погонный метр зависит от условных параметров.
Области использования
Швеллеры, полученные горячекатаным способом, используются в станкостроении. Благодаря прочности прокат выдерживает вибрации и нагрузки мощных станков. В вагоностроении использование швеллера 16 ГОСТ 8240 97 позволяет выдерживать большие усилия во время разгона составов в сцепке на такелажных горках и при перевозке тяжелых грузов.
Машиностроительная отрасль получает подходящий материал для изготовления каркаса кузовов и ходовой части автомобилей. Его применяют в конструкциях рам и в качестве основания для установки двигателя. В тяжелом машиностроении из швеллера выполняют отдельные элементы металлических конструкций, например, несущие балки козловых и башенных кранов.
При возведении зданий и архитектурных сооружений невозможно обойтись без швеллера 16. Вес 1 метра оптимально вписывается в конструктивные разработки и при высокой прочности мало утяжеляет готовую постройку. Каркасы из материала имеют значительный запас прочности и эксплуатируются не одно десятилетие.
Использование швеллера 16:
при устройстве армированного каркаса стен, перегородок, колонн;- для строительства мостов, переходов, железнодорожных переездов, специальных сооружений;
- при возведении фундаментов, армируемых перекрытий, прокладке тротуаров и подъездных участков с большой проходимостью.
Технические характеристики
По способу производства швеллеры делят на стальные горячекатаные изделия стандартного назначения и специальные, применяемые в тяжелых отраслях. Изготавливают прокат в размерах 4−12 метров по длине, заготовки режут мерные, кратно-мерные и немерные. Точность изготовления обозначается литерами:
- А — высокая.
- Б — повышенная.
- В — обычная.
Преимущества материала
Основным достоинством профиля является его сечение в форме буквы П, отсюда вытекают повышенные показатели жесткости. Благодаря этому прокат пользуется популярностью во многих отраслях, поэтому спрос на него никогда не иссякнет.
Качественные достоинства материала:
отлично справляется с разными нагрузками — изгибом, давлением, разрывом, сжатием, выдерживает осевую и боковую нагрузку;- является универсальным для использования в конструкциях различного назначения;
- относительно легкий материал при высоких прочностных показателях;
- имеет низкие показатели металлоемкости;
- при нагрузке центр тяжести смещается в область торцов полок;
- однородность материала, полученная при горячем способе производства, исключает слабые места, что важно при механических нагрузках.
Недостатки горячекатаных профилей
К недостаткам относится слабая свариваемость материала. Существуют некоторые ограничения при закладке горячекатаных швеллеров в конструкции, монтируемые при помощи сварки.
Вторым недостатком является сниженная сопротивляемость коррозии. При производстве горячим методом не используются сплавы алюминия, а в технологии окончательной обработки покрытие алюминием не предусмотрено.
Определяющие величины
Свойства проката изменяются в зависимости от геометрических параметров, видимых в сечении. Вес швеллера 16 за метр будет различным, если изменятся основные параметры, предусмотренные ГОСТом. Классификация по этим величинам позволяет судить о методе конечной обработки изделия, возможности подгонки элементов при монтаже.
Для этого в сортаменте учитываются условные значения:
высота изделия по основной стенке;- ширина грани;
- размер толщины проката и грани;
- внутренний радиус при закруглении с грани на вертикальную стенку;
- радиус округления грани;
- расстояние от центральной оси до поверхности наружной стенки;
- перекос грани;
- величина прогиба по высоте сечения стенки;
- размер поперечной площади сечения;
- момент сопротивления и инерции;
- радиус инерции.
Категории швеллера
Размеры готового проката могут быть нестандартными, это определяется пожеланиями заказчика. Производство включает использование прокатных станов, где в горячем виде прокатывают заготовки, пропуская их между валами, чтобы придать необходимую форму. Горячекатаные швеллера имеют большую прочность по сравнению с гнутыми изделиями.
В зависимости от назначения прокат поставляется заказчику с равными полками или разной длины, имеет повышенную прочность, жесткость и другие полезные качества. Грани швеллера изготавливаются параллельными или с небольшим уклоном. В сортаменте указано несколько десятков типовых размеров проката, при этом номер изделия говорит о высоте основной стенки (размере между наружными гранями, выраженном в сантиметрах).
В зависимости от соответствия поставленной задаче швеллеры делят на виды:
- с параллельными гранями (П);
- с полками, выполненными под определенным наклоном (У);
- с параллельно расположенными гранями, в экономичном варианте (Э);
- облегченной конструкции, с параллельными гранями (Л);
- профили специального назначения ©.
Швеллер (У) отличается специфическим уклоном противоположных граней, которые расположены под определенным углом. В изделиях угол между поверхностью полки и центральной стенкой швеллера не должен быть больше 10% от прямого угла. Вес погонного метра швеллера 16 (У) составляет 14,2 кг.
Швеллер © говорит об отношении изделий этой категории к группе специализированного проката. Это нераспространенная серия, изготавливается только на специально оснащенных заводах. Вес метра швеллера 16 © составляет 17,53 кг, а с буквой (Са) погонный метр весит 19,74 кг.
Изделия с маркировкой (Л) и (Э) отличаются параметрами в толщине граней и стенок, которые отличаются меньшими значениями по сравнению с остальными. Профиль более тонкий, применяются легкие сплавы и металлы, такой материал предназначен для работы в облегченных условиях. Погонный метр швеллера 16 (Э) весит 14,01 кг, вес метра проката серии (Л) составляет 7,1 кг.
Профиль с буквой (П) является изделием со стандартными параллельными гранями и основными условными величинами, его используют при значительных нагрузках. Округление полок по отношению к основной стенке отсутствует, угол равен 90˚. Вес погонного метра швеллера 16П ГОСТ предусмотрен 14,2 кг, изделие с маркировкой 16 (Па) весит 15,3 кг.
Требования ГОСТ
Замеры высоты и линейных размеров профиля делаются в плоскости стенки изделия с помощью штангенциркуля. Для измерения радиусов применяют специальные приспособления.
ГОСТ в нормативных требованиях указывает допустимые отклонения:
уклон внутренних поверхностей полок не превышает 10%;- высота грани не превышает нормативную величину больше, чем на 3 мм;
- длина готового изделия не более от указанного в маркировочных характеристиках на 100 мм;
- уровень кривизны находится в пределах показателя, не превышающего 2% от длины;
- вес погонного метра готового изделия не превышает нормированный показатель на 2,5- 6% (в зависимости от вида), этот параметр может быть уменьшен заказчиком до 5%;
- торцы погонажа обрезаются, скос при срезе может уменьшить общую длину, но не выводить ее за пределы допуска;
- искривление по горизонтали и вертикали не превышает 0,2% от общей длины полосы, заказчик может уменьшить допуск до показателя 0,15%;
- измерение размерных параметров делают на расстоянии 50 см от конца профиля.
В настоящее время швеллеры нашли широкое применение во многих производственных отраслях. В особенности они незаменимы там, где предполагается наличие большой нагрузки как на отдельные части, так и на конструкцию в целом. Строительство, металлургия, машиностроение, прокладка автострад и эстакад — вот небольшой перечень областей применения металлопрокатного швеллера. Прочность, дешевизна, удобство использования и транспортировки делают его весьма востребованным.
