Швеллер 16

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.

Горячекатаный швеллер 16: технические характеристики и области применения

Металлопродукция этой группы производится в соответствии с ГОСТом 8240-97. Различают разновидности: с уклоном внутренних граней полок («У») и параллельными гранями («П»), в нормальном и усиленном вариантах. В маркировке усиленная продукция имеет индекс «а». С уклоном внутренних граней в диапазоне 6-10% выпускают также специальную серию («С»), а с параллельными внутренними гранями – легкую («Л») и экономичную («Э»).

Таблица размеров горячекатаного швеллера 16 серий «У», «С», «П», «Л», «Э» и весов 1 м

Способом горячей прокатки при температурах, которые превышают порог рекристаллизации стали, производят изделия с высокими прочностными характеристиками. Визуальное отличие горячекатаных профильных металлоизделий – четкие наружные углы, у гнутых аналогов они слегка скруглены.
Швеллер 16 из углеродистых сталей обыкновенного качества применяется в строительстве. В том числе он востребован в регионах с высокой сейсмической активностью или при сооружении объектов, эксплуатация которых связана с вибрационными нагрузками.

Основные области применения:

• каркасное строительство (в качестве основного элемента каркасов небольших сооружений или дополнительного при возведении крупногабаритных строений);
• изготовление маршевых и винтовых лестниц;
• армирование фундаментов;
• устройство ростверка свайного или свайно-винтового фундаментов;
• создание опор для объектов наружной рекламы.

Если при монтаже конструкции важным фактором является хорошее сопряжение швеллера с другими элементами по внутренней поверхности, то используют металлоизделия с параллельными внутренними гранями полок.

Для эксплуатации в условиях повышенных нагрузок и в районах с холодным климатом востребован горячекатаный швеллер, изготовленный из низколегированных сталей, содержащих повышенное количество марганца, например 09Г2С.

Как область использования зависит от размеров швеллера

Рассматриваемый вид металлопроката используется во многих сферах, благодаря своей прочности, стойкости, небольшому весу. Но разные габариты деталей относятся к конкретным областям или имеют специальное назначение.

Швеллер 8 – очень компактный, поэтому подходит для индивидуального строительства как бетонная перемычка. Он может являться частью основы для сооружения окон, дверей. Широкое распространение за счет универсальных размеров, прочности, имеет и деталь с цифровой маркировкой 10, выполненная горячей прокаткой.

Аналогично изготавливается швеллер 12. Его основное преимущество в том, что он отлично поддается сварке. Его применяют для усиления несущей способности конструкции, для армирования зданий. Профиль 14 выпускают на прокатных станках. Его высокая жесткость актуальная для несущих балок, перекрытий при высотном и вагонном строительстве.

Швеллер 16 горячего проката применим для возведения высоток и металлических мостовых опор. Габариты детали 18 дают возможность употребить его, как арматуру на высоких зданиях, в частях с высокой нагрузкой.

Профили 20-24 являются высокопрочными. Они необходимы для перегруженных построек, движущихся конструкций. К примеру, 24-й швеллер используется для строительства раздвигающихся мостов, кранов высокой подъемности.

Прежде чем выбирать металлопрокатную конструкцию, вспомните о существовании разных категорий профилей.

Зная решающие характеристики, выяснить марку швеллера и сырье для его производства по маркировке швеллера не трудно. На заводах-изготовителях прокат обозначается специальными инструментами.

Как выбрать швеллер по маркировке

В маркировки швеллера отражены важнейшие показатели формы и особенностей конструкции. Главным является номер – это цифра, которая идет первой – она отражает внешний размер перекладины между полками.

Следующая за ней отражает характер формы профиля:

• П – равнополочный швеллер;
• У – уклон полки, иногда с обозначением величины;
• С или СБ – специальные серии, разработанные для особых отраслей;
• Э – экономичная серия;
• Л – легкая, облегченная конструкция.
• Ш – перфорированный, на полках которого созданы специальные отверстия, делающие его более легким, без потери несущей способности.

В маркировку швеллера включаются помимо специальных обозначений его параметров, номер ГОСТа, которому соответствует изделие, и марка стали с указанием регулирующего его нормативного документа. В нормативных документах можно посмотреть основные характеристики предлагаемого материала и показатели, на основании которых производятся расчеты. Выбор типа и параметров швеллера для конструкций требует профессионального подхода, поскольку от него зависит прочность и долговечность конструкции.

Таблица веса и размеров швеллеров

В таблицах используются следующие обозначения: h — высота швеллера, b – ширина полки, s – толщина стенки, t – толщина полки.

Швеллер представляет собой конструктивный элемент, сделанный из металла, у которого поперечный разрез образует букву «П». Он имеет стенки с полочкой. В разрезе стенка представляет собой перемычку, а полки выступают стенками. Производство выполняется по стандартизированным размерам. Таким образом высота изделия определяется высотой стенок. Рассчитать вес швеллера можно на нашем калькуляторе. Ниже представлены таблицы ГОСТ для подбора нужных значений.

Изделие производят из стального проката. При изготовлении используется метод горячей прокатки. Для этого применяются сортовые станки. Внутренние грани полочек сделаны с небольшим уклоном или выполнены параллельно друг другу. Отметим, что номер швеллера указывает высоту изделия.

Швеллеры используются везде, где требуется проведение строительных работ. Также они применяются в автомобильной отрасли. Однако, там используются специальные типы швеллеров. Часто его могут использовать для армирования ж/б конструкций или как самостоятельный материал, позволяющий делать каркасы, перекрытия и пандусы.

Таблицы размеров

Размерный ряд швеллеров довольно разнообразен и не зависит от технологии изготовления или производителя. Здесь применяются стандартные типоразмеры, которые выглядят так:

• Высота изделия. Это расстояние между параллельно расположенными полками, измеряемое в миллиметрах. Данный параметр варьируется в пределах 50-400 мм.
• Ширина полки. Это расстояние от внешнего угла швеллера до кончика параллельных граней. Здесь играют размеры 32-115 мм.
• Толщина поперечной балки. В зависимости от категории, этот параметр составляет 4.4-8 мм.
• Толщина полок. В зависимости от маркировки изделия, толщина граней может составлять 7-13.5 мм.

Длина стандартного швеллера не превышает 12 метров. Стоит отметить, что на рынке встречается продукция, чья длина превышает это значение. Однако такая продукция в основном изготавливается под заказ.

С уклоном внутренних граней полок. 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.

С параллельными гранями полок. ГОСТ 8240-97

Related Posts via Categories

• Швеллеры из стали 09Г2С – горячекатаные и гнутые профили
• Оцинкованный швеллер – особенности производства, свойства и применение
• Площадь поверхности швеллера – как рассчитать самому?
• Швеллер 18 – каков список ГОСТов на него?
• Швеллер 12 – все, что нужно знать еще об одном незаменимом горячекатаном профиле
• Швеллер 14 – как отличить от других швеллеров и все его характеристики
• Швеллер 20 – все что нужно знать об универсальном и незаменимом прокате
• Швеллер 10 – точные сведения о незаменимом прокате
• Нержавеющий швеллер – производственные особенности и сферы применения
• Все о швеллере ГОСТ 8240-97 – серии, сортамент, вес и другие характеристики

Технические характеристики

К основным характеристикам изделия относятся:

Площадь окрашивания элемента составляет 40,5 м2/т, а длина проката – 4-12 м. В зависимости от типа швеллера будут отличаться его основные характеристики.

Швеллер 20: применение, размер, вес

Швеллеры 20, благодаря своей конструкции, толщине стенок и подножья, используются при возведении массивных высотных зданий, промышленных объектов. Производятся они из горячекатаной стали по ГОСТу 8240-97. Полки расположены по одну сторону от стенки. В отличие от зетовых профильных конструкций, производятся стандартных размеров и массы, причем отклонения допускаются в пределах 5 %. Учитывая, что такие швеллеры могут иметь различный угол наклона стенок, перед покупкой рекомендуется ознакомиться с техническими характеристиками и сферой применения металлоконструкций.

Из каких сталей изготавливают швеллер 20?

Исходя из ГОСТа 8240-97, швеллеры марки 20 изготавливаются из горяче- и холоднокатаной стали. Тип стали, применяемой при производстве швеллера, указан в маркировке. Горячекатаный швеллер более прочный, он используется при возведении несущих стен в сооружениях из металлоконструкций. Они хорошо справляются с локальным изгибом по вертикали, стойки к горизонтальным подвижкам. Холоднокатаный швеллер 20 больше применяется для перекрытий, где не проводятся подробные расчеты несущих способностей зданий.

Размеры и характеристики швеллеров марки 20

Швеллер 20 (вес 1 метра 18,95 кг) производится в двух модификациях:

1. Тип У. Он имеет уклон внутренних граней, угол составляет 4-10 градусов.
2. Тип П. Швеллер с параллельными стенками.

Типичные размеры швеллеров У20:

• 200 мм – ширина стенки;
• стандартная ширина полки до 76 мм;
• стенки имеют толщину 5,2 мм, а толщина полки до 9 мм при колебании до 0,5 %;
• радиус поворота в месте соединения внутренней грани полки и стенок – 9,5 мм;
• в тонне готовой продукции будет около 54,43 м швеллера.

Швеллеры серии П

Многие размеры и параметры полностью соответствуют швеллеру марки У20, только радиус внешнего закругления полки до 5,5 мм, внутренний разворот — до 9 мм. Масса швеллера немного меньше, поэтому в тонне готовой продукции конструкций больше.

Масса швеллера рассчитывается в соответствии с типом используемой стали при плотности 7850 кг/м3. Это справочная величина. Данный параметр зависит также от состава, ведь толщина стенок может колебаться в пределах 1 %.

Параметры длины швеллера частной поставки

На производственных мощностях все швеллеры производятся в виде единой полосы, которая режется на станках на длину в пределах 2-12 метров. Длина зависит от ряда условий, некоторые устанавливаются производителями, другие – металлобазами:

• Мерная длина. Она составляет 1,1-2,0 метра.
• Комбинация мерной и немерной длины при составе немерной партии в группе поставки до 5 %.
• Кратная мерная длина.
• Только немерная длина – 1,1 метра.
• Под индивидуальный заказ покупателя.

Фасуется швеллер в партии по 4,5-8 тонн, стягивается стальной лентой в нескольких местах. На концах партии устанавливаются маркировочные бирки, на которых указаны марка швеллера, размеры и тип. Способ транспортировки – автомобильный и железнодорожный транспорт.

Сфера применения

Швеллеры марки 20 используются при строительстве несущих металлоконструкций промышленных и жилых зданий, а также для возведения ферм, арочных перекрытий. Изделия подходят для строительства свайно-ростверковых фундаментов и как опоры для небольших автомобильных мостов. При покупке продукции рекомендуется делать минимум сварочных соединений, лучше изначально устанавливать готовые монолитные конструкции без промежуточных соединительных швов. В случае необходимости допускается сварка в местах установки вертикальных опор и распорок.

Швеллер 20 отзывы получил самые положительные. Строители отметили достаточно высокую прочность, надежность и экономичность этого материала, а также простоту монтажа, отличную свариваемость, что ускоряет и облегчает строительный процесс.

2 Сортамент швеллера № 16 и стандарты, по которым его производят

Швеллер 16 изготавливают только по стандарту 8240. Этот ГОСТ распространяется на стальные горячекатаные швеллерные изделия специального и общего назначения, которые в зависимости от номера профиля имеют высоту в диапазоне значений 50–400 мм и ширину полок – 32–115 мм.

Остановимся на ГОСТах, которые тоже используют при изготовлении швеллеров стандарта 8240. В этих ГОСТах приведены требования к качеству изготовления металлоизделий и их технические характеристики, а именно: прочность и другие свойства, а также классификация по ним; список применяемых для производства марок сталей с указанием их химического состава; прочие параметры готового проката. В зависимости от условий использования, а также назначения металлопродукции (в данном случае – швеллера) руководствуются каким-то одним из нижеприведенных стандартов:

• ГОСТ 19281-89 – распространяется на все виды металлопроката, производимые из стальных сплавов, имеющих повышенную прочность (подразумеваются низколегированные стали);
• ГОСТ 535-2005 – для изделий сортовых и фасонных как общего, так и специального назначения, сделанных из углеродистых сталей, имеющих обычное качество;
• ГОСТ Р 52927-2015 – распространяется на прокат, который производится из сплавов повышенной, высокой и нормальной прочности и предназначен для строительства причалов, понтонов, судов (речных и морских), нефтегазодобывающих платформ и прочих сварных конструкций;
• ГОСТ 27772-88 – распространяется на различные металлоизделия из углеродистых и низколегированных сплавов, предназначенные для стальных строительных конструкций, имеющих сварные и другие соединения;
• ГОСТ Р 55374-2012 – для некоторых типов горячекатаного проката, включая фасонный, предназначенных для применения в мостостроении и выполненных из легированных конструкционных сплавов.

Согласно стандарту 8240 все изделия, выпускаемые по нему, подразделяются на несколько видов. Первое, но не основное деление – по форме полок. Последние у швеллера могут быть:

1. С наклонную гранью на внутренней стороне швеллера.
2. С параллельными гранями.

Швеллер с наклонной гранью

Основное деление – по форме и геометрическим размерам поперечного сечения – на серии горячекатаных швеллерных профилей:

• У – изделия с полками 1 вида;
• П – швеллеры с полками 2 вида;
• Э – экономичные профили с полками 2 вида;
• Л – швеллеры легкой серии, имеющие полки 2 вида;
• С – специальные профили с полками 1 вида.

Кроме того, швеллер 16, как и ряд других изделий (иных типоразмеров) стандарта 8240, в сериях У, П и С представлен не одним, а несколькими видами. Имеется в виду, что есть профили основного типоразмера и дополнительных. Последние из этой же серии, с такой же высотой стенки и обозначаются так же. Но они отличаются от основного типоразмера большей массивностью. То есть у них толще стенки, шире полки и могут быть больше радиусы закругления на кромках последних. Швеллеры этих дополнительных типоразмеров относятся к усиленным. К их маркировке добавляются буквенные индексы: «а» – для первого дополнительного типоразмера и «б» – для второго, более мощного.

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).

Расчет нагрузки на швеллер (расчет на прочность)

Зачастую швеллер применяется для изготовления металлоконструкций (крановых мостов, ферм, лестниц, цеховых пролетов и пр.), при монтаже быстровозводимых зданий и сооружений, каркасов гаражей, стеллажей складских помещений, перекрытий, оснований крыш, армирования и усиления узлов. Основное достоинство этого проката – высокая несущая способность, которая имеет место благодаря форме его сечения (П-образное), при относительно малой металлоемкости. Методика расчета размера швеллера, таблица моментов сопротивления швеллера по ГОСТ — смотрите здесь.

П-образный профиль, как горячекатаный, так и гнутый в металлоконструкциях чаще всего работает либо просто на изгиб, либо на изгиб + растяжение/сжатие. Расчет швеллера на прогиб (на прочность) – является обязательным при проектировании изделия, в состав которого входит данный профиль. Он может быть проверочным и проектировочным. Рассмотрим на примере расчет распределенной нагрузки на швеллер, который имеет шарнирное закрепление.

Пусть имеется швеллер 10П, изготовленный из стали 09Г2С. Длина балки составляет 10 метров. Для того, чтобы определить допустимое значение нагрузки на швеллер (допустимые значения), необходимы некоторые справочные данные. Возьмем их из соответствующих ГОСТов и СНиПов.

Предел текучести стали 09Г2С (или нормативное сопротивление) составляет Rун = 345 МПа. Моменты сопротивления швеллера 10П берем из ГОСТ 8240-97, и их значения относительно осей Х и Y составляют: Wx=34,9 см3, Wy=7,37 см3. Максимальный изгибающий момент возникает балке с таким типом закрепления и нагружения посередине, и определяется из выражения: М = W∙Rун.

Произведем расчет допустимого момента для двух случаев расположения швеллера: 1) стенка расположена вертикально; 2) стенка расположена горизонтально. Тогда:

• М1 = 34,9∙345=12040,5 Н∙м
• М2 = 7,37∙345=2542,65 Н∙м

Зная момент, определим допустимые значения распределенной нагрузки на швеллер. Она составит:

q1 = 8∙М1/L2 = 8∙12040,5/102 = 963,24 Н/м или 96,3 кгс/м q2 = 8∙М2/L2 = 8∙2542,65/102 = 203,4 Н/м или 20,3 кгс/м

Получив значения допустимых распределенных нагрузок на швеллер, можно сделать вывод, что при данных условиях несущая способность швеллера расположенного по вертикали примерно в пять раз больше, чем в случае его расположения по горизонтали.