Горячекатаный швеллер что это такое
Горячекатаный швеллер что это такое
ШВЕЛЛЕРЫ СТАЛЬНЫЕ ГОРЯЧЕКАТАНЫЕ
Hot-rolled steel channels.
Assortment
Дата введения 2002-01-01
1 РАЗРАБОТАН Межгосударственным техническим комитетом по стандартизации МТК 327, Украинским государственным научно-исследовательским институтом металлов
ВНЕСЕН Государственным комитетом Украины по стандартизации, метрологии и сертификации
2 ПРИНЯТ Межгосударственным Советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол N 11 от 23 апреля 1997 г.)
За принятие проголосовали:
Наименование национального органа
по стандартизации
Госстандарт Республики Беларусь
Госстандарт Республики Казахстан
3 Постановлением Государственного комитета Российской Федерации по стандартизации и метрологии от 5 апреля 2001 г. N 166-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 8240-97 введен в действие непосредственно в качестве государственного стандарта Российской Федерации с 1 января 2002 г.
ВНЕСЕНЫ поправки, опубликованные в ИУС N 12, 2004 год, ИУС N 10, 2009 год, ИУС N 10, 2013 год
Поправки внесены изготовителем базы данных
ВНЕСЕНО Изменение N 1, принятое Межгосударственным Советом по стандартизации, метрологии и сертификации по переписке (протокол от 06.06.2008 N 33). Государство-разработчик Украина. Приказом Росстандарта от 14.11.2011 N 541-ст введено в действие на территории РФ с 01.09.2012
Изменение N 1 внесено изготовителем базы данных и опубликовано в ИУС N 2, 2012 год
1 Область применения
Настоящий стандарт устанавливает сортамент стальных горячекатаных швеллеров общего и специального назначения высотой от 50 до 400 мм и шириной полок от 32 до 115 м.
2 Основные параметры и размеры
2.1 По форме и размерам швеллеры изготовляют следующих серий:
Условные обозначения величин, характеризующих свойства швеллера:
— радиус внутреннего закругления;
— радиус закругления полки;
— расстояние от оси до наружной грани стенки;
— прогиб стенки по высоте сечения профиля;
— площадь поперечного сечения;
— статический момент пол
2.3 Размеры швеллеров, площадь поперечного сечения, масса 1 м и справочные значения для осей должны соответствовать приведенным в таблицах 1-5.
Швеллер – что это такое
Череповецкий завод «ЧЗМК» работает с различными видами сертифицированного металлопроката. Для придания конструкциям устойчивости к нагрузкам используется швеллер. Из статьи вы узнаете все о видах, особенностях и применении этих металлоизделий.
Что такое швеллеры?
Швеллер — это узнаваемый и широко распространенный вид металлопроката, название которого означает «юбка» в переводе с немецкого. Металлический элемент П-образной формы действительно отдаленно напоминает этот предмет одежды. Поперечное сечение швеллера составляют две полки и одна стенка в различных вариантах: грани могут быть параллельными или располагаться под углом относительно друг друга. Благодаря этой форме металлопрокат может выдерживать высокие нагрузки, при этом позволяя добиться плотного прилегания.
Для изготовления швеллеров используют различные сплавы цветных или черных металлов. При этом изделия должны соответствовать определенным госстандартам в целях универсальности применения. Для каждой разновидности швеллеров предусмотрен отдельный ГОСТ.
Производство швеллеров
В соответствии с требованиями ГОСТ, исходный материал для изготовления швеллеров — это конструкционная, высокоуглеродистая или низкоуглеродистая сталь. В некоторых случаях могут использоваться стали с содержанием легирующих элементов. Окончательный выбор конкретного материала для швеллеров диктуют требования к техническим характеристикам будущего изделия.
Производят металлические детали с использованием прокатного стана. Разогретая до требуемой температуры прямоугольная заготовка подается на него, после чего происходит последовательное обжатие материала вращающимися валками. Размеры заготовки подбираются с учетом особенностей процесса: готовый швеллер получится меньше, поэтому необходим запас для производства. В первую очередь обрабатывают центральную часть будущего изделия, придавая ей форму буквы М. После этого горячекатаный швеллер выравнивают и отправляют на калибровку при помощи специальной машины, которая доводит профиль до точных параметров.
Процесс производства достаточно трудоемкий, однако горячий прокат обладает высокой производительностью и отличным качеством.
Классификация швеллеров
Швеллеры принято классифицировать в зависимости от следующих параметров:
2. Метод производства:
Помимо разницы в эксплуатационных характеристиках и сфере использования, эти две разновидности швеллеров отличаются визуально. Гнутые изделия имеют характерные закругленные углы.
Еще один немаловажный аспект швеллеров — их размер, который регламентируют нормативные документы. Точность изготовления элементов подразумевает наличие трех категорий:
Расстояние между полками швеллера также может быть разное — ГОСТ допускает диапазон значений этого параметра от 32 до 115 мм. Другие допустимые параметры металлоизделий: длина — от 4 до 12 м, высота полок — от 50 до 400 мм.
Маркировка швеллеров
Для удобства выбора горячекатаных швеллеров с нужными параметрами из сортамента производители используют специальные числовые и буквенные обозначения. Маркировка позволяет легко сориентироваться в разнообразии вариантов и подобрать оптимально подходящие по размеру и характеристикам металлопрофили для решения конкретной задачи.
Согласно ГОСТ 8240-97, первая цифра обозначения — это основная характеристика, которая указывает на размер швеллера, то есть, расстояние между его полками. Буква маркировки, которая идет за цифрой, позволяет определить тип П-образного профиля.
Выделяют следующие серии швеллеров:
Самое большое распространение в строительстве и других отраслях получили металлоизделия со следующей маркировкой:
Чтобы прочитать маркировку гнутого швеллера, достаточно понимать очередность, в которой перечисляются параметры. Так, изделие с обозначением 300х80х6 имеет одинаковую толщину металла на протяжении поперечного сечения, равную 6 мм. Остальные величины указывают на размер стенки (в данном случае 300) и размер полок (80).
Сферы применения швеллеров
Благодаря своим техническим характеристикам швеллер получил широкое распространение практически в каждой отрасли промышленности. Чаще всего он выступает составной частью различных рам, каркасов, несущих конструкций. Такой прокат используют для повышения функциональных качеств бетона, для усиления несущих стен, при монтаже кровельного покрытия. Возведение мостов, отделочные работы, прокладка коммуникаций также становятся сферами, в которых незаменим П-образный профиль.
За счет своей формы швеллер способен придать конструкции необходимую жесткость и устойчивость. Он хорошо выносит большие осевые нагрузки и противостоит нагрузкам на изгиб. Благодаря разным типоразмерам и маркам стали изделие применяется для разнообразных целей.
Наиболее востребован П-образный профиль:
Другие промышленные сферы применения швеллеров включают: вагоностроение, судостроение, станкостроительная отрасль, отрасль домашнего хозяйства.
Металлопрокат получает все более широкое распространение при реконструкции зданий. Частное использование швеллеров предполагает возведение таких помещений, как погреба, теплицы и ангары. Особенности конструкции элементов позволяют сэкономить на расходе металла. Кроме того, металлоизделия обладают небольшим весом, вследствие чего могут использоваться для строительства легких навесов, которые при этом будут отличаться высокой прочностью.
Прокат из алюминия, вес которого еще меньше по сравнению с аналогами, также востребован: он служит для соединения стыков, как деталь каркасов для облицовки, как интерьерный компонент.
Преимущества разных видов швеллера
Применение швеллера в промышленности влечет за собой ряд выгод. В первую очередь это выгода экономическая. Высокий уровень прочности металлоизделий позволяет возводить конструкции облегченного типа, экономя на расходе материала, и не теряя при этом в эксплуатационных характеристиках.
Простая механическая обработка, несложный монтаж и удобная транспортировка также относятся к преимуществам швеллеров. Стоит отметить, что монтировать элементы легко даже на высоте, поскольку небольшая масса позволяет сразу подавать их наверх. Более того, монтажные работы можно проводить незамедлительно, минуя этап рихтовки и предварительной подгонки, так как детали имеют точные размеры.
Износостойкость материала, из которого изготовлены швеллеры, увеличивает эксплуатационный срок конструкции. Они устойчивы к воздействию влаги, механическим повреждениям, разным видам деформации. В целом слабые места, которые были бы подвержены разрушению, в таких элементах отсутствуют.
Разные виды П-образных изделий также имеют особенности. Среди преимуществ горячекатаного швеллера следует выделить:
Особенность горячекатаного швеллера, которая в ряде случаев будет недостатком, только одна — элементы плохо поддаются сварке. По этой причине сборные конструкции, в которых необходим данный вид соединения, необходимо изготавливать из холоднокатаных металлоизделий.
Гнутый швеллер, произведенный на профилегибочных станках из листовых металлических заготовок, получает преимущество уже на этапе изготовления. Благодаря особенностям процесса он может быть сделан любой формы за короткое время.
Основное преимущество гнутого профиля по сравнению с горячекатаным — это облегченный вес. Это снижает трудоемкость монтажа и значительно увеличивает сферу применения металлоизделия. Низкая масса швеллера позволяет возводить каркасы теплиц, каркасы временных сооружений, различные облегченные конструкции, которые, однако, требуют высоких показателей прочности и надежности.
Особенности выбора швеллеров
К выбору швеллера нужно подходить комплексно, учитывая особенности конкретной задачи. Поскольку изделия универсальны, сфера их применения может быть широкой и разнообразной, при этом каждый проект предполагает использование проката определенной марки и типоразмера. Если предполагается, что конструкция из металлоизделий будет подвержена значительным нагрузкам, расчет параметров делают специалисты. Это позволяет избежать ошибок в сложных манипуляциях с числовыми значениями.
Чтобы выбранный швеллер решал конструкторскую задачу, необходимо придерживаться одной рекомендации. Когда тип изделия, которое полностью удовлетворяет всем требованиям, определен, в спецификацию к чертежу включается та марка, которая расположена ближе к началу таблицы сортамента. Важно выбирать такие марки швеллеров, отличия которых от расчетных составляют не более 5%. Если данное условие не выполняется, остановите выбор на изделии номером выше.
При выборе металлопроката П-образной формы также важно руководствоваться следующими параметрами:
Для последних трех параметров швеллера расчет производится относительно центральной оси сечения.
Предварительные замеры перед выбором металлоизделий должны быть выполнены точно и правильно. Расчет длины, ширины и массы такого элемента производят сообразно конкретной цели. К примеру, при изготовлении балочных перекрытий критически важно измерить длину балок — этому параметру должны соответствовать полки по ширине и размер перекрытия.
Череповецкий завод металлоконструкций в своей работе использует только сертифицированный металлопрокат, включая швеллеры. Это позволяет гарантировать прочность и долговечность металлических конструкций.
Швеллер горячекатаный – чем он заслужил внимание промышленности?
Швеллер бывает горячекатаный и изогнутый холодным способом. Конечно, они отличаются некоторыми механическими характеристиками и областью применения, и в этой статье мы уделим внимание продукту горячего проката.
1 Что значит «горячекатаный»?
В основе большинства сооружений лежит каркас. Подобный порядок строительства подсказывает сама природа, создавая для любого своего «детища» скелет или сердцевину – костяк, который несет на себе весь организм. Но мало иметь основание. Нужно еще, чтобы оно обладало определенными свойствами, было прочным и легким. В процессе эволюции окружающий мир решил эту проблему, создав современные виды животных и растений. Человечество же создало разнообразные «скелеты» из металлических балок, в числе которых есть и такие «ребра», как горячекатаные швеллеры.
Способ изготовления такой части основы для металлических конструкций также подсказал опыт веков. Вспомните, как в исторических фильмах работали кузнецы. Вначале они грели заготовку из металла, а потом начинали обрабатывать ее молотками, придавая нужную форму. Тот же принцип действует и при изготовлении горячекатаного швеллера (ГОСТ 8240–97): раскаленная до определенного состояния металлическая полоса прокатывается через сортовой станок, где ей и придается П-образная форма.
Есть еще и «холоднокатаные» или, правильней, швеллеры с гнутым профилем. Технология их изготовления уже другая: металлическая полоса здесь не разогревается, а прокатывается через станок, который изгибает ее края в виде буквы «П» механическим усилием. Такой вид балки легче, края подогнаны лучше, но в прочности горячекатаному он уступает. Используется подобный швеллер в основном в области машиностроения, а некоторые его виды нашли применение и в строительстве, где не требуется запаса прочности, на который способно изделие, изготовленное «горячим» способом.
Отличить швеллер с гнутым профилем от горячекатаного очень просто – первый имеет скругленные углы сечения, у второго они острые.
2 Особенности и характеристики горячекатаного швеллера
Из-за технологии, по которой изготавливается горячекатаный тип швеллера, вес у него больше, чем у гнутого, и сам по себе он погрубей. Особенно много труда надо приложить сварщикам, так как соединить швом толстые балки весьма непросто. Тем не менее для строительно-ремонтных работ подобные швеллеры более предпочтительны. Благодаря своей толщине они способны выдержать серьезную нагрузку.
В зависимости от поставленных задач швеллеры горячекатаного профиля можно разделить на 5 видов:
Перечислять ГОСТы, по которым производятся перечисленные виды, наверное, нет смысла. Такую информацию всегда можно почерпнуть из специализированных справочников. В самих видах разобраться очень просто. С параллельными полками (П) все ясно: расположены друг против друга, с углом в 90 градусов по отношению к основанию. Профиль, где боковые части имеют уклон (У), это первая претензия на специфичность. В соответствии со стандартом угол между центральной частью швеллера и внутренними боковыми гранями не может превышать 10% от прямого угла.
Относительно следующих двух видов (Э) и (Л) говорят их названия. Они имеют определенные параметры в толщине профиля и материалах изготовления, отличные от «классического» варианта с параллельными полками (П). То есть, они тоньше, изготовлены из более легких сортов металла и предназначены для определенных целей. Как и швеллеры последнего вида (С). Но об этом чуть позже.
Помимо перечисленных видов, существуют еще и классы, которые учитываются при изготовлении горячекатаных швеллеров: «А» и «Б» – высокой и повышенной точности соответственно. Как следует из названия, подобная классификация говорит о способе конечной обработки изделия, информируя специалиста о возможностях подгонки деталей при сборке, а продавца – о количестве «накрутки» при продаже.
3 Требования к швеллеру горячей прокатки
В соответствии с принятыми стандартами существует ряд ограничений в параметрах швеллеров этого вида. Обусловлено это, видимо, требованиями техники безопасности и удобством работы с изделием. Так, длина горячекатаных профилей варьируется в рамках от 4 до 12 метров. Правда, цифры эти могут изменяться и в большую сторону от верхнего предела, если заказчик согласует таковое желание с изготовителем.
Помимо длины стандарты предусматривают и другие лимиты, перечисленные в таблицах. Так, отклонения по массе первого метра изделия не могут превышать + 3 и – 5%, а по согласованию производителя с покупателем отклонение массы профиля (без учета толщины стенок и полок) не имеет права выходить за черту в + 3 и – 3%, а для некоторых видов, перечисленных в таблицах +2,5 и – 2,5%. Высота горячекатаного швеллера предусматривается в пределах от 50 до 400 мм, а ширина полок – от 30 до 115 мм. Но тут опять следует сделать оговорку, что параметры эти не окончательны и всегда могут быть изменены, если так нужно заказчику.
При проведении замеров профиля (если вам вдруг захотелось удостовериться, не пытаются ли вам продать изделие с другими параметрами) помните, что в соответствии с требованиями стандарта замер высоты швеллера делается в плоскости его стенки (центральной части, основания), а других размеров и форм – на расстоянии не менее 500 мм от торца (края балки).
У любого из тех, кто рассматривает возможность приобретения того или иного изделия, правомерно возникает вопрос – а как насчет недостатков? Есть они и у горячекатаных швеллеров. Первый – большая масса. Учитывая, что подобная балка изготавливается из цельной металлической заготовки, этого и следует ожидать. Второй недостаток – большая подверженность коррозии. В отличие от профилей, изготавливаемых «холодным» способом, при производстве «горячих» не используются алюминиевые сплавы, а окончательная обработка не предусматривает покрытия их какими-то защитными составами. Впрочем, других недостатков не имеется.
4 Где применяются горячекатаные швеллеры?
Основная область применения горячекатаного швеллера – строительство. Он применяется для сооружения каркасов зданий, укрепления несущих конструкций, прокладки коммуникаций. Большой запас прочности дает гарантию того, что строения, имеющие подобный «скелет», простоят не одно десятилетие. Также редко какой мост обходится без его применения, а любой памятник или колонна внутри наверняка имеют основу в виде «конструктора», где в качестве элементов обязательно присутствуют металлические швеллеры с П-сечением.
В станкостроении профили из горячекатаных швеллеров применяются уже не одно десятилетие. Благодаря своей прочности именно эти балки способны выдержать нагрузки и вибрации больших станков. Такие швеллеры широко используются в производстве вагонов и машиностроении. Конечно, речь идет не о широченных и тяжеленных балках, но свои стандарты есть, и в соответствии с ними подобный вид швеллера найдется в конструкциях автомашин и тяжелой техники. К примеру, его можно найти в элементах рамы и среди основания для крепления двигателя. Если нужны еще доказательства, приглядитесь внимательнее к славному семейству дорожно-строительной техники. Там-то уж их точно будет предостаточно! То же самое можно сказать и о железнодорожных вагонах. Переносить нагрузки, которые они выдерживают во время сцепки на разгонных горках и при движении больших составов вряд ли было бы возможно без применения прочных балок с П-образным сечением при их производстве.
Швеллер горячекатаный. Описание, характеристики, применение и цена
Горячекатаный стальной швеллер – это те самые железные балки, из которых сваривают каркасы большинства современных сооружений – от жилых многоэтажек и офисных небоскребов, до мостов и вагонов поездов.
Представить современную архитектуру без использования швеллера в качестве опоры практически невозможно. Его применение не только удешевляет и облегчает сам процесс строительства, но и позволяет решить множество инженерных задач.
Вероятно, самый яркий пример использования швеллеров – группа отечественных небоскребов «Москва Сити». Без применения в виде основы швеллерного каркаса такая постройка была не возможна.
Описание и характеристики
«Готовится» швеллер горячекатаный (ГОСТ 8240–97) следующим образом – расплавленная до определенного градуса масса стали заливается в приемную форму сортового станка, при прокате через который изделию и придается конечный вид, схожий с буквой «П».
Вес швеллеров, изготовленных методом горячего проката гораздо ощутимее, чем у его «холодных родственников», именно эта характеристика позволяет данным опорам выдерживать большие нагрузки. Но она так же и существенно ограничивает определенные параметры швеллера.
Стандартные, являющиеся оптимальными, размеры варьируются в зависимости от вида изделия в таких рамках:
Принятые стандарты размеров могут быть изменены в связи с инженерной необходимостью и при наличии возможности их изготовления непосредственно на предприятии.
Однако увеличивать «просто так» или уменьшать прописанные в ГОСТах габариты – нельзя, технологически нужно соблюдать допустимые отклонения в соотношении размер-масса, иначе конструкция просто рухнет.
Среди недостатков таких изделий есть и следующие моменты:
Наличие ржавчины объясняется тем, что в сталь горячекатаную для швеллеров не входит алюминий.
Поэтому нужно соблюдать определенные условия в хранении и транспортировке этих балок. Нельзя просто привезти «кучу» железа, «сбросить» на землю и оставить так до того, как к ним подойдет очередь.
Хотя именно такое отношение и можно наблюдать на многих строительных объектах, это – нарушение условий применения изделий, которое может привести к полному изменению всех свойств швеллеров.
Размеры горячекатаных швеллеров зависят от их разновидностей, а вот виды этих изделий, согласно ГОСТу выпускаются следующие:
Сходство с буквами вполне «официально», эти буквы и дают названия разновидностям балочных швеллеров. Помимо «буквенных» типов есть и разделение швеллеров по классам, это:
Особых различий между ними нет, на практике значимо толь положение «точности» — стыковка и сварка более «точных» балок гораздо проще, чем тех, чьи «спилы» могут иметь допустимые неровности, выступы и так далее.
Все виды изделий выпускаются в соответствии с требованиями к ним, перечисленными в документе «Межгосударственные стандарты для швеллера горячекатаного. Сортамент» утвержденного в 2001 году и вступившего в действие с 1го января 2002 года.
В документе прописаны для всех видов изделий такие характеризующие их моменты, как:
В принципе, в этом документе есть абсолютно вся техническая информация о швеллерах, необходимая инженерам, но совершенно не прописаны ни условия транспортировки или хранения, ни особенности применения балок на практике, то есть нет информативного содержания, полезного строителям, а не проектировщикам.
Зато этот документ точно определяет по каким признакам готовое изделие классифицируется, то есть почему балки относят или к «А» или к «В».
Помимо этих, основных, стандартизированных видов балочных швеллеров, есть и перфорированные изделия. Перфорация может располагаться по-разному, но в любом случае она существенно снижает как массу, то есть – вес балки, так и ее прочность.
Но у такого вида швеллеров есть свои плюсы и свои специфичные моменты в применении, например, их используют для каких-либо каркасов с необходимостью сочетания прокладки различных проводов, кабелей и других средств, обеспечивающих коммуникационность или электроэнергию.
Такой вид балок нельзя использовать в областях, подразумевающих большие нагрузки на опоры, однако в качестве подспорья и дополнительного конструктивного элемента они не заменимы.
К тому же, именно такие швеллеры часто используют при возведении небольших домиков или иных конструкций на фермах или дачных участках, их же задействуют в постройке свинарников, птичников, конюшен и других похожих объектах.
Применение в строительстве
Швеллер горячекатаный используется очень широко. Эти балки востребованы при строительстве или в создании таких объектов, как:
Это далеко не все области, в которых используются данные стальные балки. В принципе, швеллеры можно встретить повсеместно, от остановочных торговых павильонов до небоскребов, от железнодорожных вагонов до лайнеров и так далее.
Практическое использование швеллеров не допустимо без разработанного инженером проекта и утверждения этого документа. Это обусловлено тем, что разные виды материала выдерживают совершенно разные нагрузки.
Эконом-варианты данного типа балок, это как правило, изделия, выполненные из «остатков», разумеется они не имеют сертификации, их «поведение» при эксплуатации непредсказуемо, но «экономы» прекрасно справятся с ролью «скелета» небольшого павильона с пластиковыми стенами или же дачного двухэтажного домика.
При необходимости убрать различные провода под швеллер, ни в коем случае нельзя нарушать целостность балки, делая в ней выемки или отверстия, следует на определенных участках усилить всю конструкцию перфорированными изделиями.
Таких нюансов очень много, именно поэтому для разработки проекта, в котором подразумевается использование швеллера, требуется участие грамотного специалиста.
Цена швеллера горячекатаного будет зависеть от таких моментов, как разновидность изделия, его принадлежность к определённому классу, наличие соответствующих сертификатов и того, где планируется совершить закупку – у производителя или же в супермаркете строительных материалов.
В среднем, стоимость самого востребованного вида, а именно – «10П» с длиной в 12 метров и весом одной балки в 8,56 кг начинается в магазинах от 435 рублей за погонный метр, а у производителей – от 327 рублей, однако на заводе 10 балок или какое-либо иное «мелкое количество, вполне достаточное для постройки, к примеру, сарая или одиночного остановочного комплекса не купить, производители торгуют исключительно оптовыми партиями.
Стоимость более «продвинутых» изделий выше. К примеру, оцинкованный швеллер типа «20У» с длиной в 12 метров и весом в 18,45 кг будет стоить от 1220 рублей за погонный метр.
Один из самых «мощных» швеллеров, «22П» с весом в 21,2 кг и стандартом длины в 12 метров стоит от 1287 рублей, а самый простой «6,5У», весящий менее 6 кг – 240 рублей, за погонный метр.
В целом, цены начинаются от 235 рублей и верхнего предела не имеют, так как чем «современнее» обработаны балки и чем для большей нагрузки предназначены, тем дороже они стоят, при соответствии всем существующим стандартам, разумеется.
В целом, как строительный каркасный материал, швеллер используется очень давно, он является вероятно, ровесником сталелитейного производства. К примеру, швеллеры использованы при строительстве судоверфей в Европе еще 19 века, а среди применения в возведении зданий, самым ярким примером, безусловно, является Эйфелева башня. При возведении знаменитейшего моста «Солнечные ворота» в США так же использован каркас из швеллеров различных видов.
С того времени производственные сталелитейные мощности шагнули далеко вперед и современные балки швеллеры намного превышают своих предшественников по всем характеристикам и являются лучшим решением для каркасного строительства или изготовления чего-либо.