Швеллер легкой серии: сортамент и применение в металлоконструкциях
Горячекатаный швеллер легкой серии фасонный прокат с П-образным поперечным сечением, выпускаемый по ГОСТ 8240-97. От стандартного профиля отличается уменьшенной толщиной полки и стенки при сохранении геометрических размеров. Это снижает массу погонного метра на 1525% без потери несущей способности для конструкций с умеренными нагрузками.
Профиль формуется в калибрах прокатного стана из углеродистой стали марок Ст3сп, Ст3пс, Ст3Гпс, а также низколегированных 09Г2С и 12Г2С. Поставка возможна в мерной, немерной и кратной длине от 4 до 12 метров. Допуски на геометрию регламентируются ГОСТ 8240-97, кривизна не превышает 0,1% от длины.
Сортамент и геометрические параметры
Линейка легких швеллеров включает номера профиля от 5 до 20. Основные размеры: высота стенки от 50 до 200 мм, ширина полки от 32 до 76 мм, толщина стенки от 4,2 до 5,4 мм. Момент сопротивления относительно оси X варьируется от 9,1 до 152 см, что определяет несущую способность балки при изгибе.
| Номер профиля | Высота, мм | Ширина полки, мм | Толщина стенки, мм | Масса 1 м, кг |
|---|---|---|---|---|
| 5 | 50 | 32 | 4,2 | 4,84 |
| 8 | 80 | 40 | 4,5 | 7,05 |
| 12 | 120 | 52 | 4,8 | 10,40 |
| 16 | 160 | 64 | 5,0 | 14,50 |
| 20 | 200 | 76 | 5,4 | 18,40 |
Расчетные характеристики и нагрузки
Легкие швеллеры применяются в элементах, работающих на поперечный изгиб, центральное и внецентренное сжатие. Осевой момент инерции относительно оси Y для профиля 12 составляет 31,2 см, радиус инерции 1,73 см. Предельная нагрузка на балку пролетом 3 метра из швеллера 10 при равномерно распределенной нагрузке достигает 850 кг/м при допустимом прогибе 1/200.
Профиль устойчив к знакопеременным нагрузкам в диапазоне температур от 40 до +120 C. Для наружных конструкций в агрессивных средах рекомендуется горячее цинкование или окраска эмалями с предварительной подготовкой поверхности до степени Sa 2,5.
Области применения
- Каркасы производственных зданий прогоны кровли, связи жесткости, элементы фахверка
- Несущие рамы технологического оборудования станины, порталы, консольные опоры
- Ограждающие конструкции стойки заборов, каркасы ворот, опоры эстакад
- Строительные леса и подмости ригели, диагональные связи, настилы
- Вагоностроение и контейнерные перевозки обвязка кузовов, усилители пола
- Сельскохозяйственное машиностроение рамы посевных агрегатов, бункеров, транспортеров
Сварка и обработка
Швеллеры легкой серии хорошо свариваются ручной дуговой сваркой электродами типа Э42 и Э46, а также в среде CO проволокой Св-08Г2С. Для низколегированных марок применяют предварительный подогрев до 100150 C при толщине стенки более 10 мм. Допускается холодная гибка на угол до 90 с радиусом не менее 2,5 высоты профиля. Отверстия под крепеж выполняются сверлением или пробивкой; для ответственных узлов рекомендуется механическая обработка кромок.
Вопросы и ответы (FAQ)
Чем легкий швеллер отличается от обычного?
У легкого профиля при тех же габаритных размерах уменьшена толщина стенки и полок. Например, швеллер 12 обычной серии имеет толщину стенки 5,6 мм, легкой 4,8 мм. Масса погонного метра снижается с 12,06 до 10,40 кг.
Какие марки стали используются для производства?
Основной материал углеродистые стали Ст3сп, Ст3пс, Ст3Гпс по ГОСТ 380-2005. Для конструкций, работающих при низких температурах до 60 C, применяют низколегированные стали 09Г2С и 12Г2С с повышенной хладостойкостью.
Как рассчитать несущую способность швеллера?
Расчет выполняется по СП 16.13330.2017. Для балки на двух опорах определяют момент сопротивления Wx из условия прочности: Wx M/(Ryc), где M изгибающий момент, Ry расчетное сопротивление стали, c коэффициент условий работы. Дополнительно проверяют прогиб по нормативным нагрузкам.
Возможна ли поставка швеллера мерной длины?
Да, прокат поставляется в мерной длине от 4 до 12 метров с допуском 50 мм. Для мерной поставки требуется указать точную длину в спецификации. Немерная длина поставляется в пределах 412 метров без гарантии точного размера.
