Швеллер горячекатаный 14Э: сортамент, нагрузки и применение
Швеллер горячекатаный 14Э — профиль с параллельными внутренними гранями полок, изготавливаемый по ГОСТ 8240-97. Индекс «Э» в маркировке указывает на экономичный вариант сечения с уклоном внутренних граней не более 1,5%, что обеспечивает более рациональное распределение металла по сечению по сравнению с профилями серии «П» и «У». Высота профиля — 140 мм, ширина полки — 58 мм, толщина стенки — 4,9 мм, толщина полки — 8,1 мм. Масса одного погонного метра составляет 12,3 кг, площадь поперечного сечения — 15,6 см.
Профиль 14Э относится к категории проката с высокой несущей способностью при относительно небольшой массе. Осевые моменты сопротивления составляют: Wx — 70,2 см, Wy — 14,6 см; радиусы инерции: ix — 5,6 см, iy — 2,2 см. Статический момент полусечения — 40,1 см. Такие характеристики позволяют применять швеллер 14Э в качестве несущих элементов строительных конструкций, работающих на изгиб и сжатие с продольным изгибом.
Материал и механические свойства
Швеллер 14Э производится из углеродистой стали обыкновенного качества марок Ст3сп, Ст3пс, Ст3кп по ГОСТ 535-2005, а также из низколегированных сталей 09Г2С, 15ХСНД по ГОСТ 19281-2014. Выбор марки стали определяется условиями эксплуатации и требованиями к хладостойкости конструкции.
- Предел текучести для стали Ст3сп — не менее 245 МПа
- Временное сопротивление разрыву — 370–490 МПа
- Относительное удлинение после разрыва — не менее 23%
- Ударная вязкость KCU при –20 C — не менее 34 Дж/см
- Толщина полки 8,1 мм обеспечивает устойчивость сварных швов при ручной и автоматической сварке
Для конструкций, эксплуатируемых при низких температурах (до –40 C), рекомендуется заказывать швеллер 14Э из стали 09Г2С, которая характеризуется повышенной ударной вязкостью и отсутствием хладноломкости. Применение стали Ст3кп ограничено конструкциями, работающими при статических нагрузках в отапливаемых помещениях.
Геометрические параметры и допуски
Точность прокатки швеллера 14Э регламентируется ГОСТ 8240-97 по классам точности «В» (повышенная) и «С» (обычная). Предельные отклонения по высоте профиля составляют 1,5 мм, по ширине полки — 1,5 мм, по толщине стенки — +0,3/0,5 мм. Кривизна профиля не должна превышать 0,1% длины для класса «В» и 0,2% — для класса «С». Скручивание вокруг продольной оси допускается не более 1 на метр длины.
| Параметр | Значение для 14Э | Единица измерения | Метод контроля | Нормативный документ |
|---|---|---|---|---|
| Высота профиля | 140 | мм | Штангенциркуль | ГОСТ 8240-97 |
| Ширина полки | 58 | мм | Штангенциркуль | ГОСТ 8240-97 |
| Толщина стенки | 4,9 | мм | Микрометр | ГОСТ 8240-97 |
| Масса 1 п.м | 12,3 | кг | Расчет по сечению | ГОСТ 8240-97 |
| Момент сопротивления Wx | 70,2 | см | Расчетный | Сортамент |
Области применения швеллера 14Э
Швеллер 14Э востребован в металлоконструкциях промышленного и гражданского строительства, где требуется сочетание несущей способности и технологичности монтажа. Профиль применяется при возведении каркасов производственных цехов, ангаров, складских комплексов, а также в качестве прогонов кровли, элементов фахверка и связевых систем.
- Несущие балки перекрытий и ригели рамных конструкций
- Колонны и стойки вспомогательных каркасов
- Прогоны кровельных систем с шагом 3–6 м
- Элементы эстакад, технологических площадок и обслуживающих платформ
- Рамы ворот, рольставней и анкерных опор
- Усиление проемов и обрамление технологических отверстий
В машиностроении швеллер 14Э используется для изготовления рам транспортных средств, несущих оснований конвейерных линий, станин дробильного и сортировочного оборудования. Профиль пригоден для работы в условиях вибрационных и динамических нагрузок при условии применения стали с гарантированной ударной вязкостью.
Сварка и обработка
Швеллер 14Э из стали Ст3сп и 09Г2С обладает хорошей свариваемостью без ограничений. Рекомендуемые способы соединения — ручная дуговая сварка электродами типа Э42А, Э50А, полуавтоматическая сварка в среде CO проволокой Св-08Г2С. При толщине полки 8,1 мм не требуется предварительный подогрев для большинства типовых соединений, однако при температуре окружающей среды ниже –10 C рекомендуется подогрев зоны сварки до 100–150 C.
Профиль допускает холодную гибку с радиусом не менее 4–5 толщин полки, плазменную и газокислородную резку, механическую обработку сверлением и фрезерованием. Для защиты от коррозии применяются грунтовочные составы на эпоксидной или алкидной основе, а для конструкций, эксплуатируемых в агрессивных средах, — цинкосодержащие покрытия или горячее цинкование.
Вопросы и ответы
Чем швеллер 14Э отличается от 14П?
Серия «Э» имеет параллельные внутренние грани полок с уклоном не более 1,5%, тогда как серия «П» — с уклоном до 10%. Благодаря этому швеллер 14Э обеспечивает более плотное прилегание элементов при монтаже и упрощает крепление фасонных деталей без дополнительной обработки.
Какую нагрузку выдерживает швеллер 14Э?
Допустимая нагрузка зависит от схемы опирания, длины пролета и марки стали. Для балки пролетом 3 м из стали Ст3сп при равномерно распределенной нагрузке допустимый момент составляет около 17 кНм, что соответствует нагрузке примерно 22 кН/м при коэффициенте запаса 1,2.
Какая длина швеллера 14Э поставляется?
Стандартная длина мерная — 6, 9 и 12 м, немерная — от 4 до 12 м. По согласованию с производителем возможна поставка длинномерных профилей до 13,5 м для бесстыкового монтажа колонн.
Можно ли использовать швеллер 14Э на открытом воздухе?
Да, при условии применения стали с гарантированной хладостойкостью (Ст3сп, 09Г2С) и выполнения антикоррозионной защиты. Для районов с расчетной температурой ниже –40 C требуется применение низколегированных сталей с ударной вязкостью на образцах с острым надрезом.
