Горячекатаный швеллер 14Л: характеристики и применение
Горячекатаный швеллер 14Л — профиль П-образного сечения с уклоном внутренних граней полок, производимый методом горячей прокатки на сортовых станах. Буква «Л» в обозначении указывает на лёгкую серию: при высоте стенки 140 мм профиль имеет уменьшенную толщину полок и стенки по сравнению со стандартным швеллером 14. Такое исполнение снижает погонную массу при сохранении высоты сечения, что критично для рамных конструкций, где лимитирующим фактором выступает собственная масса металлоконструкции.
Согласно ГОСТ 8240-97 швеллер 14Л изготавливается из углеродистой стали обыкновенного качества (Ст3сп/пс, 09Г2С по согласованию). Уклон внутренних граней полок составляет 4–10 %, что обеспечивает плотное прилегание при стыковке с листовыми элементами и удобство сварного соединения. Радиусы закругления полок и стенки нормируются стандартом и влияют на концентрацию напряжений в узлах.
Сортамент и геометрические параметры
Ключевые размеры профиля 14Л определяют его несущую способность и область применения. В отличие от швеллера 14 с параллельными полками (серия П), лёгкий профиль имеет меньшие моменты сопротивления, но выигрывает по массе.
| Параметр | Значение | Допуск | Ед. изм. | Примечание |
|---|---|---|---|---|
| Высота стенки h | 140 | 2,0 | мм | по ГОСТ 8240-97 |
| Ширина полки b | 58 | 2,0 | мм | уклон граней 4–10 % |
| Толщина стенки s | 4,9 | 0,4 | мм | лёгкая серия |
| Толщина полки t | 7,5 | 0,5 | мм | — |
| Площадь сечения | 12,3 | — | см | справочно |
| Масса 1 м | 9,65 | +3/5 | кг | теоретическая |
| Момент сопротивления Wx | 60,1 | — | см | относительно оси x–x |
Материал и механические свойства
Швеллер 14Л прокатывают из стали марок Ст3сп, Ст3пс, Ст3кп по ГОСТ 380-2005, а также из низколегированной стали 09Г2С по ГОСТ 19281-2014 для конструкций, эксплуатируемых при отрицательных температурах. Механические характеристики определяются маркой стали и условиями прокатки.
- Предел текучести для Ст3сп — не менее 245 МПа при толщине до 20 мм.
- Временное сопротивление для 09Г2С — 490–590 МПа.
- Ударная вязкость KCU при –40 C для 09Г2С — не менее 34 Дж/см.
- Относительное удлинение для Ст3сп — не менее 20 %.
- Предел текучести 09Г2С — не менее 345 МПа.
Применение в конструкциях
Профиль 14Л востребован в тех случаях, когда требуется высота сечения 140 мм при минимальной массе. Типовые области:
- Каркасы грузовых платформ и бортовых надставок автомобильной техники.
- Прогоны и обвязки в лёгких металлоконструкциях ангарного типа.
- Опорные рамы конвейерных линий и рольгангов прокатных цехов.
- Элементы крановых путей мостовых кранов малой грузоподъёмности.
- Несущие балки перекрытий в быстровозводимых зданиях.
- Рамы сельскохозяйственной техники и прицепного оборудования.
При монтаже швеллер 14Л соединяют сваркой (ручной дуговой, полуавтоматической в среде CO) или болтовыми соединениями через отверстия в полках. Уклон внутренних граней требует применения клиновых шайб при болтовом креплении. Длина мерных отрезков — 4–12 м, немерных — 3–13 м.
Вопросы и ответы
Чем швеллер 14Л отличается от швеллера 14П?
14Л — лёгкая серия с уклоном внутренних граней полок и уменьшенной толщиной стенки (4,9 мм против 5,6 мм у 14П). Масса 14Л — 9,65 кг/м, у 14П — 12,3 кг/м. Момент сопротивления 14Л ниже, что ограничивает применение в высоконагруженных конструкциях.
Из каких марок стали прокатывают швеллер 14Л?
По ГОСТ 8240-97 профиль изготавливают из углеродистой стали обыкновенного качества Ст3сп, Ст3пс, Ст3кп по ГОСТ 380-2005. Для северного исполнения применяют низколегированную сталь 09Г2С по ГОСТ 19281-2014 с гарантированной ударной вязкостью при –40 C.
Какие допуски по длине и кривизне нормируются?
Мерная длина — 4–12 м с допуском +40 мм. Кривизна не должна превышать 0,2 % длины. Скручивание вокруг продольной оси — не более 1 на всю длину. Косина реза не превышает 5 мм.
Можно ли применять швеллер 14Л при отрицательных температурах?
Исполнение из стали 09Г2С допускает эксплуатацию до –40 C без снижения ударной вязкости ниже 34 Дж/см. Для температур до –70 C требуется применение сталей с гарантированной хладостойкостью, например 10ХСНД, что выходит за рамки стандартного сортамента 14Л.
