Горячекатаный швеллер 16Э: характеристики, сортамент и применение
Горячекатаный швеллер 16Э — профиль П-образного сечения с параллельными полками, производимый методом горячей прокатки по ГОСТ 8240-97. Буква «Э» в обозначении указывает на экономичный тип профиля с параллельными гранями полок, что обеспечивает повышенную устойчивость при работе на центральное и внецентренное сжатие. Номер профиля 16 соответствует высоте стенки 160 мм. В отличие от швеллера с уклоном полок (серия «У»), профиль 16Э имеет постоянную толщину полок по всей ширине, что упрощает стыковку с листовыми элементами и фасонными деталями при сварке.
Геометрические параметры и масса
Швеллер 16Э изготавливается с высотой стенки 160 мм, шириной полки 80 мм и толщиной полки 9 мм. Толщина стенки составляет 5 мм. Площадь поперечного сечения — 14,2 см. Масса одного погонного метра — 11,1 кг. Момент инерции относительно оси X — 747 см, относительно оси Y — 63,3 см. Радиус инерции по X — 6,42 см. Профиль поставляется мерной длиной от 4 до 12 м, немерной — от 3 до 13 м, кратной мерной. Кривизна профиля не превышает 0,2 % длины. Косина реза не более 5 мм. Допускаемые отклонения по высоте стенки — 2,0 мм, по ширине полки — 2,0 мм.
Материалы и стандарты
Швеллер 16Э прокатывается из углеродистой стали обыкновенного качества и качественной конструкционной стали. Основные марки:
- Ст3сп5, Ст3пс5, Ст3Гпс5 — по ГОСТ 535-2005, для строительных металлоконструкций;
- 09Г2С — низколегированная сталь для ответственных сварных конструкций, работающих при температурах до –70 C;
- 17ГС, 17Г1С — для магистральных трубопроводов и несущих каркасов;
- 10ХСНД, 15ХСНД — атмосферостойкие стали для мостовых и крановых конструкций;
- 20, 45 — конструкционные качественные стали для машиностроительных деталей.
Химический состав и механические свойства регламентируются ГОСТ 8240-97 (сортамент) и ГОСТ 535-2005, ГОСТ 19281-2014 (технические требования). Предел текучести для стали 09Г2С — не менее 325 МПа, временное сопротивление — 470–490 МПа. Для Ст3сп — предел текучести 245 МПа, временное сопротивление 370–490 МПа.
Типовые размеры и справочные данные
| Параметр | Значение | Допуск | Единица | Примечание |
|---|---|---|---|---|
| Высота стенки | 160 | 2,0 | мм | по ГОСТ 8240-97 |
| Ширина полки | 80 | 2,0 | мм | параллельные грани |
| Толщина полки | 9 | 0,5 | мм | по всей ширине |
| Толщина стенки | 5 | 0,4 | мм | равномерная |
| Масса 1 м | 11,1 | +3/-5 | кг | теоретическая |
| Момент инерции Ix | 747 | — | см | относительно оси X |
Применение в конструкциях и оборудовании
Швеллер 16Э применяется в качестве несущих элементов в следующих системах и оборудовании:
- Каркасы промышленных зданий: колонны, ригели, связи, прогоны покрытий при шаге ферм 6–12 м;
- Мостовые краны и крановые пути: подкрановые балки, торцевые балки, упоры;
- Транспортёрные галереи и эстакады: несущие балки, опорные рамы;
- Сельскохозяйственная техника: рамы культиваторов, бороны, прицепные устройства;
- Вагоностроение: хребтовые балки, шкворневые узлы, рамы платформ;
- Металлоконструкции опор ЛЭП и антенно-мачтовых сооружений.
При монтаже швеллер 16Э соединяется сваркой (ручной дуговой, полуавтоматической в среде CO, автоматической под флюсом) или болтовыми соединениями через отверстия в полках. Для повышения коррозионной стойкости применяют горячее цинкование (толщина покрытия 60–120 мкм) или лакокрасочные покрытия (грунт-эмаль по металлу, толщина 80–120 мкм).
Условия эксплуатации и расчётные параметры
Расчёт швеллеров 16Э ведётся по СП 16.13330.2017 с учётом коэффициента условий работы c. Для стали 09Г2С при температуре –40 C ударная вязкость KCU — не менее 34 Дж/см. Предельная гибкость сжатых элементов — = 120–150 в зависимости от назначения. Прогиб балок не должен превышать 1/200–1/250 пролёта. Швеллер 16Э эффективен при пролётах до 6 м и нагрузках до 80 кН/м. При больших пролётах целесообразно применять составные сечения или профили большего номера.
Вопросы и ответы
Чем швеллер 16Э отличается от швеллера 16У?
Швеллер 16Э имеет параллельные грани полок, а 16У — уклон внутренних граней полок 4–10 %. Параллельные полки обеспечивают лучшую стыковку с листовыми элементами и более высокую устойчивость при сжатии.
Какие марки стали применяются для швеллера 16Э?
Наиболее распространены Ст3сп5, Ст3пс5, 09Г2С, 17ГС. Для ответственных конструкций, работающих при отрицательных температурах, применяют 09Г2С и 10ХСНД.
Какова масса 1 метра швеллера 16Э?
Теоретическая масса 1 погонного метра швеллера 16Э составляет 11,1 кг. Фактическая масса может отклоняться в пределах +3 % / –5 % согласно ГОСТ 8240-97.
Можно ли использовать швеллер 16Э для подкрановых путей?
Да, швеллер 16Э применяется для подкрановых балок при грузоподъёмности кранов до 5 т и пролётах до 6 м. Для тяжёлых кранов применяют составные или сварные балки.
