Горячекатаный швеллер 33Э — сортамент, нагрузки и применение
Горячекатаный швеллер 33Э — профиль с параллельными гранями полок, выпускаемый по ГОСТ 8240-97 с маркировкой «Э» (экономичный). В отличие от серии «П» (обычной), швеллер 33Э имеет уменьшенную толщину стенки и полок при сохранении габаритной высоты 330 мм, что обеспечивает снижение металлоёмкости конструкции на 5–7% без потери несущей способности по основным осевым нагрузкам. Профиль формуется методом горячей прокатки из углеродистой стали обыкновенного качества Ст3сп/пс5 и низколегированных сталей 09Г2С, 15ХСНД, что определяет его применение в строительных металлоконструкциях и машиностроении.
Геометрические параметры и момент сопротивления
Швеллер 33Э характеризуется высотой стенки 330 мм, шириной полки 105 мм и толщиной стенки 7,5 мм (для серии «П» — 8,5 мм). Толщина полки — 11,5 мм. Радиус внутреннего закругления — 11,5 мм, радиус сопряжения полки со стенкой — 4,5 мм. Площадь поперечного сечения — 49,1 см, масса 1 метра — 38,6 кг. Момент сопротивления относительно оси X-X — 484 см, относительно оси Y-Y — 99,5 см. Радиусы инерции: ix — 13,1 см, iy — 3,24 см. Эти параметры определяют эффективность профиля при работе на изгиб в вертикальной плоскости и позволяют использовать его в качестве несущих балок перекрытий и подкрановых путей.
| Параметр | Швеллер 33Э | Швеллер 33П | Швеллер 30Э | Швеллер 36Э |
|---|---|---|---|---|
| Высота стенки, мм | 330 | 330 | 300 | 360 |
| Ширина полки, мм | 105 | 105 | 100 | 110 |
| Толщина стенки, мм | 7,5 | 8,5 | 6,5 | 7,5 |
| Масса 1 м, кг | 38,6 | 42,1 | 31,8 | 41,9 |
| Wx, см | 484 | 518 | 387 | 601 |
Механические свойства и рабочие температуры
Для швеллера 33Э из стали Ст3сп5 нормативные значения предела текучести составляют 245 МПа, временного сопротивления разрыву — 370 МПа, относительного удлинения — не менее 23%. При использовании стали 09Г2С предел текучести повышается до 325 МПа, что позволяет применять профиль в конструкциях, работающих при пониженных температурах до –60 C. Ударная вязкость KCU при –40 C для низколегированных сталей — не менее 34 Дж/см. Свариваемость материала обеспечивается содержанием углерода до 0,22% для Ст3сп и до 0,12% для 09Г2С, что допускает выполнение монтажных сварных швов без предварительного подогрева при толщине металла до 20 мм.
Области применения швеллера 33Э
Экономичный профиль 33Э востребован в несущих и ограждающих конструкциях, где снижение собственного веса металлоконструкций критично для фундаментов и опор. Основные направления использования:
- Балки перекрытий и ригели каркасов промышленных зданий с пролётами до 12 м;
- Элементы подкрановых путей для мостовых кранов грузоподъёмностью до 20 т;
- Стойки и раскосы ферм покрытий ангаров, логистических комплексов и сельскохозяйственных сооружений;
- Несущие рамы технологического оборудования, конвейерных линий и рольгангов;
- Колонны лёгких каркасных зданий и эстакады под инженерные коммуникации;
- Ремонтные и восстановительные работы при усилении существующих металлоконструкций.
При проектировании конструкций из швеллера 33Э необходимо учитывать его асимметрию сечения: центр тяжести смещён относительно оси стенки, что вызывает крутящий момент при внецентренном приложении нагрузки. Для компенсации применяют парную установку профилей с соединением стенок или полок, а также раскрепление сжатых поясов в горизонтальной плоскости. Расчёт на устойчивость выполняется по СП 16.13330 для центрально- и внецентренно-сжатых элементов.
Особенности монтажа и антикоррозионной защиты
Швеллер 33Э поставляется длиной 6–12 м, допускается изготовление мерных и немерных отрезков по согласованию с заказчиком. Отклонения по высоте стенки не превышают 2,0 мм, по ширине полки — 3,0 мм, кривизна профиля — не более 0,15% от длины. При монтаже на открытых площадках необходима защита от атмосферной коррозии: металлизация цинком с последующей окраской эмалями ХВ-124 или полиуретановыми составами. Для конструкций, эксплуатируемых в агрессивных средах химических производств, применяют горячее цинкование толщиной 85–140 мкм или лакокрасочные системы на основе эпоксидных грунтовок.
Вопросы и ответы
Чем швеллер 33Э отличается от швеллера 33П?
Швеллер 33Э имеет уменьшенную толщину стенки (7,5 мм против 8,5 мм) и полки (11,5 мм против 12,5 мм), что снижает массу погонного метра с 42,1 до 38,6 кг. Момент сопротивления Wx уменьшается с 518 до 484 см, поэтому применение серии «Э» целесообразно при умеренных изгибающих нагрузках, где запас по несущей способности не требуется.
Из каких марок стали изготавливают швеллер 33Э?
По ГОСТ 8240-97 профиль производят из углеродистой стали Ст3сп, Ст3пс5 и низколегированных сталей 09Г2С, 15ХСНД. Выбор марки определяется условиями эксплуатации: для отапливаемых зданий достаточно Ст3сп, для конструкций, работающих при –40 C и ниже, применяют 09Г2С.
Какие допуски действуют на геометрические размеры швеллера 33Э?
По ГОСТ 8240-97 отклонения по высоте стенки составляют 2,0 мм, по ширине полки 3,0 мм, по толщине стенки и полки — от –0,5 до +0,3 мм. Кривизна профиля в вертикальной и горизонтальной плоскостях не должна превышать 0,15% от длины.
Можно ли использовать швеллер 33Э в качестве колонны?
Да, но с учётом пониженной устойчивости относительно оси Y-Y (радиус инерции 3,24 см). Для увеличения несущей способности применяют парные швеллеры, соединённые планками или решёткой, либо устанавливают профиль с раскреплением в двух направлениях.
