Швеллер горячекатаный 5Э — сортамент, геометрия и несущая способность
Швеллер горячекатаный 5Э — профиль с параллельными внутренними гранями полок, изготавливаемый по ГОСТ 8240–97. Индекс «Э» в обозначении указывает на экономичный профиль, отличающийся от стандартного швеллера №5 оптимизированным распределением металла по сечению. При высоте стенки 50 мм и ширине полки 32 мм швеллер 5Э обеспечивает повышенный момент сопротивления относительно оси X при меньшей массе погонного метра по сравнению с базовым профилем №5П.
Геометрические параметры горячекатаного швеллера 5Э регламентируются сортаментом и контролируются при приемке: толщина стенки составляет 4,4 мм, толщина полки — 7,0 мм. Радиус внутреннего закругления — 6,0 мм, радиус сопряжения полок — 2,5 мм. Площадь поперечного сечения — 6,92 см. Момент сопротивления относительно оси X достигает 9,1 см, относительно оси Y — 2,55 см. Радиус инерции при изгибе в плоскости стенки — 1,92 см, в плоскости полок — 1,25 см.
Масса 1 метра швеллера 5Э составляет 5,43 кг. Теоретическая масса поставляемой партии рассчитывается с учетом предельных отклонений по толщине стенки и полки, установленных ГОСТ 8240–97. Длина мерного проката — от 4 до 12 м, немерного — от 2 до 12 м. Кривизна профиля не превышает 0,15% от длины, скручивание вокруг продольной оси — не более 1,5 мм на 1 м.
Материал исполнения и механические характеристики
Горячекатаный швеллер 5Э поставляется из углеродистой стали обыкновенного качества марок Ст3сп, Ст3пс, Ст3кп по ГОСТ 380–2005, а также из низколегированных сталей 09Г2С, 17Г1С, 10ХСНД по ГОСТ 19281–2014. Выбор марки стали определяется условиями эксплуатации и требованиями к хладостойкости несущих конструкций.
Для швеллера 5Э из стали Ст3сп гарантируется предел текучести не менее 245 МПа при толщине проката до 20 мм, временное сопротивление разрыву — 370–490 МПа, относительное удлинение — не менее 23%. Ударная вязкость KCU при температуре –20 C — не менее 29 Дж/см. Для исполнения из стали 09Г2С предел текучести повышается до 305 МПа, что позволяет применять профиль в конструкциях, работающих при температурах до –70 C.
Применение швеллера 5Э в металлоконструкциях
Экономичный профиль 5Э востребован в узлах, где требуется снижение собственного веса металлоконструкции без потери несущей способности. Основные области применения:
- элементы каркасов легких производственных зданий — прогоны, связи, распорки;
- направляющие и опорные элементы конвейерных линий, рольгангов, транспортных систем;
- рамы и станины технологического оборудования, стеллажные системы складских комплексов;
- несущие элементы рекламных конструкций, ограждений, лестничных маршей;
- усиление проемов и обрамление технологических каналов в строительных конструкциях.
При проектировании сварных узлов из швеллера 5Э следует учитывать, что параллельные грани полок упрощают крепление фасонок и накладок без клиновых подкладок. Сварка выполняется электродами типа Э42А или Э46А для углеродистых сталей и Э50А — для низколегированных. Допускается соединение на болтах класса прочности 5.6 и 8.8 с использованием фрикционных или сдвигоустойчивых соединений.
Сравнение швеллера 5Э с профилем 5П
| Параметр | Швеллер 5Э | Швеллер 5П | Отклонение | Единица измерения |
|---|---|---|---|---|
| Высота профиля | 50 | 50 | — | мм |
| Ширина полки | 32 | 32 | — | мм |
| Толщина стенки | 4,4 | 4,4 | — | мм |
| Масса 1 м | 5,43 | 5,50 | 1,3% | кг |
| Момент сопротивления Wx | 9,1 | 9,1 | — | см |
| Момент инерции Ix | 22,8 | 22,8 | — | см |
Разница в массе между швеллером 5Э и 5П достигает 1,3% при идентичных моментах сопротивления, что при больших объемах закупки дает ощутимую экономию металла. Профиль 5Э оптимален для протяженных элементов, работающих преимущественно на изгиб в вертикальной плоскости, где решающим фактором является соотношение несущей способности к погонной массе.
Вопросы и ответы
Чем швеллер 5Э отличается от швеллера 5П?
Швеллер 5Э — экономичный профиль с параллельными гранями полок, имеющий меньшую массу погонного метра (5,43 кг против 5,50 кг у 5П) при сохранении тех же моментов сопротивления. Достигается это за счет оптимизации радиусов сопряжения и распределения металла по сечению.
Из каких марок стали изготавливается швеллер 5Э?
Профиль производится из углеродистых сталей Ст3сп, Ст3пс, Ст3кп по ГОСТ 380–2005 и низколегированных сталей 09Г2С, 17Г1С, 10ХСНД по ГОСТ 19281–2014. Марка стали указывается в заказе и отражается в сертификате качества.
Какие допуски на геометрию швеллера 5Э установлены стандартом?
По ГОСТ 8240–97 предельные отклонения по высоте профиля составляют 1,5 мм, по ширине полки 1,5 мм, по толщине стенки +0,3/0,5 мм. Кривизна не должна превышать 0,15% от длины, скручивание — 1,5 мм на метр.
Можно ли использовать швеллер 5Э в конструкциях, работающих при отрицательных температурах?
Да, при условии выбора стали с гарантированной ударной вязкостью. Для эксплуатации до –40 C применяется сталь Ст3сп с ударной вязкостью KCU не менее 29 Дж/см при –20 C, для температур до –70 C — низколегированная сталь 09Г2С.
