П-образный профиль 20Са: конструкционные особенности и применение
П-образный профиль 20Са — гнутый стальной профиль с параллельными полками, изготавливаемый методом холодного профилирования на листогибочных агрегатах. Индекс «Са» в маркировке указывает на исполнение по ГОСТ 8281-80 с параллельными гранями полок, что отличает его от профилей типа «С» с уклоном внутренних граней. Профиль 20Са относится к категории равнополочных швеллеров с высотой стенки 200 мм и шириной полки 80 мм.
Материалом для производства служит холоднокатаная или горячекатаная сталь марок 09Г2С, 16ПС, 18ПС, 08ПС по ГОСТ 27772-2015. Толщина металла варьируется в диапазоне 4–8 мм, что определяет массу погонного метра от 18,4 до 36,2 кг. Профиль поставляется мерной и немерной длины — от 6 до 12 м, допускается изготовление отрезков по согласованию с заказчиком.
Геометрические параметры и допуски
Номинальные размеры профиля 20Са регламентируются сортаментом: высота стенки — 200 мм, ширина полки — 80 мм, толщина — по заказу. Предельные отклонения по высоте не превышают 1,5 мм, по ширине полки — 1,0 мм. Радиусы сопряжения элементов составляют 6–10 мм в зависимости от толщины проката. Косина реза не должна превышать 0,5 мм, серповидность — 0,1% от длины.
| Толщина, мм | Масса 1 м, кг | Площадь сечения, см | Момент инерции Ix, см | Момент сопротивления Wx, см |
|---|---|---|---|---|
| 4 | 18,4 | 23,4 | 1420 | 142 |
| 5 | 22,8 | 29,0 | 1745 | 174 |
| 6 | 27,1 | 34,5 | 2050 | 205 |
Технология производства и свойства
Формовка профиля 20Са выполняется в многоклетьевых профилегибочных станах последовательной калибровкой полосы. Холодное деформирование обеспечивает повышение предела текучести металла на 15–20% относительно исходного проката за счет наклепа в зонах гиба. Готовый профиль подвергается правке на роликоправильном оборудовании для устранения остаточных напряжений и обеспечения прямолинейности.
Профиль 20Са характеризуется высокой жесткостью при кручении и изгибе в плоскости стенки. Отношение высоты к толщине стенки достигает 50, что требует проверки местной устойчивости при проектировании сжатых элементов. Сварные соединения выполняются электродами типа Э42А или Э50А, при толщине свыше 6 мм рекомендуется подготовка кромок с разделкой.
Области применения
П-образный профиль 20Са востребован в металлоконструкциях, где требуется сочетание несущей способности с относительно небольшой массой. Основные направления использования:
- несущие элементы каркасов производственных зданий — колонны, прогоны, связи жесткости;
- опорные конструкции конвейерных линий и рольгангов в металлургическом производстве;
- рамы технологического оборудования — станины, порталы, траверсы;
- элементы эстакад под технологические трубопроводы и кабельные лотки;
- усиление проемов и обрамление технологических проходов в промышленных сооружениях;
- опоры ленточных транспортеров на горно-обогатительных предприятиях.
Профиль 20Са применяется в качестве альтернативы горячекатаному швеллеру №20 в случаях, когда требуется меньшая масса при сопоставимой жесткости. Холодногнутый профиль имеет более точные геометрические размеры и стабильное качество поверхности, что сокращает затраты на подгонку при монтаже. Для защиты от коррозии применяется грунтование и окрашивание, при эксплуатации в агрессивных средах — горячее цинкование или использование оцинкованного проката в качестве исходного материала.
Вопросы и ответы
Чем профиль 20Са отличается от швеллера 20П?
Профиль 20Са изготавливается холодным гнутьем из листового проката, тогда как швеллер 20П — горячей прокаткой. Гнутый профиль имеет более точные размеры, меньшую массу при равной высоте, но уступает горячекатаному по толщине полки и устойчивости стенки при высоких сжимающих нагрузках.
Какая сталь используется для производства профиля 20Са?
Применяются низколегированная сталь 09Г2С и углеродистые стали 16ПС, 18ПС, 08ПС. Выбор марки определяется условиями эксплуатации: 09Г2С обеспечивает работу при температурах до –70 C, углеродистые стали — до –40 C.
Как соединяются элементы из профиля 20Са?
Основной способ — дуговая сварка покрытыми электродами или в среде CO. Допускается болтовой монтаж через полки профиля с использованием высокопрочных болтов класса 8.8. При сварке толщин свыше 6 мм требуется разделка кромок для обеспечения провара.
Какие длины профиля 20Са поставляются?
Стандартная поставка — мерная длина 6, 9 и 12 м, а также немерная в пределах 6–12 м. По согласованию возможен раскрой на отрезки от 1 м. Предельное отклонение по длине мерного проката составляет +50 мм.
