Швеллер экономичный 20Э — прокат с оптимизированной геометрией сечения
Швеллер экономичный 20Э — горячекатаный фасонный профиль с параллельными гранями полок, выпускаемый по ГОСТ 8240-97. Индекс «Э» в маркировке указывает на экономичную серию, которая отличается от базовой (серия «П») увеличенной толщиной стенки при сохранении высоты сечения 200 мм. За счет перераспределения металла в зоне стенки достигается более высокий момент сопротивления при изгибе в вертикальной плоскости, что позволяет снизить массу металлоконструкции без потери несущей способности.
Геометрические параметры и сортамент
Профиль 20Э имеет высоту 200 мм, ширину полки 80 мм и толщину стенки 6,0 мм. Толщина полки составляет 9,0 мм. Радиус внутреннего закругления — 11,0 мм, радиус сопряжения полки со стенкой — 4,0 мм. Площадь поперечного сечения — 28,5 см. Масса одного погонного метра — 22,4 кг. Момент инерции относительно оси X-X — 1920 см, момент сопротивления — 192 см. Радиус инерции — 8,21 см.
По точности прокатки швеллер 20Э поставляется класса «В» (повышенная точность) и класса «Б» (обычная точность). Длина профиля — от 4 до 12 м, по согласованию возможна поставка мерной длины с кратностью 100 мм. Предельные отклонения по высоте — 2,0 мм, по ширине полки — 2,5 мм, по толщине стенки — +0,3/0,5 мм.
Химический состав и механические характеристики
Швеллер экономичный 20Э изготавливается из углеродистой стали обыкновенного качества марок Ст3сп, Ст3пс и Ст3Гпс по ГОСТ 380-2005, а также из низколегированных сталей 09Г2С и 17Г1С по ГОСТ 19281-2014. Выбор марки стали определяется условиями эксплуатации конструкции и требованиями к свариваемости.
| Марка стали | Предел текучести, МПа | Временное сопротивление, МПа | Относительное удлинение, % | Ударная вязкость KCU, Дж/см |
|---|---|---|---|---|
| Ст3сп | 245 | 370–480 | 26 | — |
| Ст3пс | 235 | 360–460 | 24 | — |
| 09Г2С | 325 | 430–590 | 21 | 34 при –40 C |
| 17Г1С | 345 | 490–630 | 20 | 30 при –40 C |
Особенности экономичной серии
Главное отличие швеллера 20Э от стандартного 20П — увеличенная на 0,6 мм толщина стенки при неизменной высоте и ширине полки. Это повышает момент сопротивления при изгибе на 8–10% и увеличивает несущую способность при осевом сжатии. При этом масса профиля возрастает лишь на 3–4%, что обеспечивает экономию металла до 6% при проектировании балок и колонн с одинаковой нагрузкой.
Параллельные грани полок упрощают монтаж — не требуются наклонные шайбы при креплении фасонок и соединительных пластин. Это сокращает трудоемкость сборочных операций при изготовлении ферм, рам и эстакад. Профиль пригоден для болтовых и сварных соединений, включая автоматическую сварку под флюсом.
Области применения
Швеллер экономичный 20Э применяется в несущих металлоконструкциях, где требуется оптимальное соотношение прочности и массы:
- колонны и стойки каркасов производственных зданий с шагом 6–12 м;
- прогоны кровли и подкрановые балки при легком режиме работы кранов;
- ригели рамных конструкций ангаров, складов и логистических комплексов;
- элементы эстакад технологических трубопроводов и кабельных лотков;
- несущие рамы транспортных галерей и конвейерных линий;
- усиление проемов и обрамление технологических отверстий в стенах.
Профиль востребован при возведении объектов агропромышленного комплекса — каркасов коровников, зернохранилищ и навесов для техники. В машиностроении швеллер 20Э используется для изготовления рам стационарного оборудования, фундаментных плит и опорных конструкций дробилок, грохотов и сортировочных установок.
Условия эксплуатации и защита
Швеллер 20Э из стали Ст3сп и Ст3пс рассчитан на эксплуатацию при температуре от –40 C до +50 C в условиях умеренного климата. Для конструкций, работающих при температуре до –60 C или в условиях агрессивных сред, применяется низколегированная сталь 09Г2С, обладающая повышенной хладостойкостью. При поставке профиля без защитного покрытия поверхность должна быть очищена от окалины и загрунтована перед монтажом. Для наружных конструкций рекомендуется система покрытия на основе эпоксидных или полиуретановых грунтов с финишным слоем атмосферостойкой эмали.
Вопросы и ответы
Чем швеллер 20Э отличается от швеллера 20П?
Швеллер 20Э имеет увеличенную толщину стенки — 6,0 мм против 5,4 мм у 20П. Это повышает момент сопротивления при изгибе примерно на 9% при незначительном увеличении массы, что дает экономию металла при проектировании несущих конструкций.
Какая длина швеллера 20Э поставляется?
Стандартная поставка — немерная длина от 4 до 12 м. По согласованию с производителем возможна поставка мерной длины с градацией 100 мм, что снижает количество отходов при раскрое.
Можно ли использовать швеллер 20Э для подкрановых балок?
Да, при легком и среднем режиме работы кранов грузоподъемностью до 10 т. Для более тяжелых режимов рекомендуется применять сварные балки составного сечения или прокат больших номеров.
Какую марку стали выбрать для неотапливаемого склада в северных регионах?
Для конструкций, эксплуатируемых при температуре ниже –40 C, следует применять швеллер 20Э из стали 09Г2С, которая сохраняет ударную вязкость не менее 34 Дж/см при –40 C и допускает эксплуатацию до –60 C.
