Швеллер экономичный 30Э: облегчённый профиль для металлоконструкций
Швеллер экономичный 30Э — горячекатаный профиль с параллельными полками, выпускаемый по ГОСТ 8240-97. В отличие от обычного швеллера 30 с уклоном внутренних граней полок, исполнение 30Э имеет параллельные грани и уменьшенную толщину стенки и полок при сохранении высоты 300 мм. Такая геометрия снижает погонную массу до 25,7–26,7 кг/м против 31,8 кг/м у стандартного профиля, что даёт экономию металла до 18 % без существенного падения несущей способности при работе на изгиб.
Профиль прокатывают из углеродистой стали обычного качества по ГОСТ 380 и качественной конструкционной по ГОСТ 1050. Основное применение — изгибаемые элементы, где решающим является момент сопротивления относительно стенки, а не крутильная жёсткость. Параллельные полки упрощают стыковку с листовыми накладками, монтаж болтовых соединений и сварку встык с пластинами без клиновых шайб.
Сортамент и геометрические параметры
Высота профиля — 300 мм, ширина полки — 100 мм. Толщина стенки составляет 6,5 мм, средняя толщина полки — 11 мм. Площадь поперечного сечения — 33,2 см. Момент сопротивления относительно оси x — 387 см, относительно оси y — 41,6 см. Момент инерции Ix — 5810 см. Радиус закругления полки — 12 мм, радиус закругления стенки — 6 мм.
| Параметр | Значение | Допуск | Ед. изм. | Норматив |
|---|---|---|---|---|
| Высота профиля h | 300 | +3,0 / –1,5 | мм | ГОСТ 8240-97 |
| Ширина полки b | 100 | +2,0 / –2,0 | мм | ГОСТ 8240-97 |
| Толщина стенки s | 6,5 | 0,5 | мм | ГОСТ 8240-97 |
| Масса 1 м | 26,7 | +3 / –5 % | кг | ГОСТ 8240-97 |
| Предел текучести | 245 | не менее | МПа | ГОСТ 380, ст3сп |
Материалы и механические свойства
Для швеллера 30Э применяют стали марок Ст3сп, Ст3пс, 09Г2С, 17Г1С. Предел прочности при растяжении для Ст3сп — 370–490 МПа, относительное удлинение — не менее 26 %. Для 09Г2С предел текучести повышается до 345 МПа, ударная вязкость при –40 C — не менее 34 Дж/см. Это позволяет использовать профиль в конструкциях, эксплуатируемых в климатических зонах с расчётной температурой до –55 C.
- Ст3сп — несущие элементы каркасов, работающие при температуре до –40 C.
- 09Г2С — сварные конструкции ответственного назначения, включая мостовые и крановые металлоконструкции.
- 17Г1С — магистральные трубопроводные опоры и эстакады.
- Ст3пс — второстепенные связи, прогоны, обрешётки.
Применение в инженерных системах и оборудовании
Швеллер 30Э используют как прогон в покрытиях промышленных зданий при шаге ферм 6–12 м, как балку рабочей площадки в цехах металлургических производств, как элемент хребтовой балки в рамах грузовых вагонов и полуприцепов. В краностроении профиль идёт на изготовление монорельсовых путей и подкрановых балок пролётом до 18 м. В энергетике — на каркасы трансформаторных подстанций и опорные рамы газопоршневых установок.
При монтаже технологических трубопроводов швеллер 30Э применяют для подвижных и неподвижных опор, траверс и подвесок. Параллельные полки позволяют крепить хомуты и скользящие опоры непосредственно к граням без переходных пластин, что сокращает трудоёмкость сборочных операций.
Сварка и механическая обработка
Профиль сваривается ручной дуговой сваркой электродами Э46, механизированной в среде CO проволокой Св-08Г2С, автоматической под флюсом АН-348А. Из-за повышенной концентрации напряжений в зоне перехода стенки в полку рекомендуется выполнять сварные швы с плавным переходом и применять предварительный подогрев до 120–150 C при толщине полки свыше 10 мм в условиях отрицательных температур. Резка — на ленточнопильных станках или плазменная, сверление отверстий — на радиально-сверлильных станках с кондукторами.
Вопросы и ответы
Чем швеллер 30Э отличается от швеллера 30?
Исполнение 30Э имеет параллельные внутренние грани полок и уменьшенную толщину стенки и полок. Погонная масса снижена до 26,7 кг/м против 31,8 кг/м, при этом высота профиля остаётся 300 мм.
По какому стандарту выпускается швеллер 30Э?
Профиль регламентируется ГОСТ 8240-97. Допуски на высоту, ширину полки и толщину стенки соответствуют требованиям этого стандарта для экономичных профилей с параллельными полками.
Какие стали применяются для изготовления 30Э?
Наиболее распространены Ст3сп и Ст3пс по ГОСТ 380, а также низколегированные 09Г2С и 17Г1С по ГОСТ 19281 для конструкций, работающих при отрицательных температурах.
Можно ли использовать 30Э вместо швеллера 30 без пересчёта?
Нет. Момент сопротивления и момент инерции у 30Э ниже, чем у стандартного 30. Замена требует проверочного расчёта по предельным состояниям первой и второй групп согласно СП 16.13330.
