Швеллер легкой серии 14Л в Минске

Швеллер легкой серии 14Л — сортамент, несущая способность и применение

Швеллер легкой серии 14Л — горячекатаный профиль с параллельными гранями полок, выпускаемый по ГОСТ 8240-97. В отличие от стандартной серии, облегченный сортамент имеет уменьшенную толщину стенки и полок при сохранении высоты сечения 140 мм, что снижает погонную массу без потери конструкционной жесткости. Профиль 14Л предназначен для применения в металлоконструкциях с умеренными статическими нагрузками, где избыточный запас прочности нецелесообразен.

Геометрические параметры и масса

Основные размеры швеллера 14Л регламентированы ГОСТ 8240-97 и составляют: высота стенки — 140 мм, ширина полки — 58 мм, толщина стенки — 4,9 мм, толщина полки — 7,5 мм. Радиус внутреннего закругления — 8 мм, радиус сопряжения полок — 3 мм. Площадь поперечного сечения — 15,6 см, погонная масса — 12,3 кг/м. Моменты сопротивления относительно осей X и Y составляют 70,2 см и 14,8 см соответственно, что определяет рациональные условия работы профиля при изгибе в вертикальной плоскости.

Сортамент легкой серии отличается от нормальной (14П) и экономичной (14Э) серий именно толщиной элементов. При одинаковой высоте и ширине полок швеллер 14Л легче профиля 14П примерно на 12%, что дает экономию металла до 1,7 тонны на километр прогона. Это делает его предпочтительным выбором для объектов, где действуют нормируемые нагрузки и требуется оптимизация материалоемкости.

Материал и механические свойства

Швеллер 14Л изготавливается из углеродистой стали обыкновенного качества марок Ст3пс, Ст3сп и Ст3Гпс по ГОСТ 535-2005, а также из низколегированных сталей 09Г2С и 16ГС по ГОСТ 19281-2014. Выбор марки стали определяется условиями эксплуатации: для отапливаемых зданий и внутренних конструкций применяется Ст3пс, для ответственных несущих элементов и наружных сооружений — Ст3сп с гарантированной свариваемостью, для низкотемпературных условий — 09Г2С с ударной вязкостью до –70 C.

Механические характеристики проката из стали Ст3сп: предел текучести — 245 МПа, временное сопротивление разрыву — 370–480 МПа, относительное удлинение — не менее 23%. Для стали 09Г2С предел текучести повышен до 305 МПа, что позволяет сократить сечение элементов при равной несущей способности. Профиль поставляется в термообработанном или горячекатаном состоянии, категории проката — 2, 3, 4 и 5 по ГОСТ 535-2005.

Области применения в металлоконструкциях

Швеллер легкой серии 14Л востребован в строительстве и машиностроении как элемент каркасов, связей и вспомогательных несущих систем. Типовые сферы использования профиля:

• прогоны кровли и элементы фахверка производственных цехов и складских комплексов;
• рамы и лонжероны грузоподъемного оборудования — мостовых кранов малой грузоподъемности, тельферов, консольных кранов;
• несущие конструкции конвейерных линий, рольгангов и сортировочных узлов;
• стойки и ригели легких металлокаркасных зданий ангарного типа;
• элементы усиления проемов, обрамления технологических каналов и приямков;
• опорные рамы технологического оборудования — насосных агрегатов, вентиляционных установок, компрессорных станций.

Благодаря параллельным граням полок швеллер 14Л удобен при монтаже с использованием фрикционных соединений на высокопрочных болтах и при опирании плит перекрытия без дополнительных подкладок. Профиль хорошо поддается сварке в среде углекислого газа и ручной дуговой сварке электродами типа Э42 и Э46. При проектировании сварных узлов следует учитывать, что уменьшенная толщина стенки требует контроля провара и ограничения тепловложения для предотвращения прожогов.

Особенности расчета и эксплуатации

При подборе швеллера 14Л в качестве изгибаемого элемента необходимо проверять не только прочность по нормальным напряжениям, но и устойчивость стенки при действии локальных сосредоточенных нагрузок. Для легкой серии характерна повышенная гибкость стенки, поэтому в местах передачи усилий от вышележащих конструкций рекомендуется устанавливать ребра жесткости. Допускаемая нагрузка на профиль зависит от расчетной схемы: для однопролетной балки пролетом 3 м с равномерно распределенной нагрузкой предельный изгибающий момент составляет около 15,8 кНм при использовании стали Ст3сп.

Швеллер 14Л поставляется длиной 4–12 м, мерной и немерной кратности. Допускаемые отклонения по высоте — 2,0 мм, по ширине полки — 2,5 мм, по толщине стенки — +0,3/0,5 мм. Кривизна профиля не должна превышать 0,15% длины, скручивание вокруг продольной оси — не более 1,5 мм на метр. Для защиты от коррозии при наружной эксплуатации применяется окраска грунтовками ГФ-021 или цинкосиликатными составами; для конструкций в агрессивных средах — горячее цинкование.

Вопросы и ответы