Швеллер легкой серии 16Л — сортамент, нагрузки и применение
Швеллер легкой серии 16Л — горячекатаный профиль с параллельными внутренними гранями полок, выпускаемый по ГОСТ 8240-97. От стандартного швеллера №16 его отличает уменьшенная толщина стенки (4,5 мм против 5,0 мм) и полок (6,5 мм против 7,2 мм), что обеспечивает снижение массы погонного метра до 12,7 кг. При этом высота сечения остается равной 160 мм, а ширина полки — 64 мм. За счет оптимизированной геометрии профиль 16Л демонстрирует момент сопротивления 78,6 см при изгибе относительно оси X, что делает его востребованным в конструкциях с умеренными статическими нагрузками.
Сортамент и геометрические параметры
Профиль 16Л изготавливается длиной от 4 до 12 метров мерной, кратной или немерной длины. Допускаемые отклонения по высоте стенки составляют 1,5 мм, по ширине полки — 2,0 мм, что регламентировано классом точности Б по ГОСТ 8240-97. Кривизна профиля не превышает 0,1% от длины, а серповидность — 0,05%. Скручивание вокруг продольной оси ограничено 1 на метр.
| Параметр | Значение | Единица измерения | Метод контроля | Норматив |
|---|---|---|---|---|
| Высота сечения | 160 | мм | Штангенциркуль | ГОСТ 8240-97 |
| Ширина полки | 64 | мм | Штангенциркуль | ГОСТ 8240-97 |
| Толщина стенки | 4,5 | мм | Микрометр | ГОСТ 8240-97 |
| Толщина полки | 6,5 | мм | Микрометр | ГОСТ 8240-97 |
| Масса 1 м | 12,7 | кг | Расчет | ГОСТ 8240-97 |
| Площадь сечения | 16,2 | см | Расчет | ГОСТ 8240-97 |
Механические характеристики и марки стали
Швеллер 16Л поставляется из углеродистой стали обыкновенного качества марок Ст3сп, Ст3пс и Ст3кп по ГОСТ 380-2005, а также из низколегированной стали 09Г2С по ГОСТ 19281-2014. Для несущих элементов строительных конструкций, эксплуатируемых при температурах до –40 C, применяется спокойная сталь Ст3сп с гарантированной ударной вязкостью KCU не менее 34 Дж/см при –20 C. Предел текучести для Ст3сп составляет 245 МПа, временное сопротивление разрыву — 370–480 МПа, относительное удлинение — не менее 23%.
При заказе профиля из стали 09Г2С механические характеристики повышаются: предел текучести достигает 325 МПа, что позволяет применять швеллер 16Л в конструкциях с повышенными требованиями к несущей способности при сохранении сниженной массы. Химический состав стали 09Г2С включает до 1,8% марганца и до 0,7% кремния, обеспечивающих повышенную прочность и хладостойкость до –70 C.
Области применения в металлоконструкциях
Легкий швеллер 16Л ориентирован на применение в конструкциях, где снижение собственного веса металлоконструкции критично, а нагрузки носят преимущественно статический характер. Основные направления использования профиля:
- Каркасы ангаров, навесов и быстровозводимых зданий — прогоны кровли и элементы фахверка;
- Несущие элементы стеллажных систем и складского оборудования — стойки и горизонтальные связи;
- Рамы технологического оборудования, конвейерных линий и рольгангов;
- Опорные конструкции для монтажа инженерных сетей — кабельных лотков и трубопроводов;
- Элементы сельскохозяйственной техники — рамы посевных агрегатов и транспортеров;
- Временные сооружения, строительные леса и опалубочные системы.
При проектировании несущих балок и колонн из швеллера 16Л необходимо учитывать его пониженную несущую способность по сравнению с обычным швеллером №16. Момент сопротивления относительно оси Y составляет 9,8 см, радиус инерции — 1,52 см, что ограничивает применение профиля в качестве сжатых элементов большой длины из-за риска потери устойчивости. Рекомендуемая область — элементы, работающие преимущественно на изгиб в плоскости стенки, либо короткие стойки с подкреплением из плоскости.
Особенности монтажа и соединений
Сварка швеллера 16Л из стали Ст3сп выполняется электродами типа Э42А или Э46 по ГОСТ 9467-75 без предварительного подогрева при толщине металла до 10 мм. Для болтовых соединений применяются высокопрочные болты класса прочности 8.8 с контролируемым натяжением, что обеспечивает фрикционную передачу усилий в узлах. При необходимости гибки профиля в холодном состоянии радиус гиба должен составлять не менее 2,5 высоты сечения, а температура окружающей среды — не ниже –15 C.
Антикоррозионная защита швеллера 16Л выполняется в зависимости от условий эксплуатации: для внутренних отапливаемых помещений достаточно грунтовки ГФ-021 и эмали; для открытых площадок применяются системы покрытий на основе цинконаполненных составов или горячее цинкование с толщиной слоя 60–80 мкм. При эксплуатации в агрессивных средах химических производств рекомендуется дополнительная защита лакокрасочными материалами повышенной стойкости.
Вопросы и ответы
Чем швеллер 16Л отличается от обычного швеллера №16?
Швеллер легкой серии 16Л имеет уменьшенную толщину стенки (4,5 мм против 5,0 мм) и полок (6,5 мм против 7,2 мм), что снижает массу погонного метра с 14,2 до 12,7 кг. При равной высоте сечения 160 мм момент сопротивления уменьшается с 93,4 до 78,6 см.
Из каких марок стали изготавливается швеллер 16Л?
Стандартно профиль производится из углеродистых сталей Ст3сп, Ст3пс, Ст3кп по ГОСТ 380-2005. По спецзаказу возможна поставка из низколегированной стали 09Г2С по ГОСТ 19281-2014 с повышенной хладостойкостью до –70 C.
Какие допуски на геометрические размеры швеллера 16Л?
По классу точности Б отклонения составляют: по высоте стенки 1,5 мм, по ширине полки 2,0 мм, по толщине — в пределах, установленных ГОСТ 8240-97. Кривизна профиля не превышает 0,1% от длины.
Можно ли использовать швеллер 16Л в качестве несущей балки перекрытия?
Применение допустимо при расчетной нагрузке, не превышающей несущую способность профиля. Для пролетов свыше 3 метров рекомендуется выполнить проверочный расчет по предельным состояниям первой и второй группы с учетом собственного веса конструкции.
