Специальный швеллер 16С: характеристики, сортамент и применение
Специальный швеллер 16С — профиль горячей прокатки с параллельными полками, производимый по ГОСТ 19425-74. В отличие от стандартного швеллера серии «У» с уклоном внутренних граней полок, профиль 16С имеет полки с параллельными гранями, что обеспечивает плотный контакт с примыкающими элементами при сварке и болтовых соединениях. Номер профиля 16 соответствует высоте стенки 160 мм. Буква «С» в обозначении указывает на специальное назначение — преимущественно для несущих элементов подвижного состава, рамных конструкций и ответственных металлоконструкций.
Геометрические параметры и масса
Специальный швеллер 16С изготавливается методом горячей прокатки на сортовых станах. Основные размеры профиля регламентированы ГОСТ 19425-74: высота стенки — 160 мм, ширина полки — 80 мм, толщина стенки — 8 мм, толщина полки — 9 мм. Радиусы закруглений внутренних углов — 8 мм. Площадь поперечного сечения составляет 18,1 см, масса 1 погонного метра — 14,2 кг. Момент инерции относительно оси X — 747 см, относительно оси Y — 78,8 см. Момент сопротивления Wx — 93,4 см.
Параллельные полки профиля 16С позволяют применять его в качестве направляющих для тележек, роликовых опор и подвижных кареток без дополнительной механической обработки контактных поверхностей. Прямолинейность полок в поперечном сечении упрощает установку скользящих элементов и снижает трудоёмкость сборочных операций.
Материал и механические свойства
Швеллер 16С прокатывается из углеродистой стали обыкновенного качества и качественной конструкционной стали. Наиболее распространённые марки:
- Ст3сп5, Ст3пс5 — для строительных и общепромышленных металлоконструкций;
- 09Г2С — для конструкций, эксплуатируемых при температурах до –40 C;
- 10ХСНД, 15ХСНД — для мостовых и транспортных конструкций с повышенной коррозионной стойкостью;
- 20, 25 — для деталей подвижного состава и рамных элементов;
- 17Г1С — для магистральных трубопроводных опор и эстакад.
Предел текучести для стали 09Г2С составляет не менее 325 МПа, временное сопротивление — 470–490 МПа. Для стали Ст3сп5 предел текучести — 245 МПа. Ударная вязкость при отрицательных температурах для низколегированных марок сохраняется на уровне не ниже 29 Дж/см при –40 C.
Сортамент и предельные отклонения
| Параметр | Номинал | Допуск плюс | Допуск минус | Единица |
|---|---|---|---|---|
| Высота стенки | 160 | +2,0 | –2,0 | мм |
| Ширина полки | 80 | +2,0 | –2,0 | мм |
| Толщина стенки | 8,0 | +0,5 | –0,5 | мм |
| Толщина полки | 9,0 | +0,5 | –0,5 | мм |
| Длина мерная | 6000–12000 | +40 | 0 | мм |
| Кривизна на 1 м | — | — | 1,5 | мм |
Швеллер поставляется мерной, немерной и кратной мерной длины. Косина реза не должна превышать 5 мм. Скручивание профиля вокруг продольной оси — не более 1 на всю длину.
Области применения
Специальный швеллер 16С применяется в конструкциях, где требуется повышенная точность сопряжения и стабильность геометрии под нагрузкой:
- рамы и лонжероны грузовых вагонов, платформ и цистерн;
- несущие элементы кузовов автосамосвалов и прицепной техники;
- направляющие пути для рольгангов и тележечных конвейеров в прокатных цехах;
- опорные конструкции мостовых кранов и крановых путей;
- каркасы трансформаторных подстанций и распределительных устройств;
- элементы сельскохозяйственной техники — рамы сеялок, культиваторов, борон.
В вагоностроении профиль 16С используется для изготовления хребтовых балок и шкворневых узлов, где параллельность полок обеспечивает точную установку пятников и скользунов. В краностроении — для подкрановых балок с болтовым креплением рельсовых захватов.
Технологичность и сварка
Швеллер 16С из стали 09Г2С и 10ХСНД сваривается электродами типа Э50А и Э55 по ГОСТ 9467-75. Подготовка кромок под сварку выполняется механической резкой или плазменной резкой с последующей зачисткой. При сварке низколегированных марок требуется предварительный подогрев до 100–150 C при толщине стенки более 10 мм. Для сталей Ст3сп5 подогрев не требуется.
Гибка профиля 16С в плоскости стенки допускается с минимальным радиусом 320 мм при холодной деформации. Гибка в плоскости полок не рекомендуется из-за потери устойчивости стенки.
Вопросы и ответы
Чем швеллер 16С отличается от швеллера 16У?
Швеллер 16С имеет параллельные полки, швеллер 16У — полки с уклоном внутренних граней. Профиль 16С обеспечивает более плотное прилегание при монтаже и сварке, но имеет меньший момент инерции по сравнению с 16У при одинаковой высоте.
Какие марки стали применяются для швеллера 16С?
Наиболее распространены Ст3сп5, 09Г2С, 10ХСНД, 15ХСНД, 17Г1С. Выбор марки определяется температурой эксплуатации и требованиями к коррозионной стойкости.
Какова масса 1 метра швеллера 16С?
Теоретическая масса 1 погонного метра швеллера 16С по ГОСТ 19425-74 составляет 14,2 кг. Фактическая масса может отклоняться в пределах допусков на геометрические размеры.
Можно ли использовать швеллер 16С при отрицательных температурах?
Да, при применении сталей 09Г2С, 10ХСНД, 15ХСНД профиль сохраняет работоспособность до –40 C и ниже. Для температур до –60 C требуются специальные марки с гарантированной ударной вязкостью.
