Швеллер стальной S235: характеристики, сортамент и применение
Швеллер из стали S235 — горячекатаный профиль П-образного сечения с параллельными или наклонными полками, изготовляемый из низкоуглеродистой конструкционной стали обычного качества. Марка S235 регламентирована европейским стандартом EN 10025-2 и соответствует отечественной стали Ст3сп/Ст3пс. Предел текучести — не менее 235 МПа для толщины до 16 мм, временное сопротивление разрыву — 360–510 МПа. Относительное удлинение при разрыве — не менее 26 %. Ударная вязкость при температуре –20 C — не менее 27 Дж/см.
Профиль выпускается по ГОСТ 8240-97 (сортамент), ГОСТ 19425-74 (для армирования), EN 10279, DIN 1026. Технология производства — горячая прокатка на сортовых станах. Возможно изготовление гнутого швеллера методом холодного профилирования из рулонной стали S235 согласно ГОСТ 8278-83. Сталь S235 хорошо сваривается всеми видами сварки без предварительного подогрева при толщине до 20 мм, что критично при монтаже металлоконструкций на строительной площадке.
Сортамент и геометрические параметры
Основные типоразмеры горячекатаного швеллера с уклоном полок (серия У) и с параллельными полками (серия П):
- Высота стенки — от 50 до 400 мм
- Ширина полки — от 32 до 115 мм
- Толщина стенки — от 4,4 до 8,0 мм
- Толщина полки — от 7,0 до 13,5 мм
- Масса 1 погонного метра — от 4,84 до 48,3 кг
- Длина мерная — 4–12 м, немерная — 3–12 м
Для швеллера № 10П (100 50 5 мм) момент инерции относительно оси X — 174 см, момент сопротивления — 34,9 см. Для швеллера № 20П (200 80 5,5 мм) момент инерции — 1530 см, момент сопротивления — 153 см. Точность прокатки — обычная (В) или повышенная (Б) по ГОСТ 8240-97. Кривизна профиля не превышает 0,2 % длины. Скручивание — не более 1 на 5 м.
| Типоразмер | Высота, мм | Ширина полки, мм | Масса 1 м, кг | Момент сопротивления Wx, см |
|---|---|---|---|---|
| № 8П | 80 | 40 | 7,05 | 22,4 |
| № 12П | 120 | 52 | 10,4 | 50,6 |
| № 16П | 160 | 64 | 14,2 | 93,4 |
| № 20П | 200 | 80 | 21,0 | 153 |
| № 30П | 300 | 100 | 32,9 | 387 |
Химический состав и механические свойства стали S235
Химический состав стали S235 по EN 10025-2: углерод — не более 0,22 %, марганец — не более 1,4 %, кремний — не более 0,55 %, фосфор — не более 0,045 %, сера — не более 0,045 %, азот — не более 0,012 %. Углеродный эквивалент CEV — не более 0,40 % для толщины до 30 мм, что обеспечивает удовлетворительную свариваемость без термообработки.
Механические характеристики при растяжении:
- Предел текучести ReH — 235 МПа (толщина до 16 мм), 225 МПа (16–40 мм), 215 МПа (40–63 мм)
- Временное сопротивление Rm — 360–510 МПа
- Относительное удлинение A — не менее 26 % (до 40 мм), 25 % (40–63 мм)
- Ударная вязкость KV при +20 C — не менее 27 Дж
- Ударная вязкость KV при –20 C — не менее 27 Дж (категория JR)
Сталь S235 поставляется в категориях качества JR, J0, J2 и K2, различающихся требованиями к ударной вязкости при отрицательных температурах. Для конструкций, эксплуатируемых при температуре до –40 C, применяется категория J2 или K2.
Области применения
Швеллер S235 используется в качестве несущего элемента в следующих системах и конструкциях:
- Каркасы промышленных зданий, пролётные балки мостовых кранов, подкрановые пути
- Металлоконструкции эстакад, галерей, технологических площадок обслуживания
- Рамы грузовых автомобилей, прицепов, железнодорожных платформ
- Опорные элементы трубопроводов, воздуховодов систем вентиляции
- Усиление железобетонных конструкций, обвязочные балки фундаментов
- Стеллажные системы, конвейерные рамы, ограждающие конструкции
В строительстве швеллер S235 применяется при возведении быстровозводимых зданий из ЛМК (лёгких металлических конструкций), где профиль работает на изгиб и сжатие. В машиностроении — для рамных конструкций сельскохозяйственной техники, кузовов самосвалов, навесного оборудования. В энергетике — для опорных конструкций ЛЭП и подстанционного оборудования.
Технологические особенности
Резка швеллера S235 выполняется на гильотинных ножницах, ленточнопильных станках, плазменной или газовой резке. При сварке применяются электроды Э46, Э50, сварочная проволока Св-08Г2С в среде CO. Отверстия обрабатываются сверлением или пробивкой на координатно-пробивных прессах. Гибка возможна на листогибочных прессах с усилием от 100 т при радиусе не менее 2,5 толщины стенки.
Защитное покрытие — горячее цинкование (толщина покрытия 60–200 мкм), порошковая окраска, грунтование. Антикоррозионная стойкость стали S235 без покрытия в атмосферных условиях — ограниченная; в агрессивных средах требуется защита согласно ISO 12944.
Вопросы и ответы
Чем сталь S235 отличается от стали S355?
S235 имеет предел текучести 235 МПа, S355 — 355 МПа. S355 содержит микролегирующие добавки (ниобий, ванадий, титан) и применяется для более нагруженных конструкций. S235 дешевле и технологичнее при сварке.
Какой швеллер S235 выбрать для подкрановых путей?
Для подкрановых путей применяют швеллер № 24–40П из стали S235 категории не ниже J2. Профиль рассчитывается на изгиб от подвижной нагрузки с учётом динамического коэффициента.
Допускается ли сварка швеллера S235 при отрицательных температурах?
Сварка при температуре ниже –10 C требует предварительного подогрева до 100–150 C и применения электродов с основным покрытием. При –20 C и ниже сварка без подогрева не рекомендуется.
Какой срок службы швеллера S235 без защитного покрытия?
В атмосфере умеренного климата — 10–15 лет до появления значительной коррозии. В промышленной атмосфере с агрессивными выбросами — 5–8 лет. Горячее цинкование увеличивает срок службы до 40–50 лет.
