Швеллер

Швеллер: сортамент, параметры и применение в металлоконструкциях

Швеллер профиль П-образного сечения, получаемый методом горячей прокатки или гибки на профилегибочных станах. Применяется в строительных металлоконструкциях, машиностроении и вагоностроении как несущий элемент, воспринимающий изгибающие и сжимающие нагрузки. Основные геометрические характеристики высота стенки, ширина полки, толщина стенки и полок. Сортамент регламентируется ГОСТ 8240-97 (горячекатаные) и ГОСТ 8278-83 (гнутые равнополочные).

Конструктивные особенности и классификация

По технологии изготовления швеллеры делятся на горячекатаные и гнутые. Горячекатаные профили имеют строго регламентированные размеры и механические свойства, применяются в ответственных несущих конструкциях. Гнутые швеллеры изготавливаются из листовой стали на профилегибочных станах, отличаются более широким диапазоном толщин и возможностью изготовления малых партий. По точности прокатки выделяют швеллеры повышенной (А) и обычной (Б) точности. По длине мерной, кратной мерной и немерной.

Сортамент и геометрические параметры

Основные параметры горячекатаного швеллера по ГОСТ 8240-97: высота профиля (h) от 50 до 400 мм, ширина полки (b) от 32 до 115 мм, толщина стенки (s) от 4,0 до 8,0 мм, толщина полки (t) от 5,0 до 13,5 мм. Уклон внутренних граней полок составляет от 4 до 10% в зависимости от номера профиля. Масса одного погонного метра варьируется от 4,84 кг (швеллер 5) до 72,16 кг (швеллер 40).

Марки стали и механические свойства

Для изготовления горячекатаных швеллеров применяются углеродистые стали обыкновенного качества марок Ст3сп, Ст3пс, Ст3кп по ГОСТ 380-2005, а также низколегированные стали 09Г2С, 15ХСНД, 10ХСНД по ГОСТ 19281-2014. Выбор марки стали определяется условиями эксплуатации: для конструкций, работающих при температурах от 40 до +40 C, применяется Ст3сп; для северного исполнения (до 60 C) низколегированные стали с ударной вязкостью KCV не менее 34 Дж/см при 40 C. Предел текучести для швеллеров из Ст3 составляет не менее 235 МПа, из 09Г2С не менее 325 МПа.

Области применения

Швеллеры используются в качестве несущих элементов в следующих конструкциях и системах:

• Каркасы промышленных зданий и ангаров колонны, балки перекрытий, фермы покрытий.
• Мостовые конструкции пролётные строения, опорные части, связи жёсткости.
• Вагоностроение рамы грузовых вагонов, буферные брусья, хребтовые балки.
• Сельскохозяйственное машиностроение рамы тракторов, комбайнов, погрузчиков.
• Энергетическое оборудование опоры линий электропередачи, несущие конструкции турбоагрегатов.

Особенности монтажа и соединения

Соединение швеллеров в металлоконструкциях выполняется сваркой (электродуговая, полуавтоматическая в среде CO) или на болтах с использованием фасонок и косынок. При сварке необходимо учитывать толщину стенки и полок для выбора режимов: для швеллеров с толщиной стенки от 4 до 8 мм применяются электроды диаметром от 3 до 5 мм, сила тока от 120 до 250 А. Для болтовых соединений используются высокопрочные болты классов прочности 8.8 и 10.9 по ГОСТ Р 52644-2006. При проектировании узлов следует учитывать момент инерции сечения относительно оси Y-Y, который для швеллера 20 составляет 113 см, а для 40 642 см.

Вопросы и ответы