Горячекатаный швеллер на сегодняшний день является очень востребованным товаром в сфере строительства и машиностроения, потому как стоит он недорого и способен выдерживать серьезную нагрузку и вибрации.

Это изделие сортового проката с сечением в форме буквы «П» изготавливается методом высокотемпературной прокатки. Материалом служат заготовки из высококачественной стали, например, 3ПС/СП5 (углеродистой) или 09Г2С-12 (низколегированной).

Горячекатаный швеллер отличается от холоднокатаного (с гнутым профилем):

• острыми углами сечения;
• большим весом;
• большей прочностью и толщиной.

Именно поэтому его используют во многих отраслях промышленности: в автомобилестроении, тяжелом машиностроении (подкрановые балки), вагоностроении, станкостроении. Швеллер придает жесткость и устойчивость конструкции, увеличивает ее несущие показатели. Он незаменим при строительстве мостов, для усиления колонн, при армировании стен сооружения, для установки перекрытий между этажами, для монтажа отдельных элементов.

Какой он бывает

Стандартом сортамента швеллера горячекатаного является ГОСТ 8240-97 (или 89). В нем указаны все параметры и размеры профиля, приведены необходимые таблицы. Этот документ и является основой данной статьи.

Маркировка

В маркировке изделия есть буква, обозначающая его тип.

Буква «П» означает параллельность полок, «У» — полки расположены под уклоном.

Горячекатаный швеллер типа «П» бывает следующих видов:

• (Э) — экономичный. Грани у него немного тоньше, чем у стандартного профиля.
• (Л) — легкий. Не рассчитан на большие нагрузки, используется при армировании здания.
• (С) — узкоспециализированный. Выпускается под заказ.

Также в маркировке указан номер, который соответствует расстоянию между полками (или внешними гранями) изделия. Этот параметр называется высотой. Ее значение может колебаться от 50 до 400 мм. Ширина полок составляет 32—115 мм.

Швеллеры с малыми значениями часто заменяют уголки, особенно при сварке балок квадратного сечения. Профили с маркировками 10 и 12 производятся без дополнительной термообработки и используются для армирования конструкций. 12П уже можно использовать для легких мостов, а 20 и выше — для конструкций, подвергающихся динамическим воздействиям. Металлопрокат марки 40П необходим для возведения больших мостов и каркасов многоэтажных зданий.

Класс точности

Горячекатаному швеллеру свойственны два класса точности: «А» — высокой точности и «Б» — повышенной. 30П-Б ГОСТ 8240-97/345 ГОСТ 19281-89 — такая надпись на упаковке означает, что перед нами швеллер с параллельными гранями и высотой сечения 30 см из стали 09Г2С (345 — это прочность стали) повышенной точности прокатки.

Длина

Швеллер изготавливается длиной от 2 до 12 метров. Его длина бывает:

• мерной (выбранной стандартной);
• кратной мерной (оговоренная мера и ее кратность);
• немерной (любая в пределах стандартного диапазона либо не короче оговоренной).

Выпуск изделий длиннее 12 метров необходимо согласовывать с заводом-изготовителем.

Как выбрать

Продукция должны соответствовать ГОСТу и иметь соответствующую документацию.

Определите полную нагрузку на швеллер (в кг) и умножьте ее на нормативный коэффициент надежности по нагрузкам. Все данные возьмите в ГОСТе. Полученный результат умножьте на шаг балок.

Далее сделайте расчет максимально изгибающего момента Мmax, который измеряется в килоНьютонах на метр (1 кНм = 102 кгсм): расчетную нагрузку умножьте на длину изделия в квадрате.

Затем вычислите нужный момент сопротивления балки Wтр: Мmax умножьте на коэффициенты условий работы и поделите на коэффициент для учета пластических деформаций 1,12.

Таким образом вы получите требуемое сечение. Однако выбирайте швеллер с номером больше этой величины.

Толщина металлопроката напрямую влияет на прочность конструкции, чем толще балка, тем она прочнее, но и ее вес при этом будет значительно возрастать, что в некоторых случаях критично. Очень важно, чтобы механические характеристики изделия не были ниже расчетных более, чем на 5%.

При осмотре обратите внимание, чтобы профили были без повреждений (трещин или разрывов). По длине допустимые отклонения для мерной и кратной продукции не должны превышать 4 см для 2–8 метровых профилей, а если длина больше 8 м, то расчет происходит по формуле 40 + 5(L – 8).

Допустимое притупление прямых углов между стенкой и полками профиля для изделий до №20 – 2,5 мм, более №20 – 3,5 мм. На внешних углах этот параметр не контролируют.