Швеллер стальной ГОСТ

Швеллер стальной ГОСТ
19.05.21

Швеллеры считаются одними из самых востребованных видов металлоизделий. Они используются практически во всех производственных областях — от строительства домов до машиностроения. Это обусловлено особенностями изделия, его формой поперечного сечения, а также обширной линейкой типоразмеров.

Основные характеристики

Согласно описанию области применения государственного стандарта стандарта 8240-97, он устанавливает сортамент для горячекатаной стальной швеллерной продукции общего и специального применения, которая производится высотой в пределах номинальных 50–400 мм при ширине полок в диапазоне 32–115 мм. Продукцию этого ГОСТа по размерам, а также форме поперечного сечения выпускают в 5 сериях. Их обозначение и названия:

  • Серия П – изделие с параллельным положением полочек. Самый популярный вариант. Выпускается длиной от 2 от 12 м, однако по заказу поставляют балки любой мерной и немерной длины. Варианты с параллельными гранями наиболее массивны. Масса 1 погонного метра колеблется от 4,84 до 48,28 кг.
  • Серия У – в данном случае полки располагаются параллельно друг другу, если оценивать внешние стороны детали. Однако внутри полки имеют уклон, что обеспечивается разной толщиной края и места соединения со стенкой. Уклон плавный, имеет определенный радиус закругления, который также регламентируется ГОСТом. Он составляет от 6 до 15 мм. При этом масса швеллера с полочками под уклон совпадает с аналогом из серии П при условии одинаковой толщины стенки и размеров. Уклон невелик: не более 10%.
  • Серия Э – экономичная. Имеет такое название из-за меньшей материалоемкости. Это обеспечивается закруглением параллельных полочек без уменьшения толщины. Но при этих размерах самый легкий швеллер серии П весит 4,84 кг, а серии Э – 4,79 кг. При использовании металлопроката в строительных работах такая небольшая на первый взгляд разница оборачивается большой экономией и меньшей металлоемкостью.
  • Серия Л – легкий. Вариант с параллельными закругленными полочками и уменьшенной толщиной стенки и полок. Сортамент легкой модели представлен 9 вариантами. По сравнению с сериями П или У, такие швеллеры выдерживают значительно меньшую нагрузку.
  • Серия С – узкоспециализированный. Его габариты соответствуют отраслевым запросам, более специфичны. Сюда относят, например, вариант, предназначенный для вагоностроения. У такого профиля верхняя полка отогнута и отличается от другой по ширине на 6–10%.

В таблицах используются следующие условные обозначения размеров и характеристик швеллера:

  • h – высота;
  • b – ширина полки;
  • s – толщина стенки;
  • t – толщина полки;
  • R – радиус закругления, определяемый с внутренней стороны изделия;
  • r – радиус закругления, измеряемый на кромках полок с внутренней стороны швеллера;
  • F – площадь сечения (поперечного);
  • X0 – расстояние от внешней грани стенки до оси Y–Y;
  • ∆ – перекос полки;
  • ƒ – прогиб стенки по высоте сечения профиля;
  • i – радиус инерции;
  • I – момент инерции;
  • W – момент сопротивления;
  • Sx – момент статический полусечения швеллера относительно оси X–X.

Размеры, вес 1 погонного метра и площадь сечения, а также значения параметров для осей на рисунках должны соответствовать табличным данным из ГОСТа. Например, у изделий серии У уклон граней полок должен быть в пределах 4–10%.

Производство швеллеров по ГОСТ 8240-97

Согласно государственному стандарту, значения угла наклона граней полок с внутренней стороны изделий и радиусов закругления, которые отражены в таблицах, не контролируют на профиле. Их используют только для правильного построения калибров. Толщину полок, у которых наклонные грани, принято замерять на определенном расстоянии от кромки, равном (b – s)/2, где b – ширина полки, а s – толщина стенки проката.

Регламентируемые в ГОСТ масса 1 пог. метра, а также сечения профилей рассчитываются по номинальным размерам, которые также приведены в документе. Плотность стали при вычислениях веса принимали равной 7850 кг/м3.

Длина проката стандарта 8290 должна быть 2–12 м. Если заказчику требуются изделия длиннее 12-метровых, их производство допускается ГОСТом, но это дополнительно согласовывается с производителем. Выпускают швеллеры следующих длин:

  • мерной – выбранной конкретной (заранее заявленной и обсужденной с производителем);
  • немерной – любой длины в пределах установленного данным стандартом диапазона либо не короче той, что оговорена в заказе;
  • ограниченной в пределах значений немерной длины;
  • кратной мерной – с оговоренной мерной длиной, ее кратностью;
  • мерной с частью проката немерной длины, соотношение которого к массе партии не более 5%;
  • кратной мерной с частью проката немерной длины, соотношение которого к массе партии не более 5 .

Требования стандарта сортамента

Форма сечения и предельные отклонения от устанавливаемых государственным стандартом номинальных размеров швеллера должны соответствовать данным из таблицы, которая приведена в госстандарте.

Таблица. Допустимые отклонения размеров и параметров

ПараметрыИнтервал значений размеров, ммПредельное отклонение параметров и размеров, мм
hПри h включительно до 80
Свыше 80 до 200 включительно 
Свыше 200 до 400 включительно
±1,5
±2
±3
bПри b включительно до 40
Свыше 40 до 89 включительно
Свыше 89
±1,5
±2
±3
sПри s включительно до 5,1
Свыше 5,1 до 6 вкл-но
Свыше 6
±0,5
±0,6
±0,7
tПри t включительно до 10
Свыше 10 до 11 вкл-но
Свыше 11
0,5
1
1,5
ƒ не болееПри h включительно до 100
Свыше 100 вкл-но до 200
Свыше 200 вкл-но до 400
0,5
1
1,5

Примечания:

  1. Предельные отклонения по параметру s не контролируется для продукции серий П и У.
  2. Для изделий серии Л параметр ƒ не должен быть более расчетного значения 0,15s.
  3. Для проката серий Э, П и У допускается величина ƒ не более расчетного значения 0,25s, кроме изделий с s равной 5,1, 5,3, 5,4, 5,6 и 5,8 мм.
  4. Плюсовые допустимые отклонения по t ограничиваются предельной погрешностью по массе.

Исходя из значения ∆ швеллеры ГОСТ 8290 делят по точности их производства на категории: изделия обычной, повышенной и высокой точности. Допускаемые ГОСТом величины ∆ не должны быть более показателей, указанных в таблице, которая приведена ниже.

Таблица 2. Допустимые значения величины перекоса полок ∆

Категория точности швеллера∆ (∆’) при b, не более, мм
Включительно до 95/Свыше 95
Высокая0,9/0,01b
Повышенная1/0,015b
Обычная1,2/0,025b

По длине допустимые отклонения регламентируются только для мерной и кратной продукции и не должны был более таких показателей (в мм):

  • +40 – при длине профиля 2–8 м;
  • +[40 + 5(L – 8)], но при этом не более 100 – при длине профиля свыше 8 м, где L – фактическая длина изделия в метрах.

Есть требование и к прямым углам между стенкой профиля, его полками. Их притупление не должно быть больше значения в 2,5 мм (для изделий до № 20), и 3,5 мм (после № 20). На внешних углах притупление не требуется контролировать.

Как размеры, так и геометрическую форму проката стандарта 8240-97 необходимо проверять на определенном расстоянии от его торца – не менее 500 мм. Однако толщину стенки изделия надо контролировать у торца, а высоту – в плоскости стенки. Кроме того, в стандарте 8240 приведены допуски на кривизну и массу швеллеров, которые по нему изготавливаются. Также есть требования к тому, как должна быть обрезана эта продукция.

Марки стали, физико-механические и иные свойства

ГОСТ 8240 является государственным стандартом сортамента. Марки стали, из которых производят этот вид швеллера, его прочностные и все остальные характеристики указаны в ГОСТ технических условий, которых для швеллеров существует 7 шт. Это связано с широким спектром назначений применения, а также условий эксплуатации. 

Итак, стандарты технических условий для продукции, изготовленной по ГОСТ 8240:

  • ГОСТ 535 – распространяется на изделия общего и специального применения, которые производят из углеродистой стали обычного качества;
  • ГОСТ 27772 – прокат для стальных строительных и прочих конструкций, а также других целей;
  • ГОСТ 19281 – продукция повышенной прочности из качественных нелегированных, низколегированных сталей, которая идет на производство разнообразных конструкций из стали;
  • ГОСТ 6713 и Р 55374 – швеллеры для мостов, их конструкций;

ГОСТ 5521 и Р 52927 – изделия для судостроения, постройки других морских и речных конструкций.