Швеллер – металлическая балка с П-образным сечением. Благодаря уникальному сочетанию прочности и легкости швеллеры широко применяются в строительстве и машиностроении. В данном материале рассмотрим швеллер 8.
Общее описание
Номер, которым маркируют стальной прокат, определяет ширину его стенки – то, что у буквы «П» является горизонтальной перемычкой. Таким образом, швеллер 8 имеет ширину этой самой стенки 80 мм. Полки балки – то, что у буквы «П» расположено вертикально – играют роль ребер жесткости, оказывая сопротивление при сгибании или скручивании. При этом технология изготовления балки может существенно влиять на ее механические свойства. Так, у изделий, произведенных путем горячей прокатки, в отличие от тех, что произведены путем сгибания стальной пластины, отсутствуют внутренние напряжения.
Для нужд отдельных предприятий производится продукция с неравными полками. В розничную торговлю, ввиду низкого спроса такой специальный прокат, как правило, не поступает.
8П — профиль серии с «параллельными гранями полок», горячекатаного метода производства.
- Стандарт: ГОСТ 8240;
- Вес погонного метра: 7,05 кг;
- Площадь поперечного сечения (F): 8,98 cm2;
Размеры профиля |
|
| Участок профиля | Значение |
| Высота швеллера (h): | 80 mm |
| Ширина полки (b): | 40 mm |
| Толщина стенки (s): | 4,5 mm |
| Толщина полки (t): | 7,4 mm |
| Радиус внутреннего закругления (R): | 6,5 mm |
| Радиус закругления полки (r): | 3,5 mm |
| Расстояние от оси Y — Y до наружной грани стенки (X0): | 1,38 cm |
Допустимые отклонения |
|
| Участок профиля | Предельное отклонение |
| Высота швеллера (h): | ±1,5 mm |
| Ширина полки (b): | ±1,5 mm |
| Толщина стенки (s): | не контролируется |
| Толщина полки (t): | -0,5 mm |
| Перекос полки (Д): | 1,0 mm |
| Перегиб стенки (f): | 0,5 mm |
Величины и значения в осях |
|
| Величины профиля в оси X | Значение |
| Момент инерции (Ix): | 89,8 cm4 |
| Момент сопротивления (Wx): | 22,5 cm3 |
| Радиус инерции (ix): | 3,16 cm |
| Статический момент полусечения (Sx): | 13,30 cm3 |
| Величины профиля в оси Y | Значение |
| Момент инерции (Iy): | 13,90 cm4 |
| Момент сопротивления (Wy): | 3,31 cm3 |
| Радиус инерции (iy): | 1,24 cm |
Название серии: Швеллеры с параллельными гранями полок. Принадлежность профиля к серии с «параллельными гранями полок» — отражено в нумерации горячекатаного профиля, наличием в маркировке (вместе с цифровым обозначением) буквы П.
Швеллеры с «параллельными гранями полок» (по ГОСТ 8240) состоят из 18-ти типоразмеров. Горячекатаный швеллер 8П является третьим типоразмером в серии.
В государственном стандарте ГОСТ 8240, швеллеры входящие в группу горячекатаных, разделяются на пять серий
Сортамент
Разнообразие швеллеров одной размерной группы вызвало необходимость создания большого количества ГОСТов. Разница вызвана разнообразными требованиями, предъявляемыми к указанной металлургической продукции. Отличия возникают не только ввиду разной технологии производства, но и в связи с применением разных марок сталей. Швеллер 8, произведенный при прокатывании горячей стали, имеет полки с некоторым уклоном (4°-10°) внутренних граней. Это вызвано технологическими особенностями производства. Такая продукция маркируется как 8У (с уклоном). Балки, полученные сгибанием стальной пластины, такого уклона не имеют, их обозначают как 8П (с параллельными полками).
Гнутый швеллер с неравными полками имеет обозначение «С» (специальный), его выпускают ограниченными партиями под заказ предприятия. Балки, изготавливаемые из более тонкого листа, маркируются буквами «Э» (экономичный) и «Л» (легкий). Изготовить металлургические изделия можно с разной степенью точности, что сказывается на стоимости продукции. Прокат, произведенный с максимальным соответствием ГОСТу, маркируется как продукция класса «А». Изготовленный с некоторыми отклонениями прокат может быть промаркирован как класс «Б». Оба эти класса востребованы в машиностроении. Изделия класса «В», называемые обыкновенным прокатом, чаще всего используют в строительстве, именно такая продукция поступает в розничную торговлю.
Размеры и вес
Согласно ГОСТу, швеллер 8 имеет следующие характеристики: ширина стенки равна 80 мм, ширина полок обычного равнополочного изделия при этом должна равняться 40 мм. Толщина стенки должна быть равна 4,5 мм. Толщина полок в гнутом прокате 8П такая же как у стенки. У горячекатаного швеллера с маркировкой «У» толщина полок уменьшается к их краю, а в месте соединения со стенкой может достигать 7,4 мм.
Однако масса 1 метра «восьмерки» так или иначе должна быть близка к 7,05 кг. Таким образом, тонна изделий содержит 141,8 погонных метров. Иные характеристики имеет специальный перфорированный и неравнополочный швеллер. Длина производимых балок может быть различной: 4, 6, 12 метров.
Сферы применения
Механические свойства швеллера 8 (относительная легкость и достаточная прочность) во многом определили сферы его применения. Одним из важнейших направлений использования этой стальной балки является машиностроение. Такой прокат можно обнаружить в конструкциях автомобильных и тракторных рам. Часто именно он идет на сборку подъемных кранов и опор линий электропередач. Станины некоторых станков также собираются из швеллера 8. Специальный прокат необходим при строительстве вагонов.
В строительстве П-образная балка применяется и как самостоятельное изделие, и как элемент железобетонной конструкции. Она может быть использована при монтаже межэтажных перекрытий, оконных и дверных проемов. Из швеллера 8 изготавливают конструкции кровли и подъездные козырьки. Перфорированный швеллер служит отличным основанием металлических сооружений (ангаров, складов, мостовых конструкций). Широко используется это изделие и для армирования железобетонных сооружений.
Поступающий в розничную торговлю швеллер 8, повсеместно применяется при частном строительстве (ограды, ворота, каркасы).
Настоящий стандарт устанавливает сортамент стальных горячекатаных швеллеров общего и специального назначения высотой от 50 до 400 мм и шириной полок от 32 до 115 м.
Характеристики и применение швеллера
Швеллер – это специальное металлическое изделие, которое широко применяется в строительстве для придания наибольшей прочности возводимым конструкциям. Особенно распространено использование швеллера 8 мм в качестве опор.
Сегодня швеллер является самым перспективным и поэтому наиболее часто используемым металлическим каркасом. Однако сортамент швеллера, произведенного по ГОСТ 8240-97, велик, поэтому в этой статье будет рассмотрен швеллер 8 мм.
Производство
Весь сортамент швеллера производится согласно ГОСТ. Швеллер 8 не является исключением и также производится по правилам ГОСТ. Весь профиль изготавливается из сплавов с добавлением конструкционной углеродистой стали. Эта сталь имеет определенную марку ст3пс. В своем химическом составе она имеет множество металлов. Также при изготовлении применяется черный металл или алюминий. Особенно часто алюминий применяется для изготовления швеллера 8.
Весь профиль, в том числе и швеллер 8, по ГОСТ имеет общепринятые обозначения, которые говорят о способе изготовления:
- С – специальный швеллер, не имеющий размеров, прописанных в ГОСТ. Данный сортамент производится по заказу потребителя с параметрами и материалами указанными заказчиком;
- П – этот профиль имеет полки, параллельные основанию;
- У – профиль с полками, расположенными под углом к основаниям;
- Э – эконом-вариант. Производство осуществляется по ГОСТ, но используется меньшее количество металла;
- Л – облегченный вариант. При производстве данного типа швеллера приоритет отдают алюминию;
- В – специальная маркировка, обозначает швеллер, предназначенный для машиностроения. Использование швеллера 8 не свойственно в машиностроении.
Способы производства
В соответствии с ГОСТ швеллер 8 производится двумя способами:
- горячим прокатом;
- холодным прокатом.
Оба способа имеют существенные отличия, поэтому каждый из швеллеров применяется в определенном ряде случаев. Но для начала нужно более подробно объяснить каждый способ производства.
Горячекатаный швеллер
Исходя из названия, производится с применением высоких температур. Это необходимо для того, чтобы скрепить (сварить) полки профиля с основанием. В результате получается швеллер с острыми углами. Он способен выдерживать большие нагрузки, но при этом зачастую имеет существенную разницу в толщине каждой стенки. Горячекатаный швеллер 8 мм чаще всего используется в дверях-купе и при завершающих этапах строительства зданий. Также может служить для укрепления существующих каркасов и опор.
Холоднокатаный швеллер
Производится на специальных станках проката. Для изготовления используют цельный металлический лист, который изгибает станок. Профиль отличается тем, что имеет ровные скругленные концы. Как и предыдущий представитель, может иметь полки равной длины (равнополочный), так и разной (с уклоном на определенную полку). Имеет равную толщину всех сторон. Благодаря такому способу производства швеллер имеет более презентабельный вид, в отличие от горячекатаного. Поэтому чаще всего используется при отделочных работах. Швеллером 8 мм закрывают коммуникации. Дополнительно изолируют большое количество проводки в одном месте.
Размеры швеллера
Как уже было сказано ранее, весь сортамент производится в соответствии с ГОСТ 8240-97, поэтому все его размеры предусмотрены заранее. Сделано это для того, чтобы придать конструкции соответствующую прочность. Однако существует возможность сделать швеллер под заказ, при этом он помечается соответствующей буквой.
Размеры швеллера 8:
- ширина изделия 80 мм;
- высота полки 40 мм;
- толщина изделия 4,5 мм.
В длину швеллер 8 также изготавливается определенных размеров. Они варьируется от 4 до 12 метров. Однако стандартная длина – 6 метров. Производится также длиной 4 метра, 8 метров, наиболее используемая длина – 11,75 метров. Данный диапазон длины придуман неслучайно, он обеспечивает изделию необходимую жесткость и одновременно с этим эластичность профиля. Соответственно, большая длина при данных параметрах негативно скажется на прочности швеллера (изделие становится более гибким), а меньшая длина сделает его более хрупким (ломким).
На фото показана схема швеллера 8 в соответствии с ГОСТ 8240-97.
Вес швеллера
Несмотря на то, что швеллер производится из сплава металлов и обладает соответствующей прочностью, он имеет на удивление небольшую массу на один погонный метр. Это является еще одной причиной, по которой профиль так высоко ценится строителями. Но по весу сортамент швеллера делится в зависимости от способа производства (ранее указаны аббревиатуры буквы П, У). Поэтому вес швеллера 8 с прямыми полками составляет 7.051 кг/м. В то же время швеллер, произведенный под аббревиатурой «У» имеет вес 7,049 кг/м.
Преимущества швеллера 8
Сортамент швеллера 8 имеет огромное разнообразие. За счет современного производства сегодня можно найти профиль под свои нужды. Сортамент используется повсеместно, порой даже там, где простой человек не может себе представить. Несмотря на это, швеллер 8 имеет свои плюсы:
- Маленький вес. Благодаря низкому весу покупатель может транспортировать швеллер большими партиями. Также это очень удобно при работе на высоте.
- Выдерживает огромное осевое давление и давление на изгиб. В сочетании с первым пунктом ставит профиль вне конкуренции, так как он не вызывает высокую нагрузку на фундамент.
- Поскольку профиль изготовлен уже цельной деталью, то не придется его сваривать. Также возможно при помощи отверстий в профиле закреплять его и делать стяжки.
- Высокое качество и, благодаря этому, точность изделия. Обеспечивает моментальное применение без рихтовки и подгонки.
- Широта применения профиля. Швеллер 8 используется практически везде: в строительстве, отделочных работах.
Ограничением являются только фантазия проектировщика и прочность данного профиля.