Площадь поверхности швеллера – как рассчитать самому?

Площадь поверхности швеллеров пригодится в том случае, если их необходимо подвергнуть обработке (цинкованию, окраске) для защиты от коррозии. А величина площади поперечного сечения этого металлопроката, как правило, нужна проектировщикам – для расчетов конструируемых ими металлоконструкций, а также иногда другим потребителям швеллеров, что обусловлено теми или иными целями их использования. Обе эти характеристики можно найти в соответствующих нормативных документах по стандартизации производства швеллерной продукции и строительства, а также рассчитать самостоятельно.

Содержание
  1. Площадь поверхности – значения параметра и ссылка на источник
  2. Расчет S поверхности – это сможет каждый
  3. Площадь сечения – в каких стандартах следует искать?
  4. Как рассчитать S поперечного сечения?

1 Площадь поверхности – значения параметра и ссылка на источник

Значения площади поверхности различных типов стальных швеллеров, а также других видов металлопроката из стали приведены в документе, который издан еще во времена СССР – в 1985 г. Во всяком случае других более "свежих" данных об этой характеристике  в интернете сейчас не найти. А информации об отмене этого документа или продлении его действия нет. Так что, в любом случае, имеет смысл использовать данные из этого нормативного акта хотя бы потому, что они были рассчитаны на металлопродукцию, которая производится и в настоящее время.

А речь идет о Письме Государственного комитета по делам строительства еще существовавшего тогда СССР. Называется сей нормативный акт: "О порядке учета и определения в рабочих чертежах площади поверхности стальных конструкций".

Назначение данного документа: установить регламентируемый им порядок определения и последующего учета всей площади поверхности конструкций, изготовляемых из стального металлопроката, на стадии разработки их рабочих и типовых детализирующих чертежей (КМ и КМД соответственно) для упорядочения определения необходимых объемов работ в целях защиты поверхности различных стальных строительных и других конструкций от коррозии, чтобы более экономно и контролируемо расходовать лакокрасочные продукцию и материалы.

Площадь поверхности – значения параметра и ссылка на источник
Площадь швеллеров

Площадь поверхности для всех приведенных в этом документе видов металлопроката (в том числе швеллера) указана из расчета на 1 тонну каждого отдельного типа изделия. То есть, чтобы определить с помощью этих данных площадь 1 погонного метра, надо произвести следующие вычисления: L = M/m, а потом S = S/L, где

  • L – суммарная длина 1 тонны металлопроката, м;
  • M – масса 1 тонны проката, то есть 1000 кг;
  • m – масса 1 погонного метра металлопроката (для гнутых швеллеров можно узнать из таблиц стандарта сортамента на них 8278-83, для горячекатаных – 8240-97), кг;
  • S – искомая площадь поверхности 1 погонного метра металлопроката, м2;
  • S – площадь поверхности 1 тонны металлопроката, м2.

Для швеллеров их площади поверхности из расчета на 1 тонну, взятые из вышеупомянутого нормативного документа, приведены ниже в таблицах 1 и 2.

Таблица 1. Площадь поверхности горячекатаных стальных швеллеров

Швеллеры горячекатаные, производимые по ГОСТ 8240-97, 19425-74 и 5267.1-90 с № (номером) профиля

Суммарная площадь поверхности со всех сторон 1 тонны горячекатаных  швеллеров, м2

5

47,10

6,5

46,40

8

45,40

10

44,70

12

43,10

14

41,60

14А

39,70

16

40,50

16А

38,70

18

29,30

18А

37,70

20

38,30

20А

36,40

22

36,60

22А

34,90

24

35,00

24А

33,30

27

33,20

30

31,00

33

29,60

36

27,70

40

26,10

Таблица 2. Площадь поверхности гнутых стальных швеллеров

Толщина сечения стандартных гнутых швеллеров, производимых по ГОСТ 8278-83 и 8281-80

Суммарная площадь поверхности со всех сторон 1 тонны гнутых швеллеров, м2

2

127,6

2,2

115,9

2,5

102,3

3,0

85,0

3,5

73,0

4,0

63,9

5,0

51,1

6,0

42,7

7,0

36,6

8,0

32,1

Для гнутой швеллерной продукции (Табл. 2) не указана одна редко встречающаяся толщина сечения – 3,9 мм. С такой толщиной производят только швеллер типоразмера 280х60х3,9 мм. Для него, очевидно, имеет смысл воспользоваться данными для изделий толщиной 4 мм.

2 Расчет S поверхности – это сможет каждый

Площадь поверхности швеллерного металлопроката можно рассчитать и самостоятельно. Предлагаемая методика немного упрощена – вычисления производятся таким образом, как если бы швеллер имел правильные прямоугольные формы. То есть у него не было бы закруглений между стенкой и полками (радиус R), на кромках последних (изгиб r), а также наклона полок ряда изделий: Рис. 1, 2, 3 и 4.

Расчет S поверхности – это сможет каждый

Рис. 1. Горячекатаные швеллеры с полками, имеющими наклонную внутреннюю грань, стандартов 8240-97, 19425-74 и 5267.1-90

Расчет S поверхности – это сможет каждый фото

Рис. 2. Горячекатаные швеллеры с параллельными гранями полок стандартов 8240-97

Рис. 3. Гнутые равнополочные швеллеры стандарта 8278-83

Рис. 4. Гнутые неравнополочные швеллеры стандарта 8281-80

Формулы расчета: S = P * l, где

  • S – искомая площадь поверхности 1 погонного метра металлопроката, м2
  • P – периметр (длина контура) поперечного сечения изделия, м;
  • l – собственно, 1 погонный метр изделия.

Периметр (P) в зависимости от типа швеллера рассчитывается по разному. Для изделий Рис. 1 и 2: P = h + (h – 2 * t) + 2 * b + 2 * (b – s) + 2 * t, где

  • h – высота стенки швеллерного изделия, м;
  • b – ширина полок, м;
  • s – толщина стенки, м;
  • t – толщина полок изделия, м, причем у продукции Рис. 1 она замеряется на расстоянии (b – s)/2 от кромки полок.

Для изделий Рис. 3: P = h + (h – 2 * s) + 2 * b + 2 * (b – s) + 2 * s, где

  • h и b – высота стенки и ширина полок соответственно, м;
  • s – толщина сечения швеллера (листовой заготовки, из которой он изготовлен), м.

Для изделий Рис. 4: P = h + (h – 2 * s) + b + (b – s) + b1 + (b1 – s) + 2 * s, где

  • h и s – те же размеры, что и для изделия Рис. 3, м;
  • b и b1 – ширина широкой и узкой полок соответственно, м.

Так будет вычислена площадь поверхности 1 погонного метра. А чтобы рассчитать площадь поверхности 1 тонны швеллера, необходимо полученную S умножить на L (суммарную длину 1 тонны швеллерного изделия), которую уже определяли в предыдущей главе.

Расчет площади швеллера
Расчет площади швеллера

Полученные значения будут немного отличаться от табличных, приведенных ранее. Причем в большую сторону. Но это даже к лучшему. Не придется второй раз бегать за краской, она, может, еще и останется для повторного прохода по проблемным местам.

3 Площадь сечения – в каких стандартах следует искать?

Значения площади поперечного сечения можно найти в соответствующих стандартах сортамента на швеллер. Все эти ГОСТы, кстати, уже были перечислены выше.

Площадь сечения – в каких стандартах следует искать?
Расчет нагрузки на швеллер

А для некоторых наиболее востребованных гнутых равнополочных изделий стандарта 8278 – на данном сайте в соответствующих публикациях:

Для горячекатаной швеллерной продукции (стандартов 8240, 19425 и 5267.1) площадь сечения можно посмотреть в одной статье. Это публикация под названием "Швеллеры ГОСТ 8240". Прокат двух остальных стандартов (19425 и 5267.1) с такими же размерами и формой сечения, как и в 8240, имеет ту же площадь в поперечном разрезе.

4 Как рассчитать S поперечного сечения?

Предлагаемая методика расчета, опять же, немного упрощена. Причем в той же степени, что и для вычислений площади поверхности. То есть не учитываются закругления между стенкой и полками (радиус R), на кромках последних (изгиб r), а также наклон полок ряда изделий.

Как рассчитать S поперечного сечения?
Двутавровый швеллер

Для продукции Рис. 1 и 2 вычисляем сечение швеллера по следующим формулам: S = h * s + 2 * t * (b – s), где

  • S – площадь сечения, м2;
  • h – высота стенки швеллерного изделия, м;
  • b – ширина полок, м;
  • s – толщина стенки, м;
  • t – толщина полок изделия, м, причем у продукции Рис. 1 она замеряется на расстоянии (b – s)/2 от кромки полок.

Для швеллеров Рис. 3: S = h * s + 2 * s * (b – s), где

  • h и b – высота стенки и ширина полок соответственно, м;
  •  s – толщина сечения швеллера (листовой заготовки, из которой он изготовлен), м.

Для изделий Рис. 4: S = h * s + s * (b – s) + s * (b1 – s), где

  • h и s – те же размеры, что и для изделия Рис. 3, м;
  • b и b1 – ширина широкой и узкой полок соответственно, м.
Рекомендуемые организации
ООО ПКФ «Сармат» ООО ПКФ «Сармат»
Россия, Ижевск, улица Гольянский поселок, 1 А
ООО «МТСК» ООО «МТСК»
Россия, Москва, Северный, Чермянский проезд, 7, строение 1
Обзор товаров
Трубогиб ручной ТР и другие марки – рассматриваем типы этого приспособленияТрубогиб ручной ТР и другие марки – рассматриваем типы этого приспособления

В этой статье мы рассмотрим различные механические трубогибы, которые можно использовать руками, применяя только мускульную ...

Смотреть
Виды сварочных аппаратов – обзор популярных моделейВиды сварочных аппаратов – обзор популярных моделей

Статья подскажет вам, какое специальное оборудование имеет смысл приобрести, если вы планируете производить работы по ...

Смотреть