Горячекатаный швеллер 40 – виды изделия и их основные технические характеристики

Швеллер 40 – самый большой типоразмер из всего сортамента стальных горячекатаных профилей П-образного сечения. Его, как швеллеры других типоразмеров, производят в нескольких вариантах, каждый из которых имеет свои размеры и технические характеристики.

1 ГОСТы, по которым изготовляют швеллеры №40, и виды этого швеллера по сериям

Горячекатаные стальные изделия №40 относятся к определенному типу швеллеров. Чем горячекатаные стальные отличаются от всех остальных профилей с П-образным сечением более-менее подробно описано в характеристиках аналогичных швеллеров №16.

Профиль №40 производят по шести стандартам. Один из них на сортамент горячекатаных швеллеров – это ГОСТ 8240-97. Он распространяется на горячекатаные швеллерные стальные изделия общего, а также специального назначения, типоразмеры которых имеют ширину полок в диапазоне значений 32–115 мм и высоту профиля 50–400 мм. В данном ГОСТе содержится сортамент всех этих швеллеров (включая рассматриваемый прокат №40) и требования к таким их техническим характеристикам, как площадь, геометрические форма и размеры поперечного сечения, длина и удельный вес (масса 1 метра) изделий, предельно допустимые отклонения от номинальных значений размерных параметров и ряд других аналогичного свойства.

В остальных пяти ГОСТах с техническими условиями приводятся требования к качеству изготовляемых по этим стандартам металлоизделий и такие характеристики, как прочность и иные свойства, а также соответствующая классификация по ним; полный список марок сталей, которые используются для производства, и их химический состав; ряд других параметров готовой стальной продукции. Эти ГОСТы распространяются не только на швеллеры стандарта 8240, но и на многие другие виды проката.

ГОСТы, по которым изготовляют швеллеры №40, и виды этого швеллера по сериям
Швеллеры стандарта 8240

Почему для одного и того же металлоизделия ГОСТов с техническими условиями несколько? Каждый из этих стандартов описывает требования для проката в зависимости от сферы и условий его применения, охватывая при этом только какую-то свою, сравнительно узкую область использования того или иного вида металлопродукции.

В соответствии со стандартом 8240 изготовляемые по нему горячекатаные швеллеры делят на несколько видов. В первую очередь – по форме полок. Они могут быть с наклонной гранью со стороны внутренней поверхности изделия и с параллельными гранями.

По геометрическим размерам и форме поперечного сечения швеллеры №40 бывают трех серий:

  • У – профили с полками 1 типа;
  • П – профили с полками 2 типа;
  • Э – экономичные швеллеры с полками 2 типа.

В них у этого изделия есть только по одному типоразмеру, то есть сортамент швеллера №40 состоит из трех профилей: 40У, 40П и 40Э.

2 Вес 1 метра и размеры швеллеров №40 по стандарту 8240

Вся продукция стандарта 8240 является равнополочной (о швеллерах часто говорят равноплечие). То есть полки у профилей имеют одинаковую ширину. Ширина, как и все прочие размеры сечения изделия, зависит от серии швеллера. Поэтому у разных видов швеллеров с одинаковым номером профиля отличаются форма и, как правило, площадь сечения. Следствием этого является то, что у них также разные: удельный вес (то есть масса 1 метра); радиусы инерции; моменты статического полусечения, сопротивления и инерции; расстояние от внешней стороны стенки до оси. Это влияет на другие технические характеристики изделия.

Только один параметр не зависит от серии и разновидности типоразмера швеллера – это его высота. Она же является высотой его стенки. Для профиля №40 ее величина равна 400 мм.

Все прочие размеры сечения швеллера №40 представлены ниже:

Серии швеллера №40

Размеры, мм

Для полки

Толщина стенки

Радиусы закругления

между полками и стенкой с внутренней стороны

на кромке полки

ширина

толщина

не более

40У

115

13,5

8

15

6

40П

115

13,5

8

15

9

40Э

115

13,5

7,9

15,5

6

Примечание. В ГОСТах и иной техдокументации на швеллеры в чертежах сечения их профиля эти размеры обозначаются так:

  • высота – h;
  • ширина полок – b;
  • толщина полок – t;
  • радиусы закругления: со стороны внутренней поверхности швеллера – R, а на кромочной части полки – r;
  • толщина стенки – s.

Для полок с наклонной гранью со стороны внутренней поверхности изделия (первого типа) толщина указана средняя. Замеряется она посередине между краем (кромкой) полки профиля и его стенкой. Для точного определения места расположения этой точки используют формулу, в которой задействованы ширина полок и толщина стенки изделия: (b – s)/2.

Величина площади сечения по сериям (см2): швеллер 40У и 40П – 61,5, а у экономичных 40Э – 61,11. Удельный вес профилей №40 по сериям:

  • 48,3 кг – у 40У и 40П;
  • 47,97 кг – 40Э.

Вес 1 метра и размеры швеллеров №40 по стандарту 8240
Площадь сечения швеллеров 40У и 40П

Эти гостовские (из стандарта 8240) значения веса и площади сечения теоретические, то есть будут отличаться от фактических реального проката. Все потому, что они вычислены по формулам и для швеллеров, имеющих номинальные размеры. При расчете удельного веса плотность стали брали равной значению 7850 кг/м3 (в стандарте приводится эквивалентная величина 7,85 г/см3).

Металлопрокат ГОСТ 8240 делают длиной 2–12 м. Допускается производство изделий длиннее 12 м (по согласованию заказчика с предприятием-изготовителем). Швеллерную продукцию изготавливают партиями, в которых изделия имеют одну из указанных далее длин:

  • мерную – некую определенную, которая была оговорена в заказе на поставку потребителю;
  • кратную вышеуказанной (мерной);
  • немерную – некую в пределах разрешенного ГОСТом диапазона либо не меньше той, что установлена в заказе на поставку потребителю;
  • ограниченную в границах вышеуказанной (немерной);
  • мерную с профилями немерной длины, вес которых не больше 5 % от полной массы партии, поставляемой потребителю;
  • кратную мерной с профилями немерной длины, вес которых не больше 5 % от полной массы партии, поставляемой потребителю.

3 Основные требования стандарта 8240 к производимым по нему швеллерам

Из всех требований остановимся на основных – предельных отклонениях от установленных стандартом номинальных длины, размеров сечения и веса. Для швеллера №40 в соответствии с ГОСТ 8240 они следующие. Для размеров сечения, мм:

  • высоты – ±3;
  • ширины полки – ±3;
  • толщины полки – –1;
  • толщины стенки: на швеллер 40У и 40П не распространяется (то есть у них не контролируется), у экономичных 40Э – ±0,7;
  • прогиба стенки ƒ – не более 1,5;
  • перекоса полки ∆ – не выше 1,725.

Основные требования стандарта 8240 к производимым по нему швеллерам
Горячекатаный швеллер №40

По длине предельные отклонения регламентируются лишь для металлопроката мерной и кратной ей длины:

  • для изделий, длина которых 2–8 м – не больше +40 мм;
  • у изделий, которые длиннее 8 м – не больше +[5(L – 8) + 40] мм и не должны превышать 100 мм (L – это длина проката в метрах).

По весу предельные отклонения для одного отдельного швеллера ±6 %, а всей поставляемой партии профилей – ±4 %. Последнее рассчитывают, вычитая от массы (фактической) поставляемой партии изделий величину, вычисленную по табличным данным стандарта 8240. Имеется в виду, что удельный вес, взятый из гостовской таблицы сортамента (приведен выше), умножают на суммарную длину партии профилей в метрах. При этом, когда рассчитывают теоретический вес поставляемых металлоизделий мерной длины и имеющих кратную ей протяженность, то тогда к общему метражу нужно прибавлять 1/2 от суммы регламентируемых стандартом отклонений по длине профилей в партии.

4 Отличия в технических характеристиках швеллеров разных серий

Если судить по вышеприведенным размерам и другим характеристикам, то профили №40 разных серий совсем или почти ничем не отличаются. Особенно если сравнить швеллер 40П и 40У. У профилей других номеров типоразмеров разница между сериями более очевидна, как, например, у швеллеров №24 или упоминавшихся выше №16.

Чтобы убедиться в том, что металлургическая промышленность не занимается "клонированием" одних и тех же изделий с разной серийной маркировкой, надо ознакомиться и с другими техническими характеристиками швеллеров, представленными в ГОСТ 8240. Речь идет о параметрах, которые упоминались выше и используются при выполнении инженерно-конструкторских расчетов. Все характеристики сравнивать не будем, только две самые важные: моменты сопротивления Wx и Wy. Что это за параметры более подробно описано в сравнениях двутавра и швеллера, а коротко можно сказать – от них как раз и зависит прочность профиля.

Отличия в технических характеристиках швеллеров разных серий
Сравнение двутавра и швеллера

Итак, изделие №40У: Wx – 761 см3, Wy – 73,4 см3. Швеллер 40П: Wx – 763 см3, Wy – 89,9 см3. Профиль №40Э: Wx – 765,4 см3, Wy – 91,8 см3.

Вот теперь видно, что изделия 40У и 40П при одинаковых удельном весе, площади и всех размерах сечения отличаются не только типом (формой) полок, но и основными техническими характеристиками, влияющими на их прочность. Причем очевидно, что это является следствием именно разной формы поперечного сечения.

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