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.
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.
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:
В них у этого изделия есть только по одному типоразмеру, то есть сортамент швеллера №40 состоит из трех профилей: 40У, 40П и 40Э.
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:
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:
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:
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:
По длине предельные отклонения регламентируются лишь для металлопроката мерной и кратной ей длины:
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.
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.
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.
Добавить комментарий