Все о швеллере ГОСТ 8240-97 – серии, сортамент, вес и другие характеристики

1 Что производят по ГОСТ 8240 – размеры, вес и основные характеристики швеллера

Согласно описанию области применения стандарта 8240, он устанавливает сортамент для горячекатаной стальной швеллерной продукции общего и специального применения, производимой высотой в пределах номинальных 50–400 мм при ширине полок в диапазоне значений – 32–115 мм. Продукцию этого ГОСТа по размерам и форме поперечного сечения выпускают пяти серий, обозначение и название которых следующие:

• У – швеллеры с полками, внутренние грани которых с уклоном;
• П – с полками, грани которых параллельны;
• Э – экономичные, грани полок у которых параллельны;
• Л – легкой серии, грани полок у которых параллельны;
• С – специальные, у которых полки с наклонными внутренними гранями.

Поперечное сечение проката серий У и С согласно стандарта 8240 должно соответствовать изображенному на Рис. 1, а П, Э и Л – на Рис. 2.

Рис. 1

Рис. 2

Уловные обозначения размеров и характеристик швеллера на рис. и в таблицах:

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

Размеры, вес 1 погонного метра и площадь сечения, а также справочные значения параметров для осей на рисунках должны соответствовать табличным данным Табл. 3–7, которые приведены в конце статьи. У изделий серии У уклон граней полок должен находиться в пределах 4–10 %.

Производство швеллеров по ГОСТ 8240-97

Согласно стандарта 8240 значения угла наклона граней полок с внутренней стороны изделий и радиусов закругления, отраженные в Табл. 3–7, а также на Рис. 1–2, не контролируют на профиле. Их используют только для правильного построения калибров. Толщину полок, у которых наклонные грани, согласно Рис.1 следует замерять на определенном расстоянии от кромки, равном (b – s)/2, где b – ширина полки, а s – толщина стенки проката.

Регламентируемые в Табл. 3–7 масса 1 погонного метра, а также сечения профилей рассчитаны по номинальным размерам, приведенным в самих этих таблицах. Плотность стали при вычислениях веса принимали равной 7850 кг/м³ (в ГОСТ 8240 указаны эквивалентные им 7,85 г/см³).

Длина проката стандарта 8290 должна быть 2–12 м. Если потребителю нужны изделия длиннее 12-метровых, то их изготовление допускается ГОСТом, но такую заявку необходимо согласовывать с производителем. Выпускают изделия следующих длин:

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

2 Требования стандарта сортамента 8240 к форме и допускам на размеры швеллера

Форма сечения и предельные отклонения от устанавливаемых стандартом 8240 номинальных размеров швеллерного проката должны соответствовать изображенным на Рис. 1–3 и регламентируемым Табл. 1–2.

Рис. 3

Таблица 1. Допустимые отклонения размеров и параметров

Примечания:

1. Предельные отклонения по s для продукции серий П и У не контролируют.
2. Для изделий серии Л параметр ƒ не должен превышать расчетное значение 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. Параметр ƒ следует замерять, как показано на Рис. 3.
5. Плюсовые допустимые отклонения по t ограничиваются предельной погрешностью по массе.

Исходя из значения ∆ (∆’) швеллеры стандарта 8290 делят по точности их производства на категории: изделия обычной, повышенной и высокой точности. Допускаемые ГОСТом величины ∆ (∆’) не должны превосходить данных в Табл. 2, приведенной ниже.

Таблица 2. Разрешенные стандартом значения величины перекоса полок ∆ (∆’)

Примечание: ∆ (∆’) замеряют, как показано на Рис. 3.

По длине допустимые отклонения регламентируются только для мерной и кратной продукции и не должны превосходить следующие значения (мм):

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

Есть требование и к прямым углам между стенкой профиля и его полками. Их притупление не должно превосходить для изделий до № 20 значения в 2,5 мм, а после № 20 – уже 3,5 мм. На внешних углах притупление не контролируют.

Геометрическая форма швеллеров по ГОСТ 8240-97

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

3 Марки стали, физико-механические и иные свойства – технические условия изготовления

Как уже отмечалось ранее, ГОСТ 8240 является стандартом сортамента. И кроме вышеприведенных данных других в нем не найти. Марки стали, из которых производят этот вид швеллера, его прочностные и все остальные характеристики указаны в стандартах технических условий. А их на прокат ГОСТ 8240 распространяется аж целых 7.  Почему так много? Так как раз по одному на определенный широкий спектр назначений использования, а также условий и способов применения этих изделий.

Материал изготовления швеллеров по ГОСТ 8240-97

Итак, стандарты технических условий для проката ГОСТ 8240 и краткие пояснения к ним:

• ГОСТ 535 – распространяется на изделия общего и специального применения, которые производят из углеродистой стали обычного качества;
• ГОСТ 27772 – на прокат для стальных строительных и прочих конструкций, а также для других целей;
• ГОСТ 19281 – на продукцию повышенной прочности из качественных нелегированных и низколегированных сталей, которая идет на изготовление разнообразных стальных конструкций;
• ГОСТ 6713 и Р 55374 – на швеллеры для мостов и их конструкций;
• ГОСТ 5521 и Р 52927 – на изделия для судостроения и постройки других морских и речных конструкций различного назначения.

Таблица 3. Изделия с полками, внутренние грани которых с уклоном

Таблица 4. Изделия с параллельными гранями полок

Таблица 5. Экономичные изделия с параллельными гранями полок

Таблица 6. Изделия легкой серии с параллельными гранями полок

Таблица 7. Специальные изделия