Низколегированный швеллер
- 1
- 2
Низколегированный швеллер относится к фасонному металлопрокату. Он представляет собой балку, полки которой находятся по одну сторону от стенки. Область применения швеллеров — станкостроение, машиностроение и другие отрасли промышленности. Широко применяются изделия и в строительстве для повышения прочности зданий и увеличения показателей максимально допустимой нагрузки на конструкцию.
Основные характеристики низколегированного швеллера
Свойства металлопроката обусловлены химическим составом стали марки 09Г2С, которая применяется для их изготовления. Это высококачественный сплав, включающий 0,09% углерода, до 2% марганца и до 1% кремния. Прокат способен сохранять заявленные изготовителем прочностные и другие характеристики при температуре окружающей среды в пределах от -70 до +425 градусов.
Преимущества низколегированного швеллерного проката
Сплав марки 09Г2С устойчив к появлению флокенов — внутренних трещин, существенно понижающих механические характеристики проката. Высокая прочность стали обеспечивает устойчивость балок к деформации и растяжениям даже при относительно небольшой толщине стенки и полок.
Благодаря способности сохранять свои высокие пользовательские свойства при низких температурах низколегированный швеллер подходит для эксплуатации в сложных и экстремальных климатических условиях. Низкое процентное содержание углерода обеспечивает надежность сварочных швов при сборке металлоконструкций.
К преимуществам изделий можно отнести следующее:
- относительно небольшой вес;
- устойчивость к деформации под воздействием избыточного осевого давления и давления на сгибы;
- отсутствие неровностей на поверхностях;
- повышенную надежность;
- при многократном применении сварки качество швов остается высоким;
- универсальность и возможность использования во многих отраслях промышленности и в строительстве.
Сферы применения швеллеров из стали марки 09Г2С
Благодаря способности выдерживать значительные осевые и несущие нагрузки металлический швеллер является широко востребованным видом проката. При постройке зданий профили из низколегированной стали используют для объединения различных конструкционных элементов. Металлические балки используют для укрепления крыш, армирования и повышения прочности несущих стен. Применяются изделия и при возведении мостов в качестве элемента жесткости каркасов. С их помощью осуществляется строительство железобетонных конструкций различного назначения.
Низколегированный швеллер широко применяется для создания всевозможных металлоконструкций: опор для высоковольтных линий электропередач, подъемных кранов. Балки специального назначения применяются в машиностроении и вагоностроении.
Маркировка швеллера стали 09Г2С
Для маркировки профиля используются буквенные и цифровые обозначения. Цифры указывают на расстояние между боковыми полками, а буквы - на основные особенности проката и направление полок. Для маркировки продукции используются следующие обозначения:
- Л. Балки имеют наименьший вес и не предназначены для постоянных значительных нагрузок.
- С. Так обозначают прокат специального назначения, при изготовлении которого не учитываются нормативные требования.
- Э. Наиболее экономный вариант изделий с полками минимальной толщины.
- П. Обозначение указывает на параллельное расположение боковых полок.
- У. Полки загнуты с определенным наклоном.
При маркировке изделий также указываться точность прокатки:
- к классу А относится продукция высокой точности с минимальными отклонениями от стандартов;
- к классу Б — повышенной точности;
- к классу В — обычной точности с максимально допустимыми отклонениями.
При выборе продукции для решения конкретных задач в первую очередь необходимо ориентироваться на маркировку. Множество разнообразных вариантов исполнения позволят подобрать наиболее экономически выгодные и устраивающие по всем техническим характеристикам изделия.
Еще одним параметром, на который следует обращать внимание, является длина профиля. В межгосударственном стандарте 8240-97 регламентируются следующие значения:
стандартными показателями считается длина в пределах от 2 до 12 м (при необходимости изготовления профиля других размеров потребитель оговаривает условия выпуска нестандартных партий с производителем);
все балки делятся на три вида: мерные, немерные и кратные мерным;
мерные и кратные мерным швеллеры не должны иметь отклонений более 4 см, при этом максимально допустимая кривизна по длине не должна превышать 0,2%.
Способы производства низколегированных швеллеров 09Г2С
ГОСТ 8240-97 регламентирует возможность изготовления низколегированного профиля из одной конкретной марки стали — 09Г2С. Сечение изделий по форме напоминает букву П. Выпуск продукции происходит двумя способами: горячекатаным и холоднокатаным с загибом полок без предварительного нагрева листового металла.
Горячекатаный швеллер может иметь параллельно расположенные или наклоненные боковые грани. Во втором случае возможный угол уклона составляет от 4 до 10%.
Холоднокатаный (или гнутый) профиль производится путем обработки на прокатном стане рулонной горячекатаной или холоднокатаной стали. Такая продукция также выпускается с параллельными или наклоненными полками.
Отличия по характеристикам и габаритам швеллерного проката
Государственный стандарт 8240 регламентирует следующие параметры продукции: наклон и размеры боковых граней, тип сечения, массу и толщину. Кроме определенных стандартом изделий по договоренности с потребителем могут выпускаться швеллера 09Г2С с нестандартными габаритами. При этом отклонения от норм должны находиться в пределах допустимых значений. Так, например, отклонение боковых граней не может превышать показатель в 10%. При общей длине изделий менее 6 м допустимое отклонение составляет 4 см. При производстве продукции высокой точности этот показатель находится в пределах 3 см и меньше.
В зависимости от назначения низколегированные швеллеры делятся на следующие типы:
- Стандартные широкого применения. Сортамент описан в ГОСТе 8240-89.
- Специальные для применения в автомобилестроении. Нормы прописаны в межгосударственном стандарте 19425-74.
- Специальные для производства вагонов. Сортамент регламентируется стандартом 5267-90.
По типу сечения прокат делится на следующие виды:
- равнополочный, в котором обе грани имеют одинаковую ширину;
- неравнополочный с разной шириной боковых полок.
Швеллера с неравными гранями предназначены для шахтных вагонеток. Их производство осуществляется холоднокатаным способом путем изгибания листовой стали 09Г2С на специальных профилегибочных станах. Неравнополочный металлопрокат маркируется в зависимости от расстояния между гранями.
Не зависимо от способа обработки стали и параметров продукции все швеллеры имеют общие особенности и отличия от других типов металлопроката:
П-образный профиль дает возможность обеспечить высокую прочность изделий, снизив при этом расход стали как минимум на треть.
Уменьшение объема стали позволило снизить общий вес балок.
Прокат имеет скругленные наружные углы, ровную поверхность без дефектов и равномерную толщину профиля по всей длине.
Во время монтажа не требуется предварительная обработка поверхностей или съем фасок в местах выполнения сварочных швов.
Одним из основных преимуществ является доступная цена на все виды низколегированного швеллера.
Нормативы ГОСТ 8240
Все этапы производства профиля и технические характеристики готовой продукции прописаны в государственных стандартах. В настоящее время выпуск различных типов проката регламентируется несколькими нормативными документами. В них подробно описаны такие параметры:
- форма и площадь сечения;
- высота и наклон боковых граней;
- длина;
- вес погонного метра.
Для каждого вида продукции в обязательном порядке указаны предельно допустимые отклонения от таких рекомендованных значений: массы, высоты, толщины и ширины полок, толщины стенки, возможные перекосы полок и прогибы стенки.
В нормативных актах также указан химический состав сплава 09Г2С, его механические и физические характеристики, перечислены требования к партиям.
Допустимые отклонения швеллера по ГОСТ 8240
Перед отправкой потребителю все партии профиля должны проходить проверку на соответствие описанным в государственных стандартах нормативам. Перед маркировкой и упаковкой каждая партия проходит целый ряд измерений и тестов на возможную деформацию под действием нагрузок, устойчивость к разнообразным механическим воздействиям. При этом допускаются определенные отклонения, не влияющие на механические и физические свойства:
у изделий обычной точности несовпадение длины с заявленной в технической документации не должно превышать 0,1%;
у высокоточного металлопроката этот показатель составляет 0,05%;
допускается также волнистость полок (не более 2 мм на погонный метр, при этом длина волны должна составлять не менее 50 см).
Превышение этих и других рекомендованных значений может привести к снижению прочностных показателей как самого низколегированного швеллера, так и конструкции, для изготовления которой он был использован. В связи с этим следует приобретать металлопрокат только у проверенных поставщиков, соблюдающих все требования нормативных документов.
Выбор низколегированных швеллеров
Перед выбором и приобретением швеллера 09Г2С необходимо четко определить область его применения и нагрузки, которым он будет подвергаться в процессе эксплуатации. Вначале проводятся необходимые расчеты, а затем под полученные показатели заказывается прокат. Оптимальным вариантом считается выбор изделий, показатели которого отступают от результатов расчетов в большую сторону не менее, чем на 5%.
Для подбора подходящей продукции следует ознакомиться с сортаментом, описанным в соответствующих ГОСТах. Так, параметры стандартных балок для широкого применения подробно расписаны в стандарте 8240. Выпуск металлопроката специального назначения регламентируется нормативными актами 19425 и 5267.1. Основные отличия от типовых изделий заключаются в их высокой точности, длине отдельных элементов и значениях допустимых отклонений.
Все требования к металлическим балкам, изготовленным холоднокатаным способом, содержаться в ГОСТах под номерами 19281 и 17066-94. Основные характеристики проката перечислены в межгосударственных стандартах 8278 и 8281, а требования к изогнутым профилям содержаться в ГОСТах 19281 и 17066. Ознакомившись с перечисленной документацией можно подобрать наиболее подходящие по эксплуатационным характеристикам изделия.
