Что такое стальной уголок и для чего он нужен
Стальной уголок — фасонный прокат Г-образного сечения, получаемый горячей прокаткой или холодным гибом полосы. Две полки сходятся под прямым углом, образуя профиль с высокой жёсткостью при относительно небольшой массе. Именно соотношение веса погонного метра к несущей способности делает уголок одним из наиболее востребованных видов металлопроката в строительстве и машиностроении.
Вес стального уголка нужен для решения трёх классов задач. Во-первых, это сметный расчёт: зная массу единицы длины, можно точно перевести объём заказа из метров погонных в тонны и получить корректную цену партии. Во-вторых, проектирование несущих конструкций требует знания нагрузки от собственного веса элементов. В-третьих, при планировании транспортировки и складирования масса партии напрямую влияет на выбор грузовика и организацию разгрузки.
Виды уголков: равнополочный и неравнополочный
Классификация стального уголка по геометрии полок определяет и расчёт массы, поскольку при одном и том же номинальном размере полок профили с разными соотношениями сторон имеют разную площадь сечения.
- Равнополочный уголок Обе полки одинаковой ширины. Производится по ГОСТ 8509-93. Размер полки — от 20 до 250 мм, толщина — от 3 до 35 мм. Наиболее распространён в строительстве металлоконструкций, перекрытий, ферм и каркасных систем.
- Неравнополочный уголок Полки различной ширины. Производится по ГОСТ 8510-86. Размеры: от 25×16 до 200×125 мм. Применяется там, где конструктивно требуется разная ширина опорной и присоединяемой полки — в вагоностроении, судостроении, мостовых фермах.
- Горячекатаный уголок Формируется прокаткой при температуре выше 1000 °C из квадратного или прямоугольного заготовительного профиля. Имеет скруглённые внутренние и наружные кромки, высокую прочность. Теоретический вес рассчитывается с учётом радиуса скругления.
- Гнутый уголок Изготавливается холодным гибом стальной полосы или листа по ГОСТ 19771-93. Кромки прямые, без скруглений. Вес 1 метра гнутого уголка при одинаковом номинальном размере несколько ниже, чем у горячекатаного, за счёт меньшей площади сечения.
- Точность изготовления По ГОСТ 8509-93 выделяют три класса: А (высокая), Б (повышенная), В (обычная). Класс точности влияет на допуски по ширине полки и косине, но практически не меняет теоретический вес погонного метра.
Как рассчитать вес уголка: формула и пример
Теоретический вес одного погонного метра стального уголка вычисляется умножением площади поперечного сечения на плотность стали. По ГОСТ принята номинальная плотность стали 7850 кг/м³. Для равнополочного горячекатаного уголка площадь сечения включает площадь двух прямоугольных полок за вычетом угла пересечения и с добавлением площади скруглений (у горячекатаных профилей).
ρ — плотность стали: 7850 кг/м³
A — площадь поперечного сечения, м²
L — длина прутка, м
Для практических расчётов площадь сечения можно определить через аналитическое выражение или просто взять из таблицы сортамента. Однако для быстрых прикидок используют упрощённую формулу, которая даёт погрешность не более 1–2 % для горячекатаных профилей:
b — ширина полки, мм
Результат — масса 1 метра в кг (для равнополочного уголка)
Пример расчёта
Нужно определить вес партии уголка 63×63×5 длиной 150 погонных метров. По таблице ГОСТ 8509-93 масса 1 м составляет 4,81 кг/м. Общий вес партии: 4,81 × 150 = 721,5 кг ≈ 0,72 т.
Если известна масса партии (например, 1 тонна), количество погонных метров определяется обратным расчётом: 1000 ÷ 4,81 = 207,9 м/т. Это значение присутствует в таблицах как «метров в 1 тонне».
Таблица веса равнополочного уголка — ГОСТ 8509-93
В таблице приведены теоретические значения массы 1 погонного метра горячекатаного равнополочного уголка из углеродистой и низколегированной стали (Ст3, С255, С345, 09Г2С). Вес определён при номинальной плотности стали 7850 кг/м³ согласно ГОСТ 8509-93.
| Размер, мм | Вес 1 м, кг | Вес 6 м, кг | Вес 12 м, кг | м в 1 т |
|---|---|---|---|---|
| Малые профили (полка 20–45 мм) | ||||
| 20×20×3 | 0,89 | 5,34 | 10,68 | 1123,6 |
| 20×20×4 | 1,15 | 6,90 | 13,80 | 869,6 |
| 25×25×3 | 1,12 | 6,72 | 13,44 | 892,9 |
| 25×25×4 | 1,46 | 8,76 | 17,52 | 684,9 |
| 28×28×3 | 1,27 | 7,62 | 15,24 | 787,4 |
| 30×30×3 | 1,36 | 8,16 | 16,32 | 735,3 |
| 30×30×4 | 1,78 | 10,68 | 21,36 | 561,8 |
| 32×32×3 | 1,46 | 8,76 | 17,52 | 684,9 |
| 32×32×4 | 1,91 | 11,46 | 22,92 | 523,6 |
| 35×35×3 | 1,60 | 9,60 | 19,20 | 625,0 |
| 35×35×4 | 2,10 | 12,60 | 25,20 | 476,2 |
| 35×35×5 | 2,58 | 15,48 | 30,96 | 387,6 |
| 40×40×3 | 1,85 | 11,10 | 22,20 | 540,5 |
| 40×40×4 | 2,42 | 14,52 | 29,04 | 413,2 |
| 40×40×5 | 2,98 | 17,88 | 35,76 | 335,6 |
| 45×45×3 | 2,08 | 12,48 | 24,96 | 480,8 |
| 45×45×4 | 2,73 | 16,38 | 32,76 | 366,3 |
| 45×45×5 | 3,37 | 20,22 | 40,44 | 296,7 |
| Средние профили (полка 50–80 мм) | ||||
| 50×50×3 | 2,32 | 13,92 | 27,84 | 431,0 |
| 50×50×4 | 3,05 | 18,30 | 36,60 | 327,9 |
| 50×50×5 | 3,77 | 22,62 | 45,24 | 265,3 |
| 50×50×6 | 4,47 | 26,82 | 53,64 | 223,7 |
| 56×56×4 | 3,44 | 20,64 | 41,28 | 290,7 |
| 56×56×5 | 4,25 | 25,50 | 51,00 | 235,3 |
| 63×63×4 | 3,90 | 23,40 | 46,80 | 256,4 |
| 63×63×5 | 4,81 | 28,86 | 57,72 | 207,9 |
| 63×63×6 | 5,72 | 34,32 | 68,64 | 174,8 |
| 70×70×5 | 5,38 | 32,28 | 64,56 | 185,9 |
| 70×70×6 | 6,39 | 38,34 | 76,68 | 156,5 |
| 70×70×7 | 7,39 | 44,34 | 88,68 | 135,3 |
| 70×70×8 | 8,37 | 50,22 | 100,44 | 119,5 |
| 75×75×5 | 5,80 | 34,80 | 69,60 | 172,4 |
| 75×75×6 | 6,89 | 41,34 | 82,68 | 145,1 |
| 75×75×7 | 7,96 | 47,76 | 95,52 | 125,6 |
| 75×75×8 | 9,02 | 54,12 | 108,24 | 110,9 |
| 75×75×9 | 10,07 | 60,42 | 120,84 | 99,3 |
| 80×80×6 | 7,36 | 44,16 | 88,32 | 135,9 |
| 80×80×7 | 8,51 | 51,06 | 102,12 | 117,5 |
| 80×80×8 | 9,65 | 57,90 | 115,80 | 103,6 |
| Крупные профили (полка 90–160 мм) | ||||
| 90×90×6 | 8,33 | 49,98 | 99,96 | 120,1 |
| 90×90×7 | 9,64 | 57,84 | 115,68 | 103,7 |
| 90×90×8 | 10,93 | 65,58 | 131,16 | 91,5 |
| 90×90×9 | 12,20 | 73,20 | 146,40 | 82,0 |
| 100×100×7 | 10,79 | 64,74 | 129,48 | 92,7 |
| 100×100×8 | 12,25 | 73,50 | 147,00 | 81,6 |
| 100×100×10 | 15,10 | 90,60 | 181,20 | 66,2 |
| 100×100×12 | 17,90 | 107,40 | 214,80 | 55,9 |
| 110×110×7 | 11,89 | 71,34 | 142,68 | 84,1 |
| 110×110×8 | 13,50 | 81,00 | 162,00 | 74,1 |
| 125×125×8 | 15,46 | 92,76 | 185,52 | 64,7 |
| 125×125×9 | 17,30 | 103,80 | 207,60 | 57,8 |
| 125×125×10 | 19,10 | 114,60 | 229,20 | 52,4 |
| 125×125×12 | 22,68 | 136,08 | 272,16 | 44,1 |
| 140×140×9 | 19,41 | 116,46 | 232,92 | 51,5 |
| 140×140×10 | 21,45 | 128,70 | 257,40 | 46,6 |
| 140×140×12 | 25,50 | 153,00 | 306,00 | 39,2 |
| 160×160×10 | 24,67 | 148,02 | 296,04 | 40,5 |
| 160×160×12 | 29,35 | 176,10 | 352,20 | 34,1 |
| 160×160×14 | 34,20 | 205,20 | 410,40 | 29,2 |
| 160×160×16 | 38,52 | 231,12 | 462,24 | 26,0 |
| Тяжёлые профили (полка 180–250 мм) | ||||
| 180×180×11 | 30,47 | 182,82 | 365,64 | 32,8 |
| 180×180×12 | 33,12 | 198,72 | 397,44 | 30,2 |
| 200×200×12 | 36,96 | 221,76 | 443,52 | 27,1 |
| 200×200×14 | 42,80 | 256,80 | 513,60 | 23,4 |
| 200×200×16 | 48,65 | 291,90 | 583,80 | 20,6 |
| 200×200×20 | 60,08 | 360,48 | 720,96 | 16,6 |
| 250×250×16 | 61,55 | 369,30 | 738,60 | 16,2 |
| 250×250×20 | 76,11 | 456,66 | 913,32 | 13,1 |
| 250×250×25 | 93,97 | 563,82 | 1127,64 | 10,6 |
| 250×250×30 | 111,44 | 668,64 | 1337,28 | 9,0 |
| Источник: ГОСТ 8509-93. Плотность стали принята 7850 кг/м³. Приведён теоретический вес. | ||||
Таблица веса неравнополочного уголка — ГОСТ 8510-86
| Размер, мм | Вес 1 м, кг | Вес 6 м, кг | Вес 12 м, кг | м в 1 т |
|---|---|---|---|---|
| 25×16×3 | 0,91 | 5,46 | 10,92 | 1098,9 |
| 30×20×3 | 1,12 | 6,72 | 13,44 | 892,9 |
| 32×20×3 | 1,16 | 6,96 | 13,92 | 862,1 |
| 32×20×4 | 1,52 | 9,12 | 18,24 | 657,9 |
| 40×25×3 | 1,45 | 8,70 | 17,40 | 689,7 |
| 40×25×4 | 1,90 | 11,40 | 22,80 | 526,3 |
| 45×28×3 | 1,62 | 9,72 | 19,44 | 617,3 |
| 45×28×4 | 2,13 | 12,78 | 25,56 | 469,5 |
| 50×32×3 | 1,82 | 10,92 | 21,84 | 549,5 |
| 50×32×4 | 2,39 | 14,34 | 28,68 | 418,4 |
| 56×36×4 | 2,72 | 16,32 | 32,64 | 367,6 |
| 56×36×5 | 3,35 | 20,10 | 40,20 | 298,5 |
| 63×40×4 | 3,07 | 18,42 | 36,84 | 325,7 |
| 63×40×5 | 3,79 | 22,74 | 45,48 | 263,9 |
| 63×40×6 | 4,50 | 27,00 | 54,00 | 222,2 |
| 75×50×5 | 4,79 | 28,74 | 57,48 | 208,8 |
| 75×50×6 | 5,69 | 34,14 | 68,28 | 175,7 |
| 80×50×5 | 5,05 | 30,30 | 60,60 | 198,0 |
| 80×50×6 | 6,00 | 36,00 | 72,00 | 166,7 |
| 100×63×6 | 7,53 | 45,18 | 90,36 | 132,8 |
| 100×63×7 | 8,72 | 52,32 | 104,64 | 114,7 |
| 100×63×8 | 9,87 | 59,22 | 118,44 | 101,3 |
| 100×65×7 | 8,77 | 52,62 | 105,24 | 114,0 |
| 100×65×8 | 9,94 | 59,64 | 119,28 | 100,6 |
| 125×80×7 | 11,0 | 66,00 | 132,00 | 90,9 |
| 125×80×8 | 12,53 | 75,18 | 150,36 | 79,8 |
| 125×80×10 | 15,47 | 92,82 | 185,64 | 64,6 |
| 140×90×8 | 14,13 | 84,78 | 169,56 | 70,8 |
| 140×90×10 | 17,46 | 104,76 | 209,52 | 57,3 |
| 160×100×10 | 19,85 | 119,10 | 238,20 | 50,4 |
| 160×100×12 | 23,61 | 141,66 | 283,32 | 42,4 |
| 180×110×10 | 22,60 | 135,60 | 271,20 | 44,2 |
| 180×110×12 | 26,88 | 161,28 | 322,56 | 37,2 |
| 200×125×11 | 27,66 | 165,96 | 331,92 | 36,2 |
| 200×125×12 | 30,10 | 180,60 | 361,20 | 33,2 |
| Источник: ГОСТ 8510-86. Плотность стали 7850 кг/м³. Приведён теоретический вес. | ||||
Вес гнутых уголков — ГОСТ 19771-93
Гнутый равнополочный уголок производится из холоднокатаной или горячекатаной стальной полосы методом профилирования. Поскольку при гибе внутренние и наружные кромки остаются прямыми (без характерных для горячекатаных профилей скруглений), площадь сечения при одинаковом номинальном размере полки и толщины у гнутых профилей несколько ниже. Это напрямую влияет на вес 1 метра: он ниже, чем у соответствующего горячекатаного профиля.
Гнутые уголки маркируются только шириной полки и толщиной листа (без учёта галтелей). Типичные размеры: от 20×2 до 160×8 мм. Применяются преимущественно в лёгких металлических конструкциях, вентиляции, фасадных системах и мебельном производстве.
| Размер полки × толщина | Вес 1 м, кг | м в 1 т |
|---|---|---|
| 36×3 | 1,57 | 636,9 |
| 40×2,5 | 1,48 | 675,7 |
| 40×3 | 1,76 | 568,2 |
| 50×3 | 2,23 | 448,4 |
| 50×4 | 2,90 | 344,8 |
| 60×3 | 2,70 | 370,4 |
| 60×4 | 3,53 | 283,3 |
| 70×4 | 4,16 | 240,4 |
| 80×4 | 4,79 | 208,8 |
| 80×5 | 5,92 | 168,9 |
| 80×6 | 7,01 | 142,7 |
| 80×7 | 8,11 | 123,3 |
| 100×4 | 6,05 | 165,3 |
| 100×5 | 7,49 | 133,5 |
| 100×6 | 8,89 | 112,5 |
| 100×7 | 10,31 | 97,0 |
| 120×5 | 9,06 | 110,4 |
| 120×6 | 10,78 | 92,8 |
| 160×4 | 9,76 | 102,5 |
| Источник: ГОСТ 19771-93. Плотность стали 7850 кг/м³. | ||
Теоретический и фактический вес: в чём разница
Все значения в таблицах ГОСТ являются теоретическими — они рассчитаны на основании номинальных размеров и расчётной плотности стали. На практике фактический вес партии может отличаться по нескольким причинам.
- Допуски по толщине полки ГОСТ допускает отклонение по толщине стенки в зависимости от класса точности (±0,3–0,8 мм для большинства профилей). Увеличение толщины относительно номинала на 0,5 мм для уголка 50×5 даёт прибавку около 2 % к погонному весу.
- Радиусы скруглений У горячекатаных уголков внутренний радиус скругления r1 и наружный r2 учтены в табличных значениях, однако реальные радиусы могут отклоняться в зависимости от прокатного оборудования конкретного завода.
- Плотность конкретной марки стали Легирующие добавки незначительно меняют плотность: у стали 09Г2С она составляет около 7850 кг/м³, у 30ХГСА — около 7850–7870 кг/м³. В пределах типичного строительного сортамента расхождение не превышает 0,2–0,3 %.
- Ржавчина и окалина Горячекатаный прокат поставляется с окалиной и возможной поверхностной коррозией, что добавляет к фактическому весу до 0,5–1 %. При взвешивании на металлобазе этот фактор автоматически учитывается.
- Отгрузка по фактическому весу Большинство металлобаз отгружают металлопрокат по фактическому весу, определяемому взвешиванием конкретной партии. Расчёт по теоретическим таблицам используется для предварительного планирования, а не для выставления счёта.
Перевод метров в тонны и тонн в метры
Один из наиболее частых прикладных вопросов — пересчёт длины заказа в массу и обратно. Алгоритм прост: нужно знать вес погонного метра (кг/м) из таблицы и применить одну из двух формул.
Расчёт количества прутков
Если требуется определить количество стандартных 12-метровых прутков для заданной партии, применяется трёхшаговый расчёт: (1) определить погонную длину партии в метрах из массы; (2) разделить на 12 м; (3) округлить вверх до целого числа.
Пример: партия 2,5 т уголка 100×100×8 (12,25 кг/м). Длина: 2500 ÷ 12,25 = 204,1 м. Количество прутков 12 м: 204,1 ÷ 12 = 17,0 → 17 прутков. Фактическая масса 17 прутков: 17 × 12 × 12,25 = 2499 кг.
Где применяется стальной уголок
Знание веса метра уголка стального важно не только для сметчиков, но и для проектировщиков: погонная масса профиля напрямую определяет нагрузку от веса несущих элементов. Рассмотрим основные сферы применения с указанием типичных сечений.
Область применения по отраслям промышленности:
Марки стали и их влияние на вес
Теоретический вес стального уголка в таблицах ГОСТ приводится без разбивки по маркам стали, поскольку при плотности в диапазоне 7820–7870 кг/м³ разница между наиболее распространёнными строительными сталями практически ничтожна. Тем не менее для корректного расчёта важно понимать, какие марки допускаются при производстве уголков.
- Ст3сп / Ст3пс (С235, С245) Углеродистая сталь обыкновенного качества. Наиболее распространена для уголков малых и средних размеров в гражданском строительстве. Плотность около 7850 кг/м³, что и принято как расчётная норма.
- С255 (Ст3Гпс, Ст3Гсп) Практически эквивалентна Ст3 по плотности. Нормируется по пределу текучести, что позволяет снизить сечение при сохранении несущей способности, уменьшив тем самым и вес конструкции.
- С345 (09Г2С, 17Г1С) Низколегированная сталь повышенной прочности. Применяется для крупных несущих профилей 125–250 мм. Плотность 7850 кг/м³ — расхождение с конструкционными сталями не более 0,1–0,2 %, поэтому таблицы веса единые.
- 09Г2С-12 / 09Г2С-15 Хладостойкие исполнения для северных регионов. По массе 1 метра идентичны базовому 09Г2С; индекс (-12, -15) определяет температуру испытания на удар, но не меняет геометрию профиля.
- Нержавеющая сталь Уголки из аустенитных сталей (12Х18Н10Т, AISI 304, AISI 316) имеют плотность около 7900–7930 кг/м³. При точных расчётах вес метра нержавеющего уголка на 0,6–1 % выше, чем у аналогичного из углеродистой стали.
