Что такое швеллер
Швеллер — это стандартный вид металлопроката с П-образным (С-образным) поперечным сечением, образованным вертикальной стенкой и двумя горизонтальными полками, направленными в одну сторону. Именно эта форма сечения обеспечивает высокое сопротивление изгибу при относительно небольшой массе погонного метра, что делает профиль одним из самых распространённых конструкционных элементов в строительстве и машиностроении.
Продукт изготавливается преимущественно из конструкционной углеродистой стали Ст3сп (ГОСТ 380-2005), а также из низколегированных сталей 09Г2С, 10ХСНД и других — для эксплуатации при низких температурах или в агрессивных средах.
Обозначение и маркировка швеллеров
Номер швеллера соответствует высоте сечения в сантиметрах. Так, швеллер 20 имеет высоту 200 мм, швеллер 30 — 300 мм. Начиная с № 16, для каждого номера выпускаются два исполнения:
Стандартная ширина полки. Наклонные полки. Основное исполнение для строительства и металлоконструкций.
Полка шире на 10–20 мм. Увеличенный момент инерции. Применяется при повышенных нагрузках на изгиб.
Полки имеют внутренний уклон 6–10%. Более ранее исполнение, встречается в старых конструкциях.
Изготавливается методом гибки из листа. Прямые полки, более тонкие стенки, лёгкий вес.
Пример обозначения в проектной документации: Швеллер 20П ГОСТ 8240-97 / Ст3сп. Для гнутого: Швеллер 80×40×3 ГОСТ 8278-83 (высота × ширина полки × толщина стенки в мм).
Таблица размеров горячекатаного швеллера
Данные соответствуют ГОСТ 8240-97 «Швеллеры стальные горячекатаные. Сортамент». Поставляется мерными длинами 6 и 12 м, а также немерной длиной. Стандартная марка стали — Ст3сп, Ст3пс, 09Г2С.
| Номерпрофиля | hвысота, мм | bширина полки, мм | tтолщина стенки, мм | sтолщина полки, мм | Rрадиус, мм | rрадиус, мм | Площадьсм² | Масса 1 мкг/м |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 5 | 50 | 32 | 4.4 | 7.0 | 7.0 | 2.5 | 6.16 | 4.84 |
| 6.5 | 65 | 36 | 4.4 | 7.2 | 7.5 | 3.0 | 7.51 | 5.90 |
| 8 | 80 | 40 | 4.5 | 7.4 | 8.0 | 3.0 | 8.98 | 7.05 |
| 10 | 100 | 46 | 4.5 | 7.6 | 8.5 | 3.5 | 10.90 | 8.59 |
| 12 | 120 | 52 | 4.8 | 7.8 | 9.0 | 3.5 | 13.30 | 10.40 |
| 14 | 140 | 58 | 4.9 | 8.1 | 9.5 | 4.0 | 15.60 | 12.30 |
| 14П | 140 | 62 | 4.9 | 8.7 | 9.5 | 4.0 | 17.00 | 13.30 |
| 16 | 160 | 64 | 5.0 | 8.4 | 10.0 | 4.0 | 18.10 | 14.20 |
| 16П | 160 | 68 | 5.0 | 9.0 | 10.0 | 4.0 | 19.50 | 15.30 |
| 18 | 180 | 70 | 5.1 | 8.7 | 11.0 | 4.5 | 20.70 | 18.40 |
| 18П | 180 | 74 | 5.1 | 9.3 | 11.0 | 4.5 | 22.20 | 17.40 |
| 20 | 200 | 76 | 5.2 | 9.0 | 11.5 | 4.5 | 23.40 | 18.40 |
| 20П | 200 | 80 | 5.2 | 9.7 | 11.5 | 4.5 | 25.20 | 19.80 |
| 22 | 220 | 82 | 5.4 | 9.5 | 12.0 | 5.0 | 26.70 | 21.00 |
| 22П | 220 | 87 | 5.4 | 10.2 | 12.0 | 5.0 | 28.80 | 22.60 |
| 24 | 240 | 90 | 5.6 | 10.0 | 13.0 | 5.0 | 30.60 | 24.00 |
| 24П | 240 | 95 | 5.6 | 10.7 | 13.0 | 5.0 | 32.90 | 25.80 |
| 27 | 270 | 95 | 6.0 | 10.5 | 13.0 | 5.5 | 35.20 | 27.70 |
| 27П | 270 | 100 | 6.0 | 11.2 | 13.0 | 5.5 | 37.80 | 29.70 |
| 30 | 300 | 100 | 6.5 | 11.0 | 14.0 | 6.0 | 40.50 | 31.80 |
| 30П | 300 | 105 | 6.5 | 11.7 | 14.0 | 6.0 | 43.40 | 34.10 |
| 33 | 330 | 105 | 7.0 | 11.7 | 14.0 | 6.0 | 46.50 | 36.50 |
| 33П | 330 | 110 | 7.0 | 12.5 | 14.0 | 6.0 | 49.90 | 39.20 |
| 36 | 360 | 110 | 7.5 | 12.6 | 14.0 | 6.0 | 53.40 | 41.90 |
| 36П | 360 | 115 | 7.5 | 13.4 | 14.0 | 6.0 | 57.20 | 44.90 |
| 40 | 400 | 115 | 8.0 | 13.5 | 15.0 | 6.5 | 61.50 | 48.30 |
| 40П | 400 | 120 | 8.0 | 14.4 | 15.0 | 6.5 | 65.70 | 51.50 |
Источник: ГОСТ 8240-97. Данные приведены для информации. Точные характеристики уточняйте по сертификату на партию.
Таблица размеров гнутого швеллера
Гнутый швеллер изготавливается методом холодной гибки из листового проката. Нормируется ГОСТ 8278-83 «Швеллеры стальные гнутые равнополочные». Прямые полки, меньшая масса по сравнению с горячекатаным аналогом. Широко применяется в производстве лёгких конструкций, стеллажей, ворот.
| Сечениеh×b×t, мм | hвысота, мм | bширина, мм | tтолщина стенки, мм | Площадьсм² | Масса 1 мкг/м |
|---|---|---|---|---|---|
| 50×32×2.0 | 50 | 32 | 2.0 | 2.08 | 1.63 |
| 60×32×2.0 | 60 | 32 | 2.0 | 2.28 | 1.79 |
| 80×40×2.5 | 80 | 40 | 2.5 | 3.56 | 2.80 |
| 100×50×3.0 | 100 | 50 | 3.0 | 5.34 | 4.19 |
| 100×50×4.0 | 100 | 50 | 4.0 | 6.94 | 5.45 |
| 120×60×4.0 | 120 | 60 | 4.0 | 8.38 | 6.58 |
| 140×60×4.0 | 140 | 60 | 4.0 | 9.18 | 7.21 |
| 140×60×5.0 | 140 | 60 | 5.0 | 11.30 | 8.87 |
| 160×65×5.0 | 160 | 65 | 5.0 | 12.60 | 9.89 |
| 180×70×5.0 | 180 | 70 | 5.0 | 13.90 | 10.92 |
| 200×75×5.0 | 200 | 75 | 5.0 | 15.30 | 12.01 |
| 200×80×6.0 | 200 | 80 | 6.0 | 18.50 | 14.52 |
| 250×90×6.0 | 250 | 90 | 6.0 | 21.90 | 17.19 |
| 300×100×7.0 | 300 | 100 | 7.0 | 29.05 | 22.80 |
Масса 1 погонного метра и расчёт веса партии
Теоретическая масса 1 п.м. швеллера рассчитывается по формуле:
Масса штанги длиной L (м): M = m × L. Для стандартной длины 12 м, например, швеллер №20 весит: 18,4 × 12 = 220,8 кг.
Фактический вес может отличаться от теоретического не более чем на ±4% согласно ГОСТ 8240-97 (для заказа по теоретическому весу). При поставке по фактическому весу предусмотрен допуск на геометрические параметры.
| Номер | Масса 1 п.м.кг/м | Масса штанги 6 мкг | Масса штанги 12 мкг | Штанг в 1 тшт (12 м) |
|---|---|---|---|---|
| 5 | 4.84 | 29.0 | 58.1 | ~17 |
| 8 | 7.05 | 42.3 | 84.6 | ~12 |
| 10 | 8.59 | 51.5 | 103.1 | ~10 |
| 12 | 10.40 | 62.4 | 124.8 | ~8 |
| 14 | 12.30 | 73.8 | 147.6 | ~7 |
| 16 | 14.20 | 85.2 | 170.4 | ~6 |
| 18 | 18.40 | 110.4 | 220.8 | ~5 |
| 20 | 18.40 | 110.4 | 220.8 | ~5 |
| 22 | 21.00 | 126.0 | 252.0 | ~4 |
| 24 | 24.00 | 144.0 | 288.0 | ~3.5 |
| 27 | 27.70 | 166.2 | 332.4 | ~3 |
| 30 | 31.80 | 190.8 | 381.6 | ~2.6 |
| 36 | 41.90 | 251.4 | 502.8 | ~2 |
| 40 | 48.30 | 289.8 | 579.6 | ~1.7 |
Калькулятор веса швеллера
Укажите номер швеллера, длину и количество штанг — калькулятор мгновенно рассчитает теоретический вес партии.
Типы швеллеров и их особенности
По способу производства
Горячекатаный швеллер (ГОСТ 8240-97) производится прокаткой на станах из нагретой до 1150–1250°C заготовки. Имеет скруглённые переходы от стенки к полкам (галтели), характерный уклон внутренних граней полок. Лучше сваривается, подходит для нагруженных конструкций.
Гнутый швеллер (ГОСТ 8278-83) получают холодной гибкой листа на профилегибочных станках. Прямые полки и стенки, острые углы (R ≤ 2t). Экономичнее по металлу, используется в лёгких конструкциях: стеллажи, откатные ворота, обрешётка.
По материалу (марка стали)
| Марка стали | σт, МПапредел текучести | σВ, МПапредел прочности | t работы°C | Применение |
|---|---|---|---|---|
| Ст3сп | 235–245 | 370–480 | от −20 | Общестроительные конструкции |
| Ст3пс | 235–245 | 360–480 | от −20 | Менее ответственные конструкции |
| 09Г2С | 295–345 | 430–490 | от −60 | Мосты, краны, северное исполнение |
| 10ХСНД | 390 | 540 | от −70 | Суда, резервуары, крайний север |
| S235JR | 235 | 360–510 | от −20 | Евростандарт (импортный прокат) |
По длине поставки
Швеллер поставляется в следующих вариантах: мерная длина (6 или 12 м ± 50 мм), кратная мерной, немерная (от 4 до 12 м, допускается до 5% коротких отрезков в партии). Наиболее распространена длина 12 м, что удобно при транспортировке на стандартных бортовых машинах.
Область применения швеллеров
Швеллер — универсальный профиль, применяемый во всех отраслях промышленного и гражданского строительства, машиностроения и сельского хозяйства. Рассмотрим основные направления.
Перекрытия, фундаменты, лестничные марши, обвязка каркасов зданий, прогоны кровли. №№ 12–40.
Стойки, ригели, связи в фермах, подкрановые пути, опоры конвейеров, рамы ворот.
Рамы тракторов, прицепов, станков, горнодобывающего и сельскохозяйственного оборудования.
Рамы вагонов, тележки, поперечины, усиление кузовов. Требуется сталь 09Г2С.
Стеллажные системы, монтажные закладные, кабельные лотки, ограждения — гнутый швеллер.
Шпангоуты, стрингеры, продольный и поперечный набор судовых корпусов. Сталь 10ХСНД, 09Г2С.
Как выбрать нужный номер швеллера
Выбор швеллера — задача расчёта конструкции. Правильный подбор обеспечивает надёжность и экономию металла. Основные критерии:
1. Момент инерции и момент сопротивления
Для балки, работающей на изгиб, главный параметр — момент инерции Jx (см⁴) и производный от него момент сопротивления Wx (см³). Чем больше номер швеллера, тем выше Jx. Расчёт ведётся по нормативному прогибу и допустимому напряжению согласно СП 20.13330.
2. Нагрузка и пролёт
Ориентировочное правило: для перекрытий с нагрузкой до 400 кг/м² и пролётом 3–4 м достаточно швеллера №16–20; при пролёте 5–6 м — №24–30; для промышленных конструкций с нагрузкой свыше 1 т/м — №33–40.
3. Тип нагрузки
При преобладании изгибающей нагрузки в плоскости стенки выгоднее обычное исполнение. Если нагрузка приложена сбоку (внеплоскостной изгиб) или необходима повышенная устойчивость — выбирают широкополочное «П» исполнение.
4. Сварка или болтовое соединение
Горячекатаный швеллер хорошо сваривается во всех пространственных положениях. При болтовых соединениях важна точность геометрии — проверьте предельные отклонения по ГОСТ 8240-97 (на высоту: +2/−3 мм; на ширину полки: ±3 мм).
