швеллер 20: размеры,описание,характеристики,параметры,изготовление ,фото

Стальной швеллер 20 – вид металлопроката с поперечным сечением П-образной формы с равными или неравными полками. Высота стенки – 20 см. Равнополочный швеллер 20 изготавливают способом горячей прокатки по ГОСТу 8240-97 или гибки на профилегибочных линиях в соответствии с ГОСТом 8278-83. Неравнополочные изделия производят путем гибки полосовых или листовых заготовок. Их сортамент соответствует ГОСТу 8281-80. Для изготовления продукции рядового применения используется углеродистая сталь обыкновенного качества разных степеней раскисления и качественная конструкционная. Для швеллера 20, рассчитанного на эксплуатацию под высокими нагрузками и/или в условиях низких температур, востребованы низколегированные стали типа 09Г2С.

Изготовление швеллера 20

Следуя ГОСТ 8240-97 швеллер 20мм производиться только на предприятиях. Однако при покупке стоит лично удостовериться в этом и проверить изделие на наличие сертификата соответствия. В противном случае могут возникнуть огромные дефекты при эксплуатации зданий или же вовсе конструкция развалиться.
В основном в основе производства лежат сплавы с добавлением конструкционной углеродистой и низколегированной стали. Такие сплавы имеют специальные марки ст2пс и ст3сп соответственно. В химическом составе сплавы имеют множество разных металлов (например, алюминий).

Производственный процесс

Производители швеллера 20П указанного типа используют горячекатаную методику для выпуска материалов. Суть технологии в том, что сырье проходит несколько этапов деформации механическим путем, которая проводится на специальном стане. Оборудование оснащается рядом прокатывающих установок, которые последовательно изменяют геометрию металла до приобретения им необходимого профиля. При настройке систем руководствуются конечными показателями размерностей, за исключением значений радиусов скругления полок с внутренней стороны, кромок полок и угла между их поверхностями. Данные параметры выставляются с учетом правильного построения калибров.

Отличие данной технологии от альтернатив в том, что перед началом профилирования заготовка швеллера 20П проходит этап разогрева до высокой температуры. Точные показатели зависят от выбранного металла, то есть уровня, при котором он прогревается до состояния повышенной пластичности. На этом этапе сырью придается качество, позволяющее производителю швеллера 20П исключить возникновение внутренних напряжений в структуре, а также снизить износ рабочих элементов систем и число этапов профилирования.

После достижения заданной отметки начинается обработка металлической заготовки. Она последовательно проходит через валки, которые с каждым шагом придают геометрию, более близкую к требуемому результату. На выходе с вальцов стальная деталь приобретает форму типового размера.

За счет прогрева, структура металла получается равномерной, нагрузку такие материалы держат лучше альтернатив. Не требуется дополнительная температурная обработка для снижения внутренних напряжений изделия. Однако, в сравнении с аналогами, цены швеллера 20П оказываются выше, так как этапы выпуска, в частности, разогрев до необходимой отметки, требуют затрат значительных ресурсов.

Сфера применения продукции

Изделие из стального металлопроката обладает высокими физическими и механическими свойствами, хорошо обрабатывается слесарными инструментами, сваривается, режется, сверлится. За счет П-образной формы сечения швеллер сохраняет заданные параметры при высоких эксплуатационных нагрузках, что особенно важно в разных сферах народного хозяйства.

Швеллер часто встречается в качестве нагружаемой конструкции при производстве:

• подъемных кранов;
• автотранспорта;
• речных и морских судов;
• ж/д вагонов;
• межэтажных перекрытий, кровли;
• пандуса;
• предметов мебели;
• дверных и оконных проемов;
• перил;
• заборов;
• лестниц.

Стандартный вид фасонного профиля для конструктивных элементов выпускается из проката черного металла и устойчивой к ржавлению нержавейки. Стальная балка преобразуется в толстостенный швеллер после горячей прокатки на сортовом стане, продукция с тонкими полками, изготовленная из сплавов и цветных металлов, проходит формовку на профилегибочном стане методом прессования.

Сортамент швеллера 20

Сортамент швеллеров велик и имеет специальные буквенные обозначения для того, чтобы не перепутать и с легкостью узнать способ производства:

1. «П»- швеллер 20П имеет параллельные грани полок.
2. «У»- внутренние грани полок расположены под углом.
3. «С» — специальный швеллер. В ГОСТ не прописаны определение параметры данного изделия. Так как подобные швеллеры изготавливаются под заказ, и клиент сам устанавливает нужные ему параметры.
4. «Л»- легкий. Изготовление осуществляется по ГОСТ, но в процессе производства будут добавлены только легкие металлы.
5. «Э»- экономный швеллер. Используется меньше металла при производстве.
6. «В»- такой швеллер используется только для строения машин или вагонов.
7. «Т» металлическое изделие, которое нашло свое применение для тракторов.

Все швеллеры производятся несколькими способами:

1. Метод горячего проката.
2. Холодного проката или гнутый швеллер.
3. Специальный способ.

Швеллер 20 может изготавливаться методом горячего проката. Процесс производства более детально описан в ГОСТ 8240-97.

Предельные отклонения параметров (размеров швеллеров) в таблице.

Технические характеристики швеллера 20

Рассматриваемое изделие является более тяжелым, нежели швеллер 16П, например, потому параметры выше по прочностным характеристикам, но и масса компонентов возросла. Выпуск продукции ведется с опорой на требования нормативного документа государственного уровня на швеллер 20П ГОСТ 8240, который вступил в силу в 1997 году и с тех пор не претерпел серьезных переработок.

Ширина проката соответствует 200 мм и указывается в маркировке в сантиметрах, то есть поделенной на 10. Высота полок равняется 76 мм, при этом элементы имеют толщину, равную 9,0 мм. Толщина стенки напротив, равномерна по всей протяженности, за исключением скругленных оснований на переходах в полки, равняется значение – 5,2 мм. Внешние углы профиля прямые, а внутренние имеют скругление, за счет этого продукция получает большую жесткость и прочность, в сравнении с таким аналогом, как гнутый швеллер, у которого оба угла закруглены. Значение радиуса с внутренней части приравнивается к 9,5 мм. Кромки полок изделия так же закруглены с внутренней стороны детали, радиус равен 5,5 мм.

Существуют и прочие аспекты для швеллера 20 ГОСТ 8240, которые оцениваются скорее в процессе проектирования и имеют значение больше для экспертного сообщества металлургической сферы и закупающих материалы инженеров:

• площадь сечения компонента в поперечном направлении соответствует 23,4 см²
• моменты инерции по осям Х и У равны соответственно 1530 см4; и 134 см4;
• моменты сопротивления по тем же направления приравниваются к 153 см³ и 25,2 см³;
• радиус инерции равен 8,08 и 2,39 см для оси Х и У;
• статический момент полусечения приравнивается к отметке 88 см³.

Прежде чем купить швеллер 20П стоит учесть еще два аспекта, которые уместно знать, как рядовым строителям при реализации бытовых проектов, так и представителям профессионального сообщества. Первый из них – это масса погонного метра, а второй – цены швеллера 20П. Во втором случае речь идет о значительном разбросе, который зависит от региона и параметров продукции, связанных с возможностями выпускающей компании. Важно учитывать, что на стоимость действует достаточно выраженная сезонность, то есть при завершении строительного сезона цены швеллера 20 незначительно падают, а с его началом растут, обычно в пределах 10 процентов.

Швеллер 20 представляет собой металлическое изделие П-образной формы. Благодаря этому швеллер способен выдерживать огромные нагрузки, несмотря на малую массу.

Швеллер 20 имеет следующие технические параметры:

1. Высота полки 200мм.
2. Ширина 76мм.
3. Толщина стенок швеллера 5.2мм.
4. Толщина полок 9мм.
5. Поперечное сечение 24мм2.
6. Радиус внутренних закруглений 9.5мм.

На фото можно посмотреть швеллер 20мм.

Швеллеры стальные горячекатаные (специальные) по ГОСТ 8240-97

В данной таблице представлены геометрические характеристики швеллеров стальных горячекатаных специальных (серия С)

Вес швеллера 20

Вопреки тому, что в составе швеллера присутствует сплав, деталь получается прочной и мало весит. Швеллер 20 имеет маленькую массу на один погонный метр. Это главный плюс, благодаря которому швеллер пользуется огромным спросом среди строителей. Вес 1 метра швеллера 20 составляет 18,40 кг.

Преимущества швеллера 20

1. Материал отвечает все требованиям прочности.
2. Швеллер 20 придает большую жесткость.
3. Не подвергается деформации и коррозии.
4. Небольшая масса, благодаря чему работа с деталью не представляет сложностей, даже на высоте.

Швеллер 20 ГОСТ представляет собой стандартную инструкцию по предложенному сортаменту. Каждое предприятие должно соответствовать ГОСТ. В таком случае в результате получается идеальный швеллер, который можно без опасений использовать в любой в сфере производства.

Таблица с размерами швеллеров легкой серии с параллельными гранями полок.

Швеллеры серии Л обязательно должны иметь размер прогиба стенки не более 0,15s.

Классы проката

9.5 мм
2.30 cм

5.2 мм

200 мм

9.0 мм

76 мм

Размеры швеллера 20П

Купить швеллер 20 можно различных типов, которые распространяются и на весь сортамент продукции в целом. Распространенные группы следующие:

• продукция, отличающаяся наличием уклона между полками. Маркируются такие материалы литерой У, например, швеллер 20У, и отличаются наличием угла между элементами конструкции и вертикалью. Удобно использовать такие изделия в качестве направляющих, так как геометрия обеспечивает надежную поддержку для роликов и аналогичных систем;
• вторая группа имеет обозначение П, входит в нее и рассматриваемое изделие. Производители швеллера 20П создают материалы этого класса с параллельными полками. Такие изделия имеют большую жесткость, если усилие прикладывается к площадке, так как деформации мешают полки, потому в строительной сфере и машиностроении продукция нашла широкое применение, в том числе в виде несущих элементов;
• третий класс маркируется Э, то есть экономичные изделия, грани которых параллельны. Название серия получила за счет того, что цены швеллера 20 этого класса оказываются доступнее аналогов. Достигается этот фактор за счет снижения затрат металла при выпуске профиля, очевидно, что страдают от этого в первую очередь несущие характеристики, потому прокат гарантированно работает в условиях с меньшими постоянными/переменными воздействиями. Для серьезных нагрузок стоит купить швеллер 20П;
• схожей по характеристикам можно назвать категорию Л, то есть легкие профили. Компоненты конструкций облегчены, что делает их разумным решением при необходимости придать системе высокую прочность при экономии веса;
• производители швеллера 20 так же выпускают материалы с маркировкой С, то есть специальную продукцию. Данные компоненты имеют уклон внутренних граней, что роднит их с классом У. По этой причине сечение в поперечном направлении у отмеченных групп схоже, аналогичным образом общие черты имеют профили П, Э и Л. Уклон полок для специального типа и У соответствует разбросу от 4 до 10 процентов.

Помимо приведенных классов существует разделение по точности прокатки. Купить швеллер 20 можно высокой точности профилирования и повышенной, группа А и Б соответственно. От показателя зависит строгость допустимых отклонений от табличных параметров, а значит надежность при эксплуатации. Материал лучше поддается расчетам несущей способности при проектировании, так как выше вероятность соблюдения оптимального уровня. За характеристики приходится расплачиваться повышением цены швеллера 20 П.

Отдельного внимания заслуживает сортамент проката, согласно нормативам стандарта, можно купить швеллер 20 П, а так же различные типовые размеры шириной от 50 до 400 мм с полками от 32 до 115 мм.

Масса швеллера 20

Перед выбором фасонного швеллера 20, изготовленного по условиям государственного стандарта, необходимо произвести расчет характеристик будущей конструкции. Специалисты, занятые в сфере производственного цикла с помощью таблицы помогут подобрать фасонный металлопрокат нужной марки стали, конфигурации, оптимального размера и допустимой нагрузки. Под заказ продукция может изготавливаться по индивидуальным чертежам.

При весе 18,4 кг одного метра швеллер идеально подходит для сооружения навесов, павильонов, терминалов, рельсов для подъемных кранов, перекрытий производственного цеха, мостов, эстакад. Продукция поставляется партиями по 60 т, связками, пачками или поштучно. Изделия оснащаются Сертификатом качества и бирками с информацией о размерных параметрах изделия, номере партии, количестве единиц в пачке и ее весе. Доставка продукции осуществляется автотранспортом, вагонами и в длинномерных контейнерах.

Классификация, размеры и поперечное сечение

Все рабочие характеристики сортамента 8240−89 регламентируются ТУ и требованиями стандарта. По данным габаритных размеров, номинальной массы и размеров поперечного сечения можно рассчитать вес конструкции, выбрать фасонный прокат равнополочного и не равнополочного типа. Для каркасов облегченного типа используется устойчивый к атмосферным и климатическим факторам гнутый алюминиевый швеллер.

Методика расчета швеллера на изгиб

Наиболее часто швеллер используют в качестве элемента, который работает на изгиб. Следовательно, ни один расчет данного профиля не обходится без определения его прочности под воздействием изгибных нагрузок. На сегодняшний день создано множество программных продуктов и калькуляторов расчета швеллера, которые позволяют произвести массовые, прочностные и проверочные расчеты.

Покажем, как самостоятельно всего за 3 шага найти момент сопротивления и подобрать соответствующий размер швеллера с учетом действующих нагрузок.

1. Сначала необходимо определить максимальное значение момента в профиле швеллера, который вычисляется по формуле:

• М = 9,81 х q х l²/ 8 / 1000, где

q – значение распределенной нагрузки l – длина швеллера.

2. Зная изгибающий момент, определяем необходимое значение момента сопротивления сечения швеллера, чтобы обеспечить его прочность:

• Wн = M х 1000 / Ry, где

Ry – расчетное значение сопротивления материала по пределу текучести (согласно СНиП 2-23-81).

3. Сравниваем полученное расчетное значение момента сопротивления швеллера и теоретические значения в таблицах ГОСТ, выбираем требуемый размер проката.