Меню

Как рассчитать и выбрать размер швеллера с учетом нагрузки на изгиб



ГОСТ 8240-97

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

ШВЕЛЛЕРЫ СТАЛЬНЫЕ ГОРЯЧЕКАТАНЫЕ
Сортамент

Hot-rolled steel channels. Assortment

Дата введения — 2002-01-01 | ВЗАМЕН ГОСТ 8240-89

1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает сортамент стальных горячекатаных швеллеров общего и специального назначения высотой от 50 до 400 мм и шириной полок от 32 до 115 м.

2 Основные параметры и размеры

2.1 По форме и размерам швеллеры изготовляют следующих серий:

  • У — с уклоном внутренних граней полок;
  • П — с параллельными гранями полок;
  • Э — экономичные с параллельными гранями полок;
  • Л — легкой серии с параллельными гранями полок;
  • С — специальные.

Условные обозначения величин, характеризующих свойства швеллера:

  • h — высота (швеллера);
  • b — ширина полки;
  • s — толщина стенки;
  • t — толщина полки;
  • R — радиус внутреннего закругления;
  • r — радиус закругления полки;
  • X0 — расстояние от оси Y-Y до наружной грани стенки;
  • Δ — перекос полки;
  • f — прогиб стенки по высоте сечения профиля;
  • F — площадь поперечного сечения;
  • I — момент инерции;
  • W — момент сопротивления;
  • i — радиус инерции;
  • Sx — статический момент полусечения.

2.2 Поперечное сечение швеллеров серий У, С должно соответствовать приведенному на рисунке 1, серий П, Э, Л — на рисунке 2.

2.3 Размеры швеллеров, площадь поперечного сечения, масса 1 м и справочные значения для осей должны соответствовать приведенным в таблицах 1-5.

2.3.1 Площадь поперечного сечения и масса 1 м швеллера вычислены по номинальным размерам, плотность стали принята равной 7,85 г/см3. 2.3.2 Значения радиусов закругления, уклона внутренних граней полок, указанных на рисунках 1 и 2 и приведенных в таблицах 1-5, используют для построения калибров и на профиле не контролируют.

ГОСТ 8240-97 Швеллеры специальные

ГОСТ 8240-97 рисунок швеллера

ГОСТ 8240-97 фото швеллера

ТАБЛИЦА 1 — Швеллеры с уклоном внутренних граней полок Швеллеры с уклоном

ТАБЛИЦА 2 — Швеллеры с уклоном внутренних граней полок Швеллеры с параллельными гранями полок

ТАБЛИЦА 3 — Швеллеры с уклоном внутренних граней полок Швеллеры экономичные с параллельными гранями полок

ТАБЛИЦА 4 — Швеллеры с уклоном внутренних граней полок Швеллеры легкой серии с параллельными гранями полок

ТАБЛИЦА 5 — Швеллеры с уклоном внутренних граней полок Швеллеры специальные

2.4 Форма швеллера и предельные отклонения по размерам должны соответствовать приведенным на рисунке 3 и в таблице 6.

2.4.1 Уклон внутренних граней полок швеллеров серии У должен быть в пределах от 4 % до 10 %.

По соглашению потребителя с изготовителем уклон внутренних граней полок не должен превышать 8 % при h ≤ 300 мм и 5 % при h > 300 мм.

2.5 Притупление прямых углов швеллеров до № 20 не должно превышать 2,5 мм, свыше № 20 — 3,5 мм. Притупление внешних углов не контролируют.

2.6 Швеллеры изготовляют длиной от 2 до 12 м, по соглашению потребителя с изготовителем — длиной свыше 12 м:

  • — мерной длины;
  • — мерной длины с немерной в количестве не более 5 % массы партии;
  • — кратной мерной длины;
  • — кратной мерной длины с немерной в количестве не более 5 % массы партии;
  • — немерной длины;
  • — ограниченной длины в пределах немерной.

ЧЕРТЁЖ ШВЕЛЛЕРА

ГОСТ 8240-97 швеллера

ТАБЛИЦА 6 — Предельные отклонения параметров в миллиметрах ГОСТ 8240-97 Предельные отклонения параметров в миллиметрах

1 Для швеллеров серии Л прогиб стенки не должен превышать 0,15s.

2 Для швеллеров серий У и П предельные отклонения по толщине стенки не контролируют.

3 Перекос полки Δ и прогиб стенки f швеллера измеряют, как показано на рисунке 3.

2.7 Предельные отклонения по длине швеллеров мерной и кратной мерной длины не должны превышать:

+40 мм — при длине от 2 до 8 мhttp://lador.ru/1.gif включ.;

+[40 + 5(l — 8)] мм, но не более 100 мм — при длине св. 8 м,

где l — длина швеллера, м.

2.8 Швеллеры должны быть обрезаны. Косина реза не должна выводить длину швеллеров за предельные отклонения по длине.

Длина отдельного швеллера — это наибольшая длина условно вырезанной штанги с торцами, перпендикулярными к продольной оси.

2.9 Кривизна швеллера в горизонтальной и вертикальной плоскостях не должна превышать 0,2 % длины; по соглашению изготовителя с потребителем — до 0,15 % длины.

2.10 Предельные отклонения по массе не должны превышать ±4 % для партии и ±6 % для отдельного швеллера.

Отклонение от массы — это разность между фактической массой в состоянии поставки и рассчитанной по данным таблиц 1-5.

При расчете массы партии к метражу швеллеров мерной или кратной мерной длины прибавляют 0,5 от суммы предельных отклонений по длине швеллеров в партии.

Читайте также:  В турнире среди любительских команд Кабардино Балкарской республики участвуют 16 команд

2.11 Размеры и геометрическую форму швеллера контролируют на расстоянии не менее 500 мм от торца. Высоту швеллера контролируют в плоскости стенки, толщину стенки — у торца профиля.

Источник

Как рассчитать и выбрать размер швеллера с учетом нагрузки на изгиб

Цены на стальной швеллер

Швеллер в наличии на складе в Москве

Швеллер является продукцией прокатного производства, которая имеет U-образное поперечное сечение. В зависимости от технологии производства, швеллеры бывают горячекатаные и гнутые.

Размеры и форма г/к швеллеров общего назначения регламентируются стандартом ГОСТ 8240-97. Ширина проката согласно указанному нормативному документу может быть от 32 до 115 мм, а высота 50 — 400 мм.

В обозначении номера профиля зашифрована высота швеллера в сантиметрах (цифра) и серия или тип профиля (буква).

Размеры гнутого швеллера регламентируются стандартом ГОСТ 8278-83. В соответствии этому документу высота профиля может принимать значение от 25 до 410 мм, толщина швеллера – от 2 до 8 мм, и ширина может быть 26 — 160 мм.

В APEX METAL вы сможете приобрести швеллер наиболее востребованных размеров из стали марок Ст3 и 09Г2С:

  • серии П с параллельными гранями — типоразмеры профиля 5П — 30П;
  • серии У с уклоном граней — типоразмеры профиля 6,5У — 30У;
  • гнутый швеллер с размерами от 50х40х3 до 250х125х6.

Значения высоты и ширины полки, ширины и толщины стенки по ГОСТ 8240-97 смотрите на странице — Как правильно расшифровать условное обозначение швеллера.

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).

Наименование стали Марка стали по ГОСТ Ry, МПа, с толщиной проката
С245 Ст3пс5, Стсп5 240 МПа (2 — 20 мм), 230 МПа (20 — 30 мм)
С275 Ст3пс 240 МПа (2 — 20 мм)
С345 12Г2С, 09Г2С 335 МПа (2 — 10 мм), 315 МПа (10 — 20 мм), 300 МПа (20 — 40 мм)

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

Номер швеллера серии У Момент сопротивления Номер швеллера серии П Момент сопротивления Размер швеллера по ГОСТ 8278 Момент сопротивления
9,1 9,1 50х40х3 5,62
6,5У 15 6,5П 15 60х32х2,5 5,1
22,4 22,5 60х32х3 5,85
10У 34,8 10П 34,9 80х32х4 10,71
12У 50,6 12П 50,8 80х50х4 15,92
14У 70,2 14П 70,4 80х60х4 18,81
16У 93,4 16П 93,8 100х50х3 17,18
18У 121 18П 121 100х50х4 21,57
20У 152 20П 153 100х50х5 25,56
22У 192 22П 193 120х50х3 21,98
24У 242 24П 243 120х60х4 32,25
27У 308 27П 310 120х60х5 38,6
30У 387 30П 389 140х60х5 47,8
40У 761 40П 763 140х60х6 55,08
160х50х4 41,76
160х60х4 48,84
160х60х5 58,38
160х80х4 60,01
160х80х5 72,69
180х70х6 79,15
180х80х5 85,22
200х80х4 80,94
200х80х6 114,84
200х100х6 137,43
250х125х6 221,64

Выбор размера швеллера на примере

Пусть имеется швеллер, длина которой составляет 6 метров и он имеет шарнирное закрепление. На него действует распределенная нагрузка, величина которой составляет 250 кг/м. Расчет ведется в следующей последовательности:

  1. Максимальное значение момента в профиле швеллера М = 9,81 х 250 х 6²/ 8 / 1000 = 11,04 кН∙м.
  2. Необходимое значение момента сопротивления сечения швеллера, Wн = 11,04 х 1000 / 240 = 46,0 см3 (согласно СНиП 2-23-81 для стали С245 Ry = 240 МПа).
  3. Подбираем по таблице ГОСТ размер швеллера с моментом сопротивления не ниже вычисленного значения 46,0 см3.
Читайте также:  Футзал результаты Новая Генерация расписание завершенные матчи

Это будет швеллер 12П (У) ГОСТ 8240-97 — значение момента сопротивления 50,8 см3 или швеллер гнутый 140х60х5 ГОСТ 8278-83 — значение момента сопротивления 47,8 см3.

Выбор швеллера с точки зрения экономической целесообразности

Расчет стоимости швеллера производится на основании данных о массе и стоимости за тонну:

Характеристика / Наименование Швеллер 12П Швеллер 140х60х5
Вес 1 метра, кг 10,7 9,77
Вес швеллера длиной 6 метров, кг 64,2 58,6
Цена за тонну* 94 190 руб. 125 690 руб.
Цена за 1 штуку швеллера 6047 руб. 7365 руб.

* Цена по состоянию на июнь 2021 года, актуальные цены на дату покупки сморите в интернет-магазине в разделе Металлопрокат — Швеллер.

Можно заметить, что из условий расчета швеллера на прочность, работающего на изгиб, более экономичным решением будет использование горячекатаного швеллера в сравнении с гнутым.

Прайс-лист на балку ГОСТ 19425 серии М, ГОСТ 8239, СТО АСЧМ 20-93, ГОСТ 26020 (Б-нормальную, Ш-широкополочную, К-колонную) для перекрытий.

Цены на уголок равнополочный сталь 3 сп/пс и 09Г2С, оцинкованный, неравнополочный ст. 3 для гражданского и промышленного строительства.

Источник

Как рассчитать и выбрать размер швеллера с учетом нагрузки на изгиб

Цены на стальной швеллер

Швеллер в наличии на складе в Москве

Швеллер является продукцией прокатного производства, которая имеет U-образное поперечное сечение. В зависимости от технологии производства, швеллеры бывают горячекатаные и гнутые.

Размеры и форма г/к швеллеров общего назначения регламентируются стандартом ГОСТ 8240-97. Ширина проката согласно указанному нормативному документу может быть от 32 до 115 мм, а высота 50 — 400 мм.

В обозначении номера профиля зашифрована высота швеллера в сантиметрах (цифра) и серия или тип профиля (буква).

Размеры гнутого швеллера регламентируются стандартом ГОСТ 8278-83. В соответствии этому документу высота профиля может принимать значение от 25 до 410 мм, толщина швеллера – от 2 до 8 мм, и ширина может быть 26 — 160 мм.

В APEX METAL вы сможете приобрести швеллер наиболее востребованных размеров из стали марок Ст3 и 09Г2С:

  • серии П с параллельными гранями — типоразмеры профиля 5П — 30П;
  • серии У с уклоном граней — типоразмеры профиля 6,5У — 30У;
  • гнутый швеллер с размерами от 50х40х3 до 250х125х6.

Значения высоты и ширины полки, ширины и толщины стенки по ГОСТ 8240-97 смотрите на странице — Как правильно расшифровать условное обозначение швеллера.

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).

Наименование стали Марка стали по ГОСТ Ry, МПа, с толщиной проката
С245 Ст3пс5, Стсп5 240 МПа (2 — 20 мм), 230 МПа (20 — 30 мм)
С275 Ст3пс 240 МПа (2 — 20 мм)
С345 12Г2С, 09Г2С 335 МПа (2 — 10 мм), 315 МПа (10 — 20 мм), 300 МПа (20 — 40 мм)

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

Номер швеллера серии У Момент сопротивления Номер швеллера серии П Момент сопротивления Размер швеллера по ГОСТ 8278 Момент сопротивления
9,1 9,1 50х40х3 5,62
6,5У 15 6,5П 15 60х32х2,5 5,1
22,4 22,5 60х32х3 5,85
10У 34,8 10П 34,9 80х32х4 10,71
12У 50,6 12П 50,8 80х50х4 15,92
14У 70,2 14П 70,4 80х60х4 18,81
16У 93,4 16П 93,8 100х50х3 17,18
18У 121 18П 121 100х50х4 21,57
20У 152 20П 153 100х50х5 25,56
22У 192 22П 193 120х50х3 21,98
24У 242 24П 243 120х60х4 32,25
27У 308 27П 310 120х60х5 38,6
30У 387 30П 389 140х60х5 47,8
40У 761 40П 763 140х60х6 55,08
160х50х4 41,76
160х60х4 48,84
160х60х5 58,38
160х80х4 60,01
160х80х5 72,69
180х70х6 79,15
180х80х5 85,22
200х80х4 80,94
200х80х6 114,84
200х100х6 137,43
250х125х6 221,64
Читайте также:  Уход за одеждой из искусственных и синтетических материалов

Выбор размера швеллера на примере

Пусть имеется швеллер, длина которой составляет 6 метров и он имеет шарнирное закрепление. На него действует распределенная нагрузка, величина которой составляет 250 кг/м. Расчет ведется в следующей последовательности:

  1. Максимальное значение момента в профиле швеллера М = 9,81 х 250 х 6²/ 8 / 1000 = 11,04 кН∙м.
  2. Необходимое значение момента сопротивления сечения швеллера, Wн = 11,04 х 1000 / 240 = 46,0 см3 (согласно СНиП 2-23-81 для стали С245 Ry = 240 МПа).
  3. Подбираем по таблице ГОСТ размер швеллера с моментом сопротивления не ниже вычисленного значения 46,0 см3.

Это будет швеллер 12П (У) ГОСТ 8240-97 — значение момента сопротивления 50,8 см3 или швеллер гнутый 140х60х5 ГОСТ 8278-83 — значение момента сопротивления 47,8 см3.

Выбор швеллера с точки зрения экономической целесообразности

Расчет стоимости швеллера производится на основании данных о массе и стоимости за тонну:

Характеристика / Наименование Швеллер 12П Швеллер 140х60х5
Вес 1 метра, кг 10,7 9,77
Вес швеллера длиной 6 метров, кг 64,2 58,6
Цена за тонну* 94 190 руб. 125 690 руб.
Цена за 1 штуку швеллера 6047 руб. 7365 руб.

* Цена по состоянию на июнь 2021 года, актуальные цены на дату покупки сморите в интернет-магазине в разделе Металлопрокат — Швеллер.

Можно заметить, что из условий расчета швеллера на прочность, работающего на изгиб, более экономичным решением будет использование горячекатаного швеллера в сравнении с гнутым.

Прайс-лист на балку ГОСТ 19425 серии М, ГОСТ 8239, СТО АСЧМ 20-93, ГОСТ 26020 (Б-нормальную, Ш-широкополочную, К-колонную) для перекрытий.

Цены на уголок равнополочный сталь 3 сп/пс и 09Г2С, оцинкованный, неравнополочный ст. 3 для гражданского и промышленного строительства.

Источник

ISopromat.ru

ГОСТ 8240-97 устанавливает сортамент стальных горячекатаных швеллеров общего и специального назначения высотой от 50 до 400 мм и шириной полок от 32 до 115 мм.

Учебная и полная версии сортамента.

Учебная версия

Размеры и геометрические характеристики сечения швеллеров стальных горячекатаных (ГОСТ 8240-89):
h — высота;
b — габаритная ширина;
d — толщина стенки;
t — толщина полки;
A — площадь поперечного сечения;
m — масса погонного метра;
Ix — момент инерции швеллера относительно оси x;
Wx — осевой момент сопротивления сечения;
i — радиус инерции;
Sx — статический момент.

сечение швеллер

сортамент для швеллера

Полная версия


Страница 1. Предисловие к стандарту на стальные горячекатаные швеллеры.

Страница 2. Область применения. Основные параметры и размеры швеллеров.

Страница 3. Размеры, площадь сечения, масса 1 метра и справочные величины для швеллеров с уклоном внутренних граней полок №№5У-40У.

Страница 4. Размеры, площадь сечения, масса 1 метра и справочные величины для экономичных стальных швеллеров с параллельными гранями полок №№5П-40П.

Страница 5. Размеры, площадь сечения, масса 1 метра и справочные величины для стальных швеллеров легкой серии с параллельными гранями полок и специальных швеллеров.

Страница 6. Предельные отклонения параметров стальных швеллеров.

Страницы 7 и 8. Примечания к предельным отклонениям параметров швеллеров. Ключевые слова стандарта.


Страницы 9 и 10. Примечания ФГУП «Стандартинформ» и выходные данные стандарта на стальные горячекатаные швеллеры.

Уважаемые студенты!
На нашем сайте можно получить помощь по техническим и другим предметам:
✔ Решение задач
✔ Выполнение учебных работ
✔ Помощь на экзаменах

Источник