ГОСТ 8240 швеллеры сортамент¶

ГОСТ 8240 — межгосударственный стандарт, устанавливающий сортамент (размеры и геометрические характеристики) горячекатаных стальных швеллеров общего назначения. Полное наименование — «Швеллеры стальные горячекатаные. Сортамент». Стандарт распространяется на швеллеры с уклоном внутренних граней полок и с параллельными гранями полок, изготовляемые прокаткой из углеродистой и низколегированной стали, и определяет их номера, размеры, площадь поперечного сечения, массу и справочные величины для расчёта конструкций.

¶История и статус

Первые редакции стандарта относятся к периоду становления отечественной системы стандартизации в металлургии. Действующая редакция — ГОСТ 8240-97 — была введена в действие с 1 января 2000 года (взамен ГОСТ 8240-89) и действует в странах СНГ как межгосударственный стандарт. В Российской Федерации он сохраняет статус действующего; параллельно существуют родственные документы: ГОСТ 8278 (швеллеры гнутые), ГОСТ 19425 (швеллеры специальные, в том числе для вагоностроения) и ГОСТ 21026 (швеллеры для судостроения). Для швеллеров с параллельными гранями полок применяется также сортамент по ГОСТ 8240 с уклоном 0° либо по отдельным стандартам, например ГОСТ 19425.

¶Терминология и конструкция профиля

Швеллер — профиль П-образного поперечного сечения, состоящий из стенки (вертикального элемента) и двух полок (горизонтальных элементов). Различают два исполнения:

• с уклоном внутренних граней полок — классический профиль, у которого внутренние грани наклонены (уклон около 4–10 %);
• с параллельными гранями полок — профиль с уклоном 0°, обозначаемый в сортаменте дополнительной маркировкой.

Номер швеллера соответствует высоте стенки в сантиметрах: швеллер № 10 имеет высоту 100 мм, № 20 — 200 мм и так далее. Ширина полки, толщина стенки и полки увеличиваются с ростом номера.

¶Сортамент и типоразмеры

Стандарт охватывает швеллеры от № 5 до № 40. Основные геометрические параметры задаются таблицей: высота профиля h, ширина полки b, толщина стенки s, толщина полки t, радиусы закруглений. Для каждого номера нормируются площадь поперечного сечения, теоретическая масса одного метра, а также справочные величины: моменты инерции (Ix, Iy), моменты сопротивления (Wx, Wy), радиусы инерции (ix, iy), статические моменты полусечения и положение центра тяжести.

Пример ключевых характеристик (швеллер с уклоном полок):

Значения массы приведены справочно и зависят от точности прокатки; стандарт допускает отклонения по толщине и массе в пределах установленных допусков. Для швеллеров с параллельными гранями полок масса и геометрия незначительно отличаются от профилей с уклоном.

¶Материалы и точность изготовления

Швеллеры по ГОСТ 8240 изготовляют из стали обыкновенного качества, качественной конструкционной и низколегированной стали. Требования к химическому составу и механическим свойствам металла задаются другими стандартами (например, ГОСТ 380, ГОСТ 19281, ГОСТ 27772 для строительных конструкций). По точности прокатки различают обычную и повышенную точность; по длине — мерную, кратной мерной и немерной длины. Кривизна профиля, косина реза и скручивание ограничиваются нормами стандарта.

¶Применение

Швеллер — один из базовых элементов металлоконструкций. Его применяют в:

• несущих каркасах зданий и сооружений, колоннах, балках, прогонах;
• мостовых и эстакадных конструкциях;
• вагоностроении, автомобилестроении, судостроении;
• опорах линий электропередачи и связи;
• рамах, траверсах, кронштейнах, площадках обслуживания;
• сельскохозяйственной технике и грузоподъёмном оборудовании.

П-образная форма обеспечивает высокую жёсткость при изгибе в плоскости стенки и удобство соединения с другими элементами сваркой, болтами или заклёпками. В строительных расчётах справочные величины из сортамента подставляют в формулы сопротивления материалов для проверки прочности, устойчивости и прогибов.

¶Значение и взаимосвязь с другими стандартами

ГОСТ 8240 служит связующим звеном между металлургическим производством и проектированием: металлурги выпускают прокат по заданному сортаменту, а проектировщики используют табличные характеристики для расчётов. Стандарт согласуется с системами допусков и посадок, стандартами на методы испытаний и на сортамент других профилей (двутавров — ГОСТ 8239, уголков — ГОСТ 8509 и 8510). В странах, применяющих еврокодовские профили, аналогами выступают сортаменты UPN и UPE, однако геометрия и обозначения отличаются, что требует пересчёта при замене.

Соблюдение ГОСТ 8240 обеспечивает взаимозаменяемость проката, унификацию расчётов и сопоставимость проектных решений в строительстве и машиностроении.

Источники: ГОСТ 8240-97 «Швеллеры стальные горячекатаные. Сортамент»; ГОСТ 8239 «Двутавры стальные горячекатаные»; ГОСТ 8278 «Швеллеры стальные гнутые»; ГОСТ 19425 «Балки и швеллеры стальные специальные»; справочники по сортаменту металлопроката; учебные пособия по строительным конструкциям и сопротивлению материалов.