Швеллер 12П: характеристики и применение¶

Швеллер 12П — это профиль сортового металлопроката П-образного сечения, относящийся к горячекатаным швеллерам с параллельными полками. Число 12 в обозначении указывает на высоту стенки профиля, равную 120 мм, а индекс «П» — на то, что внутренние грани полок расположены параллельно друг другу (в отличие от уклонных швеллеров серии «У»). Такой профиль изготавливается преимущественно из углеродистой стали обыкновенного качества и низколегированных марок и широко применяется в строительстве, машиностроении и изготовлении металлоконструкций.

¶Обозначение и стандартизация

В России горячекатаные швеллеры выпускаются по ГОСТ 8240-97, который устанавливает сортамент, размеры и предельные отклонения профилей. Согласно этому стандарту швеллеры делятся на две основные серии:

• серия «У» — с уклоном внутренних граней полок (уклон до 10 %);
• серия «П» — с параллельными внутренними гранями полок.

Швеллер 12П относится ко второй серии. Помимо основного исполнения, стандарт предусматривает швеллеры повышенной точности прокатки (с индексом «А» или «Б» в зависимости от точности) и специальные исполнения для отдельных отраслей. Номер профиля (12) соответствует высоте швеллера в сантиметрах, то есть 120 мм.

¶Геометрические характеристики

Точные размеры профиля регламентированы стандартом. Для швеллера 12П типичны следующие параметры:

Параллельные полки обеспечивают более удобное сопряжение с другими элементами конструкций: к ним проще приваривать листовые детали, крепить болтовые соединения и накладки, чем к наклонным полкам серии «У». Именно поэтому серия «П» часто предпочтительнее в узлах, где требуется плотное примыкание.

¶Материал и технология производства

Швеллеры изготавливают методом горячей прокатки на сортовых станах. Заготовкой служит блюм или непрерывнолитая заготовка, которую последовательно пропускают через систему валков, придающих ей П-образную форму. В качестве материала обычно применяют стали марок Ст3сп, Ст3пс (по ГОСТ 380) и низколегированные стали вроде 09Г2С — последние используют для конструкций, работающих при низких температурах и повышенных нагрузках.

Помимо горячекатаного, существует также гнутый швеллер, который формуют из листовой стали на профилегибочных станах. Гнутый профиль отличается меньшей толщиной стенки при той же высоте и часто имеет равномерную толщину по всему сечению. Однако гнутый и горячекатаный швеллеры — это разные виды проката с разными стандартами (гнутые профили регламентируются, в частности, ГОСТ 8278).

¶Механические свойства

Прочностные характеристики швеллера 12П определяются маркой стали, из которой он изготовлен. Для наиболее распространённой стали Ст3сп типичны:

• предел текучести — около 245 МПа;
• временное сопротивление (предел прочности) — около 370–490 МПа;
• относительное удлинение — порядка 20–26 %.

Для низколегированной стали 09Г2С предел текучести выше — около 325–345 МПа, что позволяет применять профиль в ответственных несущих конструкциях. Геометрические характеристики сечения — момент инерции, момент сопротивления, радиусы инерции — рассчитываются по сортаменту и используются в проектных расчётах на прочность и устойчивость.

¶Применение

Швеллер 12П — один из наиболее востребованных профилей среднего размера. Его применяют:

• в строительстве — для перекрытий, прогонов, балок, элементов каркасов зданий;
• в мостостроении — как элемент вспомогательных и несущих конструкций;
• в машиностроении — для рам, станин, платформ, оснований оборудования;
• при изготовлении металлоконструкций — в качестве направляющих, стоек, связей;
• в автомобилестроении и производстве прицепов — для рам и усиливающих элементов.

Благодаря относительно небольшой массе при значительной несущей способности профиль удобен для сборных и разборных конструкций, где важны и прочность, и экономия металла.

¶Сравнение с серией «У»

Швеллер 12У и швеллер 12П имеют одинаковую высоту — 120 мм, но различаются формой полок. У серии «У» полки наклонены внутрь, что технологически проще при прокатке и исторически было основным решением. Серия «П» появилась позже и получила распространение там, где требуется удобное сопряжение с плоскими элементами. По массе и основным геометрическим характеристикам профили близки, однако взаимозаменяемость не всегда полная: при замене одного на другой необходимо проверять узлы крепления и расчётные параметры сечения.

¶Хранение, маркировка и учёт

Швеллеры поставляются мерными или немерными длинами, чаще всего по 6 или 12 метров, а также в виде кратных отрезков. Маркировка включает номер профиля, серию и марку стали. При хранении прокат укладывают на подкладки, защищая от влаги и деформаций. Учёт ведётся как в погонных метрах, так и в тоннах, поскольку цена металлопроката обычно устанавливается за тонну.

¶Нормативные ссылки

Основные документы, определяющие швеллер 12П: ГОСТ 8240-97 (сортамент и технические требования), ГОСТ 380 (марки стали обыкновенного качества), ГОСТ 19281 (низколегированные стали повышенной прочности). При проектировании конструкций расчёты выполняются по действующим строительным нормам, учитывающим нагрузки, условия эксплуатации и требования к устойчивости.

Источники: ГОСТ 8240-97 «Швеллеры стальные горячекатаные. Сортамент»; ГОСТ 380 «Сталь углеродистая обыкновенного качества»; ГОСТ 19281 «Прокат из стали повышенной прочности»; справочники по сортаменту металлопроката.