Уголки стальные горячекатаные (например, уголок 40х40х4, уголок 100х100х7, уголок 100х100х8, уголок 125х125х8 и другие), изготавливают из стальной горячекатаной заготовки на прокатном стане. Уголки изготавливают двух видов:
- равнополочные по ГОСТ 8509-93
- неравнополочные по ГОСТ 8510-86
Обычно уголок металлический горячекатаный изготавливают мерной длины обычной точности Б. По требованию заказчика уголки горячекатаные могут быть изготовлены длиной 6, 9, 10, 11,7 и 12 метров. Так же по требованию заказчика уголки могут быть изготовлены повышенной точности А.
Уголки стальные горячекатаные применяют в строительстве, производстве металлоконструкций и различных изделиях из металла. Чаще всего используют уголки, изготовленные из стали 3 – обыкновенной углеродистой. Довольно часто при строительстве используют уголок металлический марки 09Г2С. Данная марка имеет повышенный класс прочности, позволяющий создать запас прочности без утяжеления конструкции. Как правило, повышение класса прочности становится необходимым при сооружении зданий большой площади.
Уголок
- стальной горячекатаный равнополочный (ГОСТ 8509-93);
- стальной горячекатаный неравнополочный (ГОСТ 8510-86);
- стальной гнутый равнополочный (ГОСТ 19771-93);
- стальной гнутый неравнополочный (ГОСТ 19772-93).
Прокат угловой производится из:
- углеродистой стали обыкновенного качества (ГОСТ 380-88) марок: СтО, СтЗкп, СтЗцс, СтЗпс, Ст4кп, Ст4пс, Ст4сп, Ст5пс, Стбпс, Стбсп;
- из стали повышенной прочности (низколегированной) (ГОСТ 19281-89) марок: 09Г2, 12ГС, 16ГС, 14Г2, 17ГС09Г2С, 14ХГС, 15ХСНД, 10ХНДП, 17Г1С, 10Г2С1, 10Г2БД, 10ХСНД, 15Г2СФД, 14Г2АФ, 16Г2АФ, 15Г2АФДпс, 18Г2Афпс
Уголок стальной горячекатаный равнополочный (ГОСТ 8509-93)
По точности прокатки уголки изготавливают:
- А - высокой точности;
- В - обычной точности.
Уголки изготавливают длиной от 4 до 12 м:
- мерной длины;
- кратной мерной длины;
- немерной длины;
- ограниченной длины в пределах немерной.
Допускается изготавливать уголки длиной свыше 12 м.
Масса уголка горячекатаного равнополочного (ГОСТ 8509-93)
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Изделие, широко используемое в промышленности, при строительстве зданий и сооружений, а также в других областях народного хозяйства. Благодаря особой конструкции этот имеет повышенную жесткость и может применяться для сборки каркасов с большим запасом прочности. Представляет собой уголок длинное стальное изделие, в сечении напоминающее букву «Г». Существует всего два его основных вида: равнополочный и неравнополочный. В первом случае ширина «полок» у изделий одинаковая, во втором — разная. Размеры металлического уголка, его вес и вид применяемого для изготовления материала регулирует ГОСТ.
Классификация
Равнополочные и неравнополочные уголки могут быть:
горячекатными (производятся по нормативам, предписанным ГОСТ 8510-86 и ГОСТ 8509-93);
гнутыми (ГОСТ 19771-93 и ГОСТ 19772-93).
Первая разновидность отличается повышенной прочностью. Такой уголок обычно используется при подвергающихся повышенным нагрузкам. Гнутые уголки являются наиболее популярными. Используются они повсеместно. Изготавливают их методом изгиба полос стали на специальном прессовальном оборудовании.
Также эти металлические изделия классифицируются на:
стандартные;
высокой точности.
Первая разновидность маркируется буквой «В», вторая - «А».
Длина металлического уголка
По этому параметру изделия классифицируются на мерные и немерные. Также существует уголок кратной длины и ограниченной. Мерные изделия могут иметь длину 6, 7, 9, 10, 11 или 12 м. Стоимость их зависит от веса (т. е. потребитель платит не за единицу изделия, а за общий вес покупки либо, в крайнем случае, за метраж). Немерный уголок может иметь любую длину. В данном случае этот показатель варьируется в пределах от 4 до 12 м. Чаще всего стройматериалы этого типа имеют не слишком большую длину, так как часто представляют собой просто обрезки мерных изделий.
Иногда при изготовлении разного рода каркасов, несущих конструкций и т. д. требуется, чтобы размеры металлического уголка были нестандартными. В этом случае потребитель имеет возможность заказать изделия длиной более 12 м.
Погрешности длины
Помимо всего прочего, ГОСТ регулирует и предельные отклонения уголка по этому параметру. Последние не должны быть более:
30 мм для уголка длиной 4 м;
40 мм для изделий до 6 м;
70 мм для уголка длиной от 6 до 12 м.
По требованию заказчика эти параметры могут быть изменены в сторону большей точности (40 мм для изделий 4-7 м плюс 5 мм на каждый метр длины свыше 7 м). ГОСТы регулируют не только размеры уголка металлического равнополочного и неравнополочного, их вес и предельные отклонения, но и степень их кривизны. Ведь качественные изделия обязательно должны быть ровными. Максимальное значение кривизны уголка по ГОСТу не должно превышать 0.4% от длины. По требованию заказчика предприятия, занимающиеся выпуском металлопроката, изготавливают изделия с кривизной не более 0.2% длины. Перекручивания уголка по направлению вокруг оси ГОСТ не допускает.
Ширина полок и вес
Какие же, собственно, может иметь уголок металлический размеры? ГОСТ регулирует прежде всего соотношение ширины полок этих изделий, их толщину и вес. Первый показатель варьируется в пределах от 20 до 200 мм. Толщина изделий может достигать 16 мм. Каким именно должно быть соотношение ширины полок и веса 1 погонного метра изделия, смотрите в таблице ниже.
Выше представлены соотношения значений для равнополочных изделий. Как видите, при одинаковой ширине полок толщина их может быть разной. Соответственно меняется и вес изделия. Размеры уголка металлического неравнополочного, вернее, ширина его «полок», также могут варьироваться в пределах 20-200 мм. Соотношение этого параметра и веса изделий в данном случае регулируется ГОСТом и указывается в специальных таблицах.
Марки стали
Прочность металлического уголка зависит не только от способа его изготовления, толщины и ширины полок. Оказывает влияние на этот параметр и то, какой именно материал был использован для изготовления изделия. Делают уголок из следующих видов стали:
углеродистой обычного качества;
низколегированной повышенной прочности.
В первом случае используются марки металла, эксплуатационные характеристики которых регулируются ГОСТ 380-88. Качество низколегированных сталей, используемых для производства уголка, определяет ГОСТ 19281-89.
Самые популярные размеры металлического уголка
Наиболее востребованной продукцией этого типа являются изделия гнутые из марки «В». Этот вариант стоит дешевле уголка из нержавеющей стали класса «А». При этом такие уголки меют достаточный запас прочности для того, чтобы из них можно было собирать долговечные и надежные конструкции.
Какие же наиболее востребованные размеры металлического уголка? 40 х 40 мм, 50 х 50, 70 х 70 и 100 х 100 мм — такая ширина полок является самой популярной. Первый вариант изделий, к примеру, может использоваться для изготовления навесов, беседок, лавочек, уличных столов и т. д. Для не слишком ответственных конструкций такой уголок имеет достаточный запас прочности.
Изделия 50 х 50 мм могут применяться при сборке заборов, ворот, решеток, небольших детских качелей и т. д. Используют этот материал и в машиностроении, а также при сборке ж/д вагонов. Размеры металлического уголка 50х50х5 мм или 50х50х6 мм позволяют собирать разного рода каркасы, испытывающие небольшие нагрузки. В других случаях может использоваться менее прочный вариант 50 х 50 х 3 или 50 х 50 х 4 мм. Такой уголок весит больше, а поэтому и стоит дешевле.
Оцинкованный стальной уголок
Очень часто типа используется для сборки металлоконструкций, в процессе эксплуатации подвергающихся негативному воздействию влаги. Поскольку обычная сталь подвержена коррозии, в этом случае чаще используется особый вид металлического уголка — оцинкованный. Стоит этот вариант довольно-таки дорого, но даже в самых сложных условиях может прослужить десятилетия. Размеры металлического уголка этой разновидности (ширина и толщина полок) бывают такими же, как и у обычного.
Изготавливаются изделия этой разновидности чаще всего из углеродистой стали. Цинкование при этом может производиться несколькими способами. При простом погружении уголка в расплав получаются изделия с толщиной защитного слоя в 150 мкм. Иногда оцинковку проводят и во вращающемся герметичном контейнере при высоких температурах. В этом случае цинк проникает в верхний слой стали и, хотя толщина его слоя также равна 150 мкм, держится гораздо лучше. Также покрываться этим металлом сталь может методом напыления. При этом имеется возможность наносить гораздо более толстый слой цинка — до нескольких миллиметров.
К числу наиболее востребованных видов металлопроката относят уголки стальные горячекатаные равнополочные, производство которых регламентирует ГОСТ 8509-93. Его применяют при сооружении металлических каркасов и мостов, павильонов, бетонных монолитов, козырьков, ограждающих конструкций и пр. Упомянутый стандарт описывает тип и физико-технические параметры только горячекатаных изделий. Сортамент и характеристики уголков стальных гнутых равнополочных регламентированы ГОСТом 19771-93.
Равнополочные уголки гнутые и горячекатаные - профиль из стали различных марок Г-образной формы, у которого обе стороны угла имеют равные размеры. Этот вид металлопроката считается более прочным, чем неравнополочные изделия. За счет одинаковой ширины полок профиль обладает равными эксплуатационными характеристиками по всей длине. В свою очередь горячекатаные уголки с одинаковой шириной полок прочнее гнутых изделий. Характеристика обеспечивается технологией производства металлопроката.
Гнутый профиль создают из листового материала путем гибки на профилегибочных станках. А горячекатаные на прокатных станах после нагрева заготовки до состояния пластичности. Раскаленный лист металла прогоняют между валами. Сдавливая его, они придают заготовке требуемую по ГОСТ 8509-93 геометрическую форму и параметры. Технологии производства обуславливают более высокую геометрическую точность гнутых уголков с равной шириной полки и их широкий сортамент.
При производстве гнутых и горячекатаных профилей применяют:
- низколегированные марки стали (например, 09Г2С, 17Г1С, 15ХСНД или10ХСНД);
- легированные;
- высоколегированные;
- особые виды стали с повышенными характеристиками устойчивости к коррозии, жаропрочные.
Параметры стального профиля определяют его вес. Масса горячекатаных равнополочных уголков больше - от 0.89 до 128.59 кг/м. Материалы для изготовления гнутых равнополочных уголков также описаны в стандарте ГОСТ 380-94. Он допускает применение углеродистых сталей с определенными физико-техническими характеристиками. Масса гнутых изделий меньше.
Характеристики, описываемые ГОСТ 8509-93
Сортамент горячекатаных уголков определяется следующими величинами:
- толщиной и ширинок полок;
- моментом и радиусом инерции;
- площадью поперечного сечения профиля;
- радиусами внутреннего закругления и закругления полок;
- центробежным моментом инерции;
- величиной от наружного края полки до центра тяжести изделия.
Номера изделий, их соответствие физико-техническим параметрам и полный сортамент указаны в таблице ниже.
Все величины и площади поперечного сечения горячекатаных стальных уголков рассчитаны по фактическим размерам при условии плотности металла не менее 7.85 г/см 3 .
Допустимые отклонения при производстве по ГОСТ 8509-93
Стальные профили с одинаковой шириной полки выпускаются двух классов - «А» повышенная точность и «Б» обычная точность. Отклонения в размерах уголков с учетом их типа и класса указаны в таблице ниже.
При этом приведенные в таблице №1 значения для радиуса закругления профиля - неконтролируемые величины, используемые для калибровки изделий. ГОСТ допускает изготовление стальных уголков с равной шириной полок со сдвигом отклонений, если того требует потребитель. Смещение проводят по толщине полок, замещая их отклонениями по массе. Допустимые параметры для смещения приведены в таблице ниже.
Согласно ГОСТ 8509-93 отклонение полок при вершине внешнего угла не должно составлять более 35′. Допустимые значения приведены в таблице ниже.
Гостовские параметры длины
Производят стальные равнополочные уголки длиной от 3 до 12 м. Можно изготавливать профили и свыше 12 м. В продольном направлении изделия отпускаются:
- мерной и кратной мерной длины;
- немерной длины;
- длины, ограниченной в пределах немерной.
При производстве учитывают допустимые смещения по длинам. Четырехметровый стальной горячекатаный профиль - отклонение +30 мм, изделия 4-6 м - отклонение +50 мм, уголок свыше 6 м - смещение по длине +70 мм. Для более габаритной продукции разрешено смещение не более чем на 5 мм на каждый следующий метр. При этом кривизна профиля колеблется строго в рамках от 0.2 до 0.4%.
Гостовские параметры внешних углов и их размеры
- профили толщиной до 10 мм - 0.3 толщины полки;
- изделия толщиной 10-16 мм - 3.0 мм;
- уголки толщиной более 16 мм - 5.0 мм.
Уголок равнополочный
Уголок равнополочный
Уголки стальные горячекатаные равнополочные - один из самых востребованных, базовых видов сортового фасонного металлопроката. Уголки обеспечивают проектную прочность инженерно-технических конструкций любого типа и назначения, причем гарантия надежности и долговечности достигается с минимальными затратами и без утяжеления веса возводимых сооружений. Производятся уголки стальные равнополочные горячекатаные согласно ГOCT 8509-93.
Описание, характеристика, класс точности, сортамент (ГOCT 8509-93)
Равнополочные уголки представляют собой стальные балки L-образной формы сечения с равной шириной (b) и толщиной (t) полок, угол между которыми равен 90°. ГOCTом 8509-93 устанавливается минимальный размер выпускаемых уголков: b=20 мм, t=3-4 мм и максимальный: b=250 мм, t=16-35 мм. По степени точности прокатки уголки горячекатаные равнополочные изготавливаются двух классов:
- A - высокого класса точности;
- B - обычного класса точности.
Номер стального равнополочного горячекатаного уголка соответствует ширине полки b, выраженной в сантиметрах. Например, уголку № 6,3 соответствует ширина полок b = 63 мм, у уголка № 8 ширина полок b=80 мм.
Примеры условных обозначений:
Вес равнополочного уголка
Для уголка одного номера возможен различный вес погонного метра в зависимости от толщины полок (t). Так, например, уголок № 5 согласно ГOCT 8509-93 может выпускаться с толщиной полки t=3, 4, 5 и 6 мм, уголок № 7 - с толщиной полок t=4,5, 5, 6, 7 и 8 мм и т.д. Соответственно, будут различными площадь сечения и вес 1 метра.
ГOCT 8509-93, равнополочные
горячекатаные уголки
(вес погонного метра)
| Номер уголка | Размеры | Вес 1 м/пог |
Количество метров уголка на 1 тонну |
| № 2 | 20х20х3 | 0,8817 | 1134 |
| № 2,5 | 25х25х3 | 1,117 | 895,1 |
| 25х25х4 | 1,455 | 687,4 | |
| № 3 | 30х30х3 | 1,363 | 733,5 |
| № 3,5 | 35х35х4 | 2,093 | 477,7 |
| № 4 | 40х40х3 | 1,844 | 542,4 |
| № 4,5 | 45х45х5 | 3,378 | 296,1 |
| № 5 | 50х50х5 | 3,770 | 265,3 |
| № 6 | 60х60х6 | 5,423 | 184,4 |
| № 7 | 70х70х7 | 7,377 | 135,6 |
| № 10 | 100х100х10 | 15,04 | 66,51 |
Масса равнополочного уголка рассчитывается по формуле:
М уголка = L×ρ у
- L - длина в метрах;
- ρ у - теоретически вычисленный вес 1 м, исходя из геометрических размеров по ГOCT 8509-93.
Вид поставки
Согласно ГOCT 8509-93 уголки стальные горячекатаные равнополочные производятся мерной, кратной мерной или немерной длины от 4 до 12 м. По согласованию между потребителем и изготовителем также допускается производство уголков длиной не менее 3 м и свыше 12 м, или ограниченных размеров в пределах немерной длины.
Область применения
Уголки стальные горячекатаные по ГOCT 8509-93 используются для:
- таврового крепления плоских поверхностей инженерно-строительных конструкций;
- укрепления несущих элементов сооружений различного назначения;
- возведения инженерно-технических стержневых комплексов (ферм), как, например, при строительстве башенных кранов, эстакад, большепролетных мостов и т.д.;
- армирования железобетона, монтажа каркаса монолитных зданий и сооружений;
- устройства составных двутавровых профилей.
Параметры одного из самых востребованных видов металлопроката – уголка стального равнополочного – определяет ГОСТ 8509-93. Использование ГОСТа при производстве такой продукции не только унифицирует ее виды, но и улучшает взаимодействие производителей и потребителей. Размеры и вес равнополочных стальных уголков, которые изготовлены в полном соответствии с нормативным документом, позволяют использовать данные характеристики для точного расчета расхода материала, что очень важно при осуществлении строительных и ремонтных работ.
Разновидности стальных уголков равнополочного типа
Уголок равнополочный в зависимости от способа изготовления и используемого для его производства сырья подразделяется на несколько категорий. Все геометрические параметры, а также допустимые отклонения по ним регламентируются двумя нормативными документами:
- ГОСТом 8509-93 (производство горячекатаных уголков равнополочного типа);
- ГОСТом 19771-93 (изготовление равнополочных стальных уголков, полученных методом гибки).
Ознакомиться с требованиями ГОСТ и сортаментом стальных горячекатаных и гнутых равнополочных уголков можно, скачав соответствующие документы в формате pdf по ссылкам ниже.
Отличие равнополочных и неравнополочных изделий состоит в том, что у первых полки имеют одинаковые размеры (ширину), а у вторых – разные. Горячекатаные угловые профили изготавливают по следующей технологии: раскаленную заготовку прокатывают между валами специального , где она, подвергаясь давлению, формируется в изделие с требуемой геометрической формой и размерами.
Для того чтобы изготовить уголок металлический гнутого типа, листовой прокат соответствующего размера сгибают на оборудовании профилегибочного типа или на трубных станах. Горячекатаные профили благодаря особенностям их производства отличаются более высокой прочностью, но и у гнутых уголков есть свои преимущества: высокая точность размеров, легкий вес, широкий сортамент.
В сортаменте равнополочных уголков присутствуют изделия из:
- стали повышенной прочности;
- легированной, высоколегированной стали;
- сплавов, отличающихся повышенной жаропрочностью, жаростойкостью и устойчивостью к коррозии.
Наиболее распространенным материалом для производства гнутого уголка является также углеродистая сталь, характеристики которой должны соответствовать ГОСТу 380-94.
Основные характеристики
По таблице сортамента стальных уголков равнополочного типа можно узнать различные их параметры: массу одного погонного метра; площадь поперечного сечения профиля и другие размеры. Для вычисления массы горячекатаного или гнутого профиля плотность материала, из которого он изготовлен, принимается за 7850 кг/м 3 .
Радиусы закругления профиля равнополочных стальных уголков, приведенные в таблице с сортаментом, не являются контролируемыми параметрами, но они необходимы для калибровки изделий. В таблице сортамента приняты следующие обозначения размеров и других параметров, которыми характеризуется уголок стальной:
- t – толщина стенок полок;
- X0, Y0 – расстояния от наружных граней полок уголка до центра его тяжести;
- R – радиус закругления;
- b – ширина полки;
- r – радиус закругления граней полок;
- I – момент инерции;
- i – радиус инерции;
- F – площадь сечения профиля;
- Ixy – момент инерции, который развивают центробежные силы.
Обозначения основных геометрических параметров горячекатаного уголка. Ниже таблица сортамента данного вида металлопроката
Равнополочные стальные уголки могут быть обычной точности (маркируются литерой «В») и повышенной (в маркировке присутствует буква «А»). ГОСТом допускаются следующие отклонения ширины полок:
- для продукции № 2–4,5 – ±1 мм;
- № 5–9 – ±1,5 мм;
- № 10–15 – ±2 мм;
- № 16–20 – ±3 мм;
- № 22–25 – ±4 мм.
Толщина полки равнополочного стального уголка в соответствии с ГОСТом может иметь следующие отклонения, измеряемые в миллиметрах (см. таблицу).
Заказчик партии равнополочных стальных уголков может договориться с изготовителем продукции о том, что вместо допустимых отклонений по толщине стенки будет использоваться допуск на отклонения по массе изделия, который может составлять для профилей:
- № 2–7,5: от –5 до +3% (классы «А» и «В»);
- с № свыше 7,5: ±2,5% (класс «А»), от – 5 до +3% (класс «В»).
Согласно положениям ГОСТа, стальные уголки, относящиеся к категории равнополочных, могут отпускаться заказчику длиной 3–12 м. По предварительной договоренности заказчика с производителем данная продукция может отпускаться и с длиной, превышающей 12 метров. Так, ГОСТ оговаривает возможность отпуска равнополочных стальных уголков следующих размеров в продольном направлении:
- мерной длины;
- мерной величины с включением в партию изделий немерной длины (количество таких уголков не должно превышать 5% от общего объема);
- длины, которая кратна мерной;
- длины, кратной мерной, при содержании в партии уголков немерной длины (их количество не должно превышать 5% от общего объема);
- немерной длины;
- длины, находящейся в немерном интервале.
Познавательный ролик советских времен, подробно освещающий нюансы производства сортового металлопроката.
Для длины мерных стальных уголков и изделий, длина которых кратна мерной, ГОСТ устанавливает следующие допустимые отклонения:
- не больше 4 метров – 30 мм;
- от 4 до 6 метров – 50 мм;
- свыше 6 метров – 70 мм;
- от 4 до 7 метров (по требованию заказчика) – 40 мм;
- свыше 7 метров (по предварительному согласованию с заказчиком) – 5 мм на каждый дополнительный метр изделия.
Параметры по ГОСТ 19771-93
В соответствии с ГОСТом 19771-93, стальные угловые профили изготавливают трех категорий точности:
- «В» – обычной;
- «Б» – повышенной;
- «А» – высокой.
В таблице, в которой представлен весь сортамент гнутых равнополочных уголков, указываются основные параметры таких изделий: масса 1 погонного метра, площадь сечения и др. В таблицах по сортаменту приводятся данные для стальных уголков двух категорий:
- изготовленных из обычной углеродистой стали, полуспокойной и кипящей, а также сплавов, у которых сопротивление на разрыв соответствует показателям до 460 Н/мм 2 ;
- произведенных из обычной спокойной и полуспокойной углеродистой стали и сплавов, сопротивление на разрыв у которых превышает 460 Н/мм 2 .
В таблицах, в которых приведены параметры равнополочных стальных уголков данных категорий, приняты следующие обозначения:
- S – толщина полки;
- Y0, X0 – расстояния между наружными гранями уголка и его центром тяжести;
- R – радиус закругления профиля;
- b – ширина полки;
- I – момент инерции;
- i – радиус инерции профиля;
- F – площадь сечения профиля;
- n=b-S-R/S – отношение расчетной величины свеса полки к ее толщине.
Обозначения основных геометрических параметров гнутого уголка. Ниже таблица сортамента данного вида проката
Таблица 2: Параметры уголков из кипящей и полуспокойной стали
Таблица 3: Параметры и справочные величины для уголков из спокойной стали
Приведенные в таблицах значения площади сечения профиля стального равнополочного уголка, а также вес одного метра изделия рассчитаны с учетом номинальных табличных размеров (при расчетах не учтены допустимые отклонения, которые при производстве металлопродукции неизбежны). Масса одного погонного метра рассчитана с учетом того, что плотность металла, из которого выполнен уголок, равна 7850 кг/м 3 .
