Для чего нужен расчет металлического уголка : описание и особености, фото

Справочник металлопроката

Неравнополочный уголок – тип профиля из металла, получаемый методом горячей прокатки, используемый как и в возведении зданий, так и в станкостроении. Данный профиль производится горячекатаным способом из непрерывно литой болванки, по своей форме, соответствующей прямоугольнику.

Равнополочный уголок – ведущий тип профильного проката, используемый везде и всюду. Это достаточно дешевый профиль, имеющий высокую прочность в продольном сечении и отличающийся универсальностью использования. Еще одно отличие, как говорилось выше, это одинаковая длина полок.

Данные изделия прекрасно свариваются и монтируется всеми возможными способами.

Способы использования уголка из металла.

Вместе со швеллером, равнополочным уголком и другими видами проката, не равнополочный уголок используется как основная часть для производства рамных и ферменных систем. Уголок имеет огромную прочность в поперечном сечении и небольшой вес, что совместно с его дешевизной делает его очень известным, используемым повсюду.

Равнополочный уголок применяется везде в хозяйстве и в возведении сооружений ― от строительства больших производственных объектов и зданий, связанных со спортом до дачного строительства. Главной областью использования равнополочного уголка является производство ферменных конструкций.

Еще один пример частого применения уголка – в машиностроении и переработке металла.

Структура производства уголка из металла

Неравнополочный уголок выпускается на сортовых станках способом горячего катания. Физические отличия и характеристики, произведенного уголка, существуют в ГОСТ 8510-86. Равнополочный уголок выпускается способом горячего катания из болванок, по своей форме идентичные с квадратом или прямоугольником в соответствии с ГОСТ 8509-93.

По точности прокатки уголки изготавливают:

А – высокой точности

В – обычной точности

По длине уголки изготавливаются:

– Кратной мерной длины

– Ограниченной длины в пределах немерной

Максимально допустимая длина готового профиля ограничена 12 м, однако в отдельных случаях неравнополочный уголок может иметь большую длину.

Основные параметры неравнополочного уголка описываются следующей таблицей:

Действующие стандарты

Номер

Название

ДСТУ 2251-93 ГОСТ 8509-93)

Уголки стальные горячекатаные равнополочные. Сортамент

Уголки равнополочные. Размеры

ДСТУ ISO 657.2-2001>

Профили стальные горячекатаные. Часть 2. Уголки неравнополочные. Размеры>

Уголки стальные горячекатаные неравнополочные. Сортамент

ДСТУ 2254-93 (ГОСТ 19771-93)

Уголки стальные гнутые равнополочные. Сортамент

ДСТУ 2255-93 (ГОСТ 19772-93)

Уголки стальные гнутые неравнополочные. Сортамент

Уголок горячекатаный равнополочный по ДСТУ 2251-93 (ГОСТ 8509-93)

Рис.1. Уголок равнополочный по ДСТУ 2251-93 (ГОСТ 8509-93)

A – ширина полки;

t – толщина полки;

r внутр. – радиус внутреннего закругления;

r внешн. – радиус внешнего закругления полок.

Размеры

Масса 1 м уголка,

Кол-во метров в тонне

Размеры

Масса 1 м уголка,

Кол-во метров в тонне

AхAхt,

мм

мм

кг

AхAхt,

мм

мм

кг

мм

мм

Примечание:
Масса 1 м уголка вычислена по номинальным размерам при плотности материала 7850 кг/м3 и является справочной величиной.

* – размеры, исключенные из последней редакции стандарта.

** – нестандартный размер.

Уголок равнополочный по ISO 657.1-1989 Е

Рис.2. Уголок равнополочный по ISO 657.1-1989 Е

A – ширина полки;

t – толщина полки;

r внутр. – радиус внутреннего закругления;

r внешн. – радиус внешнего закругления полок.

Масса 1м уголка,

Примечание:
Масса 1 м уголка вычислена по номинальным размерам при плотности материала 7850 кг/м3 и является справочной величиной.

Уголок гнутый равнополочный. ДСТУ 2254-93 (ГОСТ 19771-93)

Рис.3. Уголок гнутый равнополочный по ГОСТ19771-93

b – ширина полки;

S – толщина полки;

R – радиус кривизны.

b,

S,

R, не более,

Масса

Количество метров в

Количество метров в

Металлический уголок: описание, виды, особенности, использование

Уголок, если брать информацию из справочника номенклатуры, принадлежит к виду такого металлопроката, который выглядит как две перпендикулярные друг к другу ленты, имеющие пересечение под углом в 90 градусов в виде трапеции или прямоугольника. Физические свойства и виды производства уголка отражены в ГОСТ8509-93 и ГОСТ8510-86. Один из этих ГОСТов соответствует равнополочному, другой – неравнополочному уголку.

Виды уголков и их изготовление

В качестве основания для деления уголков на виды вступают:

· соотношение размеров полок;

· способ изготовления уголка

По соотношению размеров полок различают:

· равнополочный уголок (ширина полок одинакова);

Со стороны физических свойств, жесткость и возможность сопротивления внешнему давлению у неравнополочного уголка неравнозначна — более широкая полка способна вынести гораздо большие нагрузки в продольном сечении и меньшие в поперечном, чем более малая полка. Справочное наименование равнополочных уголков легче, чем неравнополочных: так, равнополочный продукт с шириной полки в 50 мм именуется как «уголок 50».

По виду производства выделяют типы уголков, перечисленные ниже:

· производимые благодаря способу горячей выкатки (здесь в качестве заготовки берется любой схожий по габаритам сортовой прокат);

· производимые благодаря способу горячей перекатки (в качестве заготовки —определенный сортовой прокат квадратной или прямоугольной формы).

Обычно для производства данного профиля берут низколегированную или конструкционную сталь.

Редко ранжирование уголков облегчают, так как: неравнополочные изготавливаются в основном способом горячей выкатки; равнополочные — способом горячей перекатки.

Гнутый уголок можно рассмотреть как отдельный тип. Несмотря, что в справочнике он обладает точно таким же наименованием, как прокатный — как-то: уголок металлический 40×40 — его прочностные свойства и размер допусков разительно меньше прокатного.

Этот тип уголка производится на определенных станках, в которых выполняется последовательный сгиб полосы из разнообразных типов стали.

Классификация по точности изготовления и длине

Что бы заказать уголок, необходимо знать его размеры и точность обработки. Например, информация: металлический уголок 50×50 – достаточно мала, для изготовления. Необходимо следующее:

· уголок вида А (с максимальной точностью изготовления);

· вида В (точность изготовления – средняя).

Фасонный или сортовой прокат уголок, как и любые другие, бывает:

· мерной длины и кратной мерной;

Это ранжирование расширяется следующими строчками:

· мерной длины с малым числом немерной (для партии любого объёма число продуктов немерной длины не может превосходить 5%);

· немерной предельно-допустимой длины.

Ранжирование, исходя из длины уголка, используется только для продуктов, чья длина не превосходит 12 и превышает 4 метров.

Возможности использования данного продукта зависят от его параметров жесткости, которые напрямую прямо-пропорциональны:

· размерам полок, т.е. ширине и длине (исходя из ГОСТа, уголок 100 содержит четко регламентированный интервал толщин полок, тоже— для уголка 70ит.д.);

· виду (гнутый уголок 75 имеет меньшие параметры жесткости и среднее время использования, чем уголок 50);

· типа стали, применяемый для производства продукта.

Частота использования уголка в капитальном строительстве зависит от ширины его полок. Например, он может применяться как замена или дополнение к пруткам — для усиления бетонных конструкций.

Пик изготовления уголков начался тогда, когда каркасное строительство достаточно широко распространилось в нашей стране. Если представить конструкцию каркаса для здания, то это будет система уголков различной длины и ширины, скрепленных между собой. Исходя из того, какие технические характеристики необходимы для возведения каркаса, используется низколегированный или уголок, из конструкционной стали, с той шириной полки, которая необходима.

В строительстве очень часто используют уголок из антикоррозийной стали или, более выносливый к данному процессу, оцинкованный. Уголок из антикоррозийной стали используют в качестве самой основы конструкции, несущей его части, а оцинкованный, как товар, имеющий более высокую цену и на вид кажущийся более эффектно, применяется в тех местах, где непосредственно будет контакт с влагой. Например: оконные и дверные ниши в металлическом каркасном здании.

Помимо строительства, существует еще множество отраслей, где применяется данное изделие. Еще одно его свойство – не способность вступать в химическое взаимодействие с органикой, позволяет ему быть привлекательным для пищевой промышленности и медицины.

Однако, универсальность уголка еще не говорит о том, что все его типы, по которым он классифицируется одинаково востребованы. Изделие с шириной полки 50, значительно доступнее на рынке металлопрокате, нежели угол 100.

Уголок из стали – самый популярный образец металлопроката нашей промышленности на сегодняшний день. Строительное и промышленное направление экономики являются основными в применении уголка из металла. Благодаря употреблению уголка из стали, строительные фирмы могут конструировать металлические системы с различными параметрами прочности и жесткости. При реконструкциях и ремонтах, как жилых, так и промышленных объектов, стальной уголок тоже используют, а также его применяют в различных масштабах, начиная от домиков для рабочих, кончая многоэтажными зданиями. Используется данный продукт как арматура, несущая достаточно большую прочность, для возведения зданий из монолита. Трудно не увидеть с каким количеством задач справляется металлический уголок при использовании в ведущих промышленных отраслях. Благодаря ему, мы можем видеть сегодня различную строительную технику, возведение тоннелей и мостов.

С большим трудом мы можем найти сооружение, объект строительства, где не применяется данный продукт, по своей форме напоминающий букву Г. Они бывают горячекатаными равнополочными (ГОСТ 8509-93), горячекатаными (г/к) неравнополочными (ГОСТ 8510-86), и холодногнутыми равнополочными (ГОСТ 19771-93), и холодногнутыми неравнополочными (ГОСТ 19772-93). Используется уголок из металла обычно в конструкциях из металла, как основных — несущих, так и для их связки, упрочнения, также используется в качестве материалов декора. Выпускается уголок из стали с обычным качествам (ГОСТ 380-88) следующих марок: ст 0, ст 3кп, ст 3сп, ст5пс, уголок высокой жесткости: (ГОСТ 19281-89) сталь 09Г2С.
Самый ходовой тип уголка из высокоуглеродистой стали обыкновенного качества, обычно равнополочный металлический уголок, благодаря применению в возведении промышленных объектов, каркасных конструкций, в приусадебном хозяйстве. Габариты уголка определяются двумя размерами: толщиной и шириной полки в мм. Габариты ширины полки составляют от 20 до 200 мм. И именно благодаря свой уникальной форме из данного строительного проката возможно произвести огромное множество различных конструкций, сооружений и изделий.

Металлический уголок: технические характеристики, разновидности и методы изготовления + особенности подбора уголков

Технологии в современном мире очень стремительно развиваются. Невозможно уследить за всеми новинками и открытиями. Этот прогресс не обошёл стороной и строительную промышленность.

Появляются всё новые и новые материалы, обрабатывающие смеси и прочие вспомогательные инструменты, которые сделают любой ремонт удобнее. К таким приспособлениям несомненно можно отнести металлические уголки.

Крайне практичный инструмент, который, несмотря на свою простую конструкцию, имеет довольно широкий функционал и обширную сферу применения.

Содержание

Особенности производства

Прежде чем приступать к описанию физических характеристик материала и введению в классификацию, стоит описать несколько особенностей производства данных материалов.

• Суть технологии заключается в том, что металлические заготовки подвергаются горячему катанию на специальных обрабатывающих приборах.
• В качестве вспомогательного инструмента используются специальные болванки разной формы. Чаще всего, это квадрат или прямоугольник.
• Категорически запрещается использовать те заготовки и болванки, которые по своей форме и составу не сертифицированы и не соответствуют ГОСТу.

Существует несколько точностей прокатки: высокая и обычная. Всё зависит от того станка и от температурных условий, которые вы выберете.

Само горячее катание представляет собой прогон всех металлических заготовок по специальной ленте при нужных температурных условиях с использованием вспомогательных инструментов.

Технология не особо новая, но раньше её применяли для изготовления больших металлических листов для широкого строительства. Но сейчас горячее катание уже используется для изготовления более компактных инструментов, среди которых металлический уголок.

Вес металлического уголка

На прилавки строительных магазинов металлические уголки, чаще всего, поступают без указания веса заготовок. Не бойтесь, если данный параметр для вас важен, то рассчитать вес одного экземпляра металлического уголка можно без каких либо проблем, если владеть определённой информацией.

Для начала, следует ввести некоторые обозначения и их определения.

• M — масса одного метра материала
• А — ширина полки
• В — ширина второй полки
• t — толщина полки
• Плотность стали. Она может меняться в зависимости от концентрации чистого металла и примесей. Для ваших расчётов подойдёт усредненное значение в 7850 килограмм на кубический метр.

Рассчитать вес экземпляра можно по формуле M = (A+B)*t*

Из этой числовой комбинации можно высчитывать не только массу или вес металлического уголка, можно путём несложных математических преобразований выразить одну величину через другую и провести спокойный расчёт.

Классификация металлических уголков

Когда вы ознакомлены с технологией изготовления этих инструментов и осведомлены о некоторых особенностях их физических свойств, самое время немного разобраться в классификации.

Благо, она довольно богата и за время производства этого материала появилось очень много его разновидностей. Очень важно подробно ознакомиться со всеми видами металлических уголков.

По длине

Первая из групп классификации будет ранжирование по длине. Изготавливают ровно три варианта металлических уголков разной длины.

• Мерная длина. Как уже можно догадаться, мерная длина — это характеристика, которая свойственна материалам, продающимся большими партиями. Производятся длинные заготовки, которые потом разделяются на несколько маленьких частей и продаётся. Скрепление производится специальными прутьями определённой длины и толщины. В целом, это довольно удобно, так как помогает быстрее отобрать и отсортировать экземпляры металлических уголков.
• Немерная длина. Это обратный предыдущего тип металлических уголков. Экземпляры такого типа, чаще всего, производят по отдельности, сразу обрабатывая в специальных машинах на производстве уже укороченные заготовки. Это имеет смысл, не нужно тратить время и дополнительные ресурсы на постобработку и разделение длинной заготовки на несколько маленьких экземпляров.
• Ограниченная длина. Это особый вид металлических уголков. Такая технология, чаще всего, применяется в случае изготовления каких-либо особых экземпляров нестандартных или ограниченных размеров. Технология не массовая, нацелена на ограниченный тираж экземпляров. Не подходит для производства уголков стандартных размеров.

Размеры полок

Размер полок является ещё одним важным параметром в классификации уголков из металла. Разделяют всего два вида по этой характеристике: равнополочные и неравнополочные экземпляры.

Сами полки представляют собой плоские выступы, образующие между собой прямой угол. Зная это, нетрудно догадаться о том, что отличает две этих разновидности.

• Равнополочные металлические уголки более удобны, так как являются абсолютно симметричными и работать с ними легче.
• Но они менее вариативные, чем их аналоги с разным размером полок.
• В целом, если есть возможность, то крайне рекомендуется приобрести оба вида металлических уголков.
• Это добавить универсальности, вы можете легко поменять прибор, если какой-то не подходит.

Стоимость неравнополочных и равнополочных металлических уголков не очень отличается, поэтому можно приобрести сразу два вида в любом магазине строительных материалов.

Достоинства и недостатки

У каждого строительного материала или инструмента есть свои плюсы и минусы. Металлический уголок не является исключением.

Пример расчета уголка, швеллера и двутавра на прогиб и изгиб. Расчет нагрузки на уголок

Стальной уголок – наиболее востребованный вид фасонного проката. По способу производства он разделяется на горячекатаный и гнутый. Исходные материалы: углеродистые стали обыкновенного качества Ст3 пс/сп (для рядового применения), качественные, низколегированные 09Г2С, 17Г1С, 10ХСНД, 15 ХСНД (для изделий, используемых при повышенных нагрузках, в сложных температурных условиях, при контакте с агрессивными средами).

Пример расчета уголка, швеллера и двутавра на прогиб и изгиб

На данной странице представлен пример расчета швеллера. Что касается расчетов уголка и двутавра, то они производится аналогичным образом. Другими словами, данный пример является полезным для следующих калькуляторов:

В примере будут описаны несколько действий, которые должны выполняться последовательно.

Район строительства — Нижний Новгород.

Расчетная схема — Тип 1.

Необходимо подобрать швеллер, который будет воспринимать нагрузку от снега.

Действие 1. Внесение исходных данных.

Расчетная нагрузка = 240 кг/м2 — так как город Н.Новгород находится в IV снеговом районе (в соответствии с табл. 10.1 и картой 1 СП 20.13330.2011 «Нагрузки и воздействия» [1]).

Fmax = 1/200 — так как пролет балки равен 5 м (пункт 2 табл. E1 [1]).

Расположение — по оси Х (швеллер воспринимает нагрузку вертикально).

Расчетное сопротивление Ry=210 МПа — берется как наихудший вариант для стали.

Действие 2. Выбор предполагающих номеров профилей.

Предположим, что мы рассматриваем два вида профилей: с параллельными гранями и с уклоном полок. Поэтому для первоначального расчета выбираются швеллеры размером 8П И 8У.

После произведенного расчета видно, что в графе «Запас» в том и другом случае стоят отрицательные значения. Это означает, что выбранные швеллеры не способны воспринимать приложенную на них нагрузку. Следовательно, необходимо выбирать профили большего размера.

Действие 3. Корректирующий расчет.

При увеличении профилей до 10П и 10У ситуация аналогичная. Но после того, как профили были увеличены до 12П и 12У в графах «Запас» появились положительные значения. Следовательно, в качестве балки перекрытия можно принять тот или иной профиль (имеется в виду 12П или 12У).

Расчет отгибов при действии поперечных сил.

Расчет наклонных сечений при комбинированном поперечном армировании (отгибы и хомуты). При армировании балок каркасами отогнутые стержни (отгибы) применяют сравнительно редко. Условие прочности элемента при комбинированном поперечном армировании было дано выше (формула 4.37):

Таким образом, отгибы воспринимают избыток поперечной силы Q. Расчет по поперечной силе следует производить для наклонных сечений, проходящих через следующие точки: 1 — грань опоры, 2 — начало расположенных в растянутой зоне отгибов; 3 точка изменения шага хомутов (рис. 4.8). В соответствии с этим величина Q в формуле (4.49) равна, для первой от опоры плоскости отгибов — поперечной силе Q у грани опоры; для второй от опоры плоскости отгибов — значению поперечной силы Q у нижней точки первой плоскости отгибов и т.д.

Конструктивные требования при армировании изгибаемых элементов отгибами и хомутами заключаются в следующем. Отгибы стержней осуществляют по дуге радиуса не менее 10 d, а на концах отогнутых стержней следует устраивать прямые участки, принимаемые не менее 20 d в растянутой и 10 d в сжатой зоне. Начало отгиба в растянутой зоне должно отстоять от нормального сечения, в котором отгибаемый стержень используется по расчету, не менее чем на 0,5 h0, а конец отгиба должен быть расположен не ближе того нормального сечения, в котором отгиб не требуется по расчету. Все приведенные выше формулы справедливы для расчета как прямоугольных, так и тавровых сечений.

Перед тем, как приступать к расчету, необходимо выбрать тип поперечного армирования (отгибы, наклонные пучки, преднапряженные хомуты, хомуты без преднапряжения), назначить диаметры арматуры, состав наклонных пучков и размещение поперечной арматуры. В простейших случаях необходимая интенсивность поперечного армирования может быть получена по расчету (см. формулы 17.10 и 17.11). В сложных случаях приходится задаваться поперечным армированием на основании предшествующего опыта, уточняя его по результатам расчета.

После конструирования поперечной арматуры делают расчет на прочность по наклонным сечениям

При нагрузках, близких к предельным, в элементах появляются наклонные трещины в бетоне, вызываемые главными растягивающими напряжениями. При повышении нагрузок может произойти разрушение элемента по сечениям, совпадающим с этими трещинами. Достаточная гарантия против разрушения обеспечивается расчетом элемента на прочность по наклонным сечениям.

В расчетной модели рассматриваемого вида разрушения элемента предполагается, что вся растянутая зона бетона пересечена наклонной трещиной. Вся арматура, пересекающая трещину, работает при напряжениях, равных расчетным сопротивлениям, что соответствует предположению, что в ней появилась текучесть. Учитывают силу сопротивления сжатой зоны бетона срезу Qб.

Отбросив отсеченную часть балки, можно составить уравнения статики. При этом сумма проекций внешних сил на ось, нормальную к оси балки, численно равна поперечной силе в поперечном сечении, совпадающем со сжатой зоной, а момент внешних сил относительно центра сжатой зоны численно равен изгибающему моменту в том же поперечном сечении. При расчете определяют независимо друг от друга предельные величины поперечной силы и изгибающего момента. Усилия в наклонных и вертикальных элементах арматуры входят в оба уравнения; условно расчет ведут раздельно для поперечной силы и изгибающего момента, но к расчетным сопротивлениям наклонной и поперечной арматуры вводят понижающие коэффициенты условий работы.

Все вышеперечисленные условности и допущения обоснованы обширными экспериментальными исследованиями.

Предельную поперечную силу определяют (рис. 17.12) по формуле

где Ra, Rн, Rax, Rн.х – расчетные сопротивления металла соответственно для наклонных стержней ненапрягаемой арматуры, элементов напрягаемой арматуры, ненапрягаемых и преднапряжениых хомутов, ∑Fa0sin αi, ∑Fн0sin αi – суммы произведений площадей наклонных ненапрягаемых и напряженных элементов арматуры на синусы углов наклона их к горизонту; ∑Faх, ∑Fн.х – суммы площадей ненапрягаемых и напряженных хомутов, пересеченных трещинами; m, mн – коэффициенты условий работы; m = 0,8; mн = 0,8 для стержневой и mн = 0,7 для проволочной арматуры; Qб – сопротивление срезу сжатой зоны бетона;

но не более 0,3Q, где Rp – расчетное сопротивление бетона растяжению; b – наименьшая толщина элемента, пересеченная трещиной (для тавровых сечений – толщина стенки); h0 – рабочая высота сечения; c – длина горизонтальной проекции трещины.

Рис. 17.12 – Схема к расчету на прочность наклонного сечения по поперечной силе

Читайте также: Расчет трубы: площади поверхности, толщины стенки, массы. Определение массы трубы по диаметру и толщине стенки

Формула (17.7) получена из условия равенства нулю проекций на вертикальную ось всех сил, приложенных к левой части элемента. Первый член отражает сопротивление наклонных ненапрягаемых стержней (например, отгибов); второй член – то же, для напрягаемых наклонных элементов арматуры; третий и четвертый члены – сопротивление ненапрягаемых и преднапряженных хомутов; пятый член – сопротивление срезу сжатой зоны бетона. Формула приведена в общем виде; в реальной конструкции некоторые виды арматуры и соответственно некоторые члены уравнения могут отсутствовать, в частности на рисунке нет отгибов ненапрягаемой арматуры (Fа0 = 0).

Условие прочности наклонного сечения по поперечной силе

Здесь Q – расчетная поперечная сила, определяемая для поперечного сечения, совпадающего с концом наклонной трещины в сжатой зоне.

Расчёт на обрыв.

Отрыв возникает, когда нагрузка приложена к нижней грани элемента или в пределах высоты его сечения. Например, отрыв части бетона балки может вызвать нагрузка от оборудования, подвешенного к ней через отверстия в стенке; отрыв бетона в главной балке монолитного ребристого перекрытия могут вызвать опорные реакции второстепенных балок. Механизм отрыва очень похож на механизм продавливания – разрушение бетона тоже происходит от среза и тоже под углом 450.

Однако в расчете на отрыв сопротивление бетона срезу по поверхности отрыва учитывают косвенно, корректируя величину отрывающей силы F. Ее сравнивают с несущей способностью дополнительной поперечной арматуры, устанавливаемой в обязательном порядке по длине зоны отрыва a (рис. 74). Тогда условие прочности имеет вид: F(1– hs/h0) ≤ SRswAsw, где SRswAsw – сумма поперечных усилий, воспринимаемых хомутами (поперечными стержнями) по длине зоны a. Разумеется, хомуты должны быть надежно заанкерены по обе стороны от поверхности отрыва.

Расчет стального уголка | Характеристики гнутого металлического уголка

Стальной уголок – наиболее востребованный вид фасонного проката. По способу производства он разделяется на горячекатаный и гнутый. Исходные материалы: углеродистые стали обыкновенного качества Ст3 пс/сп (для рядового применения), качественные, низколегированные 09Г2С, 17Г1С, 10ХСНД, 15 ХСНД (для изделий, используемых при повышенных нагрузках, в сложных температурных условиях, при контакте с агрессивными средами).

Характеристики горячекатаного металлического уголка

Равнополочный горячекатаный стальной уголок производят в соответствии с ГОСТом 8509-93 из квадрата, являющегося исходной заготовкой. Наиболее массово используется угловой профиль обычной точности «В», для ответственных конструкций – продукция высокой точности «А». Размеры полки, согласно стандарту, – от 20 до 250 мм.

Сортамент неравнополочных уголков определяется ГОСТом 8510-86. Наименьшие размеры полок – 16 и 25 мм, максимальные – 125 и 200 мм. Эта продукция применяется при создании конструкций сложной формы, например, арок.

Для горячекатаной продукции характерна высокая прочность, что позволяет использовать ее в конструкциях, предназначенных для работы в условиях высоких нагрузок. В производстве углового профиля массово используют углеродистую сталь обыкновенного качества и качественную. Изделия из низколегированных сталей применяют для создания конструкций ответственного назначения корпусов, рам и других деталей сельскохозяйственной техники, локомотивов, вагонов, крупногабаритных строительных машин и механизмов. Изделия из такого профиля могут сохранять рабочие характеристики в широком температурном интервале – от -70° до +70°C, при серьезных суточных и сезонных температурных перепадах.

Горячекатаную продукцию поставляют партиями, размер которых обычно не превышает 70 тонн. Каждая партия имеет сертификат соответствия требованиям нормативной документации.

Расчет количества стального равнополочного уголка

При определении массы партии проката углового профиля необходимо знать массу погонного метра, которую вы можете определить по таблице, и общий метраж.

Таблица весов равнополочного стального горячекатаного уголка наиболее распространенных размеров

Характеристики гнутого стального уголка

Эту продукцию получают на профилегибочных станках из горяче- или холоднокатаного листового проката. Процесс проходит без нагрева. В холодногнутой продукции сохраняются остаточные напряжения, ухудшающие рабочие свойства. Для устранения остаточных явлений применяют отпуск – нагрев до определенной температуры с последующим медленным охлаждением. Визуальное отличие двух видов продукции: горячекатаный уголок имеет четкий прямой внешний угол, для гнутого характерен скругленный угол.

Размеры металлического равнополочного гнутого уголка определяются ГОСТом 19771-93, неравнополочного – ГОСТом 19772-93. Эта продукция имеет меньшую прочность, по сравнению с горячекатаной. Применяется в мебельном производстве, в качестве ребер жесткости, вспомогательных элементов при креплении конструкций, для изготовления деталей машин и механизмов.

Расчет квадратной трубы на прогиб и изгиб

Замкнутые профили, какими являются квадратные, прямоугольные и круглые трубы, — это вариант для тех, у кого нет возможности использовать деревянные конструкции, но есть желание предать будущему сооружению хорошую эстетичность. Например, каркас козырька, сваренный из квадратных труб, выглядит более эстетично, чем тот же козырек, сваренный из уголков.

На данной странице Вам представлен калькулятор способный подбирать сечение квадратной трубы по прочности и деформациям. Другими словами, с помощью данного калькулятора Вы можете произвести расчет квадратной трубы на прогиб и изгиб по ГОСТ 30245-2003 «Профили стальные гнутые замкнутые сварные квадратные для строительных конструкций».

Характеристики металлического уголка

Уголком называют фасонный металлопрокат, имеющий сечение Г-образной формы. Металлический уголок выпускается в широком сортаменте и используется практически во всех отраслях народного хозяйства. По форме выделяют два типа этой продукции: равнополочную, наиболее распространенную, и неравнополочную, мало представленную на рынке. Стальной уголок производят двумя способами: горячей прокаткой и гибкой из холодно- или горячекатаного листа.

Сортамент горячекатаного уголка

Высокая прочность этой продукции обеспечивает ее применение для создания конструкций, работающих под воздействием серьезных нагрузок. Сортамент равнополочного горячекатаного уголка регламентируется ГОСТом 8509-93. Стандартом предусмотрены два класса точности прокатки:

• А – повышенной;
• В – обыкновенной.

В производстве углового проката используется углеродистая сталь обыкновенного качества и качественная конструкционная. Для изготовления ответственных конструкций и элементов машин и механизмов используют уголок из низколегированных сталей типа 09Г2С, 10ХСНД. Такая продукция может эксплуатироваться в широком диапазоне температур (-70…+450°C), поэтому востребована в регионах с суровым климатом.

Таблица размеров и массы наиболее распространенного сортамента стального равнополочного уголка по ГОСТу 8509-93

Основные характеристики равнополочного гнутого металлического уголка

Эта металлопродукция производится на профилегибочных станах из листовых горяче- или холоднокатаных заготовок без нагрева. Имеет меньшие прочностные характеристики, по сравнению с горячекатаными изделиями, и меньший вес (для малых партий эта разница незначительна). Внешнее отличие – наружные скругленные уголки, у горячекатаного уголка – четкие, прямые.

Сортамент углового равнополочного гнутого профиля регламентируется ГОСТом 19771-93. По точности профилирования различают три класса: А – высокой точности, Б – повышенной, В – обычной.

Основные области применения равнополочного горячекатаного и гнутого уголка: производство строительных конструкций, изготовление ограждений, навесов, ворот, калиток, элементов машин и механизмов, в мебельной промышленности, для реализации архитектурных и дизайнерских проектов.

Вес металлического уголка – формулы и таблица

Вес 1 м погонного равнополочного и неравнополочного уголка можно определить по таблице или по упрощенной формуле:

M = (A+B)*t*ρ, в которой

M – масса 1 м погонного, кг;

A – ширина полки, м;

B – ширина второй полки, м, для равнополочных изделий A=B;

t – толщина полки, м;

ρ – усредненная плотность стали, равная 7850 кг/м 3 .

Еще один вариант определения веса уголка – онлайн-калькулятор, который при введении данных показывает табличное значение массы металлоизделия. Если табличное значение отсутствует, калькулятор просчитывает массу по упрощенной формуле.

Таблица массы уголка горячекатаного равнополочного и неравнополочного

Размеры металлического уголка – стандарты размеров, сортамент и справочные таблицы различных типов уголков

В соответствии с ГОСТ установлены определенные значения размеров и параметров металлических уголков. При полном соответствии массы и габаритов стандартам, становится возможным точный расчет количества стройматериалов для строительства либо ремонта.

Стальной уголок представляет собой универсальное изделие из металла с характеристикой универсальности – материал применим практически для любой сферы жизнедеятельности.

Виды стального уголка

Металлические уголки могут быть нескольких видов: равнополочными либо неравнополочными. Ширина стенок у первого варианта одинакова, у второго – отличается.

Неравнополочные изделия производятся с габаритами от 3 до 12 м. При необходимости можно заказать уголок с параметром длины около 21 м.

Стандартные размеры стальных уголков устанавливаются ГОСТом. В некоторых случаях допускаются небольшие отклонения от установленных стандартов, при условии, что такие отклонения не изменят кардинально готовый уголок.

В соответствии со стандартами производства ГОСТ, стальные уголки могут быть горячедеформированными (горячекатанными) или гнутыми.

Различие производится по технологиям производства. Горячекатанный метод подразумевает раскаление заготовки и раскатку прокатным станом, формирование под давлением необходимых параметров. Результатом будет высокопрочный стальной прокат.

Гнутые изделия создаются путём сгиба листового металлопроката, который уже имеет нужную форму, для чего используются специальные станы. Итог – изделие с маленькой массой, для которого характерны максимальная точность и разнообразный сортамент.

Выбирать изделие нужно исходя из сферы применения. При высокой влажности лучшим вариантом будет оцинкованный уголок, который, однако, будет иметь более высокую стоимость.

Способы покрытия уголков цинком: погружение в специальные расплавы либо напыление. Во втором случае слои цинка будут толще.

Также можно обратить внимание на фото металлического уголка.

Достоинства и недостатки горячекатанных уголков

• сфера применения – в том числе на крупных предприятиях для объёмных и постоянных заказов;
• не ограничиваются размеры;
• характеристика производительности – максимальная скорость;
• могут быть обработаны изделия с толстой стенкой.

Помимо преимуществ имеются у горячекого проката и несколько недостатков. Во-первых, это высокая стоимость оборудования. Во-вторых, установка такого оборудования потребует наличие большого количества свободного пространства.

Достоинства и недостатки гнутых уголков

• являются лучшим вариантом для небольшого и среднего производителя;
• недорогие;
• привлекательный внешний вид;
• компактность.

Минусами будут ограничение по толщине и другим параметрам.

Характеристика равнобоких уголков

В качестве сырья для производства используют сталь с точностью повышенного уровня, легированный металл либо стойкие, жаропрочные соединения.

Преимуществом является доступная цена, а также универсальность качества и широкая сфера применения. Более того, такие изделия устойчивы к коррозийным процессам, не деформируются, не подвергаются воздействию температуры и хорошо свариваются.

Применяться металлические уголки могут для крепежа, в машиностроении, монтаже конструкций из металла, для монолитной конструкции, в сельском хозяйстве.

Отличным вариантом равнобокие уголки являются для лестницы.

Уголок может быть произведен из цветных металлов, к примеру, это алюминиевые или магниевые изделия. Причем уголки из цветного металла будут прессованными либо гнутыми.

Характеристика неравнобокого уголка

Сфера применения не менее широка. Более того, металлические уголки часто используют в качестве декоративного дополнения.

Основным предназначением является использование для усиления различных конструкций. А также использование в производстве военной техники. Довольно популярными являются мебельные металлические уголки.

В качестве главного плюса хотелось бы назвать маленькую массу.

Стальной прокат на рынке

Рекомендации о том, как правильно выбрать металлический уголок. В первую очередь, следует обратить внимание на следующее.

На рынок уголки поставляются в виде партий, товар обязательно имеет маркировки. Помимо этого для каждой партии выдаются сертификаты качества, подтверждающие соответствие ГОСТу и срок эксплуатации товара.

Каждая маркировка должна отражать из какой стали произведен прокат, какой партией поставляется, все габариты уголков, сколько товара имелось в одной партии, обязательно указание номера плавки проката.

Фото металлического уголка

Читайте здесь! Оцинкованная сварная сетка в рулонах: классификация, советы по выбору и основные параметры сварной сетки

Сортамент равнополочных уголков и ГОСТ 8509-93

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.

Фото уголка стального равнополочного

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:

1. ГОСТом 8509-93 (производство горячекатаных уголков равнополочного типа);
2. 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 прокатного стана, 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.

Равнополочный уголок является востребованным материалом как в промышленном строительстве, так в частном хозяйстве

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 .

Масса погонного метра уголка равнополочного

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

Таблица 1: Сортамент горячекатаных уголков

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.

Полки уголка должны быть перпендикулярными по отношению к друг другу в пределах допусков согласно таблице

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»).

Отклонения в размерах уголка в зависимости от класса

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.

Процесс формирования профиля гнутого стального уголка

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 .

Ширина полок стальных уголков в зависимости от того, какой точности соответствует их профилирование, может иметь следующие отклонения:

• высокой точности (до номера 2,5): ±0,75 – ±1,5 мм;
• высокой точности (соответствующие нумерации свыше 2,5): ±1 – ±1,75 мм;
• повышенной точности: ±1,25 – ±2,5 мм;
• обычного класса точности: ±1,5 – ±3 мм.

Равнополочные стальные уголки, выпускаемые в соответствии с указанным ГОСТом, могут отпускаться заказчику следующей длины (в интервале 3–12 м):

• мерной;
• немерной;
• длины, которая кратна мерной;
• мерной, при этом в партии присутствуют изделия немерной длины, количество которых не превышает 7% от общего объема;
• кратной мерной, при этом в партии есть уголки немерной длины, но их количество составляет не больше 7% от общего объема.

Обладая демократичной ценой, горячекатаный и гнутый уголок из обычной углеродистой стали отличается хорошей сопротивляемостью нагрузкам различного типа. Такие характеристики позволяют успешно использовать эти изделия во многих сферах. Стальные уголки данного типа применяют для создания каркасных металлоконструкций различного назначения, а также с их помощью выполняют армирование бетонных конструкций.

При выборе равнополочного стального уголка следует иметь в виду, что он отличается низкой коррозионной устойчивостью. Поэтому в тех случаях, когда устойчивость создаваемой металлоконструкции к коррозии важна, такой уголок рекомендуется заменить на оцинкованные или алюминиевые изделия, которые прослужат намного дольше.