При возведении каркасных зданий, перекрытий, колонн, прогонов и перемычек в Алматы стальной горячекатаный швеллер является одним из ключевых элементов несущей системы. П-образное сечение эффективно работает на изгиб, воспринимая серьезные поперечные и продольные нагрузки при умеренной массе погонного метра.

Однако на этапе закупки снабженцы и прорабы часто сталкиваются с выбором между сериями У (с уклоном внутренних граней полок) и П (с параллельными гранями полок). Ошибка в маркировке способна осложнить болтовую сборку узлов или потребовать установки специализированного крепежа.

Что означает серия П в маркировке швеллера по ГОСТ 8240-97

Буква «П» в обозначении профиля (например, 10П, 16П, 20П, 30П) указывает на то, что внутренние грани полок расположены строго параллельно наружным. В отличие от серии У, где уклон внутренних граней составляет от 4% до 10%, у швеллера серии П толщина полки постоянна по всей ее ширине.

Число перед буквой обозначает высоту стенки швеллера в сантиметрах. Например, у профиля 16П высота стенки h составляет 160 мм, ширина полок b — 64 мм, толщина стенки s — 5,0 мм, а толщина полки t — 8,4 мм.

  • Параллельные полки обеспечивают плотное прилегание соединительных фасонок, пластин и накладок без образования клиновидных зазоров.
  • Сортамент регламентируется межгосударственным стандартом ГОСТ 8240-97, действующим на территории Республики Казахстан.
  • Прокат выпускается мерной длины (11,7 и 12,0 м), немерной длины, а также в формате заготовок мерного раскроя.

Сравнение швеллеров серии П и серии У: монтажные и прочностные отличия

По механической прочности и моментам сопротивления серии П и У практически идентичны при одинаковом номере профиля. Разница кроется в технологичности монтажа и способах фиксации крепежных элементов.

При креплении листовых деталей или балок к внутренней стороне полки швеллера серии У болтовое соединение перекашивается. Чтобы предотвратить срез резьбы и изгиб стержня болта, монтажникам приходится подкладывать косые клиновые шайбы DIN 434 с уклоном 8–10%.

Швеллер серии П полностью избавлен от этой проблемы: плоские грани позволяют использовать стандартные круглые шайбы DIN 125 или усиленные DIN 9021. Это существенно ускоряет темп сборочных работ в цехе и на строительной площадке.

Номер профиляВысота стенки h, ммШирина полки b, ммТолщина стенки s, ммТолщина полки t, ммМасса 1 м, кгМомент сопротивления Wx, см³
10П100464,57,68,5934,8
12П120524,87,810,4050,6
14П140584,98,112,3070,2
16П160645,08,414,2093,4
18П180705,18,716,30121,0
20П200765,29,018,40152,0
24П240905,610,024,10242,0
30П3001006,511,031,80387,0

Выбор марки стали: Ст3сп против 09Г2С

Горячекатаный швеллер серии П изготавливают из углеродистой стали обыкновенного качества (Ст3сп5, Ст3пс5) и низколегированной конструкционной стали (09Г2С).

Для внутренних перекрытий отапливаемых зданий, ненагруженных перемычек и легких технологических площадок применяется сталь Ст3сп5 с пределом текучести 245–255 МПа. Она легко сваривается стандартными электродами и не требует термообработки.

В условиях открытых эстакад, тяжелонагруженных рам и сейсмических зон Алматы (сейсмоопасность 9–10 баллов) проектным стандартом выступает низколегированная сталь 09Г2С. Ее предел текучести достигает 345 МПа, а металл сохраняет высокую ударную вязкость при морозах до -40 °C и ниже.

Расчет швеллера на изгиб и прогиб для перекрытий

При использовании швеллера в качестве несущей балки перекрытия или прогона кровли расчет ведут по двум предельным состояниям: по несущей способности (прочности) и по предельным деформациям (жесткости).

Требуемый момент сопротивления сечения Wx определяют по формуле:

Wx ≥ Mmax / (Ry × γc)

где Mmax — максимальный расчетный изгибающий момент от нормативных нагрузок (собственный вес, перекрытие, полезная нагрузка, снег), Ry — расчетное сопротивление стали по пределу текучести, а γc — коэффициент условий работы конструкции (обычно 0,9–1,0).

По жесткости относительный прогиб балки f не должен превышать нормативного предела по СП РК (для междуэтажных перекрытий — не более 1/250 пролета, для покрытий — не более 1/200 пролета).

Спаривание швеллеров: коробчатое и двутавровое сечение

Одиночный швеллер асимметричен относительно главной вертикальной оси и при поперечном изгибе подвержен закручиванию. Чтобы исключить кручение и вдвое увеличить несущую способность балки, применяют спаривание профилей.

  • Коробчатое сечение (полками внутрь): два швеллера сваривают полками навстречу друг другу. Получается замкнутый прямоугольный профиль с высокой жесткостью на кручение, удобный для изготовления колонн и стоек.
  • Двутавровое сечение (стенка к стенке): швеллеры соединяют стенками наружу через болтовые пакеты или прерывистые сварные швы. Такое сечение удобно монтировать в качестве центральных балок перекрытий под укладку плит или настила.

При подготовке проекта ознакомьтесь с материалом о том, как устроен стальной швеллер: виды, маркировка и расчет нагрузок, а также как подбирается балка двутавровая нормальной серии Б для большепролетных узлов.

Сварка и болтовые узлы: практические правила монтажа

При монтаже балок серии П сварные стыки по длине хлыста выполняют с разделкой кромок под углом 30–35 градусов и обязательным усилением ромбическими или косыми накладками по полкам и стенке. Прямой поперечный стыковой шов без накладок в зоне максимального момента запрещен нормами проектирования.

Для болтовых соединений используют болты классов прочности 5.8 или 8.8. Если в узле задействован швеллер с уклоном полок, обязательно изучите, почему необходимы шайбы косые DIN 434 и DIN 435 для швеллеров и двутавров. На швеллерах серии П болты затягивают через стандартные плоские шайбы с фиксацией самоконтрящимися гайками.

Чтобы сократить трудозатраты на стройплощадке и избежать скопления металлоотходов, на складе компании АТЛАНТ Snab City доступна профессиональная резка металлопроката в размер ленточнопильными станками и газом.

Чек-лист для снабженца при приемке швеллера серии П

  1. Сверьте буквенный индекс в сертификате качества завода: строго «П» (параллельные полки), а не «У», «Э» или «Л».
  2. Проверьте марку стали: для сейсмостойких и наружных каркасов Алматы должна быть указана сталь 09Г2С с гарантией ударной вязкости.
  3. Замерьте штангенциркулем толщину стенки s и толщину полок t в нескольких точках хлыста на соответствие допускам ГОСТ 8240-97.
  4. Убедитесь в отсутствии серповидности (не более 0,2% от длины хлыста) и винтового скручивания профиля вдоль продольной оси.
  5. Проконтролируйте состояние кромок торцов: они должны быть перпендикулярны оси без глубоких замятий и расслоений.

FAQ: Вопросы и ответы по швеллеру серии П

Чем принципиально швеллер серии П отличается от серии У?

У швеллера серии П внутренние и наружные грани полок строго параллельны, толщина полки одинакова по всей ширине. У серии У внутренние грани выполнены с уклоном 4–10%, из-за чего полка утолщается к основанию стенки, требуя применения косых шайб при болтовых соединениях.

Можно ли заменять швеллер серии У на швеллер серии П без пересчета проекта?

Да, в большинстве строительных конструкций прямая замена возможна, так как справочные моменты сопротивления Wx и масса погонного метра у серий П и У одинаковых номеров практически совпадают. Однако замену рекомендуется официально согласовать с автором раздела КМ.

Какая марка стали предпочтительнее для швеллера в Алматы: Ст3сп или 09Г2С?

Для внутренних перекрытий и сухих отапливаемых помещений достаточна рядовая сталь Ст3сп5. Для наружных эстакад, прогонов неотапливаемых ангаров, а также несущих каркасов в сейсмических районах Алматы (9–10 баллов) проектным стандартом является низколегированная хладостойкая сталь 09Г2С.

Какой максимальный пролет можно перекрыть одиночным швеллером 20П?

Одиночный швеллер 20П при стандартной нагрузке перекрытия (300–400 кг/м²) обычно применяют на пролетах до 3,5–4,5 метров. На пролетах от 5–6 метров и более одиночный швеллер прогибается выше нормы или скручивается, поэтому его спаривают в коробчатое сечение либо заменяют на широкополочный двутавр.

Осуществляет ли АТЛАНТ Snab City резку и доставку швеллера по Алматы и области?

Да, металлобаза АТЛАНТ Snab City выполняет резку горячекатаного швеллера в проектный размер ленточнопильными станками и газом, а также организует оперативную доставку длинномерами и манипуляторами по Алматы и всем регионам Казахстана с предоставлением заводских сертификатов качества.

Вывод

Горячекатаный стальной швеллер серии П по ГОСТ 8240-97 — надежный и универсальный фасонный прокат для несущих металлоконструкций. Параллельные грани полок упрощают сборку болтовых узлов, экономят время монтажников и исключают необходимость покупки косых шайб. Для заказа сертифицированного швеллера марок Ст3сп и 09Г2С с резкой в размер и доставкой на объект обращайтесь к специалистам компании АТЛАНТ Snab City в Алматы.