Виды металлопроката: популярность и расчет массы

В небоскребах, на корабельных палубах, роскошных лайнерах мало кто задумывается о прочности этих сооружений – комфорт важнее всего. Но без металлической основы, каркаса из швеллеров, листов и арматуры эти конструкции были бы невозможны.
Даже в обыденной жизни сложно представить нашу жизнь без металла: крыши домов, трубы коммуникаций, решетки и многое другое. Ассортимент металлопроката огромен и разнообразен. В статье мы расскажем о том, как выбрать продукцию нужного размера.

Металлопрокат делится на группы изделий согласно их разновидностям.

Какими видами продукции представлен ассортимент металлопроката?

Происхождение слова «сортамент» ведет корни во французском языке (assortir). Несмотря на некоторые искажения звучания, смысл остаётся прежним: подбор и сортировка. Таким образом, сортамент – это список продукции, которая была отбракована и объединена по сортам или видам. Чаще всего термин применяется в металлургии для обозначения группы металлических изделий. Чтобы понять, как составляется сортамент металлических изделий, нужно разобраться, что такое металлопрокат.

Выбрать металлопрокат можно по трём параметрам: габариты, конфигурация сечения и свойства.

Металл обрабатывается на станке, называемом становкой, где с помощью валков придаётся ему заданные размеры и форма. Такое формование металла называется прокаткой. Прокатывают металл тремя разными способами:

• горячий;
• теплый;
• холодный.

Разновидности прокатных станов определяются тем, как сильно тепло воздействует на обрабатываемый металл. Среди них выделяют трубопрокатные, листовые, обжимные станы и те, что предназначены для специфических видов прокатки, а также заготовительные.

Определение сортамента металлопроката следует из вышесказанного. Сортамент — это список видов профилей, с указанием характеристик и геометрических параметров.
Составляя этот перечень, обращают внимание на три фактора:

Продукцию разделяют на три категории: прокат (сортовой и фасованный), листовую и трубную.

• форма сечения (профиль);
• размеры;
• химические и физические характеристики.

Существуют три ключевых категории прокатной продукции, различающихся по сорту.

• прокат листовой;
• сортовой и фасонный прокаты;
• трубная продукция.

Чтобы собрать сведения о различных изделиях из металлов и их свойствах, составляют справочники проката. В этих источниках покупатели могут ознакомиться со всем ассортиментом продукции и ее характеристиками, выбрать подходящий вариант для своих нужд.

Чтобы узнать все о предлагаемых материалах, стоит просмотреть каталог металлопроката.

Характеристики и особенности трубной продукции

Трубы — популярный вид прокатанного материала. Ключевые параметры этих изделий:

• общая длина;
• толщина стенки;
• внутренний и наружный диаметры;
• вид материала;
• способ изготовления.

Трубы преимущественно изготавливают с круглым сечением, хотя существуют и квадратные, а также плоские варианты. Процесс их производства предполагает разные технологии:

• прокатка;
• прессование;
• литье;
• сварка.

Большинство металлических труб имеют круглую форму по поперечному сечению.

Трубы различаются по методу производства: бесшовные и сварные. Бесшовные предназначены для транспортировки газов и жидкостей под давлением, превышающим 1 МПа. Сварные трубы получают путем соединения штрипса (прокатной полосы) встык или внахлест с последующим сварным соединением. Их используют для перемещения газов и жидкостей с низким давлением. Нормативы к качеству трубной продукции устанавливаются следующими документами:

• ГОСТ 10705-80 – трубы электросварные;
• ГОСТ 10704-91 – прямошовные изделия;
• ГОСТ 8732-78 – трубы бесшовные;
• ГОСТ 3262-75 (ТУ) – водогазопроводные;
• ГОСТ 8645-68 – профильные прямоугольные;
• ГОСТ 8639-82 – профильные квадратные.

ТрубыДанные материалы широко используются в энергетике, производстве техники и в стройиндустрии.
Прокладывают с помощью них разнообразные трубопроводы, а также изготавливают промышленный танк и емкости.

Технология производства и классификация листовой стали

Изделия изготавливаются путем прокатки и продаются как отдельные листы, так и рулонами. Кромка может быть отрезанной или сохранить первоначальную форму после обработки. Классификация этих изделий основывается на таких показателях:

Прокатная технология используется для изготовления лиственной стали, которая поставляется потребителям в виде рулонов или отдельных листов.

• способа прокатки;
• точности прокатки;
• качества поверхности;
• толщины листа;
• степени вытяжения.

Производство листового металла осуществляется двумя методами: холоднокатаным и горячекатаным. Точность изготовления представлена двумя категориями: нормальной и повышенной прочностью. Степень вытяжения варьируется от глубокой до нормальной. Толщина листов колеблется в диапазоне от 2 до 5 миллиметров. Поверхность может иметь гофрированное, рифленое или гладкое исполнение.

Регламентирующие государственные документы:

• ГОСТ 19903-74 устанавливает классификацию листов из стали, произведенных методом горячей прокатки.
• ГОСТ 19904-90 – сортамент холоднокатаного листа;
• ГОСТ 16523-97 – технические условия.

Сталь в листе бывает двух видов: обычной и усиленной.

Листовой металл широко востребован в машиностроении и строительстве. Его применяют для создания сварных конструкций, облицовки, изготовления защитных кожухов и саркофагов. Также его используют как исходный материал для производства различных изделий: бытовой техники, приборов и т. д.

Разные типы и модели готовых изделий

Сортовой металлопрокат – это изделия с четко заданными параметрами. ГОСТ 535-2005 указывает, что отличительная черта этого вида продукции заключается в форме поперечного сечения: квадрат, шестигранник, прямоугольник или круг. Характеристики, определяющие разновидности сортамента:

• форма профиля;
• его размеры;
• способ обработки металла.

По своей форме товарная продукция разделяется на несколько категорий:

• простую;
• фасонную;
• специальную.

Форма сортовых изделий может быть простой, специальной или фасованной.

К простым формам относятся:

1. Круглая заготовка из горячей прокатки используется для производства разнообразных изделий: арматуры, проволоки, решеток, декоративных деталей и монолитных конструкций. Правила изготовления этого материала определены стандартом ГОСТ 5751-82.
2. Горячекатаный металлопрокат с сечением квадрата – это квадратная сталь. Разные размеры применяются в разных отраслях для изготовления сварных сооружений. Производство регулируется стандартом ГОСТ 2591-88.
3. Шестиугольная форма используется как основа для производства различных изделий, таких как болты.
4. Тонкая и крепкая полоска используется при производстве элементов из железобетона и в механическом деле.

Швеллеры, имеющие форму буквы «п», реализуются в упакованном виде.

Фасонные изделия, такие как швеллеры и балки, применяются в строительстве. Балки представляют собой брус, предназначенный для формирования прочного каркаса сооружения. Швеллеры – это П-образные конструкции с закругленными краями, используемые при создании перекрытий.

В качестве специальных форм проката выпускают колеса и круглую арматуру. Колеса служат в машиностроении, а арматура предназначена для укрепления сооружений.

Арматура А400 и А500С: общие характеристики и отличия

В промышленности широко применяют арматуру – вид металлопроката, представляющий собой металлический стержень круглой формы с ребристой защитой. Производят её в виде отдельных отрезков или объёмных бухт. Встречаются также варианты арматуры с гладкой поверхностью.

Арматуру изготавливают с двумя типами поверхности: гладкой и ребристой. Продается она как по отдельным участкам, так и намотанной на катушку (в бухте).

Стандарт 5781-82 устанавливает требования к арматуре, а ГОСТ 10884-94 — к усиленной арматуре. В основном ее применяют в строительстве: для укрепления железобетонных конструкций и создания каркасов. Разнообразие арматуры подразделяется на шесть классов. Самыми популярными являются А400 и А500С, которые относятся к третьему классу. Профиль арматуры имеет два ребра и поперечный выступ.

Арматура А400 и А500С имеют схожие характеристики, относя их к одному классу. Однако различие в химическом составе, где А500С содержит меньше углерода и больше легирующих добавок, делает её более гибкой. Это свойство упрочняет шов при дуговой сварке, что подтверждает значение буквы «С» в обозначении вида арматуры.

При возведении зданий чаще всего применяют арматуру I–IV категорий. В строительстве фундаментов диаметр этой металлической продукции не должен быть меньше 10 мм. В шахтном хозяйстве, а также при сооружении мостов и подземных построек используют арматуру V–VI классов. Таблица с обозначением классов содержит информацию о сортаменте арматуры А500С, предназначенной для усиления железобетонных конструкций.

Важно!Установка марки А500С вместо А400, благодаря применению электродуговой сварки и улучшению качества соединений, снижает потребление арматуры и повышает прочность бетона.

Обе модели арматуры, А400 и А500С, принадлежат к одной категории, вследствие чего разделяет множество общих свойств.

Металлическая конструкция, называемая двутавром, может быть изготовлена двумя способами: посредством сварки или путем проката при высоких температурах.

Н-образная двутавровая балка – это вид проката из металла. Профиль ее может быть как прямоугольным, так и наклонным. Изделия с прямыми краями имеют несколько разновидностей:

• нормальные (Н);
• широкополочные (Ш);
• колонные (К).

Колонные двутавры состоят из массивных граней и перемычек, благодаря чему хорошо подходят для опорных конструкций мостов, декоративных фасадов зданий и подобных сооружений. ГОСТ устанавливает нормы для балок, изготовленных из углеродистой и низкоуглеродистой стали, регламентируя такие характеристики:

• ГОСТ 8239-89 – конструкцию и размеры;
• ГОСТ 535-88 и ГОСТ 19281-89 – технические условия.

Регламенты определяют конструкцию специальных балок.

• ГОСТ 19425-74 – конструкция и типоразмеры;
• ГОСТ 535-88 – технические условия.

Двутавровая балкаПроизводство происходит путём горячей обработки металла и склеивания отдельных частей.

Разнообразие типов колонн, выполненных в форме двутавра, демонстрирует спектр свойств этих конструктивных элементов.

• материал изготовления – марку стали;
• показатели прочности и механические свойства;
• размеры;
• способ термической обработки;
• тип класса точности (А – повышенный; Б – нормальный).

Высокий спрос наблюдается на двутавровые балки образца 20. Их изготовление осуществляется двумя методами: методом горячего катания и посредством сварки.

Важно!Сварные двутавровые балки обладают привлекательной стоимостью за счет применяемой технологии производства, а также демонстрируют превосходные эксплуатационные качества.

Сваренная двутавровая балка демонстрирует превосходные эксплуатационные характеристики.

Типоразмеры балки 20:

• высота (максимальная) – 200 мм;
• ширина –100 мм;
• толщина стенки профиля – 5,2 мм;
• толщина перемычки – 8,4 мм;
• вес 1 м погонного – 21,04 кг.

Балки с размещением граней под углом 20 градусов могут быть как прямыми, так и наклонными. Такие конструкции часто используют в строительстве для создания опорных рамок зданий.

Справочник по плотности металлов: типы таблиц и руководство по применению

Чтобы купить металлопрокат для работы или дома, нужно заранее рассчитать необходимое количество. Расчеты проводятся по данным из таблиц, где представлены сортамент разных видов продукции с указанием веса, формы, плотности и других характеристик. Таблицы можно найти в справочниках по металлопрокату, учебниках по металловедению и другой технической литературе.

Таблица масс стальных труб с прямым швом

В дополнение к традиционным изданиям, доступны онлайн таблицы и программа «Калькулятор металлопроката», позволяющие рассчитать требуемое количество материалов путем внесения базовых данных.

Этот расчетный метод проще доступен – его не нужно искать дополнительно, он всегда под рукой. В электронных таблицах помимо массы содержатся технические характеристики по ГОСТу. Пользование ими удобно еще и потому, что к ним прилагается фото продукции, предотвращая ошибку при выборе изделия.

Важно!Перед покупкой металлопроката важно предварительно рассчитать вес и сопоставить его с показаниями весов при приемке. Такой подход полезен не только для контроля честности продавца, но и для подтверждения соблюдения технологии производства.

Таблица с данными о плотности черных металлов, а именно стали.

Чаще всего для производства металлопроката используют сталь. Сталь – это сочетание железа с углеродом и другими веществами. Содержание углерода не должно быть больше 2,14%. Этот сплав имеет различные марки, которые отличаются друг от друга составом, физическими и механическими характеристиками. По строению сталь разделяют на два типа:

Виды стали различаются по составу и характеристикам.

• легированную:
• углеродистую.

Легированная сталь изготавливается с добавлением железа и углерода, а также других элементов, таких как сера, фосфор, марганец, медь и др., к базовой углеродистой стали. Состав этих добавок влияет на физические и механические свойства стального сплава. Важной характеристикой стали является удельный вес (объемный вес, которые в данном случае совпадают).
Тот, кто занимается обработкой металла, обязан знать это значение, так как оно определяется отношением веса однородного тела вещества к его объему. В таблице представлены значения удельного веса стали различных марок в граммах на кубический сантиметр.

Важно!Виды марок стали превышают тысячу пятисот. Подробные сведения о конкретном типе стали доступны в руководствах по металлопрокату.

Существует свыше тысячи пятисот разновидностей марок. По своей конструкции они подразделяются на легированные и углеродистые.

Сталь марки 20 пользуется большим спросом благодаря своей доступности. Небольшое количество легирующих компонентов в её составе делает производство более простым и, как следствие, снижает конечную цену. Ключевые свойства этой стали состоят из…

1. Изделия из данного металла обладают высокой износоустойчивостью благодаря твердости, которая достигает 163 МПа.
2. Плотность стали 20 – 7859 кг/м³.
3. Прочность и способность к деформации зависят от того, подвергалась ли обработка температурой.
4. Материал обладает средней теплопроводностью, то есть хорошо проводит тепло, быстро нагреваясь и охлаждаясь.

Трубы под высокое давление, арматуру и профили разных конфигураций изготавливают из стали марки 20. Благодаря химико-термической обработке этот металл становится особенно прочным и подходит для создания изделий с повышенными требованиями к надежности.

Таблица с весом металлического профиля: вес стальной арматуры

Масса арматуры играет ключевую роль при подсчете бетонирования. Зная вес одного метра арматуры, можно рассчитать необходимое количество для заданного объема бетона и таким образом определить коэффициент бетонирования. Для расчета общей массы арматуры при покупке нужно сложить общую длину прутьев и умножить на удельный вес – массу 1 погонного метра. В таблицах указан вес одного метра арматуры в зависимости от ее диаметра.

Справочник по весу стальной арматуры разных сортов

Рассчитаем массу стальной арматуры диаметром 8 мм, применяя информацию из таблицы. Нам требуется закупка 15 прутьев длиной по 6 метров каждая. Общее количество метров составляет 90 (15 x 6 = 90). Таблица указывает, что вес одного метра арматуры диаметром 8 мм равен 0,395 кг/м.
Таким образом, общее весовое значение будет 35,55 кг (0,395 х 90 = 35,55). Также легко можно вычислить количество метров в тонне: нужно разделить 1000 килограммов на вес одного метра арматуры.

Таблица с данными о весе металлического проката, вида — двутавровая балка.

Для надежного строительства больших конструкций используются двутавровые балки, что требует точных расчетов. При проектировании здания первым шагом является определение веса одной балки. Таблицы помогут рассчитать нужное количество этих металлоконструкций исходя из веса одного погонного метра.

1. Масса одного метра прогонной заготовки двутавра при наклоне поверхностей (согласно ГОСТ 8239-89).
2. Масса одного метра прогонной балки стандартной конструкции с параллельными поверхностями, согласно ГОСТу 26020-83.
3. Масса одного метра пролетной балкой с плоскими, параллельными сторонами (по стандарту ГОСТ 26020-83).
4. Масса одного метра по длине балки, являющейся колонной с параллельными гранями, согласно ГОСТу 26020-83.
5. Вес балки нормальной (СТО АСЧМ 20-93).
6. Вес балки широкополочной (СТО АСЧМ 20-93).
7. Вес балки колонной (СТО АСЧМ 20-93).

Как без онлайн-калькулятора рассчитать вес металла

В некоторых случаях приходится приблизительно определять массу металла, не используя интернет-ресурсы и только с помощью телефонного калькулятора и рулетки. Для расчета массы нужно перемножить удельный вес на объем. Определение удельного веса представляется без затруднений. Сложнее дело обстоит с вычислением объема. В этом случае следует руководствоваться принципом Гюльдена: площадь поперечного сечения умножается на высоту. Данные величины можно измерить непосредственно.

Чтобы узнать массу предмета, нужно его объем перемножить с его плотностью.

Методики вычисления массы распространенных металлических изделий.

Расчет веса трубы – M = (D — s) * s * 0,02466:

• Масса одной линейной единицы трубы равна М килограммам.
• D – наружный диаметр рассчитываемой трубы, мм;
• s – толщина стенки трубы, мм;
• 0,02466 – коэффициент при плотности стали 7,850 г/см³.

Расчет веса листа металла – M = S * 7,85:

• M – масса стального листа, кг;
• S – площадь вычисляемого листа, м²;
• 7,85 – вес листа толщиной 1 мм и площадью 1 м², кг.

Чтобы узнать массу стальной трубы, воспользуйтесь этой формулой: М = (D — s) * s * 0,02466.

Расчет веса арматуры – M = (0,02466 * D²) / 4:

• M – масса 1 погонного метра арматуры, кг;
• D – диаметр круга, мм;
• 0,02466 – коэффициент при плотности стали 7,850 г/см².

Важно!Эти формулы дают более точные расчеты по сравнению с онлайн-калькуляторами, поскольку последние используют округление значений.

Как правильно подобрать продукцию из стали?

Металлопрокат производят многочисленные компании. Его спрос высок – как среди промышленности, так и у обычных граждан. В связи с этим качество продукции приобретает особую значимость. Ниже представлены рекомендации, которые могут быть полезны при выборе изделий из металлопроката:

Изделия не должны иметь ржавчины, сколов, следов сварки или трещин.

1. Чтобы найти компанию, которая пользуется признанием в сфере торговли этим товаром, нужно провести тщательный анализ рынка. Важно учитывать срок деятельности компании, географию поставок, разнообразие предлагаемых товаров и мнения покупателей.
2. Продукцию при покупке необходимо оценивать по документально подтвержденным качествам. Если характеристики продукта выражены лишь устно или представлены только описанием, лучше воздержаться от покупки.
3. Проверьте внешний вид внимательно. Если обнаружатся коррозия, трещины или швы, это говорит о возможных нарушениях при производстве стального проката.
4. Качество упаковки и доставки говорят о многом в работе фирмы. Отсутствие внимания к мелочам или недостаток предложений по усовершенствованию процесса должны вызвать опасение. В таком случае следует более пристально изучить компанию, занимающуюся торговлей.

Лучше заказывать металлопрокат у надежных производителей.

Покупка металлопроката – задача нетривиальная, требующая внимательности и аккуратности. Необходимо точно понимать химико-технические характеристики материала и рассчитать необходимое количество для минимизации расходов на перевозку.