Виды металлопроката: расчет веса по сортументу

В высотных зданиях, на палубах кораблей, бортах лайнеров мало кто задумывается о прочности сооружений – комфорт важнее. Но без металлической основы в виде каркаса, листов, швеллеров, арматуры эти конструкции не существовали бы. Без изделий из обработанного металла ни обойтись и в быту: кровля, трубы коммуникаций, решетки и так далее.
Ассортимент металлопроката многочисленный и разнообразный. В статье расскажем о том, как выбрать продукцию нужного размера.

Разновидности выпускаемых металлических изделий.

Слово «сортамент» имеет французские корни (франц. – assortir). Суть понятия остаётся прежней: подбирать, сортировать. Следовательно, сортамент – это перечень отобранной продукции, объединенной по сортам, видам. Чаще всего данное понятие используют в металлургической промышленности для обозначения совокупности изделий из металлопроката. Чтобы понять, как формируется сортамент металлоизделий, нужно разобраться в том, что такое металлопрокат.

Сталь с помощью устройства, называемого стане, подвергается воздействию валков и принимает заданные размеры и форму. Это действие называют прокаткой.

• горячий;
• теплый;
• холодный.

Различаются по уровню термического воздействия на металл. Существуют разные виды прокатных станов: трубопрокатные, листовые, обжимные, для редких видов проката, заготовительные.

На основе сказанного можно определить понятие «сортамент металлопроката». Сортамент металлопроката — список прокатных профилей с характеристиками их качества и размеров.

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

Существует три основные группы сортового проката.

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

Для систематизации сведений об изделиях и их свойствах разрабатывают справочники металлопроката. В таких справочниках покупатели могут ознакомиться со всей продукцией и ее характеристиками, подобрать подходящий вариант.

Характеристики и особенности трубной продукции

Трубы широко представлены в ассортименте прокатной продукции. Основные свойства этих изделий состоят из…

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

Большинство труб изготавливают с круглым сечением, но производят также квадратные и плоские трубы. Изготовление трубопроводов осуществляется различными способами:

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

Трубы бывают бесшовными и сварными, изготовлением которых отличаются их особенности. Бесшовные применяют для транспортировки газов и жидкостей под давлением выше 1 МПа. Сварные трубы изготавливают путем сворачивания штрипса (прокатной полосы), накладывания способом встык и внахлест, а затем сваривания шва. Изделия такого типа используют для перемещения газов и жидкостей с низким давлением. Требования к трубной продукции регламентируются 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.

Трубы Используют в газовой и нефтедобывающей, машиностроительной, строительной отраслях. Применяют для прокладки трубопроводов, изготовления промышленного оборудования — баллонов и сосудов.

Изготовление листовой стали и её виды.

Изделия изготавливаются прокатным методом. Доступны как отдельные листы, так и рулоны. Кромка может быть обрезанной или сохранить первоначальную форму после обработки. Классификация изделий основывается на таких признаках:

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

Листы производятся холодно- и горячекатаным способами. Точность продукции представлена в двух видах: нормальной и повышенной прочности. Степень вытяжения делится на глубокую и нормальную. Толщина листов находится в диапазоне от 2 до 5 мм. Поверхность может быть гофрированной, рифленой или гладкой.

Регламентирующие государственные документы:

• Стандарт ГОСТ 19903-74 определяет виды горячекатанных листов из металла.
• ГОСТ 19904-90 – сортамент холоднокатаного листа;
• ГОСТ 16523-97 – технические условия.

Листовой металл широко применяется в машиностроении и строительстве.
Его используют для создания сварочных конструкций, обшивки, изготовления кожухов и саркофагов. Металл также может служить основой для производства других изделий, таких как бытовая техника и приборы.

Разнообразные виды и формы готовой продукции, производимой по заказам и в стандартных вариантах.

Сортовой металлопрокат – стандартизированные изделия. По ГОСТ 535-2005 данный вид продукции характеризуется тем, что поперечник имеет одну из геометрических форм: квадрат, шестигранник, прямоугольник или круг. Характеристики, определяющие сортамент:

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

Сортовой товар по форме подразделяется на несколько видов.

• простую;
• фасонную;
• специальную.

К простым формам относятся:

1. Круг из горячей прокатки с круглой формой используется при создании арматуры, проволоки, решёток, декоративных деталей и сборных сооружений. Согласно стандарту ГОСТ 5751-82.
2. Горячекатаный прокат квадратного сечения применяется в разных отраслях промышленности для изготовления сварочных конструкций. Производится по стандарту ГОСТ 2591-88 и бывает малого и большого размера.
3. Шестигранный профиль служит основой для производства изделий, таких как болты.
4. Высокопрочный лист применяется для железобетона и машиностроения.

Швеллеры и балки относятся к изделиям фасонной формы. Балки имеют форму бруса и применяются в строительстве для изготовления прочного каркаса. Швеллеры — П-образные изделия с округленными углами, используемые для создания перекрытий.

Специальный прокатный товар включает в себя колеса и круглую арматуру. Колеса находят применение в машиностроении, а арматура служит для укрепления сооружений.

Арматура А400 и А500С: общие характеристики и отличия

Арматура — разновидность металлопроката, применяемая в разных отраслях промышленности. Это металлический стержень круглой формы с ребристой поверхностью, выпускаемый отрезками заданной длины или бухтами. Существуют также изделия с гладкой поверхностью.

ГОСТ 5781-82 устанавливает технические условия для арматуры. ГОСТ 10884-94 предназначен для упрочненной арматуры. Основная область применения – строительство. Металлопрокат используется для армирования железобетонных изделий и создания каркасов. Полный ассортимент арматуры разделяется на шесть классов. Наиболее популярные виды (А400 и А500С) относятся к классу А III. Арматура имеет профиль с двумя ребрами и поперечным выступом.

Характеристики арматуры А400 и А500С во многом совпадают, что роднит их одним классом. Различия в химическом составе, выражающиеся в меньшем количестве углерода и большем — легирующих добавок, придают виду А500С большую гибкость. Это способствует образованию более прочного шва при дуговой сварке. Буква «С» свидетельствует о возможности применения такого вида сварки.

В строительстве чаще применяют арматуру I–IV классов. Для фундамента диаметр арматуры должен быть не менее 10 мм. В шахтостроении, при армировании мостов и подземных сооружений, используют изделия V–VI классов. Таблица классов содержит сортамент арматуры А500С для упрочнения железобетонных конструкций.

Важно! Замена марки А400 на А500С, благодаря применению электродуговой сварки и повышению качества соединений, сокращает потребление арматуры и усиливает бетоновую конструкцию.

Балка двутавровая: сваренная и изготовленная горячей обработкой.

Двутавровая балка – это вид сортамента металлопроката. Её форма напоминает букву «Н», а грани могут быть как прямыми, так и наклонными. Продукция с прямыми гранями подразделяется на категории.

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

Колонный двутавр с толстыми и прочными гранями и перемычками применяется для опорных колонн при строительстве мостов, декоративных фасадов зданий и так далее. ГОСТ на балки из углеродистой и низкоуглеродистой стали устанавливает следующие показатели:

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

Нормативная документация регулирует специальные балки.

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

Ассортимент колонных двутавров демонстрирует особенности данных балок.

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

Один из самых популярных типов этой металлической продукции — двутавровая балка 20. Изготавливается двумя методами: горячекатанной и сваркой.

Важно! Сварная двутавровая балка доступна по цене из-за свойств производства и обладает высокими техническими характеристиками.

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.

Расположение граней балки серии 20 может быть прямым или наклонным. Изделие часто используют в строительстве при сооружении каркасов зданий.

Справочники для расчета массы металла: виды и применение.

Приобретая металлопрокат для работы или личного пользования, нужно выяснить его количество. Вычисление происходит на основе информации из таблиц металлопроката. Таблицы с сортаментом разных видов продукции по весу, форме, плотности и другим характеристикам содержатся в справочниках по металлопрокату, учебниках по металловедению и другой специальной литературе.

В дополнение к книжным изданиям доступны онлайн-таблицы и компьютерная программа «Калькулятор металлопроката», позволяющие самостоятельно рассчитать нужное количество товара при помощи базовых данных.

Этот вариант расчета более доступный, не требует дополнительных поисков и всегда под рукой. Электронные таблицы содержат не только вес, но и технические характеристики по ГОСТу. В них также обычно есть фотографическое изображение продукции, что помогает избежать ошибки при выборе изделия.

Важно! При приобретении металлопроката необходимо заранее рассчитать теоретический вес для сопоставления с результатами практического взвешивания. Такая проверка важна не только для оценки честности продавца, но и для гарантии соблюдения технологии производства продукции.

Таблица плотности черных металлов: стальная сталь.

Самое распространенное сырье для металлопроката – сталь. Это смесь железа с углеродом и другими химическими элементами. Содержание углерода не должно превышать 2,14%. Эта смесь подразделяется на марки, которые отличаются составом, физическими и механическими свойствами. По химическому строению сталь бывает двух видов:

• легированную:
• углеродистую.

Легированная сталь формируется из железа и углерода. В углеродистые, по разновидности, включают серу, фосфор, марганец, медь и другие элементы, влияющие на физические и механические свойства. Важнейшая характеристика стали – удельный вес (объемный вес, для стали эти величины совпадают). Специалист по обработке металлов обязательно должен знать этот показатель. Он определяется как соотношение веса однородного тела вещества к его объему. В таблицах указаны значения удельного веса 1м³ стали распространенных марок в г/см³.

Важно! Более 1500 марок стали существует. Справочники металлопроката содержат полную информацию о каждом сорте.

Сталь марки 20 пользуется большим спросом. В её составе нет большого количества легирующих элементов, что облегчает производство и снижает её стоимость. К основным характеристикам этого сорта стали относятся:

1. Этот металл характеризуется твердостью 163 МПа, что обеспечивает высокую износостойкость изготовленных из него изделий.
2. Плотность стали 20 – 7859 кг/м³.
3. Прочность и текучесть определяются тем, подвергалась ли обработка нагрева.
4. Материал обладает высоким коэффициентом теплопроводности, быстро нагревается и отдает тепло.

Сталь марки 20 используют для изготовления труб под высоким давлением, арматуры и профилей разных форм сечения. Металл после химико-термической обработки применяется для создания изделий, нуждающихся в высокой прочности.

Таблица весовых показателей металлического проката: вес стальной арматуры.

Вес арматуры – важная величина для расчетов бетонирования. Зная вес одного метра арматуры, можно определить необходимое количество для определенного объема бетона, то есть рассчитать коэффициент бетонирования. Для подсчета веса при покупке нужно суммировать общую длину прутьев и умножить на удельный вес – массу одного погонного метра. В таблицах указан вес одного метра арматуры в зависимости от диаметра.

Рассчитаем массу арматуры диаметром 8 мм по табличным данным. Необходимо приобрести 15 прутьев длиной по 6 метров. Общее количество метров составляет 90 (15 х 6). Из таблицы известно, что вес 1 метра арматуры диаметром 8 мм равен 0,395 кг/м. Таким образом, общая масса равна 35,55 кг (0,395 х 90). Для определения количества метров в тонне необходимо разделить 1000 кг на вес 1 метра арматуры.

Таблица масс металлического проката: двутавровая балка.

Чтобы возвести прочные строительные конструкции с использованием двутавровых балок, расчеты должны быть точными. При проектировании здания первым шагом является определение веса одной балки. Таблицы, приведенные ниже, помогут рассчитать необходимое количество такой металлопродукции исходя из веса 1 погонного метра.

1. Масса метра погонного двутавровной балки с наклонными гранями (ГОСТ 8239-89).
2. Масса одного метра лесопильного бруса с прямыми сторонами, согласно ГОСТ 26020-83.
3. Масса одного метра погонного балки плоской с параллельными сторонами (ГОСТ 26020-83).
4. Масса одного метра пролёта деревянной балки колонны с плоскими гранями по 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

Бывают ситуации, когда требуется оценить вес металла без доступа к интернету и специальным программам, используя лишь телефонный калькулятор и рулетку. Для этого нужно перемножить удельный вес на объем изделия. Определить удельный вес несложно. Сложнее рассчитать объем. В этом случае следует руководствоваться принципом Гюльдена: площадь поперечного сечения умножается на высоту.

Формулы вычисления массы распространенных стальных изделий.

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

• Масса одного погонного метра 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.

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! Вычисления по этим формулам оказываются более точными, нежели расчеты с использованием специального онлайн-калькулятора из-за округления значений в последнем случае.

Выбор металлопроката: что нужно знать

В России действуют множество предприятий, производящих металлопрокат.
Продукция пользуется спросом как в промышленности, так и среди частных лиц.
По этой причине вопрос качества особенно актуален.
Представленные рекомендации могут быть полезны при покупке изделий из металлопроката:

1. Тщательный анализ рынка даст возможность выяснить компанию, зарекомендовавшую себя как надежную. Важно учитывать время работы фирмы, масштаб поставок и разнообразие выпускаемой продукции, а также мнения потребителей.
2. Документальное подтверждение качества приобретаемой продукции необходимо. Отказаться от покупки товара следует, если его характеристики представлены только устно или в описательном виде без официальных документов.
3. Проверьте предмет на наличие ржавчины, трещин и следов сварки. Наличие этих дефектов свидетельствует о возможных нарушениях при изготовлении металлопроката.
4. Упаковка товара и доставка многое говорят о качестве работы предприятия. Отсутствие внимания к деталям и дополнительным услугам может быть тревожным сигналом.

Выбор и покупка изделий из металлопроката – задача серьезная и требующая внимания к деталям. Важно разобраться в химико-технических параметрах и рассчитать необходимое количество продукции, учесть условия ее перевозки.