Вес 1 метра швеллера

Масса метра швеллера берётся из сортамента ГОСТ 8240-97: площадь сечения для каждого номера там уже посчитана, и остаётся умножить её на плотность стали. Формула та же – m = S × ρ, но считать площадь вручную трудоемко, потому что в сечение входят стенка, две полки с уклоном внутренних граней и четыре радиуса сопряжения. Например, швеллер №10 имеет площадь сечения 10,9 см² и массу метра 8,59 кг.

Плотность 7850 кг/м³ – усреднённое справочное значение для углеродистой и низколегированной стали, принятое во всех сортаментных таблицах. Швеллер катают из Ст3сп, Ст3пс, 09Г2С; на массу метра марка не влияет, разница плотности между этими сталями лежит в пределах доли процента.

Номер швеллера – это высота стенки в сантиметрах, но одного номера мало. ГОСТ 8240-97 задаёт несколько серий: У – с уклоном внутренних граней полок, П – с параллельными гранями, Э – экономичный, Л – лёгкий. У серий У и П массы при одном номере близки – №10У и №10П весят по 8,59 кг/м, а вот у экономичной Э и лёгкой Л масса метра ниже за счёт более тонкой стенки. Позиция «швеллер 10» без буквы серии в спецификации обычно является расхождением между расчётом и прайсом поставщика.

Гнутый швеллер – не разновидность горячекатаного, а отдельный продукт со своим сортаментом: равнополочный по ГОСТ 8278-83, неравнополочный по ГОСТ 8281-80. Его гнут из полосы постоянной толщины, поэтому утолщений у стенки и радиусов сопряжения в сечении нет – только четыре угла с радиусом гиба.

Отличить в заявке проще всего по системе обозначения, и это не разная запись одного и того же, а два несовместимых способа. Горячекатаный обозначают номером – высотой стенки в сантиметрах: «швеллер 10», «швеллер 16П». Гнутый обозначают тремя размерами в миллиметрах – высота, полка, толщина: «швеллер 100×50×3». У позиции с номером нет размеров, у позиции с размерами нет номера, и совпадений между этими рядами не бывает. Строка «швеллер 100×50×3» – всегда гнутый, «швеллер 10» – всегда горячекатаный.

Разница в массе при сопоставимых габаритах доходит до половины. Гнутый 100×50×3 весит около 4,5 кг/м против 8,59 у горячекатаного №10 – легче на 47 %. На толщине 4 мм разрыв меньше: гнутый 100×50×4 это примерно 6,0 кг/м, то есть около 30 %. Ориентировочные значения по ходовым размерам: 100×50×3 – около 4,5 кг/м, 100×50×4 – 6,0, 120×60×4 – 7,3, 160×60×4 – 8,4 кг/м.

К этим числам важная оговорка. Гнутый швеллер – каталожный тип, его массу нельзя вывести формулой так же точно, как у круга или полосы: мешают радиусы гиба и пружинение. Опубликованные таблицы расходятся между собой примерно на 4 % – для 100×50×3 встречаются и 4,458, и 4,65 кг/м.

Значения выше посчитаны по средней линии сечения, а этот метод не учитывает укорочение развёртки на радиусах гиба и потому слегка завышает. Для 100×50×3, 100×50×4 и 120×60×4 расчёт всё равно попадает внутрь разброса опубликованных таблиц, а вот для 160×60×4 уходит примерно на 2 % выше всех найденных значений. Это и есть причина, по которой в спецификацию берут сортамент производителя, а не формулу: на каком размере расчёт разойдётся с таблицей, заранее не угадать.

Расчётная масса – это масса по номинальным размерам, фактическая – то, что покажут весы. Расходятся они из-за допусков на толщину стенки и полок, кривизны, косины реза и окалины на поверхности. ГОСТ 8240-97 задаёт два разных допуска по массе, и путать их не стоит: для партии – ±4 %, а для отдельного швеллера – ±6 %.

Разница между этими двумя цифрами объясняет типовой спор при приёмке. Если вы взвесили один хлыст и он не сошёлся с таблицей на четыре-пять процентов, это ещё не брак: норма на отдельный профиль вдвое шире, чем на партию, и укладывается в ±6 %. Претензию имеет смысл предъявлять по массе всей партии, а не по одному хлысту.

Поверх стандартного допуска работает состояние поверхности: окалина после прокатки и ржавчина после хранения под открытым небом добавляют массу при взвешивании, а в расчёте их нет. Для швеллера это ощутимо: на 20 тоннах даже пять процентов – тонна металла, и заранее договориться, считаем по теоретической массе или по фактической, дешевле, чем спорить после отгрузки.

Швеллеры по ГОСТ 8240-97 изготовляют длиной от 2 до 12 м. Немерная длина – любая в этих пределах, мерная – заданная вами в том же диапазоне (в торговле чаще всего 12 м), кратная – несколько ваших длин в одном хлысте с припуском на каждый рез.

Про мерную длину есть деталь важная при приёмке: предельные отклонения по ней односторонние, только в плюс. Стандарт допускает +40 мм при длине до 8 м и до +100 мм при большей длине. То есть короче заказанного хлыст не приедет, а вот длиннее на несколько сантиметров – вполне нормально, и это не повод возвращать партию.

Основная ошибка при пересчёте – считать в метрах, а заказывать в хлыстах: поставщик отпускает целыми хлыстами, поэтому потребность округляется вверх. Вторая частая ошибка – путать швеллер горячекатаный по ГОСТ 8240-97 с гнутым по ГОСТ 8278-83: при одинаковых габаритах гнутый заметно легче.