Сучасна наука розрізняє такі поняття, як вага і маса. Це відбувається в першу чергу через те, що вага є силовий характеристикою, тобто засобом впливу на опору або підвіс. Маса ж, навпаки, - це міра інертності тіла. Все це ми пишемо для того, щоб в ході прочитання цієї статті у вас не виникло питань про те, чим же відрізняється вага швелера і його маса. Для простоти ми розглядаємо тут тільки ті ситуації, коли дані два параметра рівнозначні.
У випадку з профілями маса залежить від наступних параметрів:
- форми;
- металу;
- Розмірів.
Форма і розміри
Говорячи про форму, потрібно уточнити, що профілі бувають декількох типів, наприклад, класичні та перфоровані.
Металеві конструкції можуть бути виготовлені не тільки зі сталі, тому, коли мова йде про інших сплавах, це буде вказано окремо. Ми уточнюємо даний момент, оскільки вага швелера 12, виконаного з алюмінію буде в кілька разів нижче, ніж в тому випадку, коли використовується сталь.
Вага моделей швелерів
У звичайному випадку маса профілю розраховується досить просто, але тільки якщо його форма проста. Тобто ми розглядаємо рівнополичного виріб, внутрішні межі стінок якого розташовані паралельно один одному. Існують ще й з різними полками профілі, для яких обчислення маси дещо ускладнюється, однак найскладніший варіант - це похилі грані внутрішніх стінок. Такий виріб виходить дуже масивним, проте це компенсується підвищеною міцністю, завдяки великому обсягу металу.
Вага швелера 10 може варіюватися від 3 до 12.7 кг в залежності від його габаритів. В даному випадку такий великий розкид забезпечується за рахунок різної висоти стінок. Вона стартує з позначки 40 мм і може досягати 160 мм, за рахунок чого утворюється дуже глибокий профіль. Товщина теж не залишається постійною і змінюється від 2 до 6 мм.
Якщо розглядати всі номери гнутого профілю, то можна сказати, що мінімальною масою володіє швелер з співвідношенням h: b: s 25: 26: 2 мм. Вага такого профілю ледь перевищує 1 кг. З іншого боку розмірної лінійки знаходиться номер 41, який може бути представлений у вигляді аналогічного співвідношення 410: 65: 6 мм і маса всього одного метра буде вже 24.38 кг.
Більш високий номер швелера не означає, що даний виріб буде важчим. Вага швелера 20 буде менше, ніж у номера 21, тільки в тому випадку, якщо розміри стінок і товщина вироби будуть однаковими, в іншому випадку навіть №20 зможе обійти 21 профіль.
Маса гарячекатаних профілів стартує з 4.84 кг для вироби 5У, габарити якого можуть бути представлені, як 50: 32: 4.4 мм, а довжина становить 1 м. При висоті стінки в 40 мм і наявності нахилу внутрішніх граней виходить вага в 48.3 кг на 1 м . Це обумовлено тим, що на такий швелер витрата металу дуже великий, а його розміри 400: 115: 8 мм.
метал
Зазвичай, коли говорять про табличне значення маси або ваги профілів, приклади яких ми привели в попередньому пункті, мають на увазі деяку абстрактну сталь, що має щільність 7.85 одиниць і довжину вироби 1 м. У реальності ж справа йде трохи інакше, оскільки для виготовлення профілів можуть використовуватися самі різні сплави.
Одним з цікавих для різних ненавантажених конструкцій варіантів є алюміній. Це досить поширений сьогодні сріблясто-білий метал, щільність якого 2.7 одиниці. Очевидно, що вага швелера 14 з такого матеріалу буде набагато легше стали, інша справа, що створювати настільки великі конструкції з алюмінію не завжди доцільно.
Як конструкційний матеріал алюміній дуже привабливий не тільки своїм малою вагою, а й тим, що легко піддається штампуванню, а також не вимагає якоїсь додаткової захисту. Звичайно, в ході технологічного процесу виготовлення профілів з цього металу супроводжується різними процедурами, що дозволяють дещо збільшити міцність виробу.
сталеві швелери
З іншого боку сталь використовується навіть частіше, ніж алюміній, а найбільш поширеними варіантами є вуглецеві і низьколеговані її різновиди. Якість вуглецевих сталей визначається наявністю в них домішок. Найбільш небезпечними є сірка і фосфор. Через сірки виникає красноломкость металу, а через фосфор - крихкість. Для звичайної стали ці компоненти не можуть перевищувати 0.05%. Усередині такої групи маса 1 м3 змінюється незначно, тому впливом домішок на вагу швелера можна знехтувати. В такому випадку використовується маркування металу «Ст». Більш якісна різновид вже має позначення «Сталь», а зміст S і P становить менше 0.035%. Існує ще два різновиди таких сплавів високоякісна і особливої якості, в яких частка шкідливих домішок менш 0.025% і 0.015% відповідно. Для сталі високої якості використовується маркування «А» в кінці марки, а для більш високої якості «Ш».
Тип стали впливає на масу метра профілю. Наприклад, вага швелера 16, виконаного з вуглецевої сталі буде відмінний від результату, отриманого при використанні легованого сплаву.
Легована сталь - це сплав, який крім основних домішок містить ряд елементів, які вводяться в певних кількостях. Це легирующие добавки, на роль яких вибирають хром, мідь, пов'язаний азот, нікель або ванадій. Всі леговані стали поділяються на 3 категорії:
- низьколеговані;
- середньолеговані;
- високолеговані.
У першому випадку мова йде всього про 2.5% домішок, в другому їх може бути до 10%, а високолеговані склади часто мають 50% домішок.
Підводячи підсумки, відзначимо, що ми розглянули велику частину факторів, що впливають на вагу швелера. Потрібно також відзначити, що при зважуванні партії потрібно враховувати невеликі відхилення, викликані різними похибками, про що чітко прописано у відповідному державному стандарті.