Уголок металлический: равнополочный и неравнополочный

Сопромат

Металлический уголок представляет собой один из самых популярных видов металлопроката, выпускаемых промышленностью. Он применяется во многих областях: при строительстве любых типов зданий, устройстве системы заземления, выполнении различных крепежных элементов, кронштейнов, мебели, при создании технологического оборудования, сельскохозяйственных машин и строительной техники. Благодаря своей геометрии уголок имеет довольно высокую прочность и сравнительно малый вес. Размеры уголков, их характеристики, а также применяемые для производства материалы прописаны в соответствующих Государственных общесоюзных стандартах (ГОСТ).

Первые продукты из металла появились еще в каменном веке в Древней Греции, Риме, Китае и Индии. В основном они были сделаны в единичных экземплярах и изготавливались из легкоплавких материалов таких как олово, медь, серебро.

Активное развитие металлообрабатывающей промышленности началось только в XVIII веке в связи с применением в производстве различных паровых машин. Это позволило в несколько раз увеличить объем выпускаемой продукции и уже в XIX веке профильные изделия, включая металлические полосы и уголки пользовались огромным спросом.

Виды металлических уголков

Уголки, изготавливаемые из металла, бывают двух видов:

  • равнополочные;
  • неравнополочные.

В первом варианте каждая сторона (полка) имеют одинаковую ширину, например, 35 мм на 35 мм, 50 мм на 50 мм.

Показаны отличительные особенности равнополочного уголка

Во втором – полки имеют отличающуюся друг от друга ширину, причем эта разница может доходить до 2 раз, например, 40 мм на 25 мм, 125 мм на 60 мм.

Показаны отличительные особенности неравнополочного уголка

В зависимости от способа изготовления уголки делятся на следующие виды:

  • горячекатанные уголки;
  • холоднокатанные.

В первом варианте жидкий металл высокой температуры нужной марки после плавильной печи через специальный ковш подается в машину непрерывного литья заготовок, где происходит охлаждение лишь поверхностного слоя. Далее, раскаленный полуфабрикат проходит через систему валов, вследствие чего формируется продукт требуемых параметров. Данный процесс очень трудоемкий и требует постоянного контроля. Уголки, произведенные данным способом, обладают большими прочностными характеристиками и массой.

Следующий вариант проще в изготовлении: стальная полоса определенной ширины и толщины проходит через гибочный станок, благодаря чему преобразуется в уголок с нужными геометрическими характеристиками. Он имеет достаточную твердость, отличается меньшим весом, более низкой стоимостью. При этом гнутые уголки имеют широкий ассортимент и лучшую точность.

Производство каждого вида стальных уголков регламентируется соответствующим ГОСТом:

  • ГОСТ 850993 Уголки горячекатаные равнополочные
  • ГОСТ 851086 Уголки горячекатаные неравнополочные
  • ГОСТ 1977193 Уголки гнутые равнополочные.
  • ГОСТ 1977293 Уголки гнутые неравнополочные.

Точность изготовления

Иногда возникает необходимость использования металлоизделий с повышенной точностью. В таких случаях уголки должны быть выполнены с учетом меньшего допуска по отклонению от исходных параметров.

По точности изготовления уголки подразделяются на следующие группы:

  • стандартные — обозначаются буквой В;
  • высокой точности — обозначаются буквой А.

Государственный стандарт прописывает разброс от размеров в мм по ширине полки независимо от группы и по толщине изделий в зависимости от типа группы.

Например, для уголков с полкой от 20 мм до 45 мм допускаются отклонения от ширины полки не более 1 мм, для изделий с полкой от 50 до 90 мм это значение равно 1,5 мм.

Допустимые расхождения по толщине продукции зависят также от длины.

Например, при ширине полки от 50 мм до 90 мм и длине металлопроката до 6 метров: для группы А не более +0,2/-0,4 мм, для группы В не более +0,3/-0,5 мм, а при длине от 6,5 до 9 метров включительно для А не более +0,2/-0,5 мм, для В не более +0,3/-0,6 мм.

Длины уголков

Кроме размера, площади сечения, массы погонного метра уголка в ГОСТе прописаны также стандартные длины и предельно допустимые отклонения.

Длина металлоизделия варьируется от 4 до 12 метров, погрешностью до 30 мм при длине до 4 метров, до 50 мм – при длине до 6 метров, и не более 70 мм при длине свыше 6 метров.

Все изделия могут быть изготовлены как типичной длины: 6, 9, 12 метров, так и любой другой в диапазоне между 4 и 12 метрами.

По предварительному согласованию с изготовителем под заказ существует возможность выпуска продукции длиной свыше 12 метров.

При необходимости, по заданию заказчика точность производства может быть увеличена до 40 мм при длине до 7 метров, а свыше — плюс 5 мм на каждый дополнительный погонный метр.

Кривизна уголков

Общепринятые стандарты также регламентируют и степень кривизны. Величина этого параметра не должна превышать цифры в 0,4% от длины. В особых случаях, по техническому заданию заказчика, погрешность может быть снижена до 0,2%. В ситуации превышения значения в 0,4% несущие способности изделия будут существенно отличаться от нормируемых, и впоследствии может привести к печальным результатам.

Отклонение от прямого угла

Государственный общесоюзный стандарт допускает отклонение от прямого угла при вершине не более 0.58 градусов. В то же время при согласовании с потребителем, этот параметр может принимать следующие значения:1,0 мм — для изделий с шириной полки не более 50 мм, 2,0 мм – при ширине полки от 50 до 100 мм, 3,0 мм – при ширине полки свыше 100 мм.

Притупление внешних углов и угла при вершине не регламентируется.Скручивание уголка вдоль своей оси категорически неприемлемо.

Ширина полок и масса уголка

Рассмотрим размеры уголков, встречающихся в продаже. Основные параметры, на которые в первоочередность следует обратить интерес являются: ширина полки, толщина стенки изделия и массу погонного метра, все эти значения указаны в соответствующих ГОСТах.

Ширина изменяется от 20 мм до 250 мм для горячекатаных уголков, и от 36 мм до 160 мм для гнутых изделий.

Масса указывается в килограммах на погонный метр и рассчитывается исходя из плотности стали в 7,85 г/см3. Для некоторых часто употребляемых размеров значения приведены ниже:

Для горячекатаных уголков масса погонного метра:

  • 40х40х3 мм – 1,85 кг.
  • 50х50х4 мм – 3,05 кг.
  • 75х75х6 мм — 6,89 кг.
  • 100х100х7 мм – 10,79 кг.

Для гнутых уголков масса погонного метра:

  • 40х40х3 мм – 1,76 кг.
  • 50х50х4 мм – 2,90 кг.
  • 80х80х6 мм – 10,31 кг.

Нетрудно видеть, что при равных величинах ширины и толщины гнутый уголок практически на 5% легче, что связано с различием в применяемых технологиях.

Стандартные толщины

При производстве горячекатаного металлопроката используются следующие значения толщины с шагом в 1 мм:

  • От 3 до 4 мм — при показателях 35 мм и менее.
  • От 3 до 5 мм – при значениях от 40 мм до 50 мм.
  • От 5 до 8 мм – при величине 75 мм.
  • От 6,5 до 16 мм – для уголков с полкой 100 мм.

Для горячекатаного уголка:

  • 25х25 мм, толщина 3 мм, 4 мм.
  • 35х35 мм, 40 х 40 мм составляет 3 мм, 4 мм, 5 мм.
  • 50 х 50 мм, может быть 3 мм, 4 мм, 5 мм, 6 мм.
  • 75х75 мм, равна 5 мм, 6 мм, 7 мм, 8 мм, 9 мм.
  • 100 х 100 мм показатели 6,5 мм, 7 мм, 8 мм, 10 мм, 12 мм, 14 мм, 16 мм.

То есть, для каждого типоразмера можно выбрать уголок нужной толщины для разных нагрузок.

Как правило, для холоднокатаных уголков толщины похожи или принимают чуть меньшие значения, но перечень предлагаемых толщин не такой обширный.

Для продукции с большими размерами толщина стенки может достигать 35 мм

Марка стали

Прочностные характеристики стального уголка находятся в зависимости как от способа изготовления, геометрических размеров и толщины, но также и от самого металла или сплава, используемого при его производстве.

Самыми распространенными материалами являются:

  • углеродистая сталь обыкновенного качества согласно ГОСТ 3802005
  • низколегированная сталь с добавлением легирующих компонентов: никель, хром и молибден, и отличающаяся более высокой прочностью, качество и химический состав которой регламентируется ГОСТ 1928189.

 Наиболее актуальные размеры металлического уголка

Актуальные размеры различных профилей вы можете посмотреть по сортаменту уголков, который размещен на нашем сайте.

Самые часто встречающиеся и наиболее востребованными являются равнополочные уголки с размерами: 25х25 мм, 35х35 мм, 40х40 мм, 50х50 мм, 75х75 мм, 100х100 мм

Первые 3 размера могут использоваться для изготовления различных козырьков, уличной мебели, например, столов, скамеек, а также небольших теплиц и парников, то есть для любых не очень ответственных металлоконструкций.

Уголки 50х50 мм и 63х63 мм часто приобретают для устройства ограждений и заборов, различных калиток и ворот.

Уголки больших размеров успешно применяются в строительстве небольших ангаров и складов, при изготовлении различных мачт и линий электропередач, в машиностроении и вагоностроении.

Оцинкованный уголок

Часто приходится использовать уголок в составе металлоконструкций или крепежных изделий в местах, где агрессивное воздействие окружающей среды приводит к быстрой коррозии металлоизделия. При этом вместо десятилетий срок службы конструкции может составить 2–3 года. Когда на первое место выходит надёжность и долговечность конструкции применяют оцинкованную сталь. Существуют несколько основных видов цинкования:

Холодное – самый дешевый, но недостаточно эффективный способ, когда изделие покрывается грунтом с высоких содержанием цинка. Имеет низкую стоимость, не требует специальной техники, может наноситься в широком интервале температур.

Гальваническое – наиболее популярный способ корозийной защиты заготовки. С помощью электролиза происходит равномерное покрытие цинком по всей длине уголка с сохранением его формы и гладкости.

Горячее – один из самых дорогих способов. В этом случае уголок из черного металла погружается в ванну с расплавленным цинком на несколько минут. Толщина цинкового слоя после этой процедуры получается самой большой – до 150200 мкм, а коррозионная стойкость максимальна. Из минусов стоит отметить образование на поверхности капель, наплавов цинка или других незначительных дефектов.

Если конструкция обладает большими размерами или существует необходимость создания слоя с толщиной в несколько мм, то в этом случае практикуется метод напыления. Но созданное таким способом покрытие очень чувствительно к механическим воздействиям.

Сопромат

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован.