Большую часть фасонного проката общего назначения изготавливают из горячекатаных стальных заготовок. Форма сечения — угол, швеллер и двутавр.
К фасонному прокату относят специальную категорию изделий, которую применяют при монтаже путей сообщений железнодорожного, трамвайного, подвесного и другого транспорта. Требования к обеим группам перечислены в ГОСТ 535-2005.
Профили производят из железоуглеродистого сплава обыкновенного качества. Для изготовления длинномерного проката, который испытывает повышенные нагрузки, выбирают конструкционные и низколегированные стали. Пример использования — ответственные строительные объекты.
База знаний о требованиях и применении фасонного проката
Стальные брусья классифицируют по многим признакам, главный критерий — форма поперечного сечения. Стандарт разделяет изделия на две категории: сортовой и фасонный прокат.
Сечение рассматривают как геометрическую фигуру. На эскизе чертят касательную линию. Если прямая хотя бы в одной точке пересекает поперечное сечение, профиль относят к фасонному прокату. Во группу входит металлопродукция:
- для всех сфер деятельности: тавр, уголок, двутавр, швеллер;
- специального назначения: рельс, шпунт Ларсена, зетовый профиль, ножи для землеройных машин (тип № 3).
В таблице перечислены номера стандартов, название и применение горячекатаной продукции.
| Номер ГОСТ | Название продукции | Содержание |
| 4781-85 | Профили для шпунтовых свай. | ТУ |
| 8239-89 | Швеллер. | Сортамент |
| 8509-93 | Равнополочные уголки. |
| 17152-89 | Металлоизделия для изготовления ножей землеройных машин. |
| 8510-86 | Неравнополочные уголки. |
| 18662-83 | Металлопродукция СВП для крепи горных выработок. |
| 21026-75 | Швеллеры с отогнутой полкой для вагонеток. |
| 19240-73 | Рельсовые конструкции для подвесных и наземных путей. |
| 19425-74 | Швеллеры и двутавры специального назначения. |
| 26020-83 | Двутавры с параллельными гранями полок. |
| 27772-88 | Фасонный и сортовой прокат для строительства. | ТУ |
При выборе стальных брусьев учитывают дальнейшее применение. Профильный стандарт выделяет четыре группы изделий:
- 3ГП — для обработки механическим способом: резки, надсечки, рубки;
- 2ГП — для горячего деформирования: вытяжки, гибки;
- 1ГП — для применения без дальнейшей обработки поверхности.
Весь фасонный прокат соответствует требованиям группы 1ГП.
Заказчик вправе потребовать гарантию свариваемости. Параметр зависит от состава железоуглеродистого сплава и технологии изготовления проката. Когда формируют партию, проверяют углеродный эквивалент. Чтобы гарантировать свариваемость конструкций, устанавливают параметр C < 0,05%.
Клиент может потребовать провести термообработку фасонного проката. После формообразования продукцию нагревают в печи. Отпуск снимает внутренние напряжения.
Особенности применения фасонных изделий
В отличие от сортового проката, стальные брусья применяют как есть. Особенность профилей — повышенная прочность и жесткость. Применяют профиль в местах, где действуют усилия деформации.
Фасонный прокат применяют при возведении несущих конструкций. Металлические брусья используют как вспомогательные элементы каркасов железобетонных и металлических сооружений.
Длинномерные профили покупают собственники недвижимости: коттеджей, приусадебных участков, дач. Металлические брусья востребованы при строительстве малоэтажных домов, перекрытий, гаражей, оград.
Заготовки используют для оформления внешнего и внутреннего пространства. Фасонный прокат применяют в дизайне и коммерческой деятельности. Из стали изготавливают объекты:
- практичные, прочные и недорогие сооружения для торговой деятельности: киоски, навесы, павильоны, палатки;
- декоративные постройки для сада: беседки, арки, парапеты, трельяжи;
- площадки для детей;
- места для занятий спортом и отдыха: уличные тренажеры, бассейны, подъемники, садово-парковые скамейки;
- конструкции для пляжей: фонтанчики, водопады, водные карусели;
- сооружения для зонирования пространства и создания рельефа: откосы, ограды, пандусы, открытые лестницы.
Стальной узкий брус используют при сборке каркасов мебели, транспортных средств, дверей, ограждений.
Массивные профили ценят за сопротивляемость высоким усилиям сжатия, кручения и растяжения. Из фасонного проката изготавливают конструкции:
- колонны;
- опоры железнодорожных и автомобильных мостов: изделия выдерживают колоссальные динамические и статические нагрузки;
- промышленные, торговые и складские сооружения: цеха, ангары, хранилища.
Профили покупают предприятия, которые производят оборудование для горнодобывающей отрасли, каркасы железнодорожных вагонов и специальных транспортных средств.
Где используют уголки?
Причина популярности фасонного проката — лучшее соотношение высокой прочности и доступной стоимости.
Форма поперечного сечения — в виде буквы «Г». Стандартная длина мерных опор: 4,0-12,0 м.
Выпускают изделия с равными и разными полками.
| Параметр | Профиль с полками |
| равными | неодинаковыми |
| Ширина полки, мм | одной | 20,0-250,0 | 30,-200,0 |
| другой | 20,0-125,0 |
| Толщина металла, мм | - | 3,0-35,0 | 3,0-16,0 |
| Площадь поперечного сечения, см2 | 1,13-163,71 | 1,16-49,77 |
| Вес одного метра, кг/м | 0,89-128,51 | 0,91-39,07 |
Из углового стального профиля производят опоры высоковольтных линий, мачты, башни и другие конструкции общего назначения с повышенными требованиями к надежности и металлоемкости (весу брусьев).
Как применяют двутавры?
Поперечный разрез фасонного проката похож на букву «Н». Стандартная длина профилей 4,0-12,0 мм.
В зависимости от пропорций размеров сечения, продукцию относят к группам:
- широкополочные (Ш);
- балочные нормальные (Н);
- колонные (К).
Название указывает на применение длинномерного профиля.
Во вторую группу входят двутавры с параллельными и наклонными полками.
| Параметры | С уклоном | С параллельными гранями полок |
| Н | Ш | К | Д |
| Высота сечения, мм | 100,0-600,0 | 100,0-1013,0 | 193,0-718,0 | 195,0-431,0 | 239,0-496,2 |
| Ширина полки, мм | 55,0-190,0 | 55,0-320,0 | 150,0-320,0 | 200,0-400,0 | 115,0-303,8 |
| Толщина стенки, мм | 4,5-12,0 | 4,1-19,5 | 6,0-23,0 | 6,5-23,0 | 5,5-14,2 |
| Площадь поперечного сечения, см2 | 12,0-138,0 | 10,32-400,60 | 38,95-389,70 | 52,82-371,0 | 27,8-155,0 |
| Вес одного метра изделия, кг/м | 9,46-108,0 | 8,1-314,5 | 30,6-305,9 | 41,5-291,2 | 35,45-198,0 |
Крупногабаритные двутавры используют в производственной деятельности:
- монтаж подвесных путей;
- строительство массивных сооружений: вокзалов, мостов, цехов, стадионов;
- возведение перекрытий и колонн.
Применение швеллера
Форма сечения — буква «П». Длина конструкций: 6,0-24,0 м.
Прочность фасонного проката зависит от способа изготовления. Чтобы придать брусу окончательную форму, металл подвергают горячему прокатыванию или гибке. Жесткость швеллера прямо пропорциональна высоте поперечного сечения.
В сортамент входят швеллеры общего и специального назначения.
Разновидности профилей:
- с уклоном внутренних граней сторон (У), численное значение угла 6-120;
- с параллельными полками: обычные (П), легкие (Л) и экономичные (Э);
- специальные — серии С;
- дополнительная категория (Д).
Размеры швеллеров перечислены в таблице.
| Параметр | серии |
| У | П | Л | Э | С |
| Высота сечения, мм | 50,0-400,0 | 120,0-300,0 | 80,0-300,0 |
| Толщина стенки, мм | 4,0-8,0 | 4,2-7,9 | 3,0-4,8 | 5,5-11,5 |
| Ширина, мм | 32,0-115,0 | 30,0-65,0 | 45,0-89,0 |
| Толщина полки, мм | 7,0-13,5 | 4,8-7,8 | 9,0-13,5 |
| Площадь поперечного сечения, см2 | 6,16-61,5 | 6,10-61,11 | 6,39-24,30 | 11,8-55,88 |
| Масса одного метра швеллера, кг/м | 4,84-48,3 | 4,79-47,97 | 5,02-19,7 | 9,28-43,86 |
Покупатели продукции — предприятия машиностроительной отрасли. Из профилей собирают каркасы автомобилей, сельскохозяйственных механизмов, вагонов. Изделия применяют при создании мощной техники для горнодобывающей и нефтеперерабатывающей отрасли. Швеллеры используют при возведении малоэтажных сооружений.
Какие конструкции изготавливают из фасонного проката специального назначения?
В отличие от продукции массового спроса, особой группе большой выбор не нужен.
Для предприятий, связанных с дорожным строительством, металлургические заводы выпускают рельсы. Максимальная длина изделия — 7 м (для тавровой конструкции). По согласованию с потребителем выпускают немерные изделия: 1,5-4,6 м.
Площадь поперечного сечения тавра: 11,92 см2. Вес одного метра металла — 9,36 кг/м. Размеры таврового рельса:
- ширина опорной поверхности — 82 мм;
- высота — 70 мм;
- ширина верхнего торца — 16 мм.
Рельсовый фасонный прокат покупают компании, которые занимаются добычей угля, руды, марганца и других полезных ископаемых. Металл применяют для шахтного строительства. Стальной узкий брус используют при прокладке путей для рельсового наземного транспорта: трамваев и железнодорожных составов.
О применении изделия думают при разработке чертежа и технологической карты. Если нужны облегченные конструкции, используют тонкий фасонный прокат. Чтобы сооружение выдерживало большие и сложные нагрузки, применяют массивные равнополочные профили.
