Сортамент металлопроката: популярные виды продукции и алгоритмы расчета веса

Находясь в высотном здании, на палубе корабля, на борту лайнера, мало кто оценивает прочность строения – важен комфорт. Но без металлической основы в виде каркаса, листов, швеллеров, арматуры эти конструкции просто не существовали бы. Не обойтись без изделий из обработанного металла и в быту: кровля, трубы коммуникаций, решетки и т. д. Сортамент металлопроката многочисленный и разнообразный. О том, как выбрать продукцию нужного размера, и пойдет речь в статье.

Определение металлопроката: что включает сортамент металла

Слово «сортамент» имеет французское происхождение. Правда, звучание несколько искажено (франц. – assortir), но суть идентична: подбирать, сортировать. Следовательно, сортамент – это перечень какой-либо отобранной продукции, объединенной по сортам, видам. Наиболее часто данное понятие используется в металлургической промышленности для обозначения совокупности изделий металлопроката. Чтобы понимать, как формируется сортамент металлоизделий, необходимо разобраться в вопросе, что такое металлопрокат.

Металл проходит через валки на специальном устройстве (стане) и приобретает определенные размеры и форму. Этот процесс называется прокатка. Существует три способа прокатки:

• горячий;
• теплый;
• холодный.

Они различаются в зависимости от наличия и степени термического воздействия на металл. Существует несколько видов прокатных станов: трубопрокатные, листовые, обжимные, для особых видов проката, заготовочные.

Исходя из указанного выше, можно дать определение сортамента металлопроката. Сортамент металлопроката – это перечень прокатных профилей, который содержит описание их качеств и размеров. При формировании ассортимента учитываются три показателя:

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

Насчитывают три основных группы сортамента прокатной продукции:

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

Для обобщения информации о видах изделий и их характеристиках создают справочники металлопроката. Именно в них потребитель может познакомиться с полным перечнем продукции и ее качествами, выбрать необходимый вариант.

Характеристики и особенности трубной продукции

Трубы – довольно распространенная категория прокатной продукции. Основные характеристики данных изделий:

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

Большая часть трубной продукции имеет круглое сечение, но производят также квадратные и плоские трубы. Способов изготовления несколько:

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

В зависимости от особенностей процесса изготовления трубы бывают бесшовные и сварные. Бесшовные применяют для транспортировки газов и жидкостей, находящихся под давлением выше 1 МПа. Сварные трубы создают путем сворачивания штрипса (прокатной полосы), накладывания способом встык и внахлест и сваривания шва. Эти изделия используют для перемещения по ним газов и жидкостей с низким давлением. Требования к трубной продукции регламентируются следующими 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 промышленности, в машиностроении, строительстве. Их применяют для прокладывания различных трубопроводов, для изготовления промышленных баллонов и сосудов.

Способ изготовления и сортамент листовой стали

Данные изделия производятся методом прокатки. Поставляются в виде отдельных листов или в рулонах. Кромка на этой продукции может быть обрезана, а может сохранять форму, приобретенную после обработки. Разделение данной продукции на виды осуществляется на основе следующих характеристик:

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

Листы стали производятся холоднокатаным и горячекатаным способами. Точность продукции бывает двух видов – нормальной и повышенной прочности. Степень вытяжения подразделяется на глубокую и нормальную. Толщина листов варьируется от 2 до 5 мм. Поверхность может быть гофрированной, рифленой или гладкой.

Регламентирующие государственные документы:

• ГОСТ 19903-74 – сортамент листового горячекатаного металлопроката;
• ГОСТ 19904-90 – сортамент холоднокатаного листа;
• ГОСТ 16523-97 – технические условия.

Листовой металл активно употребляется в машиностроении, строительстве. Он используется для сварочных конструкций, обшивки, изготовления кожухов, саркофагов. Может применяться в качестве заготовок для других изделий (бытовой техники, приборов и т. д.)

Разнообразие видов и форм сортовой и фасонной продукции

Сортовой металлопрокат – это стандартизированные изделия. Согласно ГОСТ 535-2005 особенность данного вида продукции состоит в том, что поперечник металлоизделия имеет одну из геометрических форм: квадрата, шестигранника, прямоугольника или круга. Характеристики, определяющие сортамент:

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

В зависимости от формы сортовая продукция делится на следующие виды:

• простую;
• фасонную;
• специальную.

К простым формам относятся:

1. Круг – горячекатаный прокат с круглым профилем, который применяется для изготовления арматуры, проволоки, решеток, декоративных элементов, монолитных конструкций. Регламентирован положениями ГОСТ 5751-82.
2. Квадрат – горячекатаный прокат с квадратным профилем. Бывает мелкий и крупный, используется в различных промышленных отраслях для сварных конструкций. Выпускается в соответствии с ГОСТ 2591-88.
3. Шестигранник. Употребляется в качестве заготовок для изготовления другой продукции, например, болтов.
4. Полоса – лист высокой прочности, применяемый для железобетонных изделий, в машиностроении.

Продукция, относящаяся к изделиям фасонной формы, – это швеллеры и балки. Балки имеют форму бруса. Их используют в строительстве, когда необходимо изготовить прочный каркас. Швеллеры – П-образные изделия, характеризующиеся скругленными углами. Употребляются для создания перекрытий.

Специальные формы проката – это колеса и круглая арматура. Колеса применяются в машиностроении, арматура используется для усиления конструкций.

Арматура А400 и А500С: общие характеристики и отличия

Одна из разновидностей продукции металлопроката, используемая в различных промышленных целях, – арматура. Это металлический стержень круглого сечения с ребристой поверхностью. Выпускают данное изделие в виде отрезков определенной длины или же бухтами. Существует также арматура с гладкой поверхностью.

ГОСТ на арматуру 5781-82 регламентирует технические условия. ГОСТ 10884-94 создан для арматуры упрочненной. Основная сфера применения – строительство. Данный вид металлопроката используется для армирования железобетонных изделий и создания каркасов. Полный сортамент арматуры разделяется на VI классов. Наиболее востребованные виды изделий (А400 и А500С) относятся к классу А III. Арматура имеет профиль с двумя ребрами и поперечным выступом.

Во многом характеристики арматуры А400 и А500С идентичны, что и определяет их принадлежность к одному классу. Но отличия в химическом составе, а именно меньшее количество углерода и большее – легирующих добавок, придает виду А500С большую степень гибкости, что способствует образованию более прочного шва при использовании дуговой сварки. Буква «С» обозначает возможность применения такого вида сварки.

Статья по теме:

Сортамент уголков в нормативной документации: ГОСТы, характеристики изделий

Для чего нужны ГОСТы? Разновидности стальных уголков: равнополочные и неравнополочные. Популярные размеры изделий. Вес стальных уголков.

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

Важно! При замене марки А400 на А500С за счет возможности использования электродуговой сварки и повышения качества стыков уменьшается расход арматуры и увеличивается прочность бетонной конструкции.

Двутавровая балка (двутавр): сварная и горячекатаная

Двутавровая балка относится к сортовой продукции металлопроката. Она имеет Н-образный профиль, прямое и наклонное положения граней. Изделия с прямыми гранями делятся на виды:

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

Колонный двутавр характеризуется толстыми и прочными гранями и перемычками, поэтому часто используется для опорных колонн при строительстве мостов, декоративных фасадов зданий и т. д. ГОСТ балок из углеродистой и низкоуглеродистой стали регламентирует следующие показатели:

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

Специальные балки контролируются нормативной документацией:

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

Сортамент колонных двутавров отражает следующие характеристики данного вида балок:

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

Один из наиболее востребованных видов данной металлопродукции – двутавровая балка 20. Выполняется двумя способами: горячекатаным и с помощью сварки.

Важно! Сварная двутавровая балка экономически выгодна: имеет небольшую цену (вследствие особенностей технологии изготовления) и высокие технические показатели.

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.

Положение граней балки 20 бывает прямым и наклонным. Это изделие активно применяется в строительстве для возведения каркасов зданий.

Таблицы веса металла: какие существуют и как ими пользоваться

При закупке продукции металлопроката для производственных или личных нужд необходимо определиться с ее количеством. Процесс расчета осуществляется на основании данных, которые можно получить из таблиц металлопроката. Таблицы, представляющие сортамент разных видов продукции по различным характеристикам (весу, форме, плотности и т. д.), собраны в справочниках по металлопрокату, учебниках по металловедению и в другой специализированной литературе.

Помимо печатных вариантов изданий, существуют электронные онлайн-таблицы, а также компьютерная программа «Калькулятор металлопроката», с помощью которых можно самостоятельно сделать расчет необходимого количества товара, введя исходные показатели.

Этот вариант расчета более доступный, он не требует дополнительных поисков, всегда находится под рукой. Электронные таблицы включают не только вес, но и технические характеристики по ГОСТу. Они удобны в пользовании еще и тем, что к ним практически всегда прилагается фотографическое изображение продукции, благодаря чему исключается ошибка в выборе изделия.

Важно! При покупке товара металлопроката обязательно следует просчитать вес теоретически, чтобы была возможность сравнить его с результатом практического взвешивания. Это необходимо не только для проверки добросовестности продавца, но и для уверенности, что технология изготовления продукции не нарушена.

Таблица веса черных металлов: объемный вес стали

Наиболее часто используемое сырье для металлопроката – сталь. Это сплав железа с углеродом и другими химическими элементами. Количество углерода не должно превышать 2,14%. Этот сплав подразделяется на марки, которые, в свою очередь, отличаются своим составом, физическими и механическими свойствами. По химической структуре сталь делится на два вида:

• легированную:
• углеродистую.

Легированная сталь состоит из железа и углерода. В углеродистую, в зависимости от марки, добавляются сера, фосфор, марганец, медь и другие вещества, влияющие на физические и механические свойства. Одна из важнейших характеристик стали – удельный (объемный) вес (у стали эти величины совпадают). Специалист, занимающийся обработкой металлов, обязательно должен знать этот показатель. Данная величина определяется отношением веса однородного тела вещества к его объему. В таблицах приведены величины удельного веса 1м² стали распространенных марок в г/см³.

Важно! Марок стали насчитывается более 1500. Полную информацию об интересующем сорте можно найти в справочниках металлопроката.

Одной из широко востребованных марок является сталь 20. Отсутствие в ее составе значительного количества легирующих элементов упрощает процесс производства, а следовательно, уменьшается и стоимость. Основные характеристики данного сорта стали:

1. Твердость – данный показатель выдерживается на уровне 163 МПа. Это определяет высокую износостойкость изделий из этого металла.
2. Плотность стали 20 – 7859 кг/м³.
3. Прочность и текучесть. Эти критерии зависят от наличия или отсутствия процесса термической обработки.
4. Теплопроводность. Материал характеризуется средним коэффициентом теплопроводности: быстро нагревается и отводит тепло.

Сталь 20 применяют для изготовления труб высокого давления, арматуры, профилей различных форм сечения. Данный металл, прошедший химико-термическую обработку, используется для производства продукции, требующей высокой прочности.

Таблица веса металлопроката: масса стальной арматуры

Вес арматуры – величина очень важная, необходимая при осуществлении расчетов процесса бетонирования. Зная вес 1 м арматуры, можно определить, какое количество данного металлоизделия понадобится для определенного объема бетона, то есть выяснить коэффициент бетонирования. Чтобы при покупке рассчитать, сколько весит арматура, нужно суммировать общую длину прутьев и умножить на удельный вес, то есть на массу 1 м погонного. В таблицах приведен вес 1 м арматуры в зависимости от диаметра.

Просчитаем вес арматуры 8 мм, используя данные таблицы. Партия необходимой закупки составляет 15 прутьев по 6 м. Вычисляем общее количество метров: 15 х 6 = 90 м. Согласно таблице вес 1 м погонного арматуры диаметром 8 мм равен 0,395 кг/м. 0,395 х 90 = 35,55 кг. Довольно просто вычисляется и количество метров в тонне: нужно разделить 1000 кг на вес 1 м арматуры.

Таблица веса металлопроката: двутавровая балка

Функциональное назначение двутавровых балок – удержание, обеспечение прочности больших строительных конструкций – предъявляет высокие требования к правильности расчетов. Первая величина, которую необходимо знать, начиная проектирование строения, – вес балки. Рассчитать необходимое количество данной металлопродукции на основе веса 1 м погонного помогут следующие таблицы:

1. Вес 1 м погонного балки двутавровой с наклонным положением граней (ГОСТ 8239-89).
2. Вес 1 м погонного балки нормальной с параллельными гранями (ГОСТ 26020-83).
3. Вес 1 м погонного балки широкополочной с параллельными гранями (ГОСТ 26020-83).
4. Вес 1 м погонного балки колонной с параллельными гранями (ГОСТ 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

Иногда возникают ситуации, когда необходимо сделать приблизительный расчет веса металла, не прибегая к онлайн-помощи, пользуясь телефонным калькулятором и рулеткой. Чтобы вычислить вес изделия, нужно умножить удельный вес на объем. Определение величины удельного веса проблем не вызывает. Сложнее выяснить объем. В таком случае за основу нужно взять принцип Гюльдена: площадь поперечного сечения умножается на высоту. Данные величины можно определить путем непосредственного замера.

Формулы расчета веса наиболее популярных изделий металлопроката.

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

• M – масса одного погонного метра трубы, кг;
• 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! Расчет по этим формулам дает более точные результаты, чем специальный онлайн-калькулятор, так как значения величин во втором случае округляются.

Сортамент металлопроката: как выбирать изделия из металла

Количество предприятий, занимающихся выпуском металлопроката, довольно большое. Продукция востребована не только промышленностью, но и частными лицами. Поэтому вопрос качества является довольно актуальным. Предложенные советы могут помочь при покупке изделий металлопроката:

1. Внимательное изучение рынка этого товара позволит определить фирму, пользующуюся доверием. Необходимо обращать внимание на длительность существования предприятия, обширность регионов поставки, ассортимент продукции и отзывы.
2. Качества приобретаемой продукции обязательно должны быть задокументированы. Если характеристики лишь озвучены или существует только описательный вариант, от приобретения такого товара стоит отказаться.
3. Необходимо произвести визуальный осмотр. Наличие ржавчины, трещин, следов сварки указывает на серьезные недостатки, которые могут быть связаны с нарушением технологии изготовления металлопроката.
4. Важный момент, который характеризует уровень работы предприятия, – упаковка товара и доставка. Небрежность, отсутствие дополнительных услуг должны насторожить. Следовательно, нужно тщательнее присмотреться к торгующей фирме.

Приобретение продукции металлопроката – процесс ответственный и довольно хлопотный. В химико-технических критериях нужно быть уверенным, а количественные показатели следует просчитать, чтобы знать, сколько товара приобрести и как его транспортировать.