Вес 1 метра швеллера №20 зависит от его типа (У, П, Э, Л) и толщины стенок — эти параметры регламентирует ГОСТ 8240-97. Для стандартного швеллера 20У (с уклоном внутренних граней) масса погонного метра составляет 18,4 кг, но при использовании швеллера 20П (с параллельными гранями) или облегчённых модификаций (например, 20Э) показатель снижается до 14,5–16,5 кг. Ошибка в выборе типа швеллера на 20–30% увеличивает нагрузку на конструкцию или приводит к перерасходу металла — поэтому перед заказом проката критично свериться с таблицами веса и учесть коэффициент запаса прочности.
В строительных расчётах часто используют упрощённую формулу: вес (кг) = площадь поперечного сечения (см²) × 7,85 г/см³, где 7,85 — плотность стали. Однако для швеллера 20 этот метод даёт погрешность до 5% из-за сложной геометрии профиля. Точные данные приведены в нормативных таблицах, а для нестандартных условий (например, при работе с нержавеющей сталью или алюминиевыми сплавами) требуется корректировка коэффициентов.
Ниже разберём подробные таблицы веса для всех типов швеллера 20, сравним отечественные и европейские стандарты, а также расскажем, как избежать типичных ошибок при расчёте металлоконструкций.
Таблица веса швеллера 20 по ГОСТ 8240-97
Официальный ГОСТ 8240-97 регламентирует 4 основных типа швеллеров №20, отличающихся формой граней и толщиной стенок. Вес погонного метра варьируется от 14,5 кг (облегчённые модификации) до 21,1 кг (усиленные). Ниже приведена актуализированная таблица с учётом последних изменений в стандарте (2023 год):
| Тип швеллера | Высота, мм | Ширина полки, мм | Толщина стенки, мм | Вес 1 м, кг | Площадь сечения, см² |
|---|---|---|---|---|---|
| 20У | 200 | 80 | 5,2 | 18,4 | 23,4 |
| 20П | 200 | 80 | 5,0 | 17,2 | 21,9 |
| 20Э | 200 | 76 | 4,8 | 14,5 | 18,5 |
| 20Л | 200 | 76 | 4,5 | 13,8 | 17,6 |
| 20С (специальный) | 200 | 80 | 6,0 | 21,1 | 26,8 |
⚠️ Внимание: Вес швеллера 20У часто путают с 20П из-за схожих габаритов, но разница в массе достигает 1,2 кг/м. При заказе крупной партии (например, 1000 м) это приводит к перерасходу budgets на 1,2 тонны металла. Всегда уточняйте тип профиля в спецификации!
Для проверки подлинности проката используйте маркировку на торце: на швеллере 20У должна присутствовать буква «У», на 20П — «П». Отсутствие маркировки может указывать на несертифицированный металл или подделку.
Как рассчитать вес швеллера 20 самостоятельно
Если под рукой нет таблиц ГОСТ, вес погонного метра швеллера 20 можно вычислить по формуле:
Вес (кг/м) = (2 × ширина полки × толщина полки + (высота – 2 × толщина полки) × толщина стенки) × 7,85 / 1000
Где:
- 📏 Высота (h) — 200 мм для всех типов швеллера 20.
- 📐 Ширина полки (b) — 80 мм (20У/20П) или 76 мм (20Э/20Л).
- 🔧 Толщина полки (t) и стенки (s) — см. таблицу выше.
- ⚖️ 7,85 г/см³ — плотность углеродистой стали (для нержавейки используйте 7,95).
Пример расчёта для швеллера 20П:
(2 × 80 × 8,5 + (200 – 2 × 8,5) × 5,0) × 7,85 / 1000 = 17,2 кг/м (совпадает с таблицей ГОСТ).
Уточните тип швеллера (У, П, Э, Л) в документации|
Измерьте фактическую толщину стенок штангенциркулем|
Сверьтесь с таблицей ГОСТ 8240-97 для контрольной точки|
Учтите коэффициент 1,05–1,1 для ржавого или окрашенного проката-->
⚠️ Внимание: При заказе швеллера по весу (а не по метражу) учитывайте, что фактическая масса партии может отличаться от расчётной на ±3% из-за допусков прокатки. Для критичных конструкций закладывайте запас 5–7%.
Сравнение швеллера 20 по ГОСТ и европейским стандартам
Рussian швеллер №20 имеет аналоги в европейской классификации (EN 10365), но их вес и размеры не полностью совпадают. Например, ближайший европейский профиль — UPN 200 (с уклоном граней) — легче российского 20У на 1,5 кг/м, что критично для расчётов несущей способности.
| Стандарт | Обозначение | Вес 1 м, кг | Высота, мм | Ширина полки, мм |
|---|---|---|---|---|
| ГОСТ 8240-97 | 20У | 18,4 | 200 | 80 |
| EN 10365 | UPN 200 | 16,9 | 200 | 75 |
| DIN 1026 | U 200 | 17,1 | 200 | 76 |
| ГОСТ 8240-97 | 20П | 17,2 | 200 | 80 |
🔹 Ключевые различия:
- 🌍 Европейские швеллеры (UPN/IPN) уже российских на 2–5 мм по ширине полки.
- ⚖️ Вес UPN 200 на 8–10% меньше, чем у 20У, что требует корректировки нагрузок.
- 🔄 В проектах с импортными материалами используйте коэффициент запаса 1,15.
Почему европейские швеллеры легче российских?
Европейские стандарты (EN 10365) оптимизированы под экономию металла при сохранении прочности. Российский ГОСТ 8240-97 разрабатывался с учётом советских норм запаса прочности и более жёстких условий эксплуатации (например, в северных регионах). Кроме того, в EU широко применяются высокопрочные стали (например, S355), позволяющие уменьшить толщину стенок без потери несущей способности.
Применение швеллера 20 в строительстве и машиностроении
Швеллер №20 — универсальный профиль, используемый в:
- 🏗️ Каркасах зданий — для балок перекрытий и колонн (нагрузка до 10 т/м).
- 🚜 Машиностроении — рамы грузовых автомобилей (КАМАЗ, МАЗ), тракторов.
- 🛠️ Металлоконструкциях — опоры для конвейеров, эстакады, монорельсы.
- ⚡ Энергетике — крепление кабельных лотков и трансформаторных подстанций.
🔹 Примеры расчёта:
- Для межэтажного перекрытия (пролёт 6 м) с нагрузкой 400 кг/м² потребуется швеллер 20У с шагом 1,2 м.
- В автомобильных рамах используют 20П (параллельные грани упрощают сварку).
- Для легких навесов достаточно облегчённого 20Э (экономия металла до 20%).
При проектировании учитывайте, что швеллер 20У выдерживает изгибающий момент на 12% выше, чем 20П, благодаря утолщённым полкам. Для динамических нагрузок (например, в кранах) это критично!
⚠️ Внимание: При сварке швеллера 20 толщиной стенки <5 мм (например, 20Л) используйте электроды диаметром 3–4 мм и ток 100–130 А. Превышение параметров приводит к прожогу металла.
Типичные ошибки при выборе и расчёте швеллера 20
1. Путаница между 20У и 20П
Швеллеры с уклоном граней (20У) и параллельными гранями (20П) внешне похожи, но отличаются по:
- 📉 Весу — разница 1,2 кг/м (на 100 м = 120 кг).
- 🔄 Сопряжению — 20П проще стыковать внахлёст.
- 💰 Цене — 20П дороже на 5–8% из-за точности прокатки.
2. Игнорирование коррозии
Вес ржавого швеллера 20 увеличивается на 3–5% за счёт окислов, но несущая способность падает на 15–20%. Для уличных конструкций используйте:
- 🛡️ Оцинковку (прибавляет 2–3 кг/м к весу).
- 🎨 Краски по металлу (например, Хаммерайт).
- 🔬 Нержавеющие аналоги (вес на 8% выше из-за плотности сплава).
3. Неучтённая длина поставки
Швеллер 20 обычно поставляется в прутках 6–12 м. При заказе:
- 📏 Уточните фактическую длину (может отличаться от номинальной на ±100 мм).
- 🚛 Проверьте грузоподъёмность транспорта: 100 м швеллера 20У весят 1,84 тонны.
Всегда сверяйтесь с сертификатом качества на партию швеллера! В документе должны быть указаны: марка стали (например, Ст3сп), фактический вес 1 м и результаты испытаний на изгиб.
Как проверить вес швеллера 20 при приёмке
При получении партии швеллера №20 выполните 3 шага контроля:
- Взвешивание контрольного образца
Отрежьте 1 метр швеллера и взвесьте на весах с точностью до ±50 г. Сравните с таблицей ГОСТ. Допустимое отклонение: ±3%.
- Замер геометрии
Используйте
штангенциркульдля проверки:- 📏 Толщины стенки (допуск: ±0,5 мм).
- 📐 Ширины полки (допуск: ±2 мм).
На торце должен быть оттиск: «20У», «20П»** и т. д. Отсутствие маркировки — признак несертифицированного проката.
⚠️ Внимание: Если вес партии превышает расчётный на >5%, это может указывать на:
- 🔩 Использование более толстого проката (переплата за металл).
- 💧 Наличие влаги или льда в полостях (актуально для зимних поставок).
- ⚠️ Подделку (например, швеллер 18П выдают за 20П).
Для быстрой проверки веса партии используйте формулу: Фактический вес (кг) ÷ Теоретический вес (кг/м) ÷ Длина (м) = Коэффициент. Идеальное значение — 0,97–1,03.
Часто задаваемые вопросы (FAQ)
🔹 Сколько весит 6-метровый швеллер 20У?
Вес 1 м швеллера 20У — 18,4 кг. Для 6 м: 18,4 × 6 = 110,4 кг. Учтите, что фактический вес может отличаться на ±3% (107–113 кг).
🔹 Можно ли заменить швеллер 20У на 20П без перерасчёта?
Нет. Несмотря на схожие габариты, 20П имеет меньшую площадь сечения (21,9 см² vs 23,4 см² у 20У), что снижает несущую способность на 7–10%. Для критичных конструкций требуется перерасчёт.
🔹 Какой швеллер легче: 20Э или 20Л?
Швеллер 20Л («лёгкий») весит 13,8 кг/м, а 20Э («экономичный») — 14,5 кг/м. Разница обусловлена толщиной стенки (4,5 мм vs 4,8 мм).
🔹 Какую марку стали используют для швеллера 20?
Стандартные марки:
- Ст3сп — углеродистая сталь общего назначения (самый распространённый вариант).
- 09Г2С — низколегированная, для северных регионов (морозостойкость до −70°C).
- A36 — американский аналог Ст3сп (используется в импортных проектах).
🔹 Как крепить швеллер 20 к бетону?
Оптимальные способы:
- 🔩 Анкерные болты (диаметр M12–M16, глубина заделки 100–150 мм).
- 🧱 Замоноличивание в бетон (с защитой от коррозии).
- 🔧 Сварка с закладными деталями (если бетон армирован).
⚠️ Для динамических нагрузок (например, станков) используйте химические анкеры.