Короткий ответ: по ГОСТ 8240-97 у швеллера серии У внутренние грани полок идут с уклоном от 4 до 10 %, у швеллера серии П грани полок параллельны. Высота, ширина полки, толщина стенки и полки, площадь сечения и масса 1 метра у швеллеров одного номера в обеих сериях одинаковые: 16У и 16П весят по 14,20 кг на метр. Различаются радиусы закругления и справочные моменты инерции относительно вертикальной оси.
Что значат буквы П и У
ГОСТ 8240-97 «Швеллеры стальные горячекатаные» делит швеллеры на серии по форме и размерам:
- У - с уклоном внутренних граней полок;
- П - с параллельными гранями полок;
- Э - экономичные с параллельными гранями полок;
- Л - лёгкой серии с параллельными гранями полок;
- С - специальные.
Цифра перед буквой это номер швеллера, по таблицам стандарта он равен высоте в сантиметрах: у 10П и 10У высота 100 мм, у 20П и 20У 200 мм. Уклон внутренних граней полок серии У стандарт задаёт в пределах от 4 до 10 %, а по соглашению с изготовителем не более 8 % при высоте до 300 мм и не более 5 % при большей высоте.
Размеры и вес: таблица для ходовых номеров
Значения из таблиц 1 и 2 ГОСТ 8240-97. h это высота, b ширина полки, s толщина стенки, t толщина полки, Wx момент сопротивления относительно горизонтальной оси, Iy момент инерции относительно вертикальной оси.
| Номер | h, мм | b, мм | s, мм | t, мм | Масса 1 м, кг (П и У) | Wx, см³: У / П | Iy, см⁴: У / П |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 10 | 100 | 46 | 4,5 | 7,6 | 8,59 | 34,8 / 34,9 | 20,40 / 22,60 |
| 12 | 120 | 52 | 4,8 | 7,8 | 10,40 | 50,6 / 50,8 | 31,20 / 34,90 |
| 14 | 140 | 58 | 4,9 | 8,1 | 12,30 | 70,2 / 70,4 | 45,40 / 51,50 |
| 16 | 160 | 64 | 5,0 | 8,4 | 14,20 | 93,4 / 93,8 | 63,30 / 72,80 |
| 20 | 200 | 76 | 5,2 | 9,0 | 18,40 | 152,0 / 153,0 | 113,00 / 134,00 |
| 24 | 240 | 90 | 5,6 | 10,0 | 24,00 | 242,0 / 243,0 | 208,00 / 248,00 |
В чём разница на практике
Изгиб в плоскости стенки. Момент сопротивления Wx у швеллеров одного номера почти одинаковый: у 20У 152,0 см³, у 20П 153,0 см³, разница меньше 1 %. Для балки, которая работает на изгиб в плоскости стенки, серии по этому показателю почти равны.
Изгиб из плоскости стенки. Момент инерции относительно вертикальной оси Iy у серии П больше: у 20П 134,00 см⁴ против 113,00 см⁴ у 20У, у 24П 248,00 см⁴ против 208,00 см⁴. При нагрузке вбок швеллер П жёстче.
Крепление к полке. У швеллера П полка одной толщины по всей ширине, и пластина или лист ложатся на неё плоскостью. У швеллера У внутренняя грань полки наклонная, толщина полки меняется от стенки к краю.
Что одинаково. Масса метра, а значит и цена за метр при одной цене тонны, длина и допуски. ГОСТ 8240-97 для обеих серий задаёт длину от 2 до 12 м, предельное отклонение по массе +4 % для партии и +6 % для отдельного швеллера, кривизну не более 0,2 % длины.
Какой швеллер выбрать
Если серия указана в проекте или спецификации, берут ту, что указана: справочные значения у серий разные, и замену несущего элемента подтверждает проектировщик. Если серия не задана, а нужен один и тот же номер по высоте и весу, подойдут обе. Швеллер П выбирают, когда к полке крепят лист, пластину или болтовой узел и когда важна жёсткость вбок.
Что есть на складе
В разделе швеллер П-образный номера от 6,5П до 40П, в разделе швеллер У-образный от 5У до 40У, длины 6, 9, 11,7 и 12 м и немерные, сталь ст3пс5/сп5, 09г2с и 09г2с-15. Все виды, включая гнутый, в разделе швеллер. Текст стандарта: ГОСТ 8240-97.
Вопросы о швеллерах П и У
Какой швеллер тяжелее, П или У?
Одинаковые. По ГОСТ 8240-97 масса 1 метра у швеллеров одного номера в сериях П и У совпадает, например 8,59 кг у 10П и 10У и 18,40 кг у 20П и 20У.
Чем отличается швеллер 10П от 10У?
Формой полки: у 10У внутренние грани полок с уклоном, у 10П параллельные. Высота 100 мм, ширина полки 46 мм, стенка 4,5 мм, полка 7,6 мм и вес 8,59 кг на метр у них одинаковые. Момент инерции относительно вертикальной оси у 10П 22,60 см⁴, у 10У 20,40 см⁴.
Можно ли заменить швеллер 16У на 16П?
По размерам и весу они одинаковые, момент сопротивления Wx отличается меньше чем на 1 % (93,4 и 93,8 см³). Если швеллер несущий и серия задана проектом, замену согласуйте с проектировщиком.
Какой уклон полок у швеллера У?
По ГОСТ 8240-97 от 4 до 10 %. По соглашению потребителя с изготовителем уклон не больше 8 % у швеллеров высотой до 300 мм и не больше 5 % у более высоких.
