Металлический уголок: что это, какой бывает, где применяется

Стальной уголок — это фасонный прокат, который применяют в строительстве для изготовления металлоконструкций, а также в промышленности для сборки корпусов транспортных средств и оборудования. Производители используют для изготовления разные технологии и марки стали, от чего зависят конечные характеристики изделий и варианты их использования.

Разберемся подробнее в ассортименте стального уголка, представленном на рынке России.

Что такое стальной уголок

Конструктивно металлический уголок представляет собой прокат с поперечным сечением в виде буквы Г. Уголок металлический бывает с двумя одинаковыми или разными по длине полками, расположенными под прямым углом относительно друг друга.

Для изготовления стальных уголков производители используют две основные технологии:

• Горячий прокат — готовые детали получают путем обработки предварительно разогретых квадратных или прямоугольных заготовок на прокатных станах. В результате получается изделие с ровным углом, точными размерами и высокой прочностью.
• Гнутье — для получения уголков используют листовые заготовки, которые деформируют на гидравлическом станке. Из-за этого угол в месте сгиба закруглен. Этот прокат дешевле и применяется в сферах, где прочность не так критична.

При производстве уголка стального методом проката получают изделия с различной точностью:

• Высокая — имеет обозначение А. Их размеры и форма имеют минимальные отклонения от установленных стандартов. Допустимая погрешность угла наклона полок не превышает 0,5°. Их применяют для сборки различного оборудования и конструкций, когда нужна максимальная точность соединения деталей.
• Обычная — маркируется литерой В. При производстве таких изделий допускаются чуть большие отклонения от стандартных параметров и меньшее качество обработки поверхности. Их часто используют в строительстве. Преимущество — меньшая стоимость.

Технические характеристики стальных уголков регламентируют ГОСТ 8509–93, 8510–93, 19771–93, 19772-93 в зависимости от технологии производства и длины полок. Кроме того, при изготовлении принимают во внимание стандарты, которые регламентируют марки используемых сталей. При покупке проката у надежного поставщика заказчик получает сертификаты и паспорта качества, которые подтверждают соответствие изделий действующим нормативным документам.

Виды уголков

Все используемые в строительстве и промышленности стальные уголки делятся на две большие группы:

1. Равнополочный.

Металлический прокат, у которого обе полки имеют одинаковые размеры. Это универсальные изделия, они подходят для различных отраслей, часто применяются в гражданском и коммерческом строительстве, для изготовления транспортных средств.

Таблица доступных размеров приведена в ГОСТ 8509–93. Минимальная ширина полки составляет 20 мм, а максимальная — 250 мм. Толщина варьируется в пределах от 3 до 35 мм. Эксплуатационные характеристики зависят от типа стали, из которой сделан прокат.

Особенность равнополочных уголков в том, что они воспринимают нагрузку равномерно по всей конструкции. Не имеет значения, какой стороной установлен прокат.

2. Неравнополочный.

Этот вид стального уголка отличается от предыдущего тем, что полки у него будут разной длины. Их изготавливают для решения специфических задач в сфере строительства или на производстве.

Технические характеристики уголков этого типа, изготовленных методом горячего проката, закреплены в ГОСТ 8510–93. В таблице в документе указаны доступные размеры:

• Минимальная ширина меньшей полки 16 мм, большей 25 мм при толщине в 3 мм;
• Максимальная ширина меньшей полки 125 мм, большей 200 мм при толщине в 10–16 мм.

Прочность и предельные нагрузки для проката зависят от толщины и типа используемого сплава.

Разная ширина полок в этом случае дает большую гибкость при проектировании. Они могут учитывать разные нагрузки на отдельные элементы конструкции в нескольких плоскостях. Например, делать ее более прочной на изгиб при приложении усилий с одной стороны. Но при этом можно уменьшить несущую способность, если усилие уголок испытывает с другой стороны.

Размеры уголка

При покупке стальных уголков их размеры подбирают по спецификации, прилагаемой к проекту постройки или инженерной конструкции. От них зависит прочность фасонного проката и возможность его применения для конкретных задач.

Типоразмеры стального уголка указаны в таблицах ГОСТ для конкретного вида изделия. Основные параметры, которые нужно учитывать при выборе:

• Ширина полки — ее обозначают на чертеже буквой b (или В для большей стороны в неравнополочном прокате). Она показывает расстояние от угла до внешнего края. У равнополочных ширина каждой полки будет одинаковой, поэтому в обозначении могут указывать одно значение. Для разнополых уголков пишут ширину каждой из полок.
• Толщина уголка — обозначается буквой t и показывает толщину полки уголка. Этот параметр влияет на вес и прочность изделия. Толщина уголков зависит от их размеров. Например, для уголка 20х30 допустимые значения будут 3 или 4 мм. Для модели 25х40 можно выбрать 3, 4 или 5 мм.
• Длина — производители выпускают мерный прокат в 6 или 12 метров, но по просьбе заказчика его можно нарезать на куски нужных размеров, чтобы уменьшить количество обрезков при строительстве металлоконструкций.

 

Вес уголка

Вес фасонного проката важен для определения его прочности, а также вычисления нагрузки, которую он оказывает на другие элементы здания. Он зависит от следующих параметров:

• Толщины стенки стальных уголков — изделия с одной и той же шириной полок могут весить по-разному. Например, уголок с полками 35 мм может быть толщиной в 3, 4 или 5 мм. Первый вариант будет легче последнего, что нужно учитывать во время инженерных расчетов.
• Длины изделия — длинные металлические конструкции весят больше коротких.

Для измерения веса погонного метра уголка используют таблицы. Нужные показатели есть в справочниках инженерных программ, которые используют проектировщики. В них, помимо указанных выше величин, указывается площадь сечения, удельный теоретический вес стального уголка, вес в килограммах на метр длины для каждого из размеров типового сортамента.

Пример таблицы из ГОСТ для стандартных размеров равнополочного горячекатаного уголка. В последней графе указана масса 1 м в кг.

 

Для определения веса конкретного уголка нужно указанное значение умножить на его длину.

Марки стали для уголков

Для изготовления уголков российские производители используют стали с разным содержанием углерода, а также сплавы с легирующими компонентами. Состав материала регламентируют действующие ГОСТ. В зависимости от вида сталей меняются эксплуатационные характеристики фасонного проката.

Возможны такие варианты:

1. Углеродистые стали согласно ГОСТ 380–2005.

Это самый распространенный вариант, так как он имеет лучшее соотношение стоимости и характеристик. Для уголков используют такие виды сплавов:

• Ст3сп, Ст3пс — материал для фасонного проката, который идет на строительство зданий и сооружений, инженерных конструкций.
• СТ0 или СТ1 — отличаются меньшим содержанием углерода. Они менее прочные, но прокат легче деформировать методом гибки. Их используют при производстве мебели, корпусов электроники и бытовой техники.

Они прочные, но при этом их легко сваривать и обрабатывать режущими инструментами.

Для защиты углеродистых сталей от коррозии используют метод горячего цинкования. Уголки погружают в ванны с расплавленным цинком, где молекулы этого металла налипают на сталь благодаря разнице зарядов. В результате получается барьерный защитный слой толщиной до 150 мкм, который не дает прокату ржаветь.

2. Низколегированные стали.

Прокат из этих видов сталей делают согласно ГОСТ 19281–2014. В качестве исходного сырья для производства используют сплавы с никелем, молибденом, хромом и другими добавками. Он имеет повышенную прочность, лучше сопротивляется коррозии.

Распространены такие виды сталей:

• 09Г2С — конструкционная низколегированная сталь, из которой получаются прочные уголки, которые не становятся хрупкими при воздействии низких температур. Из них делают металлоконструкции, которые будут эксплуатироваться в экстремальных внешних условиях.
• 10ХСНД — низколегированная конструкционная сталь с добавками хрома и никеля. Благодаря этим компонентам она меньше окисляется под действием кислорода и воды, агрессивных веществ. Ее используют для изготовления уголков, устанавливаемых на открытых площадках.

Прокат из низколегированных сталей дороже. Его используют, если повышенные затраты на покупку оправданы увеличением срока службы и надежностью металлоконструкций.

3. Нержавеющие стали.

Состав и характеристики нержавейки регламентирует ГОСТ 5632–2014. Уголки получаются дорогими, поэтому их используют только в декоративных целях или в случаях, когда нужна повышенная сопротивляемость химической коррозии.

Виды нержавеющих сплавов:

• AISI 304 — распространенная сталь с добавками хрома и никеля. Уголки из нее используют в строительстве, а также в оборудовании для пищевой, химической, фармацевтической промышленности.
• 12Х18Н9Т — сталь, в которую входит титан для увеличения прочности проката при нагреве. Применяется для изготовления проката, который будет эксплуатироваться при высокой температуре и под действием агрессивных сред.

Подбирать тип сплава профиля нужно в зависимости от решаемых задач. Характеристики указывают конструкторы или проектировщики, которые составляют спецификацию на материалы.

Сферы применения и использования

Уголки различных размеров и форм — один из самых распространенных видов фасонного проката. Благодаря универсальности с их помощью можно решить различные задачи практически в любых отраслях.

Рассмотрим наиболее распространенные:

1. Строительство.

Здесь применяют уголки из углеродистой стали и высокопрочный прокат из низколегированных сплавов. Из этих изделий получают прочные и долговечные конструкции, способные выдержать статическую и динамическую нагрузку.

Уголок востребован в частном и коммерческом строительстве. Его используют для усиления стен, обустройства проемов, увеличения прочности здания без сильного повышения веса и нагрузки на фундамент.

2. Машиностроение и промышленность.

Уголок используют для производства рам и корпусов транспортных средств, технологического оборудования, железнодорожных вагонов. Также он востребован в приборостроении и при изготовлении бытовой техники. Этот прокат выступает как каркас для корпусов, кожухов, лотков для проводки кабелей. Плюс в том, что его легко сверлить, резать, гнуть, сваривать.

3. Дизайн.

Оцинкованный и нержавеющий уголок с разной шириной полок используют для изготовления декоративных изделий и оформления интерьеров. Помимо изделий из стали, в этой сфере популярен прокат из алюминия. Он отлично подходит для обустройства ниш, арок, защиты углов стен от повреждений, в качестве каркаса для перегородок.

4. Изготовление мебели.

Уголок небольших размеров используют как основу для корпусной и мягкой мебели, в роли несущих элементов или декоративных деталей. Из него делают стеллажи для хранения различных предметов, этажерки, шкафы.

5. Изготовление малых архитектурных форм.

Этот вид проката часто применяют при строительстве беседок, козырьков, навесов, пергол, скамеек в парках и скверах, на придомовой территории.

Заключение

Стальной уголок универсален тем, что в ассортименте этих изделий у поставщиков металлопроката можно подобрать модель под конкретные задачи. Заказчик может приобрести модели с узкими полками для мебели или широкими для кладки стен. Металл может быть мягким и пластичным или максимально прочным, защищенным от коррозии.

Покупателю необходимо лишь сориентироваться в сортаменте: изучить разновидности, определить должный размер. Сделать это ему поможет спецификация из проектной документации или помощь консультанта компании, которая поставляет стальной прокат.