Уровень требований отечественных и международных стандартов к фасонным видам проката
Tакие виды фасонного металлопроката, как двутавры, швеллеры и уголки стальные горячекатаные являются прокатом ответственного и общего назначения и широко применяются в строительстве для конструкций производственных зданий и сооружений, в вагоностроении, угольной, автомобильной промышленностях, машиностроении и т.д.
Действующие, разработанные институтом стандарты: ГОСТ 8239-89 «Двутавры стальные горячекатаные. Сортамент», ДСТУ 3436-96 (ГОСТ 8240-97) «Швеллеры стальные горячекатаные. Сортамент» и ДСТУ 2251-93 (ГОСТ 8509-93) «Уголки стальные горячекатаные равнополочные. Сортамент» по основным показателям (размеры, предельные отклонения по размерам и длине профиля, перекос полок, прогиб стенки, кривизна) соответствуют требованиям международных стандартов ISO 657.13, ISO 657.15, ISO 657.16, ISO 657.11, ISO 657.1 и ISO 657.5. При гармонизации национальных и межгосударственных стандартов предельные отклонения размеров профилей и требования к сортаменту максимально приближены к уровню соответствующих стандартов серии ISO 657.
ГОСТ 8239-89 распространяется на сортамент горячекатаных стальных двутавров с уклоном внутренних граней полок высотой от 100 до 600 мм, шириной полок от 55 до 190 мм и толщиной стенки от 4,5 до 12 мм. Двутавры широко применяются в конструкциях ответственного назначения, строительстве, машиностроении, угольной промышленности и др. По точности прокатки двутавры изготавливают повышенной (Б) и обычной (В) точности. Сравнительные данные по предельным отклонениям основных размеров двутавров по ГОСТ 8239-89 и ISO 657.13 приведены в табл. 1.
Таблица 1. Предельные отклонения основных размеров двутавров
| Наименование параметров | ГОСТ 8239-89 | ISO 657.13 | ||
| Размеры | Предельные отклонения | Размеры | Предельные отклонения | |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| Высота профиля, мм | До 180 включ. | ±2,0 | До 200 включ. | ±2,0 |
| Св. 180 до 360 включ. | ±3,0 | Св. 200 до 480 включ. | ±3,0 | |
| Св. 360 до 600 включ. | ±4,0 | Св. 480 до 600 включ. | ±4,0 | |
| Ширина полки, мм | До 135 включ. | ±2,0 | До 100 включ. | ±2,0 |
| Св. 100 до 125 включ. | ±2,5 | |||
| Св. 125 | ±4,0 | |||
| Св. 135 | ±3,0 | Св. 125 | ±4,0 | |
| Толщина стенки, мм | - | - | До 10 включ. | ±0,5 |
| Св. 10 | ±5 % толщины | |||
| Толщина полки, мм | До 7,5 включ. | -0,4 | При высоте балки: До 140 включ. | -0,5 |
| Св. 7,5 до 8,9 включ. | -0,5 | |||
| Св. 8,9 до 10,7 включ. | -0,6 | |||
| Св. 10,7 до 12,3 включ. | -0,7 | Св. 140 до 300 включ. | -1,0 | |
| Св. 12,3 до 14,2 включ. | -0,8 | Св. 300 до 600 включ. | -1,5 | |
| Св. 14,2 до 15,2 включ. | -0,9 | |||
| Перекос полки, мм | При ширине полки: от 55 до 190 включ. | Не более 1,25 % ширины полки | При ширине полки: До 100 включ. | 3,0 |
| Св. 100 до 250 включ. | 3 % ширины полки | |||
| Длина, мм | До 8 м включ. | +40 | До 12 м | ±75 |
| Св. 8 м | К допуску +40 прибавлять по 5 мм на каждый метр длины св. 8 м | Св. 12 м | ±100 | |
| Прогиб стенки, % | Не более 15 номинальной толщины стенки | Не более 15 номинальной толщины стенки | ||
| Кривизна, % | 0,2 | По согласованию изготовителя с потребителем | ||
Из сравнительной табл. 1 показателей качества видно, что требования ГОСТ 8239-89 к предельным отклонениям по ширине, толщине и перекосу полки, а также по длине двутавра превышают ISO 657.13, по высоте профиля – несколько ниже, а по прогибу стенки двутавра находятся на одном уровне. Можно сделать вывод, что уровень требований ГОСТ 8239-89 находится на уровне требований международного стандарта.
ДСТУ 3436-96 (ГОСТ 8240-97) распространяется на сортамент стальных горячекатаных швеллеров общего и специального назначения высотой от 50 до 400 мм и шириной полок от 32 до 115 мм. Швеллеры находят широкое применение в конструкциях ответственного назначения, вагоностроении, угольной автомобильной промышленности и др.
Стандарт предусматривает изготовление швеллеров с наклоном внутренних граней полок, с параллельными гранями полок, экономичные и легкой серии с параллельными гранями полок и швеллеры специальные. Сравнительные данные по предельным отклонениям основных размеров швеллеров по ДСТУ 3436-96 (ГОСТ 824097) и ISO 657.13 приведены в табл. 2.
Таблица 2. Предельные отклонения размеров швеллеров
| Наименование параметров | ДСТУ 3436-96 (ГОСТ 8240-97) | ISO 657.13 | ||
| Размеры | Предельные отклонения | Размеры | Предельные отклонения | |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| Высота профиля, мм | До 80 включ. | ±1,5 | До 200 включ. | ±2,0 |
| Св. 80 до 200 включ. | ±2,0 | |||
| Св. 200 до 400 включ. | ±3,0 | Св. 200 до 400 включ. | ±3,0 | |
| Св. 400 до 600 включ. | ±4,0 | |||
| Ширина полки, мм | До 40 включ. | ±1,5 | До 75 включ. | ±2,0 |
| Св. 40 до 89 включ. | ±2,0 | Св. 75 | ±3,0 | |
| Св. 89 | ±3,0 | |||
| Толщина стенки, мм | До 5,1 включ. | ±0,5 | До 10 включ. | ±0,5 |
| Св. 5,1 до 6,0 включ. | ±0,6 | Св. 10 | ±5 % толщины | |
| Св. 6,0 | ±0,7 | |||
| Толщина полки, мм | До 10 включ. | -0,5 | При высоте швеллера: До 140 включ. | -0,5 |
| Св. 10 до 11 включ. | -0,8 | |||
| Св. 11 | -1,0 | Св. 140 до 300 включ. | -1,0 | |
| Св. 300 до 600 включ. | -1,5 | |||
| Перекос полки, мм | При ширине полки: До 95 включ. | 1,0 | При ширине полки: До 100 включ. | 3,0 |
| Св. 95 | Не более 1,5 % ширины полки | Св. 100 до 250 включ. | 3 % ширины полки | |
| Длина, мм | От 2 до 8 м включ. | +40 | До 12 м включ. | ±75 |
| Св. 8 м | К доступу +40 прибавлять по 5 мм на каждый метр длины св. 8 м | Св. 12 м | ±100 | |
| Прогиб стенки, мм | При высоте швеллера: До 100 включ. | 0,5 | Не более 15% номинальной толщины стенки | |
| Св. 100 до 200 включ. | 1,0 | |||
| Св. 200 до 400 включ. | 1,5 | |||
| Кривизна, % | 0,2. По согласованию изготовителя с потребителем 0,15 | По согласованию изготовителя с потребителем | ||
Сравнительный анализ показал, что отечественный стандарт ДСТУ 3436-96 (ГОСТ 8240-97) имеет более широкий сортаментный ряд за счет дополнения его экономичными швеллерами с параллельными гранями полок, легкой серией швеллеров с параллельными гранями полок и швеллерами специального назначения.
Как видно из табл. 2, требования к предельным отклонениям по высоте профиля, ширине и перекосу полки, по длине швеллера в национальном стандарте более жесткие по сравнению с ISO 657.13. По толщине стенки швеллера национальный стандарт несколько уступает требованиям международного стандарта, по остальным параметрам предельные отклонения находятся примерно на одном уровне.
ДСТУ 2251-93 (ГОСТ 8509-93) распространяется на стальные горячекатаные равнополочные уголки. Уголки являются прокатом общего назначения и широко используются в различных отраслях как в конструкциях ответственного назначения, которым требуется прокат повышенной точности (А), так и неответственного назначения (В). В ДСТУ 2251-93 (ГОСТ 8509-93) предусмотрен более широкий сортамент уголков по сравнению с ISO 657.1, насчитывающий 89 профилеразмеров против 50.
Национальным стандартом предусмотрено изготовление уголков высокой и обычной точности по толщине полки, а также введены требования, позволяющие изготавливать уголки со смещением предельных отклонений по толщине полки в пределах поля допускаемых отклонений. Сравнительные данные по предельным отклонениям основных размеров уголков по ДСТУ 2251-93 (ГОСТ 850993) и ISO 657.5 приведены в табл. 3.
Таблица 3. Предельные отклонения размеров уголков
| Наименование параметров | ДСТУ 2251-93 (ГОСТ 8509-93) | ISO 675.5 | |||||||
| Размеры, мм | Предельные отклонения, мм | Размеры, мм | Предельные отклонения, мм | ||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |||||
| Ширина полки, мм | От 20 до 45 включ. | ±1,0 | До 50 включ. | ±1,0 | |||||
| От 50 до 90 включ. | ±1,5 | Св. 50 до 100 включ. | ±1,5 | ||||||
| От 100 до 150 включ. | ±2,0 | Св. 100 до 150 включ. | ±2,0 | ||||||
| От 160 до 200 включ. | ±3,0 | Св. 150 до 200 включ. | ±3,0 | ||||||
| От 220 до 250 включ. | ±4,0 | - | - | ||||||
| Толщина полки, мм | При ширине полки: От 20 до 45 включ. | При толщине полки: | При ширине полки: До 50 включ. | ±0,5 | |||||
| До 6 включ. | От 6,5 до 9 включ. | Св. 9 | |||||||
| А | В | А | В | А | В | ||||
| +0,2 -0,3 | +0,4 -0,4 | - | - | - | - | ||||
| От 50 до 90 включ. | +0,2 -0,4 |
+0,3 -0,5 |
+0,2 -0,5 |
+0,3 -0,6 |
+0,3 -0,5 |
+0,4 -0,6 |
Св. 50 до 100 включ. | ±0,8 | |
| От 100 до 150 включ. | - | - | +0,3 -0,5 |
+0,4 -0,6 |
+0,3 -0,6 |
+0,4 -0,7 |
Св. 100 до 150 включ. | ±1,0 | |
| От 160 до 200 включ. | - | - | - | - | +0,4 -0,7 |
+0,5 -0,8 |
Св. 150 до 200 включ. | ±1,2 | |
| От 220 до 250 включ. | - | - | - | - | +0,4 -0,8 |
+0,5 -0,9 |
- | - | |
| Прямой угол при вершине | 35' | ||||||||
| При ширине полки: До 50 включ. | По согласованию: | При ширине полки: До 50 включ. | 1,0 | ||||||
| 1,0 | |||||||||
| Св. 50 до 100 включ. | 2,0 | Св. 50 до 100 включ. | 2,0 | ||||||
| Св. 100 до 200 включ. | 3,0 | Св. 100 до 200 включ. | 3,0 | ||||||
| Кривизна, % | 0,4. По требованию 0,2 | При ширине полки: Св. 50 до 150 включ. | 0,4 | ||||||
| Св. 150 до 100 включ. | 0,25 | ||||||||
| Длина, мм | До 4000 | +30 | До 12000 включ. | +75 | |||||
| Св. 4000 до 6000 включ. | +50 | ||||||||
| Св. 6000 | +70 | ||||||||
| По требованию Св. 4000 до 7000 | +40 | Св. 12000 | +100 | ||||||
| Св. 7000 | +5 к допуску на каждый метр длины | ||||||||
Анализ показал, что требования отечественного стандарта ДСТУ 2251-93 (ГОСТ 8509-93) находятся на уровне требований ISO 657.5, а по некоторым показателям (толщина и длина) более жесткие. Требования к предельным отклонениям по ширине полки и отклонению от прямого угла при вершине и прямолинейности соответствуют требованиям ISO 657.5. Предельные отклонения основных параметров уголков соответствуют требованиям ISO 657.5-2001, поскольку он принят как национальный стандарт ДСТУ ISO 657.5-2001 с идентичной степенью соответствия.
А.С. Рудюк, к.т.н., Я.М. Пыхтин,
К.Ф. Перетятько, Г.И. Снимщикова
НИИ "УкрНИИМет" УкрГНТЦ "Энергосталь"
