Центр тяжести металлического уголка

Обновлено: 19.05.2024

ГОСТ 8509-93

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

УГОЛКИ СТАЛЬНЫЕ
ГОРЯЧЕКАТАНЫЕ
РАВНОПОЛОЧНЫЕ

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СОВЕТ
ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ, МЕТРОЛОГИИ И СЕРТИФИКАЦИИ

1 РАЗРАБОТАН Украинским научно-исследовательским институтом металлов

ВНЕСЕН Госстандартом Украины

2 ПРИНЯТ Межгосударственным Советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол № 3от 17.02.93)

За принятие проголосовали:

Наименование национального органа по стандартизации

Госстандарт Республики Казахстан

3 Постановлением Комитета Российской Федерации по стандартизации, метрологии и сертификации от 20.02.96 № 85 межгосударственный стандарт ГОСТ 8509-93 введен в действие непосредственно в качестве государственного стандарта Российской Федерации с 1 января 1997 г.

4 ВЗАМЕН ГОСТ 8509-86

УГОЛКИ СТАЛЬНЫЕ ГОРЯЧЕКАТАНЫЕ РАВНОПОЛОЧНЫЕ

Hot-rolled steel equal-leg angles.
Dimensions

ГОСТ
8509-93

Дата введения 1997-01-01

1 Настоящий стандарт распространяется на уголки стальные горячекатаные равнополочные.

2 Размеры уголков, площадь поперечного сечения, справочные величины для осей и масса 1 м уголков должны соответствовать указанным на рисунке 1 и в таблице 1 , а при поставках на экспорт - рекомендуемым приложениям А и Б.

Справочные значения величин для осей

Ix , см 4

Wx , см 3

I_{x 0} max , см 4

i _{х 0} max, см

1 Площадь поперечного сечения и справочные величины вычислены по номинальным размерам . Плотность стали - 7,85 г/см 3 .

2 Радиусы закругления, указанные на рисунке 1 и в таблице 1 , даны для построения калибра и на профиле не контролируются.

Условные обозначения к рисунку 1 и таблице 1 :

b - ширина полки;

t - толщина полки;

R - радиус внутреннего закругления;

r - радиус закругления полок;

F - площадь поперечного сечения;

I - момент инерции;

x ₀ - расстояние от центра тяжести до наружной грани полки;

I_xy - центробежный момент инерции;

i - радиус инерции.

3 По точности прокатки уголки изготавливают:

А - высокой точности;

В - обычной точности.

4 Предельные отклонения по размерам уголков не должны превышать указанных в таблице 2 .

Предельные отклонения, мм

по ширине полки

по толщине полки

от 6,5 до 9 включ.

5 По согласованию изготовителя с потребителем допускается изготовление уголков со смещением предельных отклонений по толщине полки в пределах допускаемых отклонений соответствующей точности.

6 По согласованию с потребителем отклонения по толщине полки допускается заменять предельными отклонениями по массе в соответствии с таблицей 3 .

Предельные отклонения по массе, %

От 2 до 7,5 включ.

7 Отклонение от прямого угла при вершине не должно превышать 35 ¢ .

По согласованию изготовителя с потребителем отклонение от прямого угла при вершине не должно превышать:

1,0 мм - для уголков с шириной полки до 50 мм включительно;

2,0 мм - для уголков с шириной полки свыше 50 до 100 мм включительно;

3,0 мм - для уголков с шириной полки свыше 100 до 200 мм.

8 Притупление внешних углов (в том числе и угла при вершине) не контролируется.

По требованию потребителя притупление внешних углов (в том числе и угла при вершине) не должно превышать:

0,3 толщины полки - для уголков толщиной до 10 мм включительно;

3,0 мм - для уголков толщиной свыше 10 до 16 мм включительно;

5,0 мм - для уголков толщиной свыше 16 мм.

9 Уголки изготавливают длиной от 4 до 12 м:

мерной длины с немерной в количестве не более 5 % массы партии;

кратной мерной длины,

кратной мерной длины с немерной в количестве не более 5 % массы партии;

ограниченной длины в пределах немерной.

9.1 По согласованию изготовителя с потребителем уголки изготавливают мерной и кратной мерной длины с немерными длинами более 5 % массы партии.

9.2 Допускается изготовление уголков длиной не менее 3 м и свыше 12 м.

10 Предельные отклонения по длине уголков мерной длины или кратной мерной не должны превышать:

+ 30 мм - при длине до 4 м включительно;

+ 50 мм - при длине свыше 4 до 6 м включительно;

+ 70 мм - при длине свыше 6 м.

По требованию потребителя для уголков длиной свыше 4 до 7 м предельные отклонения длины не должны превышать + 40 мм, более 7 м - + 5 мм на каждый следующий метр.

11 Кривизна уголков не должна превышать 0,4 % длины. По требованию потребителя изготавливают уголки, кривизна которых не превышает 0,2 % длины. Для уголков от № 2 до 4,5 включительно кривизну проверяют на длине 1 м.

12 Размеры поперечного сечения уголков, притупление углов измеряют на расстоянии не менее 500 мм от торца штанги.

(рекомендуемое)

ПРОФИЛИ СТАЛЬНЫЕ ГОРЯЧЕКАТАНЫЕ

ЧАСТЬ 1. УГОЛКИ РАВНОПОЛОЧНЫЕ. РАЗМЕРЫ
(ИСО 657-1-89)

1 Область распространения

Эта часть ИСО 657 включает размеры горячекатаных равнополочных уголков.

2 Настоящий стандарт содержит условия данной части ИСО 657. По состоянию на время публикации данное издание являлось действующим.

Все стандарты пересматриваются, поэтому необходимо использовать стандарты наиболее позднего издания.

Страны-члены МЭК и ИСО должны обеспечиваться действующими международными стандартами.

ИСО 657-5-76. Горячекатаные стальные профили, часть 5. Равнополочные и неравнополочные уголки, предельные отклонения в метрической и дюймовой сериях.

3.1 Предпочтительные размеры выделены полужирным шрифтом.

3.2 Радиусы внутреннего закругления даны для информации и приведены в таблице А.1 .

3.3 Радиус закругления полок не определен, но при необходимости может быть рассчитан.

4 Свойства профиля

Масса, площадь поперечного сечения и справочные значения величин равнополочных уголков приведены для информации в таблице A .1 и рассчитаны при условии, что радиус закругления полок имеет 1/2 значения радиуса внутреннего закругления.

Уголок стальной

Стальные уголки представляют собой профильную балку с L-образной формой поперечного сечения, внешние поверхности полок которой составляют угол равный 90 0 .

Уголок является основным видом металлопроката, обеспечивающим необходимую механическую надежность и малый вес сооружаемых конструкций.

Основным материалом при производстве уголков служит углеродистая сталь различных марок.

Виды стальных уголков

Линия сопряжения внутренних поверхностей имеет закругленную форму с целью уменьшения концентрации напряжений. Центр тяжести сечения располагается вне его пределов.

Стандартные типы уголков могут выполняться в равнополочном и неравнополочном вариантах.

Равнополочные уголки

Равнополочными (равнобокими) называют уголки, имеющие одинаковую длину вылета обеих полок b.

Такая форма обеспечивает наличие одной линии симметрии сечения. Толщина полок t также одинакова.

Технические условия, номинальные размеры, радиусы скруглений сечения и другие геометрические характеристики стальных равнополочных уголков приведены в ГОСТ 8509-93.

Номер данного вида профиля в сортаменте прокатной стали указывает на габаритные размеры (высоту и ширину) сечения.

Так, уголок равнополочный № 14 имеет ширину полок 140 мм, при их возможной толщине 9, 10 и 12 мм.

Неравнополочные уголки

Неравнополочными являются уголки, с разной длиной вылета полок. Толщина полок одинакова, линия симметрии отсутствует.

Размер длинной стороны обозначается буквой B короткой соответственно b.

В ГОСТ 8510-86 содержится информация о размерах и справочных величинах для осей сечения, массе погонного метра профиля и предельных отклонениях размеров.

Номер стальных неравнополочных уголков указывает соотношение ширины длинной и короткой полок указанных в сантиметрах. Например, номер уголка 12,5/8 указывает на то, что габаритная высота его профиля составляет 125, а ширина – 80 мм. При этом толщина полок может иметь значение 7, 8, 10 и 12 мм.

Область применения уголков

Стальные уголки имеют хорошие показатели прочностных характеристик и экономичности, что обуславливает широкое их применение при сооружении инженерно-технических конструкций, в строительстве, машиностроении и прочих областях тяжелой промышленности.

Уголки используются для:

• сооружения строительных стержневых систем (ферм), например, при строительстве мостов, башенных кранов и т.д.;
• укрепления несущих конструкций;
• тавровой фиксации плоских поверхностей элементов конструкций;
• изготовления составных двутавровых профилей.

Способы производства уголков

Основными способами производства являются:

1. Горячая и холодная прокатка. При данном способе стальная заготовка проходит через специальный прокатный стан, где ей придаются необходимые форма и размеры.
2. Протяжка – метод, при котором листовая заготовка определенных размеров подвергается удлинению с одновременным формированием профиля поперечного сечения.

Центр тяжести металлического уголка

УГОЛКИ СТАЛЬНЫЕ
ГОРЯЧЕКАТАНЫЕ РАВНОПОЛОЧНЫЕ

2 ПРИНЯТ Межгосударственным Советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол № 3 от 17.02.93)

УГОЛКИ СТАЛЬНЫЕ ГОРЯЧЕКАТАНЫЕ РАВНОПОЛОЧНЫЕ

Дата введения 1997-01-01

2 Размеры уголков, площадь поперечного сечения, справочные величины для осей и масса 1 м уголков должны соответствовать указанным на рисунке 1 и в таблице 1, а при поставках на экспорт - рекомендуемым приложениям А и Б.

1 Площадь поперечного сечения и справочные величины вычислены по номинальным размерам. Плотность стали - 7,85 г/см 3 .

2 Радиусы закругления, указанные на рисунке 1 и в таблице 1, даны для построения калибра и на профиле не контролируются.

Условные обозначения к рисунку 1 и таблице 1:

b - ширина полки;

t - толщина полки;

R - радиус внутреннего закругления;

r - радиус закругления полок;

F- площадь поперечного сечения;

I - момент инерции;

x₀ - расстояние от центра тяжести до наружной грани полки;

I_xy - центробежный момент инерции;

i - радиус инерции.

4 Предельные отклонения по размерам уголков не должны превышать указанных в таблице 2.

6 По согласованию с потребителем отклонения по толщине полки допускается заменять предельными отклонениями по массе в соответствии с таблицей 3.

(рекомендуемое)

ПРОФИЛИ СТАЛЬНЫЕ ГОРЯЧЕКАТАНЫЕ

ЧАСТЬ 1. УГОЛКИ РАВНОПОЛОЧНЫЕ. РАЗМЕРЫ
(ИСО 657-1-89)

1 Область распространения

4 Свойства профиля

Масса, площадь поперечного сечения и справочные значения величин равнополочных уголков приведены для информации в таблице A.1 и рассчитаны при условии, что радиус закругления полок имеет 1/2 значения радиуса внутреннего закругления.

Численные данные к задаче № 4

Перед тем, как приступить к решению задачи, следует изучить тему «Центр тяжести». Требуется твердо усвоить понятие статического момента, знать положение центров тяжести простейших геометрических фигур и уметь определять координаты центров тяжести сложных сечений, представляющих собой совокупность простейших геометрических фигур, а также сечений, составленных из стандартных профилей проката (в последнем случае необходимо уметь пользоваться таблицами ГОСТов). Для решения задачи можно воспользоваться следующим планом:

- разбить сечение на простые фигуры. Такими фигурами являются стандартные профили проката, размеры которых приведены в приложении 1;

- указать центры тяжести каждого профиля (фигуры) и обозначить их С₁, С₂, …, С_n;

- выбрать систему координатных осей X,Y;

- используя формулы для определения координат центра тяжести сечения, определить координаты точки С;

- указать положение центра тяжести на рисунке (точку С) и показать расстояние от центра тяжести до координатных осей;

- для проверки правильности решения можно изменить положение координатных осей (или одной оси) и найти координаты центра тяжести относительно новых осей. Положение центра тяжести не зависит от того, как выбрана система координатных осей.

Пример:

Рис. 4.1. Схема составного сечения

Определить координаты центра тяжести сечения (рис. 4.1.) составленного из: 1 – швеллера №30; 2 – равнополочного уголка 100 100 12; 3 - неравнополочного уголка 140 90 10; 4 – стального листа сечением 240 10 мм. ___________________________

Решение:

1. Выписываем из таблиц сортамента (приложение 1) стандартных профилей проката необходимые для решения задачи данные:

Для швеллера № 30 (рис. 4. 2.) – h = 300 мм = 30см; b = 100 мм = 10 см; z₀ = 2,52 см; площадь сечения А = 40,5 см 2 .

Для равнополочного уголка 100 100 12 (рис. 4.3.) – b = 100 мм; z₀ = 2,91 см; А=22,8 см 2 .

Для неравнополочного уголка 140 90 10 (рис. 4.4.) – В =140 мм; b=90 мм; x₀ = 2,12 см; y₀ = 4,58 см; А=22,2 см 2 .

Для стального листа А = 24 см 2 .

2. Выбираем систему вспомогательных координатных осей и находим относительно её координаты центра тяжести каждого элемента:

Координаты центра тяжести С₁ сечения швеллера:

Координаты центра тяжести С₂ сечения равнополочного уголка:

Координаты центра тяжести С₃ сечения неравнополочного уголка:

Координаты центра тяжести С₄ сечения стального листа:

Координаты центров тяжести всех элементов положительны, так как всё сечение относительно выбранных координатных осей находится в первой четверти (в первом квадранте).

3. Определяем координаты центра тяжести С всего сечения:

По найденным координатам x_c и y_c наносим на рисунок точку С.

Вопросы для самопроверки

1. Что называется центром тяжести тела?

2. Напишите формулы для определения координат центров тяжести однородного тела и тонкой однородной пластинки.

3. Как определяется положение центров тяжести простых геометрических фигур?

4. Как определяется положение центра тяжести плоской фигуры сложной формы?

5. Как определяется центр тяжести сечений, составленных из стандартных профилей проката?

Читайте также:

  
• Коррозионное воздействие бензинов на металлы
  
• Крепление брезента к металлу
  
• Как установить железные ворота в частном доме своими руками из металла
  
• Краска для лодок из металла
  
• Производство из цветного металла