Конструкции из уголка металлического

Обновлено: 18.05.2024

Стальной уголок – вид металлопроката, представляющий собой профиль Г-образного сечения. Изгиб уголка выполняется под прямым углом. Он одновременно является усиливающим ребром жесткости, и обеспечивает удобство монтажа в различных конструкциях. Форма и размер полок уголка позволяют его сочетать с разными материалами, таким как дерево, пластик, стекло, бетон.

Особенности производства

Продольная гибка уголка под прямым углом может выполняться двумя способами:

В зависимости от применяемого способа изготовления уголка используются разные заготовки. Для получения изделия горячекатаным методом применяется блюм. Это слиток металла, который разогревается докрасна и прокатывается через вальцы. Благодаря эластичности горячей массы, она растягивается, принимает форму. В ходе движения блюма он становится Г-образным. Его внешний угол получается прямым. С внутренней стороны имеется небольшой выступающий радиус. Это утолщение выполняет функцию усиления ребра жесткости. Благодаря выступу и отсутствию в металле внутреннего напряжения горячекатаный уголок прочнее изделий холодного изгиба.

Уголок полученный методом холодного изгиба производится из рядовой стали. Это полосы полуфабрикаты, которые сгибаются на специальном станке в Г-образный профиль. Такой металл не разогревается. В результате изгиба он приобретает внутреннее напряжение. По этой причине его не используют для несущих конструкций. Это в первую очередь материал для отделочных работ и легких конструкций, мебели, рекламной продукции.

Отличить стальной уголок горячего и холодного проката можно визуально. У горячекатаного имеется внутри радиус в виде утолщения. В холоднокатаного присутствует вогнутость. Кроме этого внешний угол обычно также слегка скруглен.

Размеры уголка

Производство стального уголка возможно разных параметров. Производители его поставляют обрезками длиной 2-12 м. Параметры уголка строго регламентированы требованиями ГОСТ. Согласно им устанавливаются пределы погрешности размеров. Допускается отличие от заявленной длины не более 0,75%. Уголок должен быть ровным. Его отклонение от прямой возможно не более 0,4% от показателя длины.

Уголок производится и с разной шириной сторон. Она может составить от 10 до 200 мм. Толщина металла также сильно варьируется. Она может быть от 2 мм до 16 мм. Это достаточно много, но не так как у двутавровой балки или швеллера. Это обусловлено разным назначением материалов. Уголок не может использоваться исключительно как основная несущая конструкция для многотонных нагрузок.

Уголки можно встретить мерные и немерные. По сути это одинаковый профиль, но с небольшими отличиями. Мерный стальной уголок выпускается нарезанным на отрезки строгого размера: 6,7,9,10,11 и 12 м. Это обусловлено строительными стандартами. Изделия такой длины подходят для большинства проектов, где используются без необходимости обрезки. Немерные уголки нарезаются производителем в произвольном порядке. Как правило, их длина кратна 1 м. На металлобазах можно встретить готовые отрезки длиной 2, 3… 12 м.

При покупке стального уголка можно увидеть 3 размерные параметры. Они указывают на размеры его полок и сечение металла. К примеру, 140х140х10 мм означает, что это уголок со сторонами с одинаковой шириной 140 мм, толщина стенки которого составляется 10 мм. Максимальная длина изделия не превышает 12 м.

Равнополочный и неравнополочный стальной уголок

Промышленностью предлагается 2 вида уголка:

Это схожие изделия, оба имеющие Г-образное поперечное сечение. Однако они отличаются соотношением сторон. У равнополочного все стороны одинаковой ширины. В сечении такое изделие формирует равнобедренный треугольник.

Неравнополочный уголок имеет одну узкую сторону, а вторую короткую. Это позволяет его использоваться в качестве соединительного элемента в сложных конструкциях.

Сфера применения

Стальной уголок является одним из самых распространенных изделий металлопроката. Он используется как в строительстве, так и изготовлении вполне привычных бытовых вещей, даже предметов интерьера.

Его используют для изготовления или укрепления:

• Оконных и дверных проемов.
• Заборов.
• Ограждений.
• Вагонов.
• Станков.
• Спецтехники.
• Перекрытий.
• Карнизов.

На самом деле существует сотня вариантов использования стального уголка. Он приобретается чаще и в большем количестве, чем арматура, трубы, кругляк и прочие изделия металлопроката. На территории любого участка можно встретить ряд изделий сделанных с использованием стального уголка. Это в первую очередь лавочки, парники, теплицы, лестницы, калитки, ворота, навесы, качели и т.п.

При возведении строений уголком укрепляются дверные и оконные откосы. Из него делают лестничные перила, ступени. Также стальной уголок можно встретить в конструкции мебели. Из него делают каркасы кроватей, стеллажи, кухонные и журнальные столики, ими усиливают кресла.

Особенности работы с уголком

Конструкции с использованием стального уголка могут собираться тремя способами:

• Сваркой.
• На болтовое соединение.
• Заклепками.

Наиболее быстрым является монтаж стального уголка методом сварки. Поскольку толщина его стенок составляет минимум 2 мм, то материал сваривается без прожигания. Это позволяет его использоваться для сборки достаточно ответственных конструкций, даже при использовании сварочного оборудования любительского класса.

Соединение уголка с прочим металлопрокатом, имеющим плоскую сторону можно выполнять болтами и заклепками. Это более продолжительный процесс, поскольку требует необходимости предварительного сверления.

От чего зависит стоимость уголка

Продажа уголка в строительных магазинах выполняется на погонные метры. Оптовые базы реализуют его на вес. Цена устанавливается за 1 т. Нужно отметить, что стоимость уголка зависит в первую очередь от его массы. Так, 1 м легкого уголка 25х25х2 мм будет стоить дешевле, чем 50х50х4 мм. Это естественно, но кроме массы изделия важным фактором, влияющим на его стоимость, является металл изготовления.

Разные стали отличаются по эксплуатационным качествам. Затраты на их изготовления разные, поэтому и у уголка из них стоимость разнится. Большинство уголка на рынке сделано из рядовой стали. Если же необходимо использовать стальной уголок для строительства тяжелых конструкций, на которые будет оказываться серьезная нагрузка, то выбирается более дорогой прокат из конструкционной стали.

Уголки делаются из марок сталей: Ст0 — Ст6, 3СП5 и пр. Нередко применяется сталь 09Г2С, являющаяся низколегированной. Она лучше остальных переносит резкие колебания температуры, а также большие нагрузки.

Также можно встретить изделия из нержавеющей стали. Они на порядок дороже. Их главное отличие в отсутствии коррозии при контакте с влагой. Также они более стойки к кислотной и щелочной среде.

Сварка изделий из металлического уголка

При изготовлении различных металлических конструкций, стальной угловой прокат (уголок) относится к наиболее часто применяемым материалам. Кроме сварки угловых заготовок между собой, часто возникает необходимость приварить уголок к трубе или к плоской поверхности. Такие соединения используют при строительных и монтажных работах, изготовлении мебели и поделок.

Виды соединения

Сварка стальных изделий с применением уголка сводится к нескольким основным видам соединений:

• стыковая сварка заготовок из углового проката;
• сварка угловых заготовок под углом 90 °;
• сварка угловой стали с другими изделиями.

Создавая конструкцию, хороший сварщик решает как минимум, две задачи. Первая заключается в том, чтобы сварить прочное изделие, успешно выдерживающее определенные нагрузки. Вторая задача в том, чтобы выполненная работа смотрелась эстетично. Ведь работа настоящего мастера всегда радует глаз.

Рассмотрим типовые примеры, показывающие, как сваривать железные уголки между собой, а также с другими поверхностями.

Стыковое соединение

Можно сварить куски углового профиля встык. Такой вид сварки часто требуется для того, чтобы удлинить имеющийся отрезок стали. Технология выполнения такого соединения проста и в основном не отличается от стыкового соединения листовых заготовок. Но некоторые особенности всё же имеются.

Вначале следует произвести ровную обрезку соединяемых участков. Этой процедуре должна предшествовать тщательная разметка материала. Вообще, это должно быть правилом при работе с металлом, если есть цель качественно выполнить работу. Острые края срезов нужно обработать напильником, удалив с них заусенцы и обрезки металла.

Для того чтобы сварить металлические детали ровно, лучше всего предварительно совместить их, зажать в специальной струбцине. Тщательно проверив и при необходимости скорректировав положение заготовок с помощью уровня, можно сделать первые прихватки.

Не следует начинать сварку с наложения чистового шва по одной из полок углового проката. При интенсивном нагревании в процессе сварки, металл деформируется, в результате чего стык по второй полке угловой заготовки может разойтись. Правильней сначала сварить металл прихватками по краям полок и в середине уголка, а уже после этого окончательно приварить заготовки друг к другу.

Сварка профилей под углом 90 °

Когда появляются вопросы, подобные тому, как сварить рамку из уголка, необходимо уметь правильно соединять детали под углом 90 °. Существует три варианта исполнения.

Первый способ заключается в том, что наружная часть одной из полок одного уголка накладывается на внутреннюю часть полки второго. Этот способ наиболее прост, но при его выполнении один уголок оказывается выше другого на толщину полки.

Второй способ состоит в предварительной обрезке полки одного из уголков на величину высоты полки. После этого второй уголок можно приложить к вырезу заподлицо и сварить с первым.

Третий способ сварки также позволяет сварить заготовки на одном уровне. Для этого каждая из заготовок предварительно обрезается под углом 45 °C, после чего они соединяются углами, образуя в итоге прямой угол.

Чтобы сварить рамку, необходимо взять четыре заготовки из углового проката, подготовленные для сварки под прямым углом по одному из приведенных способов. Для предварительного закрепления лучше использовать с струбцины.

Совместив все заготовки, необходимо проконтролировать геометрические размеры будущего изделия. Затем, сделав прихватки по четырём углам, вновь сделать замеры диагоналей рамки, при необходимости подкорректировав их легкими ударами молотка вдоль большей диагонали. После этого можно осуществлять сварку стыков.

Приварка к трубам и плоскостям

Наиболее удобно сваривать уголок с профильной трубой, так как её плоские поверхности плотно прилегают к полкам уголка и при сварке образуют надежное соединение.

Например, если надо сварить верстак, стол для мастерской или подставки, то основой будущей столешницы может служить рамка из уголка, а ножками – отрезки труб.

В этом случае рамку можно ориентировать плоскостью вверх, а стальные трубы – ножки приварить к её внутренним углам. При выполнении этой работы также полезно применять струбцины нужной формы и трубы круглого сечения.

Если прочность предполагаемого соединения недостаточна, можно сварить усиливающие элементы в виде треугольных косынок из листового металла или отрезков уголка.

Соединение уголка с плоской поверхностью не вызывает затруднений. Если требуется приварить уголок с прилеганием полки к плоскости, швы вдоль полки надежно крепят уголок.

Если угловую заготовку нужно приварить торцом, сварка выполняется как при классическом тавровом соединении, которое подробно описывает ГОСТ.

Назначение и сфера применения стального уголка

Стальной уголок востребован в различных отраслях промышленности, в сельском хозяйстве и в быту. В этой статье мы расскажем о его разновидностях, особенностях и применении.

Как изготавливают стальной уголок

По способу изготовления такой металлопрокат делится на две разновидности:

1. Горячекатаный получают путем прокатки нагретых до температуры +450 °С слитков (слябов) через систему вращающихся валков. Полученный прокат имеет четкую геометрию, обладает высокой прочностью, устойчивостью к изгибающим нагрузкам и кручению.
2. Холоднокатаный уголок изготавливают, обрабатывая листовой прокат на профилегибочных станках. Он имеет характерное закругление в месте гиба. Полученный прокат уступает по прочности горячекатаному, поэтому его не используют для изготовления несущих металлоконструкций.

Уголки часто используют для изготовления различных металлоконструкций

Какой металлопрокат могут предложить покупателям производители

Помимо способа изготовления, можно выделить еще несколько признаков, по которым стальной уголок делится на несколько разновидностей:

• В зависимости от вида поперечного сечения различают равнополочные и неравнополочные уголки. У первых ширина полок равная, у вторых одна полка шире другой.
• По точности изготовления и качеству поверхности различают прокат обычной, повышенной и высокой точности. В этом случае уголки различаются величиной допускаемых предельных отклонений от номинальных размеров.
• По длине уголок делится на прокат мерной, кратной мерной и немерной длины. В абсолютном выражении она может варьироваться от 3 до 12 м.

Из каких сталей изготавливают уголки

Наиболее популярным материалом для изготовления такого металлопроката являются углеродистые стали обыкновенного качества: Ст3пс, Ст3сп, Ст4кп и прочие. Еще один востребованный вариант – низколегированные стали: 09Г2С и прочие.

Каким нормативным документам должны соответствовать стальные уголки

Стальные уголки изготавливают в соответствии с требованиями нескольких нормативных документов:

• горячекатаные неравнополочные должны соответствовать ГОСТ 8510-86;
• горячекатаные равнополочные – ГОСТ 8509-93;
• холоднокатаные неравнополочные – ГОСТ 19772-93;
• холоднокатаные равнополочные – ГОСТ 19771-93.

Какие геометрические размеры могут иметь стальные уголки

Основные параметры стальных уголков – ширина и толщина полок:

• Для горячекатаных неравнополочных эти размеры могут варьироваться в следующих пределах:
  • ширина меньшей полки – 16–125 мм;
  • ширина большей полки – 25–200 мм;
  • толщина полок – 3–16 мм.
  • ширина полок – 20–250 мм;
  • толщина полок – 3–35 мм.
  • ширина меньшей полки – 25–140 мм;
  • ширина большей полки – 32–180 мм;
  • толщина полок – 2–6 мм.
  • ширина полок – 36–160 мм;
  • толщина полок – 3–6 мм.

  
  

  По востребованности стальной уголок не уступает другим видам металлопроката

  Какими преимуществами обладает стальной уголок

  Можно выделить следующие достоинства стального уголка:

  • невысокий удельный вес;
  • разнообразный сортамент;
  • длительный срок службы;
  • высокую прочность и износостойкость;
  • легкость обработки и хорошую свариваемость.

  Где используют стальной уголок

  Подобный металлопрокат отличается высокой востребованностью. Его применяют в следующих целях:

  • для усиления оконных и дверных проемов, а также изготовления изогнутых арочных конструкций;
  • для изготовления мебели;
  • для выполнения электромонтажных работ в качестве основы для фиксации кабелей и аппаратуры;
  • для изготовления автомобилей, железнодорожных вагонов и крупногабаритной техники;
  • для постройки оград, заборов, теплиц, парников, беседок, ворот, навесов и прочих конструкций бытового или сельскохозяйственного назначения;
  • для изготовления остановок общественного транспорта, торговых павильонов, рекламных щитов и других конструкций и малых архитектурных форм;
  • для декоративного оформления интерьеров;
  • для сооружения внутренних и наружных лестниц;
  • для изготовления промышленных стеллажей, шкафов, верстаков, стендов и другого промышленного оборудования;
  • для сооружения опор высоковольтных линий передач или опор трубопроводов;
  • для изготовления пролетов, перекрытий и других несущих металлоконструкций;
  • для постройки каркасных сооружений: жилых зданий, офисных и торговых комплексов;
  • для изготовления морских и речных судов, причалов, понтонов и нефтедобывающих платформ.

  Учитывая настолько широкую сферу применения, стальной уголок по праву можно считать универсальным строительным материалом.

  Классификация металлических уголков и их применение

  Металлический уголок имеет Г-образную форму и две полки, расположенные перпендикулярно друг другу. Его широко применяют в строительстве, легкой и тяжелой промышленности. Уголки производят при помощи горячей прокатки и холодного загибания. Эти изделия бывают с равными (ГОСТ 19771 и 8509) и с разными (ГОСТ 19772 и 8510) по размеру полками.

  Характеристики профиля зависят в основном от состава стали, длины продукта, варианта изготовления и габаритов. Холодногнутые уголки отличаются скругленным внешним углом. Их горячекатаные аналоги имеют в этом месте четкие грани, образующие 90 градусов. Далее рассмотрим основные параметры, по которым различается Г-образный профиль.

  
  

  Неправильно подобранный уголок может привести к обрушению подобной конструкции

  По каким характеристикам различают металлические крепежные уголки

  Заказывая металлоизделия, необходимо свериться с их параметрами в нормативных документах. Для уголков основными характеристиками являются:

  • Форма. Это изделия с равными и разными полками.
  • Точность прокатки. Она бывает обычная и высокая.
  • Способ производства. Уголки бывают холоднокатаные, холодногнутые и горячекатаные.
  • Радиус внутреннего и наружного закругления. Для гнутого уголка учитывается степень искривления.

  Характеристики Г-образного профиля зависят также от марки стали и способов обработки изделия. При необходимости его можно сделать устойчивым к коррозии, химикатам, перепадам температур и другим негативным факторам.

  Длина

  По протяженности уголков длина делится на:

  • Мерную. Длина уголков от 6 до 12 метров. В отдельных случаях можно заказать и больше.
  • Немерную. Обычно у уголков любая длина. В основном варьируется от 4 до 12 метров.
  • Кратную мерную от 4–12 метров. Может изменяться на величину погрешности, указанную в государственном стандарте.

  Для металлических уголков с равными полками длина регламентируется ГОСТ 8509 со всеми допустимыми отклонениями.

  Соотношение полок

  У равнополочных металлических уголков размер полки варьируется от 20 до 200 миллиметров. Толщина стенки – не более 35 миллиметров. Такие изделия сочетают в себе легкость и высокую прочность в продольном сечении. Равнополочные уголки легко монтировать разными способами, сверлить, гнуть и сваривать. Поэтому они так востребованы, в том числе в машиностроении.

  Неравнополочные уголки имеют одну полку размером от 16 до 150 миллиметров, а вторую – от 25 до 200 миллиметров. Толщина их стенки колеблется от 2 до 15 миллиметров. Такие изделия хороши для решения специфических задач. Прочность их в основном зависит от толщины стенок. Чем она больше, тем больше металла расходуется. При необходимости можно проводить цинкование неравнополочных уголков. Так они будут невосприимчивы к влажности и воздействию широкого диапазона температур.

  Способ производства

  При изготовлении металлического крепежного уголка применяется сталь нормальной, повышенной и высокой прочности. В зависимости от назначения изделий она может быть легированной, углеродистой, оцинкованной и нержавеющей. Последние два вида применяются при использовании уголков в особенно жестких условиях. Из-за разницы марок стали и сплавов, которые входят в основу изделия, цена за погонный метр металлического уголка одного размера может отличаться. Г-профиль производят методами холодной и горячей прокатки, а также холодной гибки. Разберем каждый из этих способов подробнее.

  • Самый популярный вид уголка – горячекатаный. Его изготавливают из цельнометаллической заготовки, которую предварительно раскаляют. Так структура металла меняется и ему легче придать нужную форму. Для этого раскаленный полуфабрикат прокатывают через валки под давлением. Материал заготовки выбирают согласно сфере использования конечного изделия. После прокатки, остывания и обработки уголки проверяют на соответствие стандартам.
  • Гнутый профиль получают на гибочных станах. Более легкий уголок производят методом холодной гибки. Так структура металла не меняется. После горячей гибки металлический крепежный уголок становится более тяжелым. Заготовками для таких изделий выступают металлические листы или полосы. Гнутые уголки отлично противостоят динамическим нагрузкам, обладают повышенной вязкостью и небольшими отклонениями от стандартных габаритов.

  Для чего нужны металлические уголки

  Г-образный профиль используют во многих сферах наряду со швеллерами, двутавровыми балками, трубами и другим прокатом. Например, горячекатаные изделия с толстыми стенами применяют для создания конструкций, испытывающих повышенные нагрузки. Холодногнутые уголки являются сравнительно тонкостенными. Поэтому из них делают мебель, полки, каркасы и различные изделия, которые особенно не нагружаются. Рассмотрим применение металлических уголков по основным отраслям.

  Строительство

  При возведении монолитных зданий и вспомогательных объектов стальные уголки незаменимы. Ими укрепляют несущие конструкции, подвергающиеся периодическим и постоянным нагрузкам. Для этого используются изделия из низколегированной стали. С помощью уголков собирают армирующие конструкции, а также укрепляют подоконники, двери и окна. Секрет популярности уголка в строительстве – высокая прочность при малом весе.

  Интерьерный дизайн

  Г-образный профиль с разной длиной полок – основа для арочных конструкций. С помощью уголков также собирают короба и ниши из гипсокартона. Алюминиевые и нержавеющие аналоги применяют, чтобы защитить углы конструкций и стыки от повреждений.

  Машиностроение

  Металлические уголки используются повсеместно при сборке автомобилей, вагонов, а также военной и другой техники. Они являются компонентами для:

  • Станин приборов.
  • Кожухов проводки.
  • Деталей бытовой техники.
  • Электромеханических установок.

  Особенно популярны изделия из стали 09Г2С. Из них делают болтовые и сварные конструкции.

  Сборка мебели

  Уголки с разными и одинаковыми полками являются несущими и одновременно направляющими элементами для крупных стеллажей и полок, рассчитанных на тяжелые грузы. Металлический профиль дополнительно обрабатывается грунтовкой и краской, чтобы обеспечить его устойчивость к коррозии и другим негативным воздействиям. Кроме того, металлические крепежные уголки соединяют элементы каркасов корпусной мебели. В основном для этого применяются гнутые изделия. Ведь в них сочетаются достаточная прочность и небольшой вес.

  
  

  Сборка виадуков и других подобных конструкций – еще одна сфера применения уголков

  Итоги

  Вне зависимости от типа металлических уголков, их лучше приобретать у проверенных производителей, соблюдающих стандарты ГОСТ. Иначе конструкция может не выработать положенный срок, а средства будут израсходованы напрасно. Поэтому лучше не экономить и всегда проверять соответствие профиля нормативам.

  При необходимости можно заказать металлический уголок для нестандартных задач. В этом направлении популярностью пользуется изделие размером 25 на 25. За счет перфорации граней увеличивается адгезия уголка и уменьшается вес. Это позволяет облегчить конечную конструкцию. Такие особенности подходят для сборки опор мостов, усиления несущих балок, строительства заграждений, фиксации труб и т. д. Главное – не забыть рассчитать нагрузку на профиль и оптимальную точность изготовления перед покупкой.

  Читайте также:

    
  • Обработка металлов давлением прессование
    
  • Работа выхода с поверхности металла
    
  • Темнеет кожа от металла
    
  • Музыкальный инструмент молоточком по металлическим пластинам
    
  • Металлический профиль для утеплителя