Швеллер 40У: какие размеры и вес у профиля и чем он отличается от 40П

Швеллер 40У — горячекатаный профиль по ГОСТ 8240-97 высотой 400 мм, шириной полки 115 мм, с толщиной стенки 8,0 мм и средней толщиной полки 13,5 мм. Буква «У» означает уклон внутренних граней полок (около 6–10 %), то есть полка утолщается к стенке. Масса погонного метра — примерно 48,3 кг, значит в тонне около 20,7 метра проката. Это один из самых крупных типоразмеров сортамента: больше только 40У по нагрузке уступает разве что двутаврам сопоставимой высоты.

Геометрия и расчётные характеристики

Основные значения по сортаменту ГОСТ 8240-97 (приводятся как справочный ориентир, при расчётах их стоит сверять с действующей редакцией стандарта и сертификатом на партию):

• высота стенки h — 400 мм;
• ширина полки b — 115 мм;
• толщина стенки s — 8,0 мм;
• средняя толщина полки t — 13,5 мм;
• площадь сечения — около 61,5 см²;
• момент инерции Ix — порядка 15 220 см⁴;
• момент сопротивления Wx — около 761 см³;
• расстояние от оси стенки до центра тяжести z₀ — примерно 2,75 см.

Разница между сериями невелика по габаритам, но заметна в геометрии кромки: у 40П полки параллельные, поэтому пакет собирается плотнее и болтовое соединение не требует косых шайб. Сведения о марках, длинах и складских остатках по этому профилю публикуют торговые площадки металлопроката — например, https://steelradar.ru/catalog/shveller/shveller-40u/, где предложения сгруппированы по производителям и складам.

Марки стали, длины и допуски

Прокатывают 40У чаще всего из Ст3сп5 — это рядовая углеродистая сталь для конструкций, работающих при температурах до −40 °C. Для более ответственных или морозостойких конструкций берут низколегированную 09Г2С: она дороже на 10–20 %, но держит ударную вязкость при −70 °C и лучше сваривается без подогрева при толстой стенке.

Длина поставки — мерная 11,7 или 12 м, реже мерная 6 м под конкретный проект; немерная идёт в диапазоне примерно 4–12 м и обычно дешевле мерной. Точность прокатки бывает обычной (Б) и повышенной (А); для сварных узлов с фрезеровкой торцов повышенная точность оправдана, для рядовых балок настила — избыточна.

Практический нюанс: серповидность и скручивание у крупных швеллеров проявляются сильнее, чем у мелких номеров. Перед сборкой рамы прут длиной 12 м имеет смысл проверить по натянутой струне — правка на месте обходится дороже, чем отбраковка при приёмке.

Где применяют профиль такого размера

Номер 40 — это уже несущий элемент промышленного масштаба, а не окантовка проёма. Типичные задачи:

• подкрановые балки и опорные конструкции лёгких кранов;
• прогоны и ригели каркасов ангаров, складов, производственных пролётов;
• пояса и связи сварных ферм больших пролётов;
• рамы тяжёлой техники, полуприцепов, лесовозов — там, где нужно высокое сопротивление изгибу при относительно небольшой массе;
• усиление перекрытий при реконструкции, когда высота сечения ограничена, а нагрузка выросла.

Часто, но не всегда, два швеллера 40У сваривают в короб или ставят «спина к спине» — так вместе с ростом Iy убирается склонность одиночного профиля к закручиванию под нецентральной нагрузкой. Иногда проще заменить пару швеллеров на один двутавр: по металлоёмкости это нередко выгоднее, зато швеллер удобнее в узлах примыкания за счёт плоской стенки.

Частые вопросы

Сколько метров швеллера 40У в одной тонне?

Около 20,7 погонного метра при массе 48,3 кг/м. Фактический вес партии может отличаться на несколько процентов из-за допусков проката, поэтому склады считают отгрузку по теоретической массе или по факту взвешивания — уточняйте способ расчёта заранее.

Что означает буква У в маркировке?

Уклон внутренних граней полок: полка тоньше у кромки и толще у стенки. У серии П грани параллельны, а у серии Э (экономичной) изменена толщина стенки; на прочность разница влияет слабо, на удобство сборки — заметно.

Можно ли заменить 40У на 40П?

Обычно да, если проектировщик подтвердил близость расчётных характеристик — моменты сопротивления у этих профилей отличаются незначительно. Но при болтовых соединениях замена в обратную сторону (с П на У) потребует клиновидных шайб под уклон полки.

Какой вес у одной хлыстовой единицы длиной 12 м?

Примерно 580 кг. Поднимать такой прут вручную нельзя, для разгрузки нужен кран или манипулятор с траверсой, иначе профиль получит остаточный прогиб.

Чем 40У отличается от гнутого швеллера того же размера?

Горячекатаный имеет закругления и уклон, прокатывается из заготовки и держит большие нагрузки; гнутый делают из листа на профилегибочном стане, у него равномерная толщина, меньшая масса и заметно ниже несущая способность. Для каркасов под серьёзную нагрузку берут горячекатаный.