Для чего нужен швеллер
Elton-zoloto.ru

Драгоценные металлы

Для чего нужен швеллер

Что такое швеллер? Описание, свойства, применение и цена швеллера

Невозможно представить строительство без металлических балок или перекрытий. С помощью металлопроката создают стальные профили гнутого образца, их называют швеллерами. Главной особенностью профиля является то, что в разрезе он напоминает букву «П».

Описание и характеристики

Швеллер – это металлопрокатное изделие, имеющее широчайшее применение в строительстве. Для изготовления используют разнообразные металлические сплавы.

Между собой швеллера отличаются методом прокатки: в результате горячего производства получается стальной (катаный); под действием пресса создают изделия из лёгких металлов (гнутый). Чаще всего используют швеллера горячего проката. Они могут разделяться на следующие виды:

* Стандартный швеллер (обычный) выпускают разнообразных серий:

— изделие, в котором внутренние полки имеют уклон (партия «У»);
— изделие, в котором внутренние полки располагаются параллельно (партия «П»);
— изделие экономичного образца, внутренние полки расположены параллельно (партия «Э»);
— изделие лёгкого образца с параллельными полками (партия «Л»);
— изделие специального образца (партия «С»).

* Швеллер по значениям ГОСТа. Для производства металлопрокатного изделия используют сталь двух видов: углеродистую и низколегированную. Для норм каждого вида указывают высоту, толщину и ширину полок швеллера (сортамент). По ГОСТовским стандартам горячекатаный швеллер 8240-89 должен соответствовать всем параметрам поперечного сечения.

* Швеллер специального образца изготавливают по индивидуальному циклу технологического процесса. При производстве соблюдают все нормативные размеры, сортамент швеллеров подгоняют под ГОСТ 8240-97.

На швеллера устанавливают маркировку, в зависимости от расстояния (от одной полки до другой в сантиметрах). Под грифом «Б» будет швеллер повышенной точности. Под грифом «В» создают швеллер с обычной точностью.

Чаще всего их применяют в автомобиле- и вагоностроении. С одинаковыми полочками изделие относят к ГОСТу 8278-89, а с неодинаковыми — к ГОСТу 8281-80. Все профили создаются на станках профилегибочного образца.

Швеллера имеют стандартную длину выпуска от 2 до 12 метров. Изделия более 12 метров считаются швеллерами специального предназначения. Массу швеллера можно определить по его длине, ширине полочек и серии выпуска (можно посмотреть в таблице №1).

№ швеллера Размер, мм Масса, 1м
кг
Метров
в 1 тонне
h b s t
50 32 4,4 7 4,84 206,61
6,5У 65 36 4,4 7,2 5,90 169,49
80 40 4,5 7,4 7,05 141,84
10У 100 46 4,5 7,6 8,59 116,41
12У 120 52 4,8 7,8 10,4 96,15
14У 140 58 4,9 8,1 12,3 81,3
16У 160 64 5,0 8,4 14,2 70,42
16аУ 160 68 5,0 9,0 15,3 65,36
18У 180 70 5,1 8,7 16,3 61,35
18аУ 180 74 5,1 9,3 17,40 57,47
20У 200 76 5,2 9,0 18,4 54,35
22У 220 82 5,4 9,5 21,0 47,62
24У 240 90 5,6 10,0 24,0 41,67
27У 270 95 6,0 10,5 27,7 36,1
30У 300 100 6,5 11,0 31,8 31,45
33У 330 105 7,0 11,7 36,5 27,4
36У 360 110 7,5 12,6 41,9 23,87
40У 400 115 8,0 13,5 48,3 20,70

Металлопрокатное изделие делится на следующие виды:

* Швеллер с уклоном полок. Допустимая длина должна составлять от 4 до 12 метров. Отклонения в весе не должны превышать -3…+5%.

* Швеллер, в котором полочки расположены параллельно. Высота данного изделия составляет от 5 до 40 см, ширина полочек от 32 до 115 метра. Выпускают экономичные, лёгкие и специальные.

* Швеллер лёгкой серии, в котором грани полочек расположены параллельно. Данное изделие имеет более тонкие стенки полок и самого проката. Высота может быть от 12 до 30 см. Из-за того, что металлоконструкция легче, её проще монтировать, соответственно, и стоимость будет ниже.

* Швеллер экономичной серии, в котором грани полочек размещены параллельно. Для изготовления используют сплавы недорогих металлов, относится к серии «Э». Размеры швеллера должны соответствовать ГОСТу (смотрите таблицу №1).

Применение в строительстве

Швеллер считается достаточно прочной металлоконструкцией, потому имеет самое широкое применение во многих промышленных отраслях. В изготовлении автомобилей и железнодорожных вагонов используют швеллера специального назначения. В строительстве их чаще всего применяют, как рамы, каркасы, и разнообразные несущие конструкции.

Из-за своей небольшой массы швеллер выступает полноценным компонентом армирования конструкций из железобетона. Как самостоятельный элемент его можно увидеть в каркасах строений, перекрытий, подставок и пандусов.

Данное изделие – это неотъемлемая часть несущих перекрытий пролётов и сооружений больших размеров. Чтобы повысить функциональные качества бетона используют швеллера лёгкого образца. Их применяют во время монтажа кровельного перекрытия, для усиления несущих стен. Изделие отлично выдерживает разнообразные нагрузки.

Гнутый швеллер обладает такими достоинствами:

— имеет небольшой вес;
— легко работать во время сварочных работ;
— способен выдерживать предельные нагрузки, как на ось, так и на изгиб;
— просто монтируется, можно обойтись без сварки.

Сферы применения стального швеллера:

* Отрасль вагоностроения
* Отрасль автомобилестроения
* Отрасль судостроения
* Отрасль станкостроения
* Отрасль строительства
* Отрасль домашнего хозяйства

Всё чаще металлопрокат стали использовать для реконструкций зданий. Для частного использования его применяют для возведения погребных, тепличных и ангарных помещений. Конструкции из швеллеров позволяют сэкономить на расходе металла.

Небольшая масса изделия поможет создать легковесные каркасы, но это ничуть не сказывается на его прочности. Уникальное изобретение имеет первоклассное совмещение с другими материалами. Ему можно придавать разнообразные строительные формы во время возведения.

Самые лёгкие изделия из алюминия тоже широко используются. Их изготовляют путём штамповочного пресса, область применения: соединения различных стыков, в качестве деталей каркасов для облицовки; в качестве интерьерных компонентов.

К примеру, для основы под гипсокартон, сайдинг или алюпан делают обрешётку именно из алюминиевого металлопроката. Понятно, что эти изделия будут очень легковесны, но зато в процессе монтажа с их помощью можно создавать любые конструкции. Чтобы правильно сориентироваться во время покупки, прежде всего надо заглянуть в технические характеристики.

Маленькие цифровые значения изделия от 5 до 10 указывают на то, что их можно использовать в качестве полноценных уголков. Применяют там, где надо соединить балки с квадратным сечением.

Профили с указателями 10 и 12 применяют в качестве армирующих компонентов в более массивных конструкциях: во время строительства мостов, пролётов, огромных зданий и так далее.

Металлопрокатные профили со значениями от 20 до 40 активно применяют там, где будут осуществляться значительные нагрузки, как осевые, так и поперечные.

Особо хочется отметить назначение профилей со значком 40, они способны выдерживать предельные нагрузки. Потому их активно используют для сооружения огромных комплексных зданий.

К примеру, для возведения мостов железнодорожного соединения их тоже часто применяют. Производители активно расширяют базу металлопрокатного профиля. Для этого они часто выполняют заказы для производства швеллера специального назначения. Особенно востребованы заказы на профили под грифом «С» из автомобилестроительной отрасли.

Во время оснащения коммуникациями, профили используют в качестве надёжных путей. В процессе прокладки кабелей высокого напряжения можно создавать надёжные шахты, которые позволяют сохранить коммуникацию на долгое время.

Эксплуатационный срок подобного строения составляет более 20 лет. Когда прокладывают систему водоснабжения, также прибегают к помощи швеллера. Он уникален тем, что из него можно соорудить любой каркас. Если внимательно присмотреться к пандусу или тележкам, то они тоже изготовлены из подобного профиля.

Можно сказать, что швеллер и бетон просто «обожают» друг друга. Почти каждый элемент из бетона утяжеляют арматурой из металлопроката. К примеру, во всех городах стоят высокие рекламные щиты.

Во время их возведения активно применяли стальной профиль. Чтобы правильно подобрать профиль, важно произвести точные расчёты. Сделать это может только квалифицированный специалист. Если неправильно рассчитать, то надёжность будущего сооружения в разы снизится.

Опытные строители отмечают главную особенность профиля – в процессе монтажа не надо использовать сварочные работы. Если сказать проще, изделия чаще всего складывают, как конструктор.

Разная длина позволяет создавать самые разнообразные каркасы. Как уже отмечалось выше, стальные профили используют для строительства внушительных сооружений. Алюминиевые применяют для внутренних ремонтных/строительных работ.

Если применить швеллер в домашних условиях, то легко можно смастерить лестницу между этажами, на чердак, лоджию или балкон. Каркас получится лёгким и воздушным.

Потом его можно украсить разным материалом: деревом, пластиком, стеклом или кованым железом. Часто практикуют из прокатного материала лестницу раздвижного образца. Она будет не тяжеловесной, крепкой и прослужит долго.

Цена швеллера напрямую зависит от его вида и производителя. Отечественный рынок предлагает большой ассортимент данной продукции по доступной цене от Азовсталь, Евраз, НТМК.

Стоимость стальных швеллеров за погонный метр будет следующей:

* С размерами от 5У до 10У стоит от 250 до 390 рублей;
* С размерами от 12У до 20У стоит от 500 до 1 180 рублей;
* С размерами от 22У до 40У стоит от 1350 до 6 тысяч рублей.

5 востребованных швеллеров в строительстве

Что такое швеллер: понятие, схема изготовления с ГОСТами производства + 9 достоинств использования швеллеров + 4 типа классификации строительного элемента + разбор швеллеров по силе нагрузке + применение популярных размеров швеллеров в строительстве.

В строительстве элементы армирования являются неотъемлемыми составляющими общей конструкции. Сегодня мы разберем что такое швеллер в строительстве – его разновидности, применение в промышленных/домашних конструкциях и особенности маркировки уже готовых элементов в точках продаж.

Что такое швеллер: фото + описание и классификация изделия

Что такое швеллер? По сути, – это П-образное изделие из металла, относящееся к фасонам стального проката. Благодаря оговоренной форме, элемент обеспечивает высокие показатели прочности, что важно для тяжелого машиностроения, строительства зданий и прочих отраслей промышленности или домашнего хозяйства.

1) Изготовление швеллеров и ГОСТы

Металлический монтажный П-образный элемент производят из высокопрочных сплавов либо нержавейки. В основе лежит марки AISI 304 или AISI 316. В промышленности имеется 2 полноценных метода изготовления швеллеров – метод прокатки и метод лазерной сварки. Высокий уровень прочности выдает нержавеющий швеллер – он комбинирует в себе длительный срок службы и прочность. Для тяжелого машиностроения в швеллерах используется черная сталь.

Читать еще:  Как выбрать катет сварного шва

Как делают швеллер методом прокатки:

  1. Заготовка материала – черный или цветной металл.
  2. Нагрев болванки до мягкости.
  3. Прокатка на специализированном сортовом станке.
  4. Охлаждение и нарезка швеллеров.
  5. Изгиб на профилегибочном станке, если того требует технология.
  6. Упаковка и отправка на продажу.

Если в качестве основы используется специфичный сплав металла, меняющий физические свойства при нагревании, метод прокатки не зайдет. При производстве путем лазерной сварки, происходит нагрев только в местах соединения конструкции, что позволяет производить крупногабаритные швеллеры с нестандартными параметрами.

На втором месте по популярности в производстве стоят алюминиевые швеллеры. Их размеры меньше, а благодаря легкости получаемых конструкций, спрос на продукцию стабильно высок в самолетостроении и прочих смежных сферах строительства.

ГОСТ За что отвечает
8240-97 Общие требования к изготовлению швеллеров в промышленных масштабах на реализацию.
8240-89 Требования к изготовлению швеллеров, у которых грани боковых полок имеют внутренний уклон.
535-88 Требования к изготовлению швеллеров горячекатанным способом
19425-74 Швеллеры специального типа для автомобилестроения.
5267.1-90 Специализированные швеллеры, используемые в вагоностроении.
8278-93 Требования к изготовлению равнополочных швеллеров гнутого типа из высокопрочной стали.
8240 Требования к изготовке конструкций из стали углеродистого типа либо низколегированного сырья.
5420 Как нужно изготавливать швеллера для тракторов и прочей крупногабаритной техники.

Для рядового потребителя не имеет смысла вчитываться в ГОСТы, ведь 90% необходимой информации он имеет возможность найти на маркировки швеллера, при его закупке в специализированном магазине. Альтернатива – спросить совета у консультанта, или потребовать сопроводительную техническую документацию у продавца.

2) Достоинства и разновидности швеллеров

Достоинства швеллеров в строительстве:

  • богатое разнообразие видов изделий дает возможность конструировать объекты любой сложности;
  • коррозийная устойчивость не позволяет распространяться ржавчине и грибковым инфекциям;
  • высокопрочные элементы могут выдерживать громадные нагрузки;
  • небольшой вес при использовании легких металлов;

Описанные качества обеспечивают главную функцию элемента – придача устойчивости и прочности в отношении точечных нагрузок/изгибов со стороны внешних объектов. П-образная форма доказала свое качество в конструкциях еще советского образца.

Важно: швеллер крайне сложно сваривать. Для обеспечения высокой прочности конечной конструкции, придется применять нестандартные методы варения швов. Благо, в 2020 году решение данного вопроса не есть проблемой.

Теперь давайте рассмотрим полную квалификацию швеллеров по различным изначальным параметрам. Данные представлены в табличном виде.

Параметр Категория
По типу изготовления Горячекатаный
Специальный
Гнутый равнополочный
Гнутый неравнополочный
По назначению Обычные с широкой областью применения
Специальные для автомобилестроения
Специальные по вагоностроению
По точности «А» – высокий уровень
«Б» – повышенный уровень
«В» – обычный уровень
По форме «У» – имеется уклон по внутренней грани
«Э» – эконом модель с параллельными краями
«П» – параллельные грани
«Л» – параллельные грани + основа из легких металлов
«С» – специализированный швеллер

Имеются и нестандартные типы швеллеров + таковые, что разработаны под индивидуальный заказ. ГОСТы содержат сортаменты, где отображены типизированные размеры для всех категорий швеллеров – высота по профилю, какова толщина у перемычки, длина полочек и материалы справочного типа осей, по которым идут расчеты на будущие конструкции.

Описание ГОСТов, стоимости и технологических особенностей изготовления швеллера горячекатаного:

Объяснение, что такое швеллер в строительстве + алгоритм расчета нагрузки

Алгоритм просчета давления на швеллер:

  1. Выяснить 100% давление, что действует на балку.
  2. Перемножаем полученное значение с нормативным коэффициентом надежности.
  3. Множим полученное значение на шаг швеллеров.
  4. Рассчитываем пиковый момент изгиба.
  5. Вычисляем необходимый момент сопротивления балки через момент сопротивления, помноженный на коэффициент по условиях работы и деленный на значение деформации пластического типа.

Вся требуемая информация берется из маркировки и ГОСТа по швеллеру. Расчеты можно проводить как вручную, так и посредством онлайн-калькуляторов. Второй способ для рядовых граждан, желающих выбрать швеллер для бытовых нужд, в приоритете.

Классификация швеллеров по виду нагрузки

Вид Схема Особенности
А Равномерное распределение нагрузки. Конструкционные особенности – балки с заделками. Производство происходит посредством сварки. Примером таких конструкций служат козырьки подъездов и тому подобное.
Б Однопролетные балки с равномерной нагрузкой. Прием используется при перекрытии площадей между этажами.
С Балки с упором на шарнире. Распределение нагрузки происходит благодаря двум опорам с консолью. В строительстве используются при выведении балконных конструкций за пределы наружной стены.
D Перемычки с парным упором балок. Сила распределяется между двумя точками.
E Однопролетные балки, с шарнирным упором. Сосредоточенность силы идет только на одну точку.
F Балки консольного типа с одной сосредоточенной силой.

Теперь коснемся классификации швеллеров в строительстве по размерам. Наибольшим спросом пользуются элементы с номерными знаками от 7 до 21. Параметры геометрии относятся к «П» категории и «У» серии для всех размеров. Отличительные черты состоят в радиусах закругления и углах по наклону полок.

Какие швеллеры самые востребованные:

  • Ш-8. Используется строителями для укрепления конструкций внутри помещений. Широко распространен в быту и легком производстве. Благодаря основе из углеродистой стали полуспокойного/спокойного типа, элементы обеспечиваются прекрасными показателями свариваемости;
  • Ш-10. Применим в промышленности, а именно автомобиле- или станкостроение. Мостовые конструкции, стены и несущие опоры в производственных сооружениях также не обходятся без швеллера-10;
  • Ш-12. Похож на Ш-8, но благодаря увеличенным показателям прочности, его использование дает возможность получать крепкие остовы, без использования тяжелых несущих элементов;
  • Ш-14. Применим при армировании несущих деталей, обеспечивая повышенные значения прочности конструкции в целом. Имеет один из наибольших уровней спроса среди рассматриваемых типов швеллеров;
  • Ш-20. Назначение – несущие элементы для конструкций с высокими статическими/динамическими нагрузками. Используется в возведении мостов, перекрытиях многоэтажных домов, и прочих кровельных прогонах.

В строительстве встречаются и нестандартные виды швеллеров – тот же перфорированный, позволяет скреплять детали без использования сварки. Такой подход сильно экономит временные затраты на монтаж, что важно при сооружении временных конструкций – строительные леса или те же складские полки.

Косвенным применением швеллеров можно считать защиту проводов с высоким напряжением, или использования элементов в качестве направляющих грузоподъёмных устройств. Пандусы также можно конструировать на основании швеллера, что делает строительный объект незаменимым в решении массы строительных вопросов.

Из всего вышесказанного, понять, что такое швеллер, очень просто. Помимо основной задачи – укрепление конструкций, элемент широко применим в промышленном строительстве и повседневном быту, связанным с мелкими соорудительными задачами. Если у вас возникнет необходимость что-то быстро соорудить + не потерять в прочности, без швеллера в данной конструкции будет не обойтись на 100%.

Швеллер: применение, преимущества, производство, материал, маркировка и виды

Опубликовано 21.10.2017 · Обновлено 28.04.2018

Швеллер – это изделие из металла, имеющее П-образную форму. Название его переводится с немецкого как «юбка». Швеллер имеет широкое распространение. Его применяют там, где нужно придать конструкции дополнительную устойчивость и сопротивления высоким нагрузкам. Швеллер используется как арматура для стен или кровли, и в качестве усиления бетона. Без него невозможно возвести ни одно промышленное сооружение или жилой дом.

Область применения швеллера

Это металлическое изделие имеет широкую область применения. Главным образом швеллер используется в строительстве. Его применяют при сооружении каркасов производственных и жилых зданий, прокладке коммуникаций и для усиления несущих конструкций. Профиль как самостоятельная деталь встречается в перекрытиях, каркасах зданий и пандусов. При возведении мостов, отделочных работах и при реконструкции зданий жилого промышленного назначения также его используют. Без швеллера нельзя представить строительство опорных колон и кровельных прогонов.

Этот металлический элемент, благодаря своей форме, способен придать конструкции дополнительную жесткость и устойчивость. Швеллер способен выдерживать большие осевые нагрузки и противостоять нагрузкам на изгиб. Сегодня выпускаются различные виды швеллеров, которые применяются в различных конструкциях. Сфера применения этого изделия зависит от его типоразмера и марки стали. Благодаря высоким несущим способностям швеллера он используется практически во всех отраслях промышленности.

Важно: по противодействию направленным вниз вертикальным нагрузкам П-образный профиль уступает только балке двутаврового сечения.

  • Архитектурное строительство: с помощью этого изделия можно создать различные конструкции. Но чаще всего его используют для создания перекрытий и армирования стен.
  • Тяжелое машиностроение: в качестве элементов, которые должны выдержать значительные нагрузки. Например, балки по которым ходят краны.
  • В автомобилестроении.
  • В вагоностроение и судостроении.

Из-за высоких технических характеристик горячекатаный профиль нашел применение в станкостроительной отрасли. Имея хорошую прочность, швеллер выдерживает вибрацию и большие нагрузки. Он используется как элемент рамы и креплений для двигателя.

Преимущества

Экономическая выгода эксплуатации в том, что швеллер вес которого небольшой имеет высокую прочность осевого давления и на изгиб. Это позволяет изготавливать облегченные металлоконструкции. Материал хорошо поддается механической обработке и легко сваривается при монтаже. Изделие отличается простотой в монтаже и при транспортировке.

Применение профиля увеличивает срок службы конструкции из-за износостойкости материала. Удобен при проведении монтажных работ на высоте, так как из-за небольшой массы можно подавать наверх большие партии изделия. Благодаря точности размеров швеллер применять сразу без рихтовки и предварительной подгонки.

Во время производства швеллер подвергается термическому воздействию. Во время этого в кристаллической решетке металла происходит рекристаллизация, затем отжиг, который снижает внутреннее напряжение, нормализация и др. Отжиг увеличивает пластичность и вязкость и снижает твердость и прочность, а это улучшает податливость изделия механической обработке.

Профиль благодаря форме сечения имеет хорошую прочность и жесткость поэтому выдерживает большие нагрузки в течение длительного времени сохраняя свои свойства. Он противостоит воздействию влаги, устойчив к механическим повреждениям и не подвержен деформации так как в материале нет слабых мест подверженных разрушению.

Способ и материал для производства

Изготавливают профиль согласно требованиям, ГОСТ 8240-97. В качестве исходного материала для производства используют конструкционную, высокоуглеродистую и низкоуглеродистую сталь. А также применяются стали с легирующими элементами. Выбор зависит от требования к техническим характеристикам швеллера.

Во время производства профиля заготовка прямоугольной формы разогревается до необходимой температуры и подается на специальный прокатный стан. На этом агрегате происходит процесс последовательного обжатия материала вращающимися валками. Так как при изготовлении швеллера размеры становиться меньше то заготовка берется с запасом для производства.

Вначале обработке подвергается центральная часть изделия и делают ее в виде Буквы М. Затем выравнивают и полученный горячекатаный швеллер отправляют на машину для калибровки. На ней профиль доводится до точных размеров. Несмотря на трудоемкость горячий прокат имеет высокую производительность и хорошее качество.

Маркировка и виды

По способу производства швеллеры можно разделить на две большие группы:

  • Горячекатаные (производится с помощью технологии горячего катания, изготавливаются по ГОСТу 19425-74).
  • Гнутый (производится с помощью технологии холодного катания).

Эти два вида швеллеров имеют различные эксплуатационные характеристики и сферу использования. Визуально отличить один вид от другого можно с помощью различий их углов. У гнутого швеллера они закруглены.

Кроме такого, все швеллеры делятся по размерам, регламентируемых нормативными документами. При этом существует три категории точности их изготовления:

Швеллеры могут иметь различный размер. Выбор этого изделия для той или иной конструкции определяется его расстоянием от одной полки до другой. По ГОСТу оно может быть 32–115 мм. Это расстояние обозначается в номенклатурных документах цифрой. Которая стоит сразу после обозначения элемента. И также разделяются эти изделия по длине. Она обычно варьируется в диапазон 4–12 метров. Высота полок швеллера может быть от 5 до 40 см.

В зависимости от прокатки горячекатаные швеллеры делятся на серии:

  • «П» — полки располагаются параллельно друг другу.
  • «У» — полки с уклоном.
  • «Л» — полки располагаются параллельно, но изделие относится к легкой серии.
  • «С» — специальная разновидность этого изделия.

Самыми популярными видами изделий такого типа являются:

  • Тип 10. Имеющее широкую сферу применение изделие, которое отличается высокими механическими качествами и характеристиками. Используется в строительстве крупных промышленных объектов.
  • Тип 14. Самый популярный тип швеллера, используемого в строительстве. Используется там, где нужно совершить тяжелое армирование несущих элементов зданий и конструкций. Обладает высокими эксплуатационными характеристиками и повышенной точностью.
  • Тип 16. Используется в строительстве промышленных объектов. Обладает высокой прочностью и способен справиться с серьезными нагрузками.
  • Тип 20. Используется в сложных конструкциях. Там, где необходимы высокая прочность и надежность изделия. Усиливает опоры мостов и используется для усиления перекрытий в многоэтажных домах.

Преимущества горячекатаного швеллера

Главным преимуществом этого изделия является его форма. Благодаря ей он и используется там, где нужны высокие показатели жесткости. Преимущества этого вида металлопроката:

  • Возможность выдержать большие силовые нагрузки.
  • Устойчивость к деформации.
  • Устойчивость к механическим повреждениям.

Но это металлическое изделие имеет еще одно преимущество – швеллер устойчив к коррозии.

Но есть и недостатки. Горячекатаный швеллер плохо подвергается сварке. Поэтому в сборных конструкциях, где соединение элементов происходит на сварку, используется изделие, произведенное с помощью холодного проката.

Преимущества гнутого швеллера

Производства этого вида металлопроката происходит на специальном профилегибочном станке. Парные прессующие валы с двух сторон действуют на заготовку из листового металла, придавая ей П-образную форму. С помощью современного оборудования этот процесс происходит в автоматическом режиме и имеет целый ряд преимуществ: скорость, возможность создания профиля любой формы и т. п.

В отличие от горячекатаного швеллера его гнутая разновидность обладает низким весом. Что позволяет использовать такой вид швеллера в облегченных металлоконструкциях. Низкая масса этого изделия сокращает время на его монтаж и уменьшает трудоемкость этого процесса.

Гнутый профиль используется:

  • В строительстве зданий.
  • При реконструкции построек.
  • Вовремя проведения капитального ремонта.

Облегченные версии гнутого профиля можно использовать для сборки каркаса теплиц и возведения временных сооружений. Сферой использования этого изделия является не только строительство, но и вагоностроение, станкостроение, судостроение, автомобилестроение и т. п. С его помощью можно изготовить изделия, обладающие высоким сопротивлением нагрузкам, но обладающих небольшим весом.

Хранение и транспортировка

Хранится металлическая продукция швеллерного сечения на специальных площадках, увязанная с помощью стальной ленты или проволоки. Ее отгружают по весу или погонным метрам. Готовая к отгрузке продукция может иметь ржавчину согласно указанным в ГОСТе нормам. Перевозка швеллеров производится в кузове открытого типа, фургоне или полувагоне.

Двутавр или швеллер?

Выбор в пользу того или иного металлопроката основывается на сфере его применения. По прочности двутавр существенно обходит швеллер. Выступающие с двух сторон полки лучше распределяют вес и способны выдержать значительные нагрузки. При сильных нагрузках на швеллер возникают силы, которые его стремятся скрутить. Чего при использовании двутавра быть не может.

При сравнении этих видов металлопроката одного типоразмера, толщины стенок и размеров полок, с нагрузкой, действующей перпендикулярно их оси, то П-образный профиль окажется прочнее. Это обусловлено его формой. Расположенные в одну сторону полки делают так, что центр тяжести выходит за его поперечное сечение и смещен в сторону торцов. В то время как у двутавра он находится ровно посередине.

Отсюда следует, швеллер обладает лучшим сопротивлением на боковые нагрузки, а двутавр — осевым сопротивлением.

Какой профиль выбрать?

Все зависит от конструкции, в которой будет использоваться изделие. Двутавры часто используются в качестве несущих конструкций. В то время как швеллеры более универсальны. Что делает их сферу использования более широкой. Их, в отличие от двутавров можно использовать в качестве элементов автомобилей или морских судов.

Швеллеры, благодаря выступающим только с одной стороны полкам, можно использовать в различных строительных конструкциях. По сути, в некоторых конструкциях они могут даже использоваться как альтернатива двутаврам. Тогда как обратная замена не всегда целесообразна. Особенно, в легких конструкциях.

Алюминиевый швеллер

Отдельно нужно сказать про алюминиевый швеллер. Это изделие, имеющее «традиционный» профиль, но изготовленное из алюминия. Этот металл позволяет еще больше снизить вес швеллера и дает этому изделию такую сферу применения, где конструкции должны иметь малый вес.

П-образный алюминиевый профиль может быть:

  • Изготовлен технологии горячего прессования без закалки.
  • Изготовлен технологией горячего прессования с закалкой.
  • Подвергнутый старению после закалки.
  • Подвергнутые отжигу.

Алюминиевый швеллер неплохо справляется с нагрузками, устойчив к изгибам и противостоит деформации на кручение. Он может использоваться там, где нет высоких нагрузок. В отличие от стали, алюминий никак не контактирует с воздухом и водой. А значит ему не страшна коррозия. В отличие от алюминиевой трубы, швеллер из этого материала способен выдерживать те же нагрузки, но существенно снижает вес конструкции.

Алюминиевый аналог стального швеллера используется не только в строительстве, но и в отделке фасада зданий. Поэтому, кроме своих высоких характеристик, он должен обладать привлекательным внешним видом. А для того чтобы алюминиевый сплав не потерял своих эстетических качеств, его покрывают анодно-оксидной пленкой.

Заключение

Швеллер – это такое изделие из металла, которое имеет огромную сферу использования. Для выбора необходимого типа этого изделия для своих нужд необходимо рассчитать возможные нагрузки, под которыми будет находиться этот конструктивный элемент. Расчет сложных конструкций должен выполняться только профессионалами. Даже одна ошибка может привести к серьезным последствиям.

Фасонный металлопрокат: швеллер

Швеллер — один из весьма распространенных и узнаваемых вариантов профиля металлопроката. Почему он так называется? Название его происходит от фамилии немецкого инженера, который впервые использовал его в строительстве.

Сечение швеллера — широкая буква “П”: состоит из двух “полок” и одной стенки. Швеллер, как и многие другие виды металлопроката специализирован в своем направлении: используется в основном в строительстве и машиностроении. Он востребован из-за сечения, которое позволяет нести высокие нагрузки, и с которым можно добиться плотного прилегания.

Какой бывает швеллер?

Швеллер классифицируют согласно следующим критериям:

Способ изготовления

  • Швеллер горячекатаный (по ГОСТ 8240-97)

Этот вариант производится при помощи прокатки заготовки при температуре

1200 градусов по Цельсию.

  • Швеллер гнутый равнополочный (по ГОСТ 8278-83)

Производится на трубных станах из рулонной стали различного качества и свойств.

Швеллер горячекатаный превосходит гнутый по прочностным характеристикам (при равной толщине стенки), поэтому чаще применяется именно он.

Форма

Швеллер горячекатаный (по ГОСТ 8240-97) подразделяется следующим образом:

  • С уклоном внутренних граней полок (маркируются литерой У).

Полки этого варианта имеют уклон с внутренней стороны, что позволяет лучше сопротивляться изгибающим деформациям. Такой швеллер на изгиб более жёсткий.

  • С параллельными гранями полок (маркируются литерой П).

Как можно понять из названия, полки этого проката параллельны друг другу.

  • Экономичный (маркируются литерой Э)
  • Лёгкой серии (маркируются литерой Л)

Последние два варианта применяются довольно редко.

Материал

  • Углеродистая сталь
  • Низколегированная сталь
  • По спецзаказу, высоколегированная (нержавеющая, термоустойчивая и т. д.) сталь.

Основной объем швеллера изготавливается из углеродистой стали. Швеллер из низколегированной стали встречается гораздо реже.

Марка швеллера

Начнем с разбора маркировки горячекатаного швеллера №20У. Маркировка проста: “20” в данном случае обозначает наружный габарит, то есть размер от одной полки до другой (размер измеряется по наружным граням полок) в сантиметрах. То есть, это 20 сантиметров. “У” — это швеллер с уклоном внутренних граней полок. Также на этом месте может быть литера “П” — с параллельными гранями полок; “Э” — экономичные; и “Л” — легкой серии.

Маркировку швеллера гнутого также несложно прочитать. Например: швеллер гнутый 100х50х4. Так, как этот вариант производится из рулонной стали, то конечный продукт, как и заготовка для него, имеет одну и ту же толщину металла на всем протяжении сечения профиля. В данном случае это будет “4”. Величина указывается в миллиметрах. 100 в данном случае — размер “стенки”, а 50 — размер “полок”.

Для чего нужен швеллер?

Швеллер — весьма распространенный и востребованный вид металлопроката, и применяется часто и много. Поэтому, сферы его использования весьма обширны. Перечислим основные из них:

Строительство. Можно перечислить следующие примеры: армировка элементов конструкций, опорная функция в конструкциях, ниши для различных коммуникаций (получается полноценный канал, так как швеллер полый внутри).

Машиностроение. Опорные и фиксирующие детали (помним о плоской удобной “стенке”), крепежные детали, каркасы, оснастка для сборки-сварки изделий, и т. д.

Автомобилестроение. По аналогии с машиностроением.

Какой выбрать швеллер?

К этому вопросу стоит подойти комплексно — в зависимости от ваших задач. Если конструкция из швеллера будет нести ответственные нагрузки, стоит привлечь специалистов, произвести необходимые расчеты.

Если швеллер будет компонентом не ответственных конструкций, можно воспользоваться интернетом — поискать статьи на профильных форумах, реализованные проекты, похожие на ваш. Изучить отзывы тех, кто уже построил похожий проект, и повторить этот опыт, принимая всю полноту ответственности за самостоятельный выбор. Детали для проектов, и, соответственно, размер и сечение швеллера, будут уже рекомендованы.

Металлопрокат выпускается разнообразных конфигураций, и в каждой конкретной ситуации оптимально подойдет свой профиль, будь то швеллер, профильная труба, или любой другой профиль. В компании “Первая Металлобаза” в Санкт-Петербурге вы найдете большое разнообразие черного металла. Если в наличии нет того изделия, которое вам необходимо, мы сможем привезти его под заказ.

Швеллер — использование и нагрузка

Швеллер — это один из видов фасонного стального проката. В поперечном сечении он имеет форму буквы «П». Такая форма обеспечивает швеллеру такие показатели жесткости, которые делают возможным его употребление в самых разных отраслях — от тяжелого машиностроения до строительства дачных домиков. Швеллеры применяются в автомобиле- и вагоностроении, из них делают различные опоры и ограждения, ими укрепляют входные ворота и оконные проемы.

Номера, литеры и ГОСТы

По способу производства швеллер бывает гнутый и горячекатаный профиль. Различить их легко даже не специалисту — горячекатанный швеллер имеет четко выраженное ребро, а гнутого швеллера оно будет несколько закругленным. Прочие особенности различных видов швеллера определяются уже по их маркировке.

В частности, литеры А,Б и В в отношении партий горячекатанных швеллеров будут обозначать, что прокатка производилась с высокой (А), повышенной (Б) или обычной точностью (В).

Номер швеллера обозначает высоту его сечения, выраженную в сантиметрах.

Ширина профиля соответствует ширине полки и может колебаться в промежутке от 32 до 115 мм. Маркировка швеллера, например 10П, отражает его высоту и тип профиля. Высота сечения швеллера — это вообще главный параметр в его маркировке. Номер швеллера — это его высота с сантиметрах, а соседствующие с ним буквы обозначают, что сечение швеллера может быть:

1) с уклоном граней (серии У и С), где У — это уклон, а С или Сб — специальные серии. 2) с параллельными гранями (серии П, Э и Л), где Э означает экономичную серию, а Л – легкую. Литеры С (например – 18С, 20С и т.д.), можно встретить в изделиях, предназначенных для автомобильной промышленности или для строительства железнодорожных вагонов (ГОСТ 5267.1-90). Встречаются еще иногда и экзотические виды швеллеров. Например, ГОСТ 21026-75 определяют параметры швеллеров с отогнутой полкой (их используют при производстве вагонеток для шахт и рудников).

Самые востребованные размеры швеллеров

Наибольшей популярностью у потребителей пользуются швеллеры с номерами от 8 до 20 Их геометрические параметры в категориях П (то есть с параллельными гранями) и сериях У (с уклоном внутренних граней) совпадают, разница наблюдается только в радиусах закругления и углах наклона полок.

Швеллер 8 применяется в основном для укрепления конструкций внутри зданий бытового и производственного назначения. При его производстве используются полуспокойные (3ПС) и спокойные (3СП) углеродистые стали, для которой характерна отличная свариваемость.

Швеллер 10 широко используется в машиностроении, станкостроении и в других областях промышленности. Он также успешно используется при возведении мостов, стен и несущих опор при строительстве корпусов производственных зданий.

Швеллер 12 очень схож со швеллером «восьмеркой», но имеет более высокие прочностные характеристики и несущую способность, что позволяет снижать металлоемкость конструкций, возводимых с его участием.

Швеллер 14 – один из наиболее востребованных типов швеллеров. используется в строительных конструкциях для жесткого армирования несущих деталей, придавая им металлоконструкции особую прочность и жесткость. Швеллер 14 бывает обычной точности и повышенной.

Швеллер 20 выступает как несущий элемент при усилении мостов, при армировании перекрытий (в том числе и сложном) многоэтажных домов, в кровельных прогонах.

Благодаря высоким эксплуатационным качествам, «двадцатка» часто применяется в конструкциях с высокими нагрузками — как динамическими, так и статическими.

Встречаются и нестандартные применения швеллеров. Перфорированный (то есть «дырчатый») швеллер позволяет, к примеру, монтировать металлические конструкции без проведения сварочных работ, что значительно сокращает время монтажа. Для перфорации лучше всего подходят швеллеры с большой высотой полок и широким расстоянием между ними. Такие изделия обозначаются буквами ШП – «Швеллер Перфорированный» и чаще всего применяются при строительстве временных конструкций (например — строительных лесов) или складских стеллажей.

Для создания таких сооружений лучше подходят швеллеры с малыми номерами, поскольку вес стеллажа (а значит и швеллера, из которого он собран) не должен быть слишком большим.

При внутренней отделке помещений швеллеры используются в качестве «охранного» каркаса при прокладке проводов электросетей высокого напряжения.

Иногда швеллеры используют еще в качестве направляющего грузоподъемного устройства, в том числе, как пандусы для колясок и тележек.

В общем, применение швеллеров может быть разнообразным, но все-таки главное их назначение — это укрепление конструкций и способность выдерживать длительные нагрузки.

Сколько может весить швеллер

Номер швеллера Масса 1 метра в кг Метров в тонне
5 4,84 206,6
6,5 5,9 169,5
8 7,05 141,8
10 8,59 116,4
12 10,4 96,2
14 12,3 81,3
16 14,2 70,4
18 16,3 61,3
20 18,4 54,3
22 21 47,6
24 24 41,7
30 31,8 31,4

Условные обозначения в маркировке швеллера — как в них разобраться?

А поскольку главное назначение швеллера состоит в том, чтобы выдерживать нагрузки, то из его маркировки прежде всего требуется узнать параметры, которые позволят эту нагрузку рассчитать, а именно — состав стали, ее прочность, качество прокатки и так далее.

Что же можно узнать из маркировки?

К примеру, перед нами упаковка горячекатанных швеллеров, на которой написано: 30П-В ГОСТ 8240-97/Ст3сп4-1 ГОСТ 535-88

Это значит, что перед нами швеллер 30П — то есть с параллельными гранями и высотой сечения 30 см. Буква В указывает на обычную точности прокатки В, выполненный из стали Ст3, четвертой категории, первой группы.

Тот же швеллер, но только из стали 09Г2С повышенной точности прокатки получит обозначение 30П-Б ГОСТ 8240-97/345 ГОСТ 19281-89, в котором 345 будет означать прочность стали, соответствующую сорту 09Г2С.

А вот в маркировке А 300х80х6 Б ГОСТ 8278-83/2-Ст3сп ГОСТ 11474-76 буква А будет обозначать высокую точность профилирования стальной заготовки (штрипсы) из второй категории стали Ст3сп, из которой изготовлен гнутый равнополочный швеллер размерами 300х80х6 (где 300 мм – высота сечения изделия, 80 мм – ширина полок, а 6 мм – толщина полок и стенок)

Виды нагрузок и швеллеров

Вид А. «Козырек над подъездом». К такому типу относятся балки, где имеются жесткие заделки. Нагрузка обычно поступает равномерно. Это могут быть козырьки над подъездами. Для их изготовления применяют сварку. Делают из двух швеллеров, присоединенных к стене, а пространство заполняется железобетоном.

Вид B. «Межэтажные перекрытия»Жестко закрепленные однопролетные балки, нагрузка на которые распределена равномерно. Обычно это балки перекрытий между этажами.

Вид C. «Шарнирная балконная опора». Балки имеют две опоры с консолью, нагрузка между ними распределяется равномерно, но они выпущены за пределы наружных стен. Это необходимо для создания опоры балконных плит.

Вид D. «Под две перемычки». Это однопролетные шарнирно-опертые балки, на которых действуют две сосредоточенные силы. Обычно это перемычки, на которые опирается другая пара балок-перекрытий.

Вид E. «Под одну перемычку». Это однопролетные шарнирно-опертые балки, где сосредоточена одна сила. Обычно это перемычки, на которые опирается одна балки другого перекрытия.

После того как будет уточнено к какому виду относится данный швеллер и куда будет идти основная нагрузка подбирается формула расчета.

Прикидочный способ расчета нагрузки на швеллер

Чтобы произвести расчет надо сделать следующее:

-Сперва определить полную нагрузку, которая будет действовать на балку – и умножить ее на нормативный коэффициент надежности по нагрузкам.

-Полученный результат умножить на шаг балок (в данном случае это касается швеллеров).

Далее необходимо сделать расчет максимально изгибающегося момента.

Все данные для швеллера берутся по ГОСТу.

Формула такова: изгибающий момент Мmax будет равен расчетной нагрузке умноженной на длину швеллера в квадрате. Единица измерения — килоНютоны на метр. ( 1 кНм = 102 кгсм)

Затем перейти к вычислению нужного момента сопротивления балки.

Формула такова: момент сопротивления Wтр будет равен Мmax, который умножен на коэффициенты условий работы и поделен на 1,12 (это коэффициент для учета пластически деформаций).

Таким образом получим требуемое сечение. Но при этом нужно помнить, что номер швеллера должен быть больше требуемого момента сечения.

Видео по теме:

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector