Швеллера металлические для чего
Обновлено: 05.10.2024
В первую очередь хочется сказать в общих чертах, что такое швеллер. Швеллер это специальные металлические детали, которые очень широко используются в строительстве для того, чтобы придать наибольшую прочность каркасам и конструкциям.
Швеллер 12 мм востребован во многих видах производства:
- В строительстве для постройки мостов, колонн и т.д.
- Для машиностроения.
- Вагоностроения.
Швеллер 12 позволяет не только придать каркасу прочность и устойчивость, но и повысить несущую нагрузку, которую должен выдерживать каркас. Так швеллер укрепляет внутренние и наружные стены, а так же собирает отдельные части зданий и сооружений.
Швеллер 12 технические характеристики
Установленными стандартами качества ГОСТа 8240-89 предусмотрены следующие характеристики изделия:
- площадь швеллера 12 — 43,1кв.м /тонну профиля;
- высота заготовки — 120мм;
- толщина полки — 7,8мм;
- удельный вес швеллера 12 погонного метра — 10,4кг при плотности стали 7850кг/м3;
- толщина стенки изделия — 4,8мм;
- ширина полки — 52мм;
- площадь сечения — 13,30см2;
- R внутреннего закругления, не более 7,5мм;
- r закругления полки — 3мм.
Максимальная нагрузка на 12 швеллер указана в сопроводительной документации, но при желании вы всегда можете запросить информацию в инженерном отделе завода-производителя.
Маркировка швеллеров
Продукция металлопроката имеет специальный индекс в своем названии:
- «У» — изделие имеет уклон внутренних граней полок;
- «Э» — экономичная модель;
- «П» заготовка с параллельными гранями;
- «В» — швеллеры применяются в вагоностроении;
- «С» — специальные;
- «Т» — швеллеры для тракторов.
Размеры швеллера №12
Как уже было написано выше, весь сортамент изготавливается по ГОСТ 8240-97. Следовательно, размеры всегда предусмотрены заранее. Все это необходимо для того, чтобы воссоздать только прочную конструкцию. Но всегда возможно изготовить швеллер на заказ, который будет обозначен специальной буквой.
Вес швеллера 12
Независимо от того, что изделие изготавливается из сплавов и имеет соответствующую прочность, швеллер 12 метров обладает небольшой массой на один погонный метр. Это важный фактор, благодаря которому изделие имеет большой спрос. Вес 1 метра швеллера 12 – 10.4 кг.
Швеллер 12 имеет огромный сортамент и имеет различную длину изделия и направление граней. Каждый профиль маркируется в зависимости от расположения полок. Так например, швеллер 12 П имеет параллельно расположенные друг к другу полки, а у швеллера 12 У полки расположены под углом.
Особенности швеллера 12
Благодаря тому, что швеллер изготавливается в соответствии с ГОСТ, весь сортамент имеет множество плюсов и особенностей. Отличительной чертой швеллера 12 являются r закругления полки, которые также прописаны в ГОСТ и имеют определенные стандарты.
ГОСТ швеллер 12 представляет собой общепринятую инструкцию по представленному сортаменту. Этому документу должно следовать каждое предприятие, производящее данный швеллер. Если швеллер изготовлен по всем вышеуказанным документам, то в результате получается идеальный материал, который можно использовать для своих целей.
Каждый швеллер имеет свой сертификат качества, который подтверждает, что изделие изготовлено согласно ГОСТ. Швеллер 12 не является исключением и также обладает таким документом. Сертификат качества швеллера 12 метров можно посмотреть на следующем фото.
Как производят швеллеры?
В соответствии с ГОСТ 8240-97 швеллер 12 изготавливается на предприятиях. Материалом для швеллера выступают сплавы с добавлением конструкционной углеродистой и низколегированной стали. Такие стали маркируется ст3пс и 09Г2С соответственно. Химический состав первой очень многообразный и включает в себя множество различных металлов. Кроме того могут применяться и черный металл или алюминий.
Весь сортамент швеллера 12мм изготовленного по ГОСТ 8240-97 имеет специальные обозначения, которые показывают способ изготовления. Так, к примеру:
- С — специальный швеллер. В ГОСТ не прописаны размеры данного швеллера. Зачастую такой сортамент изготавливается по специальному заказу с определенными параметрами, которые необходимы заказчику.
- П- швеллер изготавливается с параллельными основанию полками.
- У- полки, расположены под углом к основанию.
- Э- экономный вариант. Изготовление происходит по ГОСТ, однако в процессе производства используют меньше металла.
- Л- легкий профиль. Для производства используют легкие металлы, например алюминий.
- В- специальная маркировка, которая говорит о том, что такой швеллер предназначен для авто и вагоностроения.
- Т- профили для тракторов.
Для того, чтобы лучше разобраться в различных маркировках швеллеров можно посмотреть следующее фото.
Весь сортамент изготовления швеллеров отличается способами производства:
- Метод горячекатаного выпуска.
- Гнутый или холоднокатаный.
- Специальный.
Швеллер 12 производиться согласно 1 варианту, а именно горячего проката. Все это прописано в ГОСТ 8240-97.
Общие параметры:
Швеллеры 12 и 12П имеют идентичные параметры за исключением радиуса закругления полки r.
- высота основания полки (h): 120 (мм);
- ширина полки (b): 52 (мм);
- толщина стенки (s): 4.8 (мм);
- толщина полки (t): 7.8 (мм);
- радиус внутреннего закругления (R): 7.5 (мм);
- радиус закругления полки с уклоном внутренних граней полок (r): 3 (мм);
- радиус закругления полки с параллельными гранями полок (r): 4.5 (мм).
Важно: данные справедливы для стальных горячекатанных швеллеров по ГОСТ 8240-89.
Горячекатаный швеллер 12: сортамент, характеристики
При производстве этого вида фасонного проката применяются:
- сталь углеродистая обыкновенного качества (ст3 сп/пс) – для конструкций, эксплуатируемых при умеренных нагрузках и нормальных погодных условиях;
- низколегированная сталь (09Г2С) – для металлоконструкций, предназначенных для эксплуатации при низких температурах и повышенных нагрузках.
Размеры горячекатаного швеллера регламентируются ГОСТом 8240-97, в соответствии с которым выпускается профиль с внутренними гранями полок, расположенным под уклоном 4-10%, и с параллельными внутренними гранями полок серий «П», «Э», «Л». Диапазон углов уклона внутренних граней может быть ужесточен по требованию заказчика.
Таблица размеров и массы швеллера 12
| Тип швеллера 12 | Высота стенки, см | Ширина полки, мм | Толщина стенки, мм | Толщина полки, мм | Вес 1 м швеллера 12, кг |
| С уклоном внутренних граней полок (У) | 12 | 52 | 4,8 | 7,8 | 10,4 |
| С параллельными внутренними гранями полок (П) | 12 | 52 | 4,8 | 7,8 | 10,4 |
| Экономичный, с параллельными гранями полок (Э) | 12 | 52 | 4,5 | 7,8 | 10,24 |
| Легкий, с параллельными гранями полок (Э) | 12 | 30 | 3,0 | 4,8 | 5,02 |
Профильные изделия экономичной серии имеют более тонкую стенку, легкой серии – меньшие ширину и толщину полки, толщину стенки, по сравнению с изделиями серии «П». Стандартная длина хлыстов, поступающих к потребителю, – 2-12 погонных метров, по согласованию с заказчиком она может быть увеличена. При расчетах, сколько весит швеллер, используют усредненную плотность стали 7,85 кг/дм 3 .
Горячекатаный швеллер с высотой стенки 120 мм способен выдерживать достаточно высокие нагрузки на изгиб и прогиб. Этот профиль используется в несущих конструкциях в качестве основного несущего или дополнительного усиливающего элемента. Области его применения: каркасное строительство, изготовление каркаса под отделочные материалы (устройство вентилируемых фасадов), усиление фундаментов, устройство ограждений и лестниц, изготовление нестандартного производственного оборудования, машиностроение.
Гнутый швеллер 12: особенности производства и характеристики
Таблица сортамента равнополочного гнутого швеллера 12
| Высота стенки, см | Ширина полки, мм | Толщина стенки, мм | Площадь поверхности поперечного сечения, см 2 | Масса 1 м, кг |
| 12 | 25 | 4 | 6,2 | 4,87 |
| 12 | 50 | 3 | 6,2 | 4,91 |
| 12 | 50 | 4 | 8,2 | 6,44 |
| 12 | 50 | 6 | 11,86 | 9,3 |
| 12 | 60 | 4 | 9,0 | 7,07 |
| 12 | 60 | 5 | 11,09 | 8,71 |
| 12 | 60 | 6 | 13,06 | 10,25 |
| 12 | 70 | 5 | 12,09 | 9,49 |
| 12 | 80 | 4 | 10, | 8,32 |
| 12 | 80 | 5 | 13,09 | 10,28 |
Гнутый металлический профиль изготавливается на профилегибочных станах из горяче- и холоднокатаных полосовых заготовок. Во время процесса гибки исправляются некоторые дефекты поверхности. При производстве гнутого швеллера, помимо углеродистых сталей обыкновенного качества, качественных конструкционных и низколегированных, используются оцинкованные заготовки и полосы из коррозионностойкой стали. Оцинкованный профиль применяется в условиях повышенной влажности, нержавеющий – на предприятиях, на которых предъявляются высокие требования по коррозионной стойкости, гигиеническим и эстетическим характеристикам.
Помимо стали различных марок, для изготовления гнутого профильного проката П-образной формы используется алюминий и медь, а также сплавы на их основе. Продукция из алюминиевых сплавов применяется в конструкциях, для которых важно сочетание небольшого удельного веса, коррозионной стойкости и хорошей прочности.
Техтребования к изготовлению – марки стали, параметры прочности и качества
Помимо приведенных выше характеристик, регламентируемых ГОСТ 8240, для проектирования и последующего сооружения любых конструкций из швеллера необходимо знать и другие его параметры: марку стали, из которой он произведен, прочностные (физико-механические) и другие свойства, включая различные показатели качества изготовления. Все эти сведения следует искать уже в других ГОСТах – стандартах технических условий.
В общей сложности на горячекатаную продукцию ГОСТ 8240 распространяется не один, а семь стандартов технических условий – по одному на каждую определенную область практического применения и способ использования этих швеллеров. И, само собой разумеется, в каждом из данных стандартов все вышеупомянутые характеристики (прочность, марка стали и прочие) строго определены и кардинально отличаются от тех, что регламентируются другими шестью ГОСТами технических условий. Причем это становится очевидным даже после простого ознакомления со списком всех стандартов техусловий для швеллеров ГОСТ 8240 (включая профиль № 12). Вот этот перечень ГОСТов:
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
Этот вариант производится при помощи прокатки заготовки при температуре ~1200 градусов по Цельсию.
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.
Вес швеллера можно рассчитать по специальным стандартным таблицам.
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.
Что лучше: профильная труба, швеллер или уголок?
Профильная труба, швеллер и уголок применяются в строительстве очень часто. Эти виды металлопроката могут быть взаимозаменяемы, их конкуренция друг с другом неизбежна. Поэтому, при создании изделия из металла возникает вопрос, какой из этих трёх видов проката использовать. Что же лучше: профильная труба, швеллер или уголок?
Для начала, давайте разберемся, что из себя представляют эти виды проката, и какие они бывают.
Профильная труба
Положительные стороны этого изделия:
- Симметричное строение. За счет строения труба может одинаково выдерживать поперечные нагрузки, направленные с разных сторон (в отличие от остальных двух профилей).
- Сечение в форме прямоугольника. Благодаря чему профильная труба универсальнее, чем два остальных профиля, и используется чаще.
- Благодаря прямоугольному сечению внешний вид более эстетичен.
Труба имеет важные различия в зависимости от способа изготовления:
- Сварная. Выполняется из листовой стали, которой придается форма сечения трубы (чаще всего прямоугольник), и на стыке сваривается.
- Бесшовная. Выполняется из цельнотянутых заготовок, в готовом изделии нет сварного шва. Этот вид прочнее, так как нет сварного шва, ослабляющего конструкцию. Но такие трубы дороже.
Швеллер
Это балка, имеющая строение в виде буквы «П» (две полки и одна стенка), где стенка примерно в 2 раза длиннее полок. Выполняется по ГОСТ 8240-97, и бывает двух видов – горячекатаный и гнутый.
Гнутый профиль производится из листового металла, имеет одинаковую толщину по всему периметру и не так сильно распространен. Горячекатаный производится на прокатных станах, имеет усиленное строение и поэтому может нести большие нагрузки и наиболее часто используется. Поэтому в дальнейшем будем вести речь о горячекатаном варианте.
Уголок
Изделие металлопроката, состоящее из двух полок и одного ребра жесткости, образовавшегося на стыке полок. Уголок – это, фактически, половина профтрубы, две из четырех сторон, и одно из четырех ребер жесткости. Вследствие этого, уголок используется для неответственных конструкций в машиностроении, для армировки в строительстве, каркасов неответственных бытовых изделий, стеллажей и т. д.
Уголок надежен и при этом он легче и дешевле швеллера и квадрата аналогичного размера из-за минималистичного профиля (буква «Г»). Этот профиль применяется для менее ответственных конструкций, а эстетичность его не дотягивает до профтрубы.
Сравниваем швеллер и профильную трубу
Швеллер – более «серьёзный» профиль. Вы, вряд ли, увидите, чтобы домашняя мебель с металлическим каркасом была выполнена из швеллера – для этого используют профтрубу. И наоборот, в несущих деталях металлокаркаса массивных зданий (торговые центры, ангары, выставочные комплексы) швеллер встречается повсеместно, профтруба – крайне редко. Происходит это из-за того, что каркас состоит из элементов, дополняющих друг друга, несущих общую нагрузку. Швеллер в этом случае больше подходит: этот прокат отлично выдерживает нагрузки благодаря профилю и более толстым стенкам.
Но, швеллер не универсален из-за своего профиля. Поэтому небольшие изделия «для себя», где можно не считать нагрузки и достаточно запаса прочности профильной трубы, где нужна универсальность проката (один и тот же отрезок трубы можно применить в любом месте каркаса) предпочитают выполнять из трубы.
На вопрос, что лучше (крепче, прочнее, жестче): швеллер или профильная труба, отвечаем: сравнивать нужно на практике. Элементы металлопроката хороши каждый в своем случае. То есть, в условиях производства каркасов для домашней мебели – лучше профтруба, а в условиях производства каркасов для массивных зданий – швеллер.
Что лучше: уголок или профтруба?
При сравнении этих двух элементов, на вопрос «что лучше?» (крепче, прочнее, жестче) можно ответить так же, как и в случае со швеллером: каждый профиль хорош в своем случае. Про профтрубу мы говорили выше, а уголок подойдет для неответственных каркасов, армировки бетона и других технических моментов.
Швеллер, двутавр и уголок: в чем разница и как они пригодятся в хозяйстве
Фасонный металлопрокат отличается от сортового особенностью поперечного сечения, которая заключается в том, что касательная хотя бы в одной точке контура поперечного сечения это сечение пересекает.
Этот прокат применяется в металлоконструкциях, где необходимо обеспечить жесткость и прочность, чаще всего — при создании несущего каркаса. Рассмотрим наиболее востребованные стальные профили фасонного проката: Н-профиль (двутавр), П-профиль (швеллер), Г-профиль (уголок).
Что общего у двутавра, швеллера и уголка?
Первое, что объединяет эти профили — это материал, из которого они производятся. Применяемая сталь бывает обычной углеродистой, качественной конструкционной, низколегированной.
Конструкционную сталь предпочитают использовать при горячекатаном производстве. Для профиля предназначенного работать в более суровых условиях используют низколегированную сталь. Изделия из нее могут выдерживать температуру от -70 до +450 градусов и значительные механические нагрузки. Для защиты от ржавчины применяют нержавеющую, либо углеродистую оцинкованную сталь. Легированную сталь для фасонного проката обычно не используют.
Вторая общая черта фасонного проката — способ производства. Его могут делать методом сварки, горячей и холодной прокатки. Помимо этого, фасонные профили получают путем сгибания заготовок. Каким образом был получен стальной профиль (сварным или гнутым) можно определить просто взглянув на него: у гнутых изделий угол будет скруглен, а у прокатанных он четкий.
Особенностью фасонного металлопроката является то, что из него самого ничего не делают. Это уже готовый продукт, который сразу идет в работу. В то время как плоский и сортовой прокат используют для производства других видов металлопроката.
Различия двутавровых балок, швеллера и уголка
Первое, что бросается в глаза — это различия во внешнем виде. Каждый из них имеет свой собственный фасон. А профиль влияет на применение. Конечно, область применения у них общая, но есть некоторые различия. Рассмотрим поближе особенности каждого вида профиля.
Двутавровая балка
Н-образная форма позволяет создавать надежные, прочные конструкции, при относительной легкости двутавра.
Двутавровую балку часто применяют в строительстве (от крупного до частного одноэтажного), в мостостроении, при укреплении эстакад, шахт, как балки опоры и др. Разновидностью двутавра является тавровая балка. Тавры используют в качестве парных уголков или специальных тавровых решеток.
Швеллер, как и двутавр образует прочные соединения хорошо распределяющие разнонаправленные нагрузки веса всей конструкции и передающие их на фундамент. Он устойчив к нагрузкам на изгиб, сжатие, разрыв.
Швеллер используют в каркасах крыш в качестве прогонов. Он нужен для возведения строений с многочисленными стыками, когда нужно обеспечить плотное примыкание деталей. Швеллер лучше чем двутавр воспринимает нагрузки на сжатие, но хуже на изгиб. Таким образом, его лучше эксплуатировать при боковых нагрузках.
Стальной уголок универсален в применении. В отличие от двух предыдущих представителей фасонного металлопроката он реже применяется в крупных конструкциях. Хорош угловой профиль для ситуаций, где есть динамичная нагрузка. Поэтому его применяют при строительстве транспорта (железнодорожного, трамваев, автомобилей и др).
Как экономить при покупке металлопроката
Для одной и той же задачи можно воспользоваться различными металлопрокатными профилями. Правильный подбор сортамента позволит вам сэкономить не только деньги, но и усилия. Также для многих конструкций (не предъявляющих повышенных требований) достаточно выбрать сортамент обычной прочности и жесткости.
Другой способ уменьшить затраты — купить профиль немерной длины, который продается по более низкой цене, чем мерный сортамент. Но учтите, если изделие участвует в типовой постройке, то профиль, скорее всего, придется обрезать, а это уже сомнительная экономия.
В некоторых случаях лучший способ экономии — это не скупиться и приобрести хорошую прокатную сталь с антикоррозийным покрытием для того, чтобы готовое изделие служило долго, не требовало ни ремонта, ни замены деталей.
Швеллер: применение, преимущества, производство, материал, маркировка и виды
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:
- «А» — высокоточная.
- «Б» — повышенная.
- «В» — обычная.
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:
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.
Читайте также: