Что такое швеллер?
Для ускоренного сооружения высокопрочных зданий разного типа и назначения применяются каркасы из металлоконструкций. Если нужно максимально увеличить прочность будущей постройки, повысить ее устойчивость, сопротивляемость к повышенной нагрузке, используют швеллеры. Этот металлопрокатный материал отличается множеством положительных свойств, благодаря чему нашел широкое применение в строительстве автомобильных и железнодорожных мостов, зданий и сооружений разного назначения и не только.
Что такое швеллер
Изделие представляет собой разновидность металлического профиля с сечением в форме широкой буквы «П». Используется для сборки металлоконструкций, выступает как армирующий и опорный элемент.
Боковые края профиля называют «полками», а перемычку между ними – «стенкой». Говоря о высоте, всегда имеется в виду стенка металлопрофиля.
Главное преимущество данного профиля металлопроката – способность нести высокие нагрузки и возможность обеспечить плотное прилегание. Кроме того, в результате использования швеллеров удается снизить расход металла для возведения построек в несколько раз.
Сфера применения
Такой металлический профиль используется во многих отраслях: от жилого, коммерческого и промышленного строительства до сельского хозяйства. Применение данных изделий металлопроката оправдано для возведения:
- высокопрочных зданий;
- крупногабаритных стержневых сооружений;
- производственных помещений, цехов;
- горнодобывающих вышек;
- торгово-развлекательных комплексов;
- складских помещений, в том числе под сельскохозяйственную продукцию;
- ферм и прочих объектов.
Благодаря наличию П-образного поперечника, данные изделия обеспечивают конструкции повышенную прочность, способность выдерживать максимальные нагрузки. При этом сборка достаточно простая, а монтаж – быстрый и удобный.
Выбор сортамента определяется в каждом конкретном случае в зависимости от индивидуальных задач и целей. Помимо возведения каркасов зданий, швеллеры активно используются во внутренней отделке – например, как основа для монтажа инженерных коммуникаций (оборудования для водоснабжения, прокладки кабелей высокого напряжения и прочее), при армировании стен и полов. При оборудовании пандусов также часто используются такие изделия.
В ряде случаев профили данного типа могут применяться для возведения внутренних перегородок в помещениях, сооружения стеллажей и витрин. Чаще всего в качестве материала используется алюминиевый сплав.
Разновидности и их классификация
Существует несколько классификаций данных металлопрофилей, в основе которых:
- метод изготовления;
- маркировка по нормам ГОСТ;
- материал изготовления;
- точность прокатки.
Маркировка по способу изготовления
Согласно способу изготовления, швеллеры делятся на:
- горячекатаные (при создании изделий использовалась технология горячего катания заготовки при температуре в пределах 1200 градусов по Цельсию);
- гнутые равнополочные и неравнополочные (используется метод холодного катания, в результате чего у полок образуются сглаженные углы).
Стальные гнутые швеллеры делятся на равнополочные (производятся из сплава обычной рулонной стали, углеродистой качественной конструкционной стали на трубных станках) и неравнополочные (производство осуществляется на профилегибочных станках, при этом используется несколько видов стали).
Оба варианта изделия (ГОСТ 8240-97 и ГОСТ 8278-83 соответственно) активно применяются в строительстве, обеспечивая конструкции прочность и износостойкость. Но при равной толщине стенки гнутые равнополочные изделия несколько уступают горячекатаным по прочностным характеристикам.
Маркировка по нормам ГОСТ
Маркировка швеллеров состоит из цифр и букв, информирующих о свойствах профиля. Цифры указывают на расстояние между внешними краями полок в сантиметрах, а буквы – на видовые характеристики. В итоге получаем: 5П, 10П и т.д.
В зависимости от расположения граней, данные металлопрофили делятся на изделия с параллельными и уклонными краями. Быстро распознать разновидности профилей можно по соответствующей маркировке:
- «П» – профиль имеет на 100% параллельные края;
- «Л» – края изделия также параллельные, профиль облегченный;
- «Э» – экономичный вариант с параллельными гранями;
- «У» – внутренние грани профиля расположены под уклоном (уклон противоположных полок может составить от 4% до 10%);
- «С» – специального назначения.
Профили серии «Л» и «Э» применяются в строительстве крайне редко.
Профили специального назначения используются преимущественно при производстве промышленного, машинного оборудования, в автомобилестроении. Также в зависимости от специфики применения швеллеры могут быть изготовлены на заказ со следующей маркировкой:
- «В» – используются для вагоностроения;
- «М» – машинные профили, которые применяются для монтажа подвесных путей.
Выбор сортамента зависит от сферы применения изделия:
- «8» – используется для конструкций в жилищных и производственных объектах, которые нужно укрепить;
- «10» – подходит для машино- и станкостроения;
- «12» – обладает теми же параметрами, что и сортамент «8», но с повышенной прочностью;
- «14» – используется преимущественно в строительстве промышленных объектов;
- «16» – особенно востребован для перекрытий в мостостроении, при возведении сельскохозяйственных зданий;
- «20» – нашел широкое применение в возведении (укреплении) автомобильных, железнодорожных мостов.
Остальные сортаменты менее востребованы из-за специфических характеристик и свойств. Их изготовление осуществляется в меньшем количестве.
Маркировка по материалу изготовления
Еще один критерий, легший в основу классификации швеллеров – материал. Изделия изготавливают из:
- углеродистой стали (основной материал);
- низколегированной стали (встречается реже);
- высоколегированной стали (термоустойчивая, нержавеющая – используется только по спецзаказу).
Алюминиевый сплав в свободной продаже также редко встретишь, но под заказ производится без проблем.
Маркировка по точности прокатки
В зависимости от точности горячей, холодной прокатки П-образные металлические профили делят на изделия:
- высокой точности «А»;
- повышенной точности «Б»;
- обычной точности «В».
Преимущества использования швеллеров в строительстве
Главное свойство данного вида профиля – высокая устойчивость к вертикальным изгибающим нагрузкам. Если сравнивать с двутавровыми балками, у швеллера этот показатель ниже, но и цена не такая высокая. Но не только в этом заключается выгода эксплуатации этих изделий.
Имея незначительный вес и высокую прочность, профиль может использоваться при возведении облегченных конструкций из металла. Его удобно применять для монтажа на высоте: относительная легкость материала позволяет без труда подавать его наверх большими партиями.
Работать с материалом комфортно, так как он легко сваривается, отлично поддается механической обработке за счет правильного термического воздействия, которому подвергается во время производства. Сначала заготовку рекристаллизируют в кристаллической решетке, а затем – отжигают. Это способствует увеличению пластичности, вязкости материала, а значит – улучшению податливости готового профиля последующему механическому воздействию.
П-образные металлические профили выпускаются в точном размере. Используя их для возведения металлоконструкций, не нужно тратить время на предварительную подгонку и рихтовку.
В материале отсутствуют слабые компоненты, из-за которых изделие со временем могло бы деформироваться под воздействием влаги, нагрузок, механических повреждений и прочих факторов.
В целом из преимуществ стоит отметить:
- небольшой вес;
- повышенную жесткость;
- прочность материала;
- высокие несущие способности;
- устойчивость к механическим повреждениям;
- способность легко обрабатываться.
Эти свойства и широкий ассортимент изделий объясняют их востребованность.
Как правильно рассчитать вес швеллера
На данный момент существует множество различных приложений и онлайн-калькуляторов, с помощью которых можно рассчитать подходящий вес профиля с высокой точностью. Для совершения подсчетов нужно:
- указать исходные параметры;
- получить итоговое значение;
- сравнить его с данными в таблице нормативов.
Чтобы сделать подсчеты самостоятельно, нужно:
- определить совокупность общей площади сечения и площади сечения полок;
- полученный результат умножить на длину изделия;
- ответ умножить на плотность металлопрофиля.
Результат расчетов должен совпасть с данными ГОСТ или хотя бы не превышать допустимые нормативы.
Что влияет на стоимость швеллера
Чем выше эксплуатационные характеристики металлопрофиля, тем больше его стоимость. В случае с данным вариантом профиля металлопроката цена зависит от следующих параметров:
- разновидность металлопроката;
- каким методом был произведен профиль, в каких условиях;
- какой использовался тип стали при производстве;
- длина профиля;
- вес.
Экономически выгодным будет правильно определить тип нужного профиля и использовать его согласно нормам.
Швеллер: виды и сфера применения
При создание сложных металлических конструкций используется швеллер. Он подбирается исходя из вида, фактуры и других технических характеристик. Если по-простому описывать конструкцию, то она представляет собой П-образную балку. Швеллер изготавливается из профильных стальных листов путём деформирования. Размер, грани и другие параметры определяются стандартами и нормами. Для каждого места использования и назначение конструкции подбирается определённой швеллер, который должен соответствовать ГОСТу. Поэтому важно заказывать металлическую конструкцию у проверенного поставщика.
Виды и особенности
Швеллер различается по методу прокатки. Он создаётся холодным или горячим способом, через штамповку. Важной характеристики является размер, потому что от него зависит стоимость и предназначение конструкций. При массовом производстве швеллер бывает от 2 до 12 м. По высоте изделия можно найти от 5 до 40 см.
Металлическая конструкция может быть с защитным покрытием. Исходя из места применения выбирают швеллер, произведённый из мягких или твёрдых металлов. Наиболее распространённым способом защиты является цинкование.
Широкое применение конструкция нашла в строительстве. Изделия подбирается исходя из веса, плотности и обработки. Чаще всего швеллер заказывают предприятия по автомобилестроению, вагоностроению и станкостроению.
Какими преимуществами обладает швеллер
Активное применение изделия в строительных работах объясняется большим количеством достоинств. Швеллер не только прочное изделие, но и лёгкое. Конструкция выдерживает значительные нагрузки, не деформируясь. При этом воздействие может быть разнонаправленным. Благодаря малому весу упрощается работа с швеллером. Это также расширяет границы использования.
Предоставить металлическую конструкцию для разных нужд можно, используя разные методы производства. По сравнению с аналогичными материалами, швеллер стоит недорого. При небольших затратах строители получают максимальный результат. Если требуется быстро возвести стальные конструкции, то швеллер обеспечит идеальную прочность.
Все о швеллерах
Швеллер обладает П-образным сечением в разрезе поперёк. Основными элементами являются задняя и две боковые планки. В много- и малоэтажном строительстве, сооружении мостов и лестниц обойтись без швеллера нельзя.
Что это такое?
Эта конструкция, представляющая собой обрезанную букву «П» в поперечном разрезе, обладает значительной сопротивляемостью к изгибу по сравнению с обычной полосовой или уголковой профсталью. Толщина стенок составляет несколько миллиметров – без соблюдения этого требования швеллер намного легче согнуть.
Поставлен он может быть в любом из 4-х положений: на боковины, на основную стенку и кверху задней стенкой – сопротивляемость прогибанию при этом будет оставаться весьма высокой. Швеллер выпускается в виде изделий с равными и неравными (одна обрезана) полками, с уклоном полок и без него. Конструкция, в состав которой входит швеллер и уголки, выглядит довольно устойчиво.
По материалу, из которого изготовлен этот элемент, выделяют алюминиевые и стальные отрезки. Алюминий легче согнуть, чем сталь, обладает он меньшей прочностью, чистый металл легко надламывается и передаёт вибрацию на дальнейшие в конструкции элементы, почти не гася её. Сплав алюминия с другими металлами – магнием, медью, железом и иными легирующими присадками – позволяет получить более пластичный состав, однако плотность и прочность здесь не настолько велики, как в случае со сталью.
Неметаллические швеллеры – например, из пластика – не выпускаются: швеллерный элемент обязательно должен быть металлическим, а не композитным или пластмассовым. Многие виды сталей, за исключением инструментальных (повышенной твёрдости), с относительной лёгкостью подвергаются сверлению и раскрою в разных проекциях.
Стальные же швеллеры, хотя и обрабатываются не менее легко, чем алюминий (та же сталь 3 хорошо сверлится, сваривается, режется и обтачивается), обладают гораздо большей твёрдостью и прочностью. Из этого следует, что алюминий недопустимо применять как исходный материал для строительства несущих конструкций. Однако для сооружения вспомогательных каркасов, при условии, что его толщина в элементе втрое больше толщины стали в эквивалентном по габаритам изделии, его употребление как швеллерный материал допустимо.
Например, крытое место автобусной остановки изготавливается с применением уголков и швеллеров преимущественно из стали: несущая конструкция должна противостоять урагану и снегопаду. А вот обрамление оргстеклянных направляющих, благодаря которым прозрачные вставки листового материала не выпадут, допустимо изготовить и из гнутого алюминиевого швеллера с тонким U-образным зазором.
По исполнению швеллеры подразделяются на гнутые (U-образные в разрезе) и резкоугольные (П-образные). Первые применяются для отделки и несущих каркасов мебели, где острые углы портят внешний вид изделия, вторые – в качестве маскируемых под обшивкой или штукатуркой несущих конструкций, чья задача – выдержать основное весовое воздействие, давление от вышележащих элементов и другой атрибутики на конкретном объекте, а также от людей, работающих на нём.
По назначению швеллерный металлопрокат подразделяется на автомобильный и вагоностроительный. Ходовая, несущая конструкция автомобилей и вагонов учитываются соответственно по ГОСТ 19425-1974 и 52671-1990. Выпускаются такие элементы в виде отрезков 4-13 м. Специальный заказ для «длинновозов» – фур для трейлеров, автомобильных эвакуаторов, грузовых платформ для перевозки военной и спецтехники, автомобилей, частей самолётов и ракет – производится по предварительному соглашению с клиентом. Швеллер в бухту не намотаешь, для этого потребовался бы барабан как минимум радиусом в несколько километров, он производится только в виде отрезка. Практически используются отрезки длиной от 2 до десятков метров.
Металлопрокатные заводы выпускают швеллеры мерной и немерной длины. Мерная длина может оказаться с остатком не более, чем в 5% от веса штабеля. Остаток по длине добавляется не менее 3 мм. Большие «довески» использовать смысла нет, так как крупногабаритный швеллер для стройконструкций – массивное и тяжёлое изделие: вес погонного метра может превысить 100 кг. По прочности швеллер классифицируется в группы: А – высокопрочные, B – стандартная прочность. Швеллер – прежде всего тип профиля, к которому предъявляются жёсткие требования по прочности.
По исполнению полок выпускаются швеллеры с уклоном полок в направлении друг от друга. Это означает, что не сами полки отогнуты в стороны, а их толщина переменная – она уменьшается по направлению от задней стенки к оконечным боковым кромкам, параллельным, как и сами полочные грани, друг другу. Угол наклона внутренних сторон боковых граней может достигать трёх градусов на одну из продольных боковых сторон изделия.
По ширине полок выпускаются равнополочные и неравнополочные швеллерные элементы. Равнополочность жёстко задана ГОСТ 8278-1993. По показателю точности исполнения швеллеры подразделяются на класс A (высокая точность), B (повышенная) и C (стандартная). Покрытие швеллера может состоять из разных металлов. Большой популярностью пользуются оцинкованные изделия. Анодирование швеллера медью, алюминием, хромом встречается намного реже, чем оцинкованные единицы.
По типу проката различают горячекатаные и холоднокатаные единицы. Холодный прокат подразумевает более гладкую обработку, исключающую шероховатость и другие грубые допуски, свойственные именно горячепрокатной продукции.
Характеристики
Высота равнополочного швеллера – 50-400 мм, ширина – 32-115 мм. Помимо мерной и немерной длины, эти изделия выпускаются и как элементы с ограниченной (в рамках погрешностей) протяжённостью. Эти характеристики жёстко регламентированы всё тем же ГОСТ 8281-1980. Расчёт на прогиб производится методом сравнения с двутавром: по противодействию изгибающим силам, направленным перпендикулярно, швеллер уступает двутавровому элементу («крестовина» в поперечном разрезе).
При проектировании строительных несущих конструкций учитываются уклон внутренних граней, толщина задней (основной) и боковых стенок, радиус скругления в месте схождения главной планки и боковин. Не менее важную роль играют также ширина стенки и полок, вес всего отрезка и погонного метра, марка стали, из которой изготовлено изделие. Несмотря на то что швеллер может быть изготовлен из стали Ст3, могут применяться и другие, узкоспециальные её сорта, к примеру, морозостойкий состав 09Г2С. Когда важно противодействие коррозии, применяются средне- и низкоуглеродистые сплавы с повышенным содержанием хрома и никеля, к примеру, сплавы с маркером «Х2», «Х3», «Х2Н» в обозначении и другие. В редких случаях применяются нержавеющие швеллеры, изготовленные из сталей типа «Х13» и выше (от 13% хрома по весовому составу).
Для изготовления некоторых разновидностей швеллера действуют следующие нормативы ГОСТов: 8240-1997 – для горячекатаной продукции, 19425-1974 – Т-образный элемент (тавр), двутавр и спецшвеллер, 8278-1983 – гнутая продукция, 8281-1980, гнутые неравнополочные элементы, 5422-1973 – «тракторная» продукция, 5267.0-1990 – «вагонный» сортамент, 21026-1975 – отогнуто-полочный для тележек. Уклон боковых полок, составляющий 4-10%, регламентируется ГОСТ 8240-1997.
Как и всякая стальная продукция, швеллеры легко подвергаются окраске по всей площади. Лежалую продукцию, которая успела покрыться тонким слоем ржавчины, сначала прогрунтовывают при помощи специальной грунтовки. Сегодня эту задачу решает грунт-эмаль по ржавчине: она вступает в реакцию с поверхностным слоем окиси железа, останавливая дальнейшее разрушение элементов.
Маркировка
По исполнению швеллеры маркируются как «У» — с уклоном внутренних сторон боковин, «П» – строго параллельные со стандартным исполнением, «Л» – облегчённые с параллельным расположением граней, «С» – специализированные, «Э» – экономичное исполнение. Предпоследние из вышеперечисленных разновидностей бывают с технологическими зазорами, перфорацией с определённым интервалом: применяются и те и другие преимущественно в станкостроительной отрасли.
Цифровая маркировка предусматривает указание толщины задней стенки. Продукция под названием «швеллер-25» предусматривает ширину задней стенки в 25 см. Размеры 200х120 мм соответствуют «20» номиналу, у которого равнополочное исполнение, а ширина обеих боковин составляет 12 см. Если указан, к примеру, атрибут 200х110х120, то вы имеете дело с изделием, у которого одна боковина обладает шириной в 11, другая – в 12 см, а сам продукт нормируется как швеллер-20. На упаковке или штабеле также указывается ГОСТ, по которому выпущено изделие, и сорт стали, например, 09Г2С, Ст4сп («спокойная» сталь 4) или, к примеру, 12Х14Н2 (один из десятков сортов нержавейки).
Для организации межэтажных перекрытий, например, применяются отрезки продукции в 6 и 12 м. Длина в основном определяется габаритами помещений, расположенных между несущими стенами строения.
Нюансы выбора
Сортамент уголков значительно шире ассортимента швеллерной продукции. Используйте изделия соответствующих типа и класса, выбрав ту марку, что находится ближе к наименьшим значениям габаритов и массы. Следует также учитывать момент инерции по оси, сопротивление по оси элемента, радиус инерции. Начинающие застройщики попросту берут изделие с запасом по прочности (вес, толщина и ширина стенок). Элемент должен выдерживать втрое большую нагрузку, чем предполагается для строительства постройки или здания: это также важно для сохранения сейсмоустойчивости здания.
Выбирать следует также и продукцию, которая не вызывает сложностей при обработке. Здесь решаются две задачи: прочность (упругость, ударная вязкость и твёрдость в оптимальном сочетании) и предельно низкая горячеломкость и хладноломкость. Горячеломкость должна быть минимальной – это значит, что сталь, из которой изготовлен швеллер, обладает достаточной устойчивостью к образованию трещин в процессе остывающих сразу же после наложения сварных швов.
Целостность остывшего сварного шва определяется склонностью стального сплава к температурным деформациям, которые не дают образоваться слишком большому количеству микротрещин в остывающем сварном шве. В этом случае простые среднеуглеродистые стали типа Ст3 не способны решить в полной мере обе эти задачи. Фирма-распространитель подберёт заказчику швеллер с нужными механическими и физическими характеристиками, уместными в конкретной ситуации, к примеру, при строительстве каркасно-монолитного высотного дома.
Применение
Наряду с уголками, арматурой и трубами, швеллер задаёт несущую прочность, без которой не обошлась бы ни одна постройка и ни одно сооружение. Более толстые и крупногабаритные элементы применяются для строительства мостов и зданий, ангаров, менее габаритные их собратья – для реконструкции, ремонта, перепланировки уже построенных объектов. Так, для ремонтных и перепланировочных работ применяется 20-й швеллер – высота его задней стенки равна 20 см. Наклонные боковые планки позволяют выдержать больший нагрузочный вес, чем прямые.
Нержавеющие швеллеры могут применяться, например, для возведения исторически значимых конструкций и сооружений: нержавейка способна простоять под дождем 100 лет и более без потери основных эксплуатационных качеств. В строительстве швеллеры применяют не только для межэтажных перекрытий и каркаса стен, но и для усиления оконных и дверных проёмов: в каждом из них достаточно отрезка в 1,5-2 м. Риски обрушения части кладки стены над ним минимальны: перемычка из швеллерного отрезка обладает более чем двойным запасом прочности, прогиб её исключён.
Машиностроительная отрасль предусматривает использование швеллеров из сталей, отличных от Ст3 и ей подобных составов. Например, в северных регионах России для вагоно-, машино- и станкостроения применяют всё тот же морозоустойчивый сплав 09Г2С, обладающий меньшими показателями ломкости. Из этого и подобных ему сплавов содержание фосфора и серы, влияющих на хладноломкость, уменьшено до технологически минимальных пределов (по 0,005% на каждую из примесей).
Машиностроительные и станкостроительные стали, идущие на производство швеллерных элементов, могут маркироваться символом «А», обозначающим высокую степень очистки от вредных примесей. Однако инструментальные стали наподобие У11, У12 при производстве швеллерной продукции не применяются: задача швеллера – построение несущей рамы и балок, а не режущих насадок, работающих на станке определённого назначения. К примеру, конвейерный фрезеровальный или стан автоматической сварки может обладать швеллерно-уголковой рамой: это делается для устойчивости, неподвижности несущей конструкции.
Мелкие швеллеры (10-й, 12-й номиналы) используются для организации пандусов. Последние позволяют легко съехать с возвышения велосипедистам, самокатчикам, служат направляющими для инвалидных колясок и тележек всевозможного назначения. Швеллер-20/25, усиленный подпорками из отрезков такого же номинала, образует более мощный по нагрузочному давлению пандус, пригодный для гаражей, СТО, автосервисных центров, где для быстрого и успешного ремонта потребуется загнать машину на специальное возвышение. Эти же приспособления применяются на эвакуаторах: швеллерный пандус или платформа закреплён на мощном приводе, который поднимает и опускает этот пандусный уклон.
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.
Как делают швеллер методом прокатки:
- Заготовка материала – черный или цветной металл.
- Нагрев болванки до мягкости.
- Прокатка на специализированном сортовом станке.
- Охлаждение и нарезка швеллеров.
- Изгиб на профилегибочном станке, если того требует технология.
- 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:
- Выяснить 100% давление, что действует на балку.
- Перемножаем полученное значение с нормативным коэффициентом надежности.
- Множим полученное значение на шаг швеллеров.
- Рассчитываем пиковый момент изгиба.
- 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%.