Швеллер – изделие из стали, представляющее собой фасонный материал с П-образным сечением в поперечине. Основание изделия называют стенкой, а загнутые фланцы – полками. Швеллеры выпускают с прямыми полками – их ширина одинакова по всей длине, фланцы параллельны друг другу и перпендикулярны стенке, принятая маркировка таких изделий «П».
А также с полками с уклоном – от конца к стенке фланец утолщается, полки имеют градус наклона 4-10%, и расположены зеркально относительно друг друга. Маркируют такие швеллеры литерой «У». Кроме того, высота полки напрямую влияет на физико-технические характеристики и возможность применения в тех или иных областях. Именно от типоразмеров полок зависит конкретное назначение швеллера.
Швеллеры У или П – в чем разница?
Эксперты не сходятся во мнениях, почему производители выпускают одновременно изделия и типа «У», и типа «П», и какой из них лучше. Однако знатоки сопромата подчеркивают, что полки с утолщением к стенке передают вес поддерживаемой конструкции на тело швеллера, то есть на стенку. Это увеличивает ее надежность за счет большей прочности швеллера на сгиб.
Монтаж швеллера под монолитное перекрытие между плитами
В местах стыка со стенкой большая толщина металла гарантирует отличное сопротивление излому и коррозии. Однако продукция с прямыми фланцами сама по себе жестче и прочнее, полки хорошо справляются с нагрузкой. Кроме того, их проще крепить к конструкции, если требуется большое количество крепежа.
Преимущества стальных швеллеров:
Относительно небольшой вес;
Высокая прочность на сгиб и разрыв;
Высокая несущая способность;
Применение стального швеллера в строительстве.
Строители применяют горячекатаный швеллер для армирования железобетонных конструкций, укрепления стен, устройства межэтажных перекрытий, изготовления несущих каркасов зданий, рам, пандусов, помостов, лестниц, выступающих за контур здания элементов, строительства колонн и т.д.
Чем больше типоразмер, тем большую нагрузку может принимать швеллер:
швеллер 8 – данный тип металлопроката имеет не очень большую несущую способность и небольшой вес, применяется для разгрузки напряженных участков в строительных конструкциях без серьезного утяжеления;
швеллер 10 – устойчив к вертикальным нагрузкам, применяется для строительства колонн, опор, в качестве армирующего материала;
швеллер 12 – востребован при сваривании крупных строительных конструкций, укрепления несущих элементов зданий, кровельной системы и пр.;
швеллер 14 – используют при строительстве мостов, колонн, большепролетных ферм, в кровельных прогонах для придания жесткости и большей устойчивости этим конструкциям;
швеллер 16 – обладает высокой морозостойкостью, применяется для строительства и укрепления конструкций здания (перекрытий, каркасов, прогонов, кровельных систем и т.д.), пригоден к эксплуатации при температуре -55°С и ниже;
швеллер 18 – используется там, где необходимо создать прочную несущую конструкцию без значимого увеличения ее массы (каркасы зданий, перекрытия, фундаменты и цоколи, высокие колонны, мосты, эстакады и др.);
Металлоконструкции Швеллер ГОСТ 8240-97
швеллер 20 – универсальный металлопрокат, с его помощью возводят высотные здания, перекрытия с большой площадью, столбы, опоры, прогоны;
швеллер 24 – самый тяжелый по весу, но и самый прочный вид продукции; подходит для укрепления фундаментов зданий, устройства ростверков, эстакад, колонн, мостов и др. – везде, где необходима повышенная несущая способность.
Источник: blokspb.ru
Где применяется швеллер при строительстве
Различные металлические конструкции используются практически во всех видах строительных работ: частных, промышленных, специализированных и проч. Одной из самых распространенных является швеллер.
Что такое швеллер
Название отражает конструкционные особенности и нюансы использования с несущими конструкциями. Швеллер — стальное изделие фасонного типа. В поперечном сечении оно имеет П-образную форму. Основание называют стенкой, а боковые части — полками. Они располагаются под углом 90 градусов по отношению к стенке, а их ширина одинаковая по всей длине.
От высоты полок зависят как физические, так и технические характеристики, возможность использования для той или иной задачи.
Изготовление, параметры продукции регламентируются несколькими ГОСТами. Каждый вид имеет собственный государственный стандарт.
Изделия делятся на несколько видов в зависимости от их характеристик. Так, по технологии производства их классифицируют на:
горячекатаные — осуществляется прокатка заготовка при температуре около 1200°С;
гнутые — производятся на трубных станах из рулонных стальных заготовок.
Горячекатаные модели считаются более прочными по сравнению с гнутыми, при этом толщина полок у них одинаковая.
Они имеют 4 основные формы:
с параллельными гранями полок;
с уклоном внутренних граней полок;
Последние два вида используются значительно реже других.
Изделия производятся либо из углеродистой, либо из низколегированной стали. Первый вариант более распространенный. При необходимости можно оформить индивидуальный заказ на изготовление моделей из высоколегированного материала — он отличается большей термоустойчивостью. Легкий модели изготавливаются из алюминия.
Также изделия классифицируют по длине. Стандартной являются от 4 до 13 м, но по спецзаказам она может быть и больше. Классическими считаются швеллеры:
кратной мерной длины;
мерной длины с остатком до 5% партии;
кратной мерной длины с остатком до 5% партии;
Модели стандартной конфигурации имеют обозначение «П». Также полки могут быть неравномерными — у них ближе к стенке фланцы утолщаются. Угол наклона составляет 4-10%. Такие швеллеры обозначают буквой «У».
Стальные модели отличаются такими преимуществами:
небольшой вес — это позволяет изготавливать облегченные металлоконструкции;
высокая несущая способность. Срок службы конструкции благодаря этому увеличивается;
изделия хорошо поддаются механической обработке;
устойчивость к коррозии, износу;
прочность на изгиб, разрыв;
удобство при проведении монтажных работ на высоте — небольшая масса позволяет легко подавать изделия наверх;
точность размеров — это позволяет использовать швеллер сразу, без проведения рихтовки, подгонки;
широкий ассортимент размеров, модификаций;
сохранение своих свойств на протяжении десятков лет;
Кроме этого, при производстве швеллер подвергается термическому воздействию. Это позволяет исключить внутреннее напряжение. Пластичность и вязкость увеличиваются, поэтому повышается и податливость изделия механической обработке.
Использование швеллеров позволяет возводить некоторые конструкции даже без сварки. Различные конструкции можно с легкостью собирать и разбирать, транспортировать и переносить.
Если говорить об устойчивости к нагрузке, направленной вертикально вниз, швеллер уступает лишь балке двутаврового сечения. Минимальная ширина фланцев — 32 мм, а максимальная — 115 мм. Из-за такого разнообразия устойчивость к нагрузкам у разных видов швеллеров отличается. То же самое касается и высоты, которая может быть от 5 до 40 мм.
Также он используется и потому, что благодаря нему можно существенно снизить вес готовых конструкций, коммуникационных систем. Это положительно скажется на обслуживании, эксплуатации сооружений, а также стоимости строительства.
Где применяется швеллер при строительстве
Сфера применения изделий зависит от их типоразмера, а также марки стали. Благодаря высоким несущим способностям они используются практически во всех отраслях промышленности.
архитектурное строительство — с помощью швеллеров можно создавать разные виды конструкций. В большинстве случаев их применяют для армирования стен, возведения перекрытий;
тяжелое машиностроение — они используются в качестве элементов, на которые должны приходиться значительные нагрузки. Например, это балки, по которым ходят краны;
электрические инфраструктуры (например, опоры ЛЭП);
станкостроительная область — они используются благодаря своим техническим характеристикам. Они имеют высокую прочность, а потому могут выдерживать значительные нагрузки и постоянную вибрацию. Так, они могут использоваться как элемент рамы и креплений для двигателя.
Так, швеллеры используются в качестве опор, крепежей, фиксирующих деталей.
Легкие и небольшие изделия чаще всего применяются для металлических сооружений, стеллажей на складах. Швеллеры оснащаются ловителями резкого торможения, поэтому они могут использоваться как направляющее грузоподъемное устройство. Из таких материалов изготавливаются пандусы для тележек и колясок.
Более тяжелые изделия используются во внутренней отделке — для прокладки газо- и водопровода, коммуникационных проводов, каркасов различных конструкций. Гнутыми изделиями коммуникации могут закрываться и изолироваться.
Внутри изделий часто прокладывают трубы из материалов, которые слабо переносят нагрузки. Благодаря их использованию трубопровод становится более устойчивым к износу и воздействию извне.
Источник: baza-metalloprokata.ru
Что такое швеллер и зачем он нужен
В качестве опорных конструкций в строительстве нередко используют не бетонные кирпичные сооружения, а металлопрофиль. Швеллер – один из вариантов такого металлопроката. Производится он из стали разных марок и применяется в самых разных областях.
Общее описание и назначение швеллеров
Швеллер – вид фасонного металлопроката. В сечении элемент имеет П-образную конфигурацию и состоит из стенки с двумя полками. Грани перпендикулярны стенке, хотя есть и модели, в которых полки с внутренней стороны наклонены. Такая конструкция по устойчивости к вертикальному давлению уступает только двутавру.
Поскольку нагрузка в опорных конструкциях часто распределяется неравномерно, выпускают П-образный профиль с полками разной ширины. Это позволяет компенсировать перегрузку и обеспечивает долговечность опоры.
Сортамент П-образных профилей отличается высокой жесткостью.
Конструкция, выполненная из швеллеров по ГОСТ, не имеет слабых мест. Разрушить ее очень сложно.
ГОСТы
Вес, размеры, конфигурация профиля регламентируется ГОСТ. Поскольку выпускаются изделия для разных отраслей промышленности, для изготовления каждого вида разработан собственный стандарт.
- ГОСТ 8240-97 описывает сортамент швеллеров горячекатаных, как общего значения – для строительства и усиления перекрытий и стен, так и специального.
- Профиль, получаемый для автомобильного производства, регламентируется ГОСТ 19425-74.
- Изделия для вагоностроения описывает ГОСТ 5267.0-90 и 5267.1-90.
- Каждый из стандартов описывает не только классический вид швеллера – равнополочный и с параллельными полками, но и широкополочный, гнутый, с разными классами точности – ГОСТ 8278-83Б ГОСТ 8281-80, ГОСТ 5422-73.
П-образный профиль выполняют как из горячекатаной, так и холоднокатаной стали. Материал для балок тоже должен соответствовать ГОСТу.
Характеристики
При выборе балки для строительства необходимо учитывать следующие параметры:
- Конфигурация – равнополочный, с разной шириной полки, с уклоном или без.
- Размеры и вес швеллера – от этих показателей зависит, какую нагрузку сможет выдержать будущая конструкция.
- Класс точности – выпускают изделия высотой точности – категория «А», повышенной – «Б», и обычной – «В». В строительстве применяют модели обычного класса. Для ответственных работ требуется профиль повышенной точности, с минимальным допуском погрешности.
Марка стали – стандартная характеристика и регламентируется ГОСТ. Поэтому этот параметр можно отдельно не рассматривать.
Классификация изделий и область применения
На характеристики металлопроката очень заметно влияет способ изготовления и конфигурация изделия. По этому признаку изделия делят на горячекатаные, специальные и гнутые. Первый и последний вариант являются универсальными и применяются во всех сферах строительства. Специальные чаще всего предназначены для вагоностроения.
Обычный горячекатаный
Популярный тип фасонного профиля. Применяется для армирования и придания жесткости каркасов и других несущих конструкций.
Изготавливается деталь по технологии горячей прокатки. Заготовка из стали раскаляется и прокатывается через прокатный стан, где ей придают П-образную форму. Вес швеллера выше чем у гнутого, например, точность форм ниже. Толстые блоки такого типа довольно сложно соединять, однако благодаря толщине и конфигурации такие конструкции выдерживают высокую нагрузку.
При этом материалоемкость профиля ниже цельной штанги. Для изготовления используют легированную сталь. Это означает, что при сваривании швеллеров не нужно соблюдать дополнительные ограничения.
Выпускают несколько видов горячекатаного профиля – 5 серий.
- Серия П – модель с параллельным положением полочек. Самый популярный вариант. Выпускается длиной от 2 от 12 м, однако по заказу поставляют балки любой мерной и немерной длины. Изделия с параллельными гранями наиболее массивны. Масса 1 погонного метра колеблется от 4,84 до 48,28 кг.
- Серия У – в этом профиле полки расположены параллельно друг другу, если оценивать внешние стороны детали. Однако внутри полки имеют уклон за счет разной толщины края и места соединения со стенкой. Уклон плавный, имеет определенный радиус закругления, который регламентируется ГОСТом. Он составляет от 6 до 15 мм. При этом масса швеллера с полочками под уклон совпадает с аналогом из серии П при условии одинаковой толщины стенки и размеров. Уклон невелик: максимальная величина достигает 10%.
- Серия Э – экономичная. Получила такое название за счет меньшей материалоемкости. Достигается это за счет закругления параллельных полочек без уменьшения толщины. Но при этих размерах самый легкий швеллер серии П весит 4,84 кг, а серии Э – 4,79 кг. При использовании металлопроката в строительных работах эта разница оборачивается большой экономией.
- Серия Л – легкий. Вариант с параллельными закругленными полочками и уменьшенной толщиной стенки и полок. Сортамент легкой модели представлен всего 9 вариантами. По сравнению с сериями П или У такие элементы выдерживают меньшую нагрузку.
- Серия С – узкоспециализированный. Его габариты соответствуют отраслевым запросам и более специфичны. Сюда относят, например, вариант, предназначенный для вагоностроения. У такого профиля верхняя полка отогнута и по ширине отличается от другой на 6–10%.
Основная сфера применения горячекатаного швеллера – строительство. Используется он для возведения каркасов зданий, усиления конструкций, при кладке трубопроводов. Так как П-образная балка очень устойчива к вибрации, ее активно используют в станкостроении. Востребован металлопрокат и при конструировании автомобилей и тяжелой техники.
Гнутый
Гнутый швеллер или «правильный» получил название не из-за формы, а благодаря технологии изготовления. По конфигурации он несколько отличается от обычного. Параллельные грани скруглены не только изнутри, но и снаружи.
Для такого элемента берут рулонную холоднокатаную или горячекатаную сталь – обычную, углеродистую конструкционную и низколегированную. Характеристики получаемого профиля зависят от показателей сырья. Наиболее прочные и точные по размерам швеллеры получают из холоднокатаной углеродистой стали.
Производят швеллеры на профилегибочных станках. Полосу стали подают на стан, где ей в холодном виде придают П-образную форму.
Гнутый профиль по прочности уступает горячекатаному. В то же время он заметно превосходит его в стойкости к деформациям и используется для усиления конструкций, подвергающихся высоким нагрузкам на растяжение и сжатие.
Различают 4 вида гнутого профиля:
- В – грани полок наклонены внутрь;
- П – полки точно параллельны друг другу;
- Л – легкий швеллер с более тонкой стенкой и параллельными гранями;
- С – специальная балка.
Гнутый швеллер выпускают как по ГОСТ, так и в соответствии с технической спецификацией. Размеры швеллера могут быть далеки от стандарта.
Равнополочный – вариант, в котором ширина полочек одинакова. Регламентируется ГОСТом 8278-83. Изготавливается из стали разных сортов. Длина гнутого профиля с равными гранями достигает от 3 до 11,8 м. Допускается выпуск немерной и кратной мерной длины.
Гнутый стальной профиль выпускается обычной, высокой и повышенной точности. Требования к классу здесь выше. Отклонения для повышенной точности при высоте полки до 15 см составляет всего 1,5 мм.
Неравнополочный – регламентируется ГОСТ/ 82821-80. Чаще всего производится из кипящей углеродистой стали, поскольку она обеспечивает сопротивление к разрыву более 460 единиц. Однако швеллер можно изготавливать и из легированной стали, если она обладает такими же показателями.
Диапазон длин у неравнополочных вариантов такой же, как у равнополочных. Различают их по расстоянию между полками, так называемому шагу.
Сортамент швеллера
Несмотря на разницу в конфигурации П-образный профиль используется в сходных работах и зачастую имеет очень близкие параметры. Размеры швеллера, например, серии П или У практически совпадают. Толщина стенок в серии Л меньше, так же, как и вес изделия.
Размеры горячекатаных швеллеров:
Условные обозначения и примечания:
Размеры гнутых швеллеров:
Маркировка и расшифровка
Металлопрокат имеет буквенно-цифровое обозначение, отражающее размеры изделия, тип используемой стали, серию.
Маркировка начинается со слова «Швеллер», обозначающего вид металлопрофиля, затем указывается:
Источник: strojdvor.ru