Что такое швеллер и зачем он нужен

2 Параметры алюминиевых профилей, имеющих швеллерное сечение

Металлопродукция, которую большинство потребителей именуют «алюминиевые швеллеры», на самом деле имеет другое, более правильное название. В стандартах и прочей технической документации этот вид изделий называется не иначе, как «профили швеллерного сечения». Изготавливают эту продукцию двумя способами: гибкой листовой заготовки или прессованием. Соответственно, в вышеуказанном названии изделий («профили, имеющие швеллерное сечение») добавляется слово «прессованные» либо «гнутые».

Параметры алюминиевых швеллеров

Размеры алюминиевых швеллеров выясняют по разному, так как это зависит от их типа и способа изготовления. Когда имеем дело с гнутыми профилями, то данные о размерах можно найти только в спецификации производителя, изготовившего их. Либо надо самому произвести обмер изделия. Это обусловлено тем, что конкретного сортамента и ГОСТа, содержащего его, для гнутых швеллерных профилей из алюминия не существует. А производство этого вида металлопродукции регламентируется только одним стандартом – «Техническими условиями», содержащимися в ГОСТ, номер которого Р 55411-2013.

А в данном документе указано, что гнутые профили делают по чертежам или каталогам, которые согласовываются между заказчиком изделия и его производителем. В них то и должны быть указаны размеры. Для прессованных профилей из алюминия размеры следует искать в таблицах одного из трех, приведенных ниже, ГОСТов. В зависимости от типа изделия необходимо использовать следующий соответствующий стандарт сортамента:

• 13623-90 – для равнополочных прессованных профилей;
• Р 50066-92 – для неравнополочных;
• 13624-90 – для отбортованных профилей.

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).

Таблица №1

Некоторые особенности выбора

Сортамент швеллеров, конечно, значительно уступает в разнообразии сортаменту уголков, но это не мешает подбору изделия необходимых размеров и характеристик для решения конкретной конструкторской задачи. При выборе определенной марки из сортамента следует руководствоваться следующим правилом, которое актуально для изделий любого профиля: определившись с типом швеллера, соответствующего вашим требованиям, следует включить в спецификацию к чертежу ту марку, которая находится ближе к началу таблицы.

Сортамент, в котором различные типы швеллеров представлены в виде таблицы, позволяет определить не только их размеры, но и ряд других важных параметров:

• вес погонного метра;
• площадь поперечного сечения;
• осевой момент инерции;
• осевой момент сопротивления;
• радиусы инерции.

Три последние параметра рассчитываются относительно центральной оси сечения швеллера.

Таблица веса и размеров швеллеров

В таблицах используются следующие обозначения: h — высота швеллера, b – ширина полки, s – толщина стенки, t – толщина полки.

Швеллер представляет собой конструктивный элемент, сделанный из металла, у которого поперечный разрез образует букву «П». Он имеет стенки с полочкой. В разрезе стенка представляет собой перемычку, а полки выступают стенками. Производство выполняется по стандартизированным размерам. Таким образом высота изделия определяется высотой стенок. Рассчитать вес швеллера можно на нашем калькуляторе. Ниже представлены таблицы ГОСТ для подбора нужных значений.

Изделие производят из стального проката. При изготовлении используется метод горячей прокатки. Для этого применяются сортовые станки. Внутренние грани полочек сделаны с небольшим уклоном или выполнены параллельно друг другу. Отметим, что номер швеллера указывает высоту изделия.

Швеллеры используются везде, где требуется проведение строительных работ. Также они применяются в автомобильной отрасли. Однако, там используются специальные типы швеллеров. Часто его могут использовать для армирования ж/б конструкций или как самостоятельный материал, позволяющий делать каркасы, перекрытия и пандусы.

Область применения

Основным показателем, который характеризует строительный швеллер, можно считать высокую осевую прочность на изгиб. Кроме этого, швеллер уголок имеет относительно невысокую массу и высокий показатель прочности. Эти качества определили широкое распространение строительного материала в самых различных сферах:

1. Автомобилестроение. При создании грузовых автомобилей довольно часто применяется рассматриваемый материал для усиления несущей конструкции.
2. Производственные площадки по выпуску рам и переносных несущих конструкций.
3. При строительстве сооружения для получения каркаса, пандусов или перекрытий.Балка хорошо справляется с возникающей поперечной или осевой нагрузкой, может существенно повысить прочность перекрытий.
4. При создании перекрытий больших пролетов, создании стен.
5. В качестве элемента, усиливающего бетонную конструкцию.

Рассматриваемый материал характеризуется тем, что отлично справляется с осевыми и несущими нагрузками, при применении определенных сплавов он не реагирует на воздействие окружающей среды и имеет относительно небольшой вес.

Виды швеллеров

Горячекатаные стальные швеллеры подразделяются по способу изготовления на две большие группы:

• Горячекатаные.
• Гнутые.

Основные виды швеллера

Горячекатаные, полученные методом горячей прокатки, называются еще специальные. По точности проката они подразделяются:

• А – высокая точность;
• В – обычная точность.

Горячекатаные специальные швеллеры изготавливают по запросам различных отраслей, но чаще всего — вагоностроения. По прочности проката они подразделяются:

• А – высокая прочность;
• В – обычная прочность.

Гнутые, с применением метода холодного катания. Они отличаются сглаженными углами полок. Выполняются в двух видах:

• Равнополочный швеллер, изготовление осуществляется на трубных станках по ГОСТ 8278-93;
• неравнополочный швеллер, изготовление на профилегибочных станах по ГОСТ 8281-80.

ГОСТ 8281-80

По форме швеллеры делятся на следующие виды:

• параллельные — с параллельными внутренними гранями;
• уклонные — с размещением внутренних граней под уклоном.

3 Изготовление

Производство гнутого швеллера, как уже говорилось, происходит на специальном профилегибочном станке. Весь процесс заключается в том, чтобы специальный плоский стальной лист благодаря растущему давлению парных прессующих валов преобразился в готовый гнутый профиль требуемой формы. Такой способ изготовления имеет целый ряд преимуществ относительно других, поскольку плавный и непрерывный цикл производства исключает этапы отделочных и субмонтажных процессов.

Для производства могут использоваться самые разнообразные типы стали:

• горячекатаная рулонная;
• холоднокатаная рулонная;
• конструкционная;
• низколегированная;
• углеродистая.

Изготовление гнутого профиля происходит в полном соответствии со всеми существующими нормами.

ГОСТ на гнутый швеллер:

• равнополочный – 8278-83;
• неравнополочный – 8281-80.

Виды швеллеров

Горячекатаные стальные швеллеры подразделяются по способу изготовления на две большие группы:

• Горячекатаные.
• Гнутые.

Основные виды швеллера

Горячекатаные, полученные методом горячей прокатки, называются еще специальные. По точности проката они подразделяются:

• А – высокая точность;
• В – обычная точность.

Горячекатаные специальные швеллеры изготавливают по запросам различных отраслей, но чаще всего — вагоностроения. По прочности проката они подразделяются:

• А – высокая прочность;
• В – обычная прочность.

Гнутые, с применением метода холодного катания. Они отличаются сглаженными углами полок. Выполняются в двух видах:

• Равнополочный швеллер, изготовление осуществляется на трубных станках по ГОСТ 8278-93;
• неравнополочный швеллер, изготовление на профилегибочных станах по ГОСТ 8281-80.

ГОСТ 8281-80

По форме швеллеры делятся на следующие виды:

• параллельные — с параллельными внутренними гранями;
• уклонные — с размещением внутренних граней под уклоном.

Это интересно: Универсальная таблица с указанием веса стального уголка 50х50х5

Области применения

Использование горячекатаных стальных профилей на тех или иных объектах зависит от используемого металла при его изготовлении и от размеров. Чем больше номер изделия, тем более высокой прочностью оно обладает:

Швеллеры используют при строительстве

• при изготовлении небольших объектов, например, павильонов торговли, используется горячекатаный стальной профиль 5П;
• изделие с номером 8 используется как армирующий элемент при строительстве зданий;
• с номером 12 уже может участвовать в монтаже несущих частей.

Несущие части в результате использования профиля становятся более лёгкими, и при этом способны выдерживать большие нагрузки. Металлопрокат специального назначения выпускается для автомобильной промышленности, вагоностроения. Его производят из легированной стали. Марки стали, из которых изготовлен металлопрокат, выбирают в зависимости от условий, в которых им придётся работать. При воздействии низких температур, например, на Севере, используют профиль из низколегированной стали, которая не становится хрупкой на морозе.

2 Типы швеллеров и их маркировки

У каждого из перечисленных продуктов проката имеется сортамент, согласно которому выбрать нужный вариант не составляет трудности. Однако прежде нужно определить, какой именно профиль вам понадобится для той или иной сферы использования. Именно для этой цели существуют маркировки, как буквенные, так и цифровые, по которым можно заранее узнать, какими свойствами обладают интересующие вас типы швеллеров.

К примеру, те же горячекатаные профили отмечаются буквой «П», если внутренние поверхности полок параллельны, и буквой «У» – если плоскости имеют уклон. Рекомендуется основывать свой выбор на цифровой маркировке, которая по большей части сопровождает буквенную – различные числовые значения обозначают расстояние между полками. Иными словами, если вы увидите швеллер большого размера с маркировкой 24, будьте уверены, промежуток между внешними поверхностями полок равен 24 сантиметрам.

Все типоразмеры стандартизированы согласно ГОСТ с разбивкой по классам «П» и «У», то есть, с делением на профили с параллельными полками и расположенными под уклоном. По таблицам вы можете определить зависимость массы погонного метра швеллера от его ширины.

Виды швеллеров

Швеллер – это разновидность металлического профиля П-образного сечения (высотой 50—400 мм, с толщиной стенки 4—15 мм и шириной полок от 32 до 115 мм ). Стальные швеллера получают главным образом горячей прокаткой заготовки на сортовых станах, а также холодной или горячей прокаткой рулонной стали на профилегибочных станах. Швеллер предназначен для придания жесткости и устойчивости конструкции, в которой он применяется. Он хорошо работает на изгиб и воспринимает осевые нагрузки.

Швеллеры (ГОСТ 8240-89) делятся на:

• швеллер с уклоном внутренних граней полок (ставится буква У).
• швеллер с параллельными гранями полок (ставится буква П).

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:

• 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.

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.

Определение веса и цены швеллера за метр: таблица размеров, стоимость профилей

Сложные расчеты удельной массы, кроме математических умений, требуют еще и актуализации школьного курса физики и геометрии. Поэтому лучше воспользоваться готовыми вычислениями, приведенными в специальных таблицах, или применить онлайн-калькулятор. Для этого достаточно ввести необходимые данные и получить точный результат.

Стоимость швеллеров определяется в соответствии с погонными метрами. На формирование цены влияет высота профиля, определяющая номер изделия, а также марка стали, из которой изготовлена продукция. Например, швеллер, произведенный из низколегированной стали, будет стоить на порядок дороже, чем аналогичная продукция из углеродистой стали. Это связано с тем, что первый тип сырья имеет повышенные прочностные характеристики.

Действующие на сегодня средние цены на швеллеры на российском рынке металлопроката приведены в таблице:

Выше приведена общая таблица. Для того чтобы иметь представление о каждом типе швеллера, его индивидуальных особенностях, размерах и характеристиках, стоит более детально познакомиться с каждым из видов. Ниже в качестве примера рассмотрим наиболее ходовые типы и размеры швеллеров, имеющих высокий спрос и широкое применение.

Что выбрать, швеллер или двутавровую балку?

Прежде чем сделать остановить свой выбор на одном из изделий, необходимо определить, где оно будет применяться. У двутавра прочность значительно выше, чем у швеллера. Благодаря Н-образному сечению он выдерживает более высокие нагрузки, пропорционально распределяет вес и в принципе не подвержен скручиванию. Швеллер успешнее сопротивляется боковой нагрузке, а двутавровая балка – осевой. Это обусловлено их геометрическими различиями. Так при П-образном сечении центр тяжести смещается в сторону торцов, а при Н-образном – находится ровно по середине. Двутавровые балки в основном образуют основу несущих конструкций, в тоже  время швеллеры имеют весьма широкую сферу применения.  Они часто используются как более дешевая альтернатива двутавра, незаменимы при монтаже облегченных конструкций. Также могут служить конструктивным элементом плавучего судна  или автомобильного транспорта.

                  Швеллер и двутавровая балка

Сортамент швеллеров – таблица размеров, маркировка по ГОСТ

Такой распространенный элемент многих опорных конструкций, как швеллер, представляет собой профиль П-образного сечения, который может быть изготовлен из различных сортов стали, в том числе и нержавеющей. Различаться швеллеры могут не только по размеру (для определения каждого из которых используется специальная таблица), но и по технологии изготовления.

Разбираемся в сортаменте швеллеров

Швеллеры производятся по холоднокатаной и горячекатаной технологии. П-образные металлопрофили разных марок имеют различия и в конструктивном исполнении полок. Так, бывают швеллеры, внутренние грани полок которых параллельны между собой, а также изделия, полки которых с внутренней части выполнены с некоторым наклоном. Однако в каком бы варианте ни были выполнены полки, весь сортамент профилей с П-образным сечением отличает высокая жесткость, сочетающаяся с небольшим весом. Именно такие свойства позволяют успешно использовать швеллеры любых размеров для изготовления высоконагруженных конструкций строительного и любого другого назначения.

К основным преимуществам П-образных профилей можно отнести:

• высокую прочность, обеспечивающую устойчивость к нагрузкам изгибающего характера;
• способность успешно противостоять не только изгибу, но и нагрузкам разнонаправленного характера (разрыв, сжатие и др.);
• высокую устойчивость к ударным нагрузкам, могущим привести к механическим повреждениям конструкции (металлический швеллер, который выполнен качественно и по ГОСТ, практически не имеет в своей конструкции слабых мест, способных вызвать его разрушение от различных нагрузок).

Параметры швеллера с уклоном внутренних граней полок

Рекомендации по выбору

При выборе следует учитывать параметры строительного швеллера, а также тип используемого металла при изготовлении. К другим рекомендациям отнесем нижеприведенные моменты:

1. Следует приобретать материал только у проверенного производителя, который соблюдает установленные стандарты в ГОСТ.
2. Поверхность материала не должна иметь каких-либо дефектов.
3. Незначительная коррозия на поверхности допускается. Однако стоит учитывать, что при использовании материала придется ее удалить и покрыть поверхность защитным веществом.
4. С увеличением размеров увеличивается и объем используемого материала, а также его вес.

Размеры швеллер может иметь самые различные. Применяя маркировку и специальные таблицы можно определить основные характеристики материала. Сортамент предоставляет просто огромный выбор рассматриваемого строительного материала.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.