Швеллер — использование и нагрузка
Швеллер — это один из видов фасонного стального проката. В поперечном сечении он имеет форму буквы «П». Такая форма обеспечивает швеллеру такие показатели жесткости, которые делают возможным его употребление в самых разных отраслях — от тяжелого машиностроения до строительства дачных домиков. Швеллеры применяются в автомобиле- и вагоностроении, из них делают различные опоры и ограждения, ими укрепляют входные ворота и оконные проемы.
Номера, литеры и ГОСТы
По способу производства швеллер бывает гнутый и горячекатаный профиль. Различить их легко даже не специалисту — горячекатанный швеллер имеет четко выраженное ребро, а гнутого швеллера оно будет несколько закругленным. Прочие особенности различных видов швеллера определяются уже по их маркировке.
В частности, литеры А,Б и В в отношении партий горячекатанных швеллеров будут обозначать, что прокатка производилась с высокой (А), повышенной (Б) или обычной точностью (В).
Номер швеллера обозначает высоту его сечения, выраженную в сантиметрах.
Ширина профиля соответствует ширине полки и может колебаться в промежутке от 32 до 115 мм. Маркировка швеллера, например 10П, отражает его высоту и тип профиля. Высота сечения швеллера — это вообще главный параметр в его маркировке. Номер швеллера — это его высота с сантиметрах, а соседствующие с ним буквы обозначают, что сечение швеллера может быть:
1) с уклоном граней (серии У и С), где У — это уклон, а С или Сб — специальные серии. 2) с параллельными гранями (серии П, Э и Л), где Э означает экономичную серию, а Л – легкую. Литеры С (например – 18С, 20С и т.д.), можно встретить в изделиях, предназначенных для автомобильной 
промышленности или для строительства железнодорожных вагонов (ГОСТ 5267.1-90). Встречаются еще иногда и экзотические виды швеллеров. Например, ГОСТ 21026-75 определяют параметры швеллеров с отогнутой полкой (их используют при производстве вагонеток для шахт и рудников).
Самые востребованные размеры швеллеров
Наибольшей популярностью у потребителей пользуются швеллеры с номерами от 8 до 20 Их геометрические параметры в категориях П (то есть с параллельными гранями) и сериях У (с уклоном внутренних граней) совпадают, разница наблюдается только в радиусах закругления и углах наклона полок.
Швеллер 8 применяется в основном для укрепления конструкций внутри зданий бытового и производственного назначения. При его производстве используются полуспокойные (3ПС) и спокойные (3СП) углеродистые стали, для которой характерна отличная свариваемость.
Швеллер 10 широко используется в машиностроении, станкостроении и в других областях промышленности. Он также успешно используется при возведении мостов, стен и несущих опор при строительстве корпусов производственных зданий.
Швеллер 12 очень схож со швеллером «восьмеркой», но имеет более высокие прочностные характеристики и несущую способность, что позволяет снижать металлоемкость конструкций, возводимых с его участием.
Швеллер 14 – один из наиболее востребованных типов швеллеров. используется в строительных конструкциях для жесткого армирования несущих деталей, придавая им металлоконструкции особую прочность и жесткость. Швеллер 14 бывает обычной точности и повышенной.
Швеллер 20 выступает как несущий элемент при усилении мостов, при армировании перекрытий (в том числе и сложном) многоэтажных домов, в кровельных прогонах.
Благодаря высоким эксплуатационным качествам, «двадцатка» часто применяется в конструкциях с высокими нагрузками — как динамическими, так и статическими.
Встречаются и нестандартные применения швеллеров. Перфорированный (то есть «дырчатый») швеллер позволяет, к примеру, монтировать металлические конструкции без проведения сварочных работ, что значительно сокращает время монтажа. Для перфорации лучше всего подходят швеллеры с большой высотой полок и широким расстоянием между ними. Такие изделия обозначаются буквами ШП – «Швеллер Перфорированный» и чаще всего применяются при строительстве временных конструкций (например — строительных лесов) или складских стеллажей.
Для создания таких сооружений лучше подходят швеллеры с малыми номерами, поскольку вес стеллажа (а значит и швеллера, из которого он собран) не должен быть слишком большим.
При внутренней отделке помещений швеллеры используются в качестве «охранного» каркаса при прокладке проводов электросетей высокого напряжения.
Иногда швеллеры используют еще в качестве направляющего грузоподъемного устройства, в том числе, как пандусы для колясок и тележек.
В общем, применение швеллеров может быть разнообразным, но все-таки главное их назначение — это укрепление конструкций и способность выдерживать длительные нагрузки.
Сколько может весить швеллер
| Номер швеллера | Масса 1 метра в кг | Метров в тонне |
| 5 | 4,84 | 206,6 |
| 6,5 | 5,9 | 169,5 |
| 8 | 7,05 | 141,8 |
| 10 | 8,59 | 116,4 |
| 12 | 10,4 | 96,2 |
| 14 | 12,3 | 81,3 |
| 16 | 14,2 | 70,4 |
| 18 | 16,3 | 61,3 |
| 20 | 18,4 | 54,3 |
| 22 | 21 | 47,6 |
| 24 | 24 | 41,7 |
| 30 | 31,8 | 31,4 |
Условные обозначения в маркировке швеллера — как в них разобраться?
А поскольку главное назначение швеллера состоит в том, чтобы выдерживать нагрузки, то из его маркировки прежде всего требуется узнать параметры, которые позволят эту нагрузку рассчитать, а именно — состав стали, ее прочность, качество прокатки и так далее.
Что же можно узнать из маркировки?
К примеру, перед нами упаковка горячекатанных швеллеров, на которой написано: 30П-В ГОСТ 8240-97/Ст3сп4-1 ГОСТ 535-88
Это значит, что перед нами швеллер 30П — то есть с параллельными гранями и высотой сечения 30 см. Буква В указывает на обычную точности прокатки В, выполненный из стали Ст3, четвертой категории, первой группы.
Тот же швеллер, но только из стали 09Г2С повышенной точности прокатки получит обозначение 30П-Б ГОСТ 8240-97/345 ГОСТ 19281-89, в котором 345 будет означать прочность стали, соответствующую сорту 09Г2С.
А вот в маркировке А 300х80х6 Б ГОСТ 8278-83/2-Ст3сп ГОСТ 11474-76 буква А будет обозначать высокую точность профилирования стальной заготовки (штрипсы) из второй категории стали Ст3сп, из которой изготовлен гнутый равнополочный швеллер размерами 300х80х6 (где 300 мм – высота сечения изделия, 80 мм – ширина полок, а 6 мм – толщина полок и стенок)
Виды нагрузок и швеллеров
Вид А. «Козырек над подъездом». К такому типу относятся балки, где имеются жесткие заделки. Нагрузка обычно поступает равномерно. Это могут быть козырьки над подъездами. Для их изготовления применяют сварку. Делают из двух швеллеров, присоединенных к стене, а пространство заполняется железобетоном.
Вид B. «Межэтажные перекрытия»Жестко закрепленные однопролетные балки, нагрузка на которые распределена равномерно. Обычно это балки перекрытий между этажами.
Вид C. «Шарнирная балконная опора». Балки имеют две опоры с консолью, нагрузка между ними распределяется равномерно, но они выпущены за пределы наружных стен. Это необходимо для создания опоры балконных плит.
Вид D. «Под две перемычки». Это однопролетные шарнирно-опертые балки, на которых действуют две сосредоточенные силы. Обычно это перемычки, на которые опирается другая пара балок-перекрытий.
Вид E. «Под одну перемычку». Это однопролетные шарнирно-опертые балки, где сосредоточена одна сила. Обычно это перемычки, на которые опирается одна балки другого перекрытия.
После того как будет уточнено к какому виду относится данный швеллер и куда будет идти основная нагрузка подбирается формула расчета.
Прикидочный способ расчета нагрузки на швеллер
Чтобы произвести расчет надо сделать следующее:
-Сперва определить полную нагрузку, которая будет действовать на балку – и умножить ее на нормативный коэффициент надежности по нагрузкам.
-Полученный результат умножить на шаг балок (в данном случае это касается швеллеров).
Далее необходимо сделать расчет максимально изгибающегося момента.
Все данные для швеллера берутся по ГОСТу.
Формула такова: изгибающий момент Мmax будет равен расчетной нагрузке умноженной на длину швеллера в квадрате. Единица измерения — килоНютоны на метр. ( 1 кНм = 102 кгсм)
Затем перейти к вычислению нужного момента сопротивления балки.
Формула такова: момент сопротивления Wтр будет равен Мmax, который умножен на коэффициенты условий работы и поделен на 1,12 (это коэффициент для учета пластически деформаций).
Таким образом получим требуемое сечение. Но при этом нужно помнить, что номер швеллера должен быть больше требуемого момента сечения.
Видео по теме:
stvybor.ru
Швеллер как работает. Как правильно устанавливать швеллер
Как правильно использовать швеллер. Как правильно использовать. Kak-Delat-Pravilno.ru
Швеллер ― это один из видов металлопроката, основа любого строительства. Он представляет собой прочный и легкий профиль, который способен выдержать большие поперечные нагрузки.
Популярность швеллеру принесло разнообразие профилей ― сортовая промышленность выпускает изделия любого типа.
Швеллер – это изделие из металлопроката с П-образным сечением. Активно применяется при строительстве, ремонте потолочных перекрытий, при изготовлении металлоконструкций, стеллажей в таких полевых условиях, когда нет возможности проведения необходимых сварочных работ. Выбор швеллера проводят с учетом ширины и высоты материала, из которого и создается металлопрокат.
При выборе, вам необходимо знать следующее :
- расчет длины;
- выбор по категории;
- расчет ширины;
- расчет веса.
1. Горячекатаные швеллеры из стали бывают двух видов – общего и специального назначения (высота 50-400 мм.). Ширина полок обычно бывает 32-115 мм. Если создаются балочные перекрытия для монтажа потолка и пола, то необходимо выбрать ширину полок швеллера и при этом учитывать длину устанавливаемых балок, грани у которых ровные и параллельные.
2. Длина швеллера обычно соответствует длине перекрываемых проемов. К рассчитанному числу необходимо прибавить еще по 70 см. с каждой стороны перекрытия. Если производится монтаж средних балок, то подходит швеллер, созданный по ГОСТу 8240-8 (при этом – марка 16 А), и для крайних балок (с маркой 14А).
3. Низколегированный стальной швеллер обычно предназначается для сборки легких конструкций. Он создается по ГОСТу 11474-76 на специальных для этого профилегибочных станках, у которых должен быть закругленный внешний угол. В автомобильной промышленности требуется швеллер, созданный по известному ГОСТу 19425-74 20 (18С). Этот металлопрокат отличается особой С-образной формой, и используется для изготовления рам различных автомобилей.
4. Швеллер, который предназначается для вагоностроен
pellete.ru
несущая способность, расчет на прогиб, момент сопротивления швеллера
Как усилить швеллер на прогиб-изгиб и на скручивание
При строительстве ответственных объектов и конструкций применяют швеллера, которые обладают высокой прочностью и способны выдерживать существенные нагрузки, а также возникающие сдвиговые и осевые напряжения без потери несущих свойств. Однако могут наступать такие ситуации, когда здание было возведено с ошибками в расчётах предполагаемых нагрузок или они были изменены в ходе эксплуатации в результате чего был достигнут предел его прочности.
Это означает, что дальнейшая эксплуатация конструкции невозможна, так как велика вероятность создания аварийной ситуации. Поэтому единственным выходом из сложившейся ситуации без изменений условий нагружения будет выполнение усиления конструкции.
Усиление швеллера на прогиб и изгиб
Одним из самых простых способов усиления швеллера является установка подпоры. Она позволит существенно разгрузить несущую балку без внесения существенных изменений в готовую конструкцию. Способ соединения должен в полной мере соответствовать типу нагружения: в случае постоянного действия поперечной силы можно выполнять любые соединения деталей способных обеспечить высокую надёжность и прочность, а вот при динамических – стоит использовать клёпаные и болтовые соединения.
В некоторых ситуациях установка подпорки невозможна из-за особенностей эксплуатации объекта. Следовательно, придётся увеличивать поперечное сечение путём приваривания стальных накладок или уголков в продольном направлении либо приварить еще один швеллер таким образом, чтобы получилась симметричная конструкция. Благодаря этому основная нагрузка сместится с точки возможного разрыва металла и распределится равномерно по площади балки новой формы.
Ещё одним способом усиления швеллера считается перераспределение нагрузки между всей конструкцией при помощи конструктивных изменений каркаса или его элементов. Это позволит снизить возникшие изгибающие напряжения и обеспечить необходимый запас прочности. Однако при этом не стоит забывать о проведении новых расчётов объекта, так как проблема м
pellete.ru
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.
Применение:
- 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:
- Тип 10. Имеющее широкую сферу применение изделие, которое отличается высокими механическими качествами и характеристиками. Используется в строительстве крупных промышленных объектов.
- Тип 14. Самый популярный тип швеллера, используемого в строительстве. Используется там, где нужно совершить тяжелое армирование несущих элементов зданий и конструкций. Обладает высокими эксплуатационными характеристиками и повышенной точностью.
- Тип 16. Используется в строительстве промышленных объектов. Обладает высокой прочностью и способен справиться с серьезными нагрузками.
- Тип 20. Используется в сложных конструкциях. Там, где необходимы высокая прочность и надежность изделия. Усиливает опоры мостов и используется для усиления перекрытий в многоэтажных домах.
Преимущества горячекатаного швеллера
Главным преимуществом этого изделия является его форма. Благодаря ей он и используется там, где нужны высокие показатели жесткости. Преимущества этого вида металлопроката:
- Возможность выдержать большие силовые нагрузки.
- Устойчивость к деформации.
- Устойчивость к механическим повреждениям.
Но это металлическое изделие имеет еще одно преимущество – швеллер устойчив к коррозии.
Но есть и недостатки. Горячекатаный швеллер плохо подвергается сварке. Поэтому в сборных конструкциях, где соединение элементов происходит на сварку, используется изделие, произведенное с помощью холодного проката.
Преимущества гнутого швеллера
Производства этого вида металлопроката происходит на специальном профилегибочном станке. Парные прессующие валы с двух сторон действуют на заготовку из листового металла, придавая ей П-образную форму. С помощью современного оборудования этот процесс происходит в автоматическом режиме и имеет целый ряд преимуществ: скорость, возможность создания профиля любой формы и т. п.
В отличие от горячекатаного швеллера его гнутая разновидность обладает низким весом. Что позволяет использовать такой вид швеллера в облегченных металлоконструкциях. Низкая масса этого изделия сокращает время на его монтаж и уменьшает трудоемкость этого процесса.
Гнутый профиль используется:
- В строительстве зданий.
- При реконструкции построек.
- Вовремя проведения капитального ремонта.
Облегченные версии гнутого профиля можно использовать для сборки каркаса теплиц и возведения временных сооружений. Сферой использования этого изделия является не только строительство, но и вагоностроение, станкостроение, судостроение, автомобилестроение и т. п. С его помощью можно изготовить изделия, обладающие высоким сопротивлением нагрузкам, но обладающих небольшим весом.
Хранение и транспортировка
Хранится металлическая продукция швеллерного сечения на специальных площадках, увязанная с помощью стальной ленты или проволоки. Ее отгружают по весу или погонным метрам. Готовая к отгрузке продукция может иметь ржавчину согласно указанным в ГОСТе нормам. Перевозка швеллеров производится в кузове открытого типа, фургоне или полувагоне.
Двутавр или швеллер?
Выбор в пользу того или иного металлопроката основывается на сфере его применения. По прочности двутавр существенно обходит швеллер. Выступающие с двух сторон полки лучше распределяют вес и способны выдержать значительные нагрузки. При сильных нагрузках на швеллер возникают силы, которые его стремятся скрутить. Чего при использовании двутавра быть не может.
При сравнении этих видов металлопроката одного типоразмера, толщины стенок и размеров полок, с нагрузкой, действующей перпендикулярно их оси, то П-образный профиль окажется прочнее. Это обусловлено его формой. Расположенные в одну сторону полки делают так, что центр тяжести выходит за его поперечное сечение и смещен в сторону торцов. В то время как у двутавра он находится ровно посередине.
Отсюда следует, швеллер обладает лучшим сопротивлением на боковые нагрузки, а двутавр — осевым сопротивлением.
Какой профиль выбрать?
Все зависит от конструкции, в которой будет использоваться изделие. Двутавры часто используются в качестве несущих конструкций. В то время как швеллеры более универсальны. Что делает их сферу использования более широкой. Их, в отличие от двутавров можно использовать в качестве элементов автомобилей или морских судов.
Швеллеры, благодаря выступающим только с одной стороны полкам, можно использовать в различных строительных конструкциях. По сути, в некоторых конструкциях они могут даже использоваться как альтернатива двутаврам. Тогда как обратная замена не всегда целесообразна. Особенно, в легких конструкциях.
Алюминиевый швеллер
Отдельно нужно сказать про алюминиевый швеллер. Это изделие, имеющее «традиционный» профиль, но изготовленное из алюминия. Этот металл позволяет еще больше снизить вес швеллера и дает этому изделию такую сферу применения, где конструкции должны иметь малый вес.
П-образный алюминиевый профиль может быть:
- Изготовлен технологии горячего прессования без закалки.
- Изготовлен технологией горячего прессования с закалкой.
- Подвергнутый старению после закалки.
- Подвергнутые отжигу.
Алюминиевый швеллер неплохо справляется с нагрузками, устойчив к изгибам и противостоит деформации на кручение. Он может использоваться там, где нет высоких нагрузок. В отличие от стали, алюминий никак не контактирует с воздухом и водой. А значит ему не страшна коррозия. В отличие от алюминиевой трубы, швеллер из этого материала способен выдерживать те же нагрузки, но существенно снижает вес конструкции.
Алюминиевый аналог стального швеллера используется не только в строительстве, но и в отделке фасада зданий. Поэтому, кроме своих высоких характеристик, он должен обладать привлекательным внешним видом. А для того чтобы алюминиевый сплав не потерял своих эстетических качеств, его покрывают анодно-оксидной пленкой.
Заключение
Швеллер – это такое изделие из металла, которое имеет огромную сферу использования. Для выбора необходимого типа этого изделия для своих нужд необходимо рассчитать возможные нагрузки, под которыми будет находиться этот конструктивный элемент. Расчет сложных конструкций должен выполняться только профессионалами. Даже одна ошибка может привести к серьезным последствиям.
sopromats.ru
это что такое? Виды, описание и сфера применения швеллеров
Швеллер — это очень востребованное сегодня изделие, изготовленное из металла. Его главным отличительным свойством является сечение П-образной формы. Толщина готового изделия может составлять от 0,4 до 1,5 см, а высота стенок — 5-40 см. Тонкополочные изделия изготавливаются с помощью обработки гибкой полосы при помощи специальных профильных станов. Швеллеры, производимые из цветных металлов, получают после обработки заготовки прессованием и выдавливанием, а стальные – по технологии горячей прокатки металлической заготовки на сортовых станах. Все разновидности этого материала широко применяются в строительной отрасли.
Изготовление стального швеллера
Стальной швеллер (ГОСТ 8240-97) имеет ярко выраженное отличие от обычной балки, которое заключается в наличии особого сечения П-образной формы. Такие металлоизделия получают путем прокатки заготовок горячим методом или с применением технологии холодной деформации стальных листов. Его производят в виде стального сортового проката 3пс/сп5 и проката из сплавов 09г2с. Швеллеры в зависимости от формы делятся на две разновидности:
- параллельный — внутренние грани расположены строго параллельно относительно друг друга;
- уклонный — внутренние грани размещаются под уклоном.
Сфера применения
Как упоминалось выше, швеллер — это очень востребованный и популярный материал, без которого не может обойтись ни одна стройка. Он применяется при возведении зданий и сооружений жилого и промышленного назначения, частных и загородных домов, заборов и ограждений, мостов, металлоконструкций и ферм.
Горячекатаный швеллер
Одной из разновидностей стального является горячекатаный швеллер, сечение которого также П-образной формы. Его изготовляют в виде двух полок, которые друг к другу расположены параллельно, и одной соединяющей стенки. Такой швеллер делится на 3 разновидности:
- с кратной немерной длиной;
- с кратной мерной длиной;
- с мерной длиной.
Что касается размеров швеллера, то они могут быть и нестандартными, поскольку все зависит от пожеланий и требований заказчика. Внутренние грани должны иметь уклон не более 10 %. Горячекатаный швеллер – это универсальный материал для легкой и тяжелой отраслей промышленности.
Разновидности
Сегодня существуют другие разновидности горячекатаного швеллера, например специальный для вагоностроения и такой же для автомобилестроения.
Гнутый стальной швеллер производят из низколегированной, горячекатаной, холоднокатаной и углеродистой стали на гибочных станках. Он делится на два вида: неравнополочный и равнополочный. Применяется такой металлопрокат в случаях, когда на возводимую конструкцию будут оказываться огромные нагрузки на изгиб.
Для производства низколегированного стального швеллера используется (как видно из названия) низколегированная сталь. Она характеризуется высокой стойкостью к различным динамическим нагрузкам и большим колебаниям температуры воздуха.
Швеллер: размеры
Таблица ниже содержит характеристики швеллеров марки У (грани расположены с уклоном).
Следующая таблица содержит характеристики горячекатаных швеллеров марки П с параллельными гранями.
Условные обозначения:
- t – толщина полки;
- b – ее ширина;
- h – высота готового изделия;
- s – толщина стенки.
Таким образом, стальной швеллер – это изделие, предназначенное для придания возводимым конструкциям более высокой устойчивости. Всю осевую нагрузку такой металлопрокат принимает на себя и равномерно ее распределяет по своей поверхности. Благодаря этому обеспечиваются высокая жесткость и прочность металлоконструкции при нагрузках на изгиб.
fb.ru
Виды типовых и специализированных швеллеров + видео
Любое здание должно выдерживать расчетную нагрузку, в которую входит вес материалов, и для обеспечения высокой прочности и надежности конструкции чаще всего используются различные виды швеллеров.
1 Наиболее распространенные виды швеллеров
Очень часто в основе высотных зданий используются стальные балки в качестве несущего каркаса. При этом, чтобы не повышать нагрузку на фундамент, стальные элементы изготавливаются в виде металлопроката сложного сечения, что позволяет экономить металл и усиливает сопротивление балок на изгиб и растяжение. По большей части для усиления конструкций применяются различные виды швеллеров, из которых наиболее распространенными являются два: П-образный и с сечением в форме буквы Н. Первые делятся на продукты горячего и холодного проката, вторые бывают только горячекатаными, либо собираются методом сварки из двух Т-образных профилей.
Рекомендуем ознакомиться
Металлопрокат в форме буквы П является сортовым, и, в зависимости от способа изготовления, делится на несколько разновидностей. Горячекатаные профили узнаваемы по острым углам и бывают с расположенными параллельно или под уклоном внутренними плоскостями полок. По точности изготовления существует три категории: высокоточная “А”, просто повышенная “Б” и обычная “В”. Холоднокатаный швеллер, разновидности которого называют также гнутыми профилями (равнополочными и с полками разного размера), углов не имеет, вместо них имеются плавные изгибы. Для производства таких изделий металлопроката нужен специальный станок-листогиб. В качестве заготовки применяется лист горячекатанный.
Причисление Н-образных двутавров к швеллерам спорно, однако практикуется многими производителями. Как уже было сказано выше, это продукт технологии горячего проката, то есть также как и в случае с П-образным профилем, имеют место разновидности с параллельными и наклонными внутренними поверхностями полок, а также острые углы в сечении. В качестве материалов используются углеродистые и низколегированные стали, чугун, а также алюминий для специализированных изделий. Химический состав сталей должен соответствовать ГОСТ 380.
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.
Швеллер с параллельными плоскостями полок ГОСТ 8240-83 и с уклоном внутренних поверхностей ГОСТ 8240-89
Номер швеллера | Масса 1 метра в кг | Метров в тонне |
| 5 | 4.84 | 206.6 |
| 6.5 | 5.9 | 169.5 |
| 8 | 7.05 | 141.8 |
| 10 | 8.59 | 116.4 |
| 12 | 10.4 | 96.2 |
| 14 | 12.3 | 81.3 |
| 16 | 14.2 | 70.4 |
| 18 | 16.3 | 61.3 |
| 20 | 18.4 | 54.3 |
| 22 | 21 | 47.6 |
| 24 | 24 | 41.7 |
| 30 | 31.8 | 31.4 |
Осталось только рассказать о специализированных маркировках. К таковым в первую очередь относится буква “С”, которой обозначаются изделия, выпущенные на заказ, то есть, вне стандарта. Соответственно, вышеуказанная буква значит не что иное, как “специальные” профили. Существуют швеллеры, не рассчитанные на большую нагрузку, а пригодные как часть армирующего пояса для здания, такие профили носят маркировку “Л”, что значит “легкие”. И, наконец, изделия, полки которых несколько тоньше, чем положено по стандарту, называют экономичными (поскольку на них расходуется меньше металла) и обозначают буквой “Э”.
Что касается длины, которая немаловажна при выборе швеллера для решения определенной задачи, то и здесь не обошлось без стандартизации, хотя и менее строго. Существует три категории данного параметра:
- мерной длины,
- кратной мерной;
- немерной.
Два первых варианта подразумевают отсутствие отклонений в длине более чем на 40 миллиметров для швеллеров от 2 до 8 метров. Кривизна же не должна превышать 0,2 % от длины профиля. К немерным изделиям нет подобных требований. Что же касается стандартов, согласно ГОСТ выпускаются швеллеры от 2 до 12 метров.
3 Где и какие швеллеры используются
Первое и основное назначение рассматриваемого нами металлопроката – балки перекрытий, усиление подъездных лестниц, сейсмоустойчивые каркасы и армирующие пояса зданий. Пригодность швеллера для решения той или иной задачи зависит от металла, из которого изготовлено изделие. Так, сплавы черных металлов не способны выдержать высокие нагрузки, поэтому для увеличения несущей способности стен и перекрытий используются стальные швеллеры, причем, чаще всего, горячекатанные.
Гнутые профили пригодны для легких конструкций и как декоративные элементы, срывающие различные коммуникации, а также в качестве направляющих для движущихся механизмов (рольставни) и предметов (раздвижные двери и ворота).
Алюминиевые изделия, получаемые путем прессования-штамповки, также отлично подходят для сборки легких конструкций, также они используются в качестве элементов стыка различных балок, как детали облицовочных каркасов и для создания предметов интерьера. В частности, те самые направляющие профили, которые необходимы для монтажа гипсокартона, сайдинга и алюпана тоже, по сути, являются швеллерами, правда, облегченными, к которым нельзя прилагать большие нагрузки.
Поскольку вы приобретаете металлопрокат, уже имея представление о его будущем использовании, ориентируйтесь по цифровой маркировке. Изделия с малыми значениями (от двух до восьми включительно) часто являются заменой уголкам, особенно там, где нужно сваривать балки квадратного сечения. Профили с маркировками 10 и 12, которые производятся без дополнительной термообработки, используются как армирующие элементы конструкций, причем, уже начиная с марки 12П швеллеры можно использовать для легких мостов. Металлопрокат со значением 20 и выше пригоден для конструкций, подвергающихся динамическим воздействиям. Профили марки 40П используются уже для возведения тяжелых каркасов многоэтажных зданий и для больших мостов.
Очень важно знать, какие бывают швеллера, которые производятся специально под заказ, Специализированные профили обычно применяются в машиностроении, в частности при изготовлении автомобилей с маркировкой “С” по ГОСТ 19425-74 и вагонов с маркировкой “В” – ГОСТ 5267.1-90. Длина их варьируется от 2 до 13 метров и может быть большей. Отдельные продукты металлопроката предназначаются для подвесных путей, необходимых для движения кареток подъемных устройств, такие швеллеры обозначаются буквой “М”.
tutmet.ru
Стальной швеллер – виды и сферы применения
Сегодня металлургической промышленностью выпускается большое количество различных конструкционных материалов изготовляемых на основе стальных сплавов. Одним из таких изделий и является стальной швеллер.
Швеллер является одним из видов фасонного металлопроката. В своем сечении он чем – то напоминает букву ” П ” русского алфавита.
Для производства стального швеллера, главным образом используют углеродистую сталь обыкновенного качества. В основном это связано с невысокой себестоимостью производства такой стали, а следовательно, и с относительно низкой стоимостью изделий на ее основе.
Но не только из этого вида стали изготавливают швеллер. Так же, в зависимости от того в каких условиях будет происходить дальнейшая эксплуатация швеллера и его конструкционного предназначения, для его производства может быть применена углеродистая конструкционная сталь или сталь низколегированная.
Стальной швеллер можно смело отнести к тем элементам, применение которых позволяет придать строительной конструкции дополнительную жесткость и устойчивость, и как следствие, увеличить несущую способность этих элементов.
Благодаря форме своего профиля, металлический швеллер, способен хорошо выдерживать поперечные нагрузки. Это способствует облегчению всей строительной конструкции и помогает разгрузить наиболее напряженные ее участки. Длина швеллера может варьироваться в пределах от 2 до 12 метров.
В зависимости от способа своего изготовления, стальной швеллер подразделяется на два вида:
• швеллер горячекатаный;
• гнутый швеллер.
Горячекатаные изделия изготавливаются на прокатных станах из стальных, предварительно разогретых до необходимой температуры заготовок. В данном случае, листы стали, предварительно пропускают между валами для предания изделию необходимой формы с заданными размерами.
Что касается гнутого швеллера, то его производство более простое. Изготавливают его на профилегибочном оборудовании, путем изгиба стальных листов до необходимых параметров.
Стоит отметить, что горячекатаные изделия имеют более высокие прочностные характеристики, чем изделия изготовленные методом изгиба.
Следует также сказать и о том, что, в зависимости от назначения, стальной швеллер может быть изготовлен и поставлен заказчику, как в виде равнополочного, так и неравнополочного изделия. Он может иметь обычную и повышенную прочность. Изделия могут иметь параллельные грани или внутренний их уклон. Также швеллера бывают основной и экономической серий.
Сортамент швеллера предусматривает несколько десятков его типоразмеров. Цифра, присущая тому или иному типоразмеру, говорит о расстоянии между внешними гранями изделия и выражена в сантиметрах.
Стальной швеллер – применение
Наиболее широкое свое использование, стальной швеллер нашел в следующих сферах:
• вагоностроение;
• станкостроение;
• автомобильная промышленность;
• тяжелое машиностроение, где он используется в качестве отдельных элементов металлоконструкций, например таких, как крановые балки;
• архитектурное строительство.
Что касается строительной сферы, то такое изделие как швеллер, очень востребовано, к примеру, в каркасном и монолитном строительстве, так как в них наиболее востребованы современные конструктивные решения.
Поскольку, высокая надежность отдельных элементов, значительно влияет на общую крепость конструкции, то, соответственно и требования, предъявляемые к этим элементам весьма высоки.
Именно в таких случаях, наряду с двутаврами, строителям на помощь (если так можно выразиться) и приходит швеллер.
Его повсеместно используют в момент монтажа межэтажных перекрытий, укрепления кровельных прогонов, при сборке строений относящихся к малым архитектурным формам.
Применят его и при армировании стен зданий, монтаже перегородок, усилении колонн, строительстве мансард, возведении мостов и пешеходных переходов и целом ряде других работ.
В заключении, хочется сказать, что стальной швеллер – это тот вид металлопроката, спрос на который будет всегда оставаться достаточно высоким.
Стальной швеллер – виды, способы изготовления и сферы применения. с фото и видео. Как сделать своими руками
Ниже вы встретите полезное видео о строительстве.
А теперь давайте посмотрим, что думают наши читатели про этот вид строительства. Если у вас есть вопрос или вы хотите поделиться опытом, пишите свои комментарии используя форму ниже. Также не забывайте поделиться этой статьей с другими.
xn--80aaaad7aiadpf8at3a1id.xn--p1ai