Что такое швеллер?

16 июня 2020 | Обо всем

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: