Что это такое? Металлический швеллер – незаменимый элемент для создания несущих конструкций. При производстве профилей применяют различные технологии и виды стали. Используемые материалы классифицируются по нескольким характеристикам.
Какие есть виды? Швеллеры различаются по материалу, назначению, форм-фактору, исполнению и многим другим параметрам. Соотношение многообразия этих элементов определяет такое понятие, как сортамент.
Вопросы, рассмотренные в материале:
- Что такое металлический швеллер
- Для чего нужен металлический швеллер
- Какие виды металлических швеллеров существуют
- Маркировка металлических швеллеров
- Нюансы выбора металлических швеллеров
Что такое металлический швеллер
Швеллер – это профиль из металлического проката, имеющий П-образное поперечное сечение, изготавливаемый холоднокатаным или горячекатаным способом из различных видов стали, включая нержавеющую. В связи с этим характеристики данных приспособлений включают в себя как общие параметры (массу, размер), так и частные (материал изготовления, технологию производства). Качественные металлические швеллеры должны отвечать требованиям соответствующих ГОСТов.
Для большей части П-образных профилей характерны параллельные грани полок, однако производители также выпускают металлические швеллеры, в которых полки выполнены под определенным наклоном. Такой сортамент отличается высокой жесткостью и малой массой, что позволяет широко использовать его для строительства конструкций, подвергающихся высоким нагрузкам.
Металлические швеллеры обладают следующими преимуществами:
- устойчивостью к нагрузкам на изгиб, а также на разрыв и сжатие;
- высокой прочностью;
- устойчивостью к ударным нагрузкам, способным повредить готовому строению.
Качественные металлические швеллеры, изготовленные в соответствии с требованиями ГОСТ, характеризуются отсутствием недостатков, которые могут привести к различным разрушениям сооружений, возведенных с их использованием. Металлические профили, при производстве которых строго соблюдались требования нормативных документов, – наиболее прочный и надежный вид сортамента.
Для чего нужен металлический швеллер
Благодаря названным выше достоинствам металлические швеллеры широко применяются в строительстве и производстве, включая автомобилестроение. Без них невозможен выпуск грузовых транспортных средств. При помощи П-образных профилей усиливают несущие конструкции.
Строительство зданий и сооружений также не обходится без этого вида сортамента, их используют в качестве поперечных опор и межэтажных перекрытий. Кроме того, П-образные профили необходимы для возведения каркасных сооружений, монтажа пандусов. Стальные швеллеры усиливают прочность перекрытий, поскольку устойчивы к воздействию повышенной поперечной или осевой нагрузки. Благодаря своим характеристикам они незаменимы при строительстве перекрытий с большими пролетами.
При выборе подходящих металлических швеллеров необходимо обратить внимание на их соответствие требованиям ГОСТов, перечисленных в специальных таблицах. Правильный подбор материалов существенно облегчает решение поставленных перед застройщиками задач. П-образный сортамент применяют при строительстве каркасных опорных сооружений.
Использование металлических швеллеров не ограничивается сферой машиностроения и возведения каркасных сооружений, без них не обходится производство кранов и вагонов. В этом случае они выступают в роли рам и каркасов. Подходят П-образные профили и для усиления (армирования) железобетонных конструкций.
Какие виды металлических швеллеров существуют
В зависимости от материала изготовления металлические швеллеры делятся на стальные и алюминиевые. Алюминиевый металлопрокат обладает меньшей прочностью по сравнению со стальным, легче гнется, ломается, практически не гасит вибрацию, передает ее на другие элементы конструкции. Для получения более пластичного состава используют сплав алюминия с легирующими присадками, такими как магний, медь, железо и пр. Тем не менее, по прочности и плотности профили из алюминиевых сплавов будут уступать изделиям из стали.
П-образные профили изготавливают только из металла, неметаллические швеллеры (композитные или пластмассовые) не выпускаются. Большинство видов стали, кроме инструментальных, т. е. повышенной твердости, можно раскраивать в разных проекциях и сверлить.
Стальные металлические швеллеры также легко подвергаются обработке (сверлению, сварке, резке и обточке), однако отличаются более высокой твердостью и прочностью по сравнению с алюминиевыми. Соответственно, профили из алюминия нельзя использовать как основной элемент при возведении несущих конструкций строений и сооружений. В то же время этот вид сортамента допустимо применять для строительства вспомогательных каркасов, если его толщина в три раза превышает толщину стали в аналогичных изделиях.
К примеру, для изготовления каркасов крытых автобусных остановок используют стальные уголки и швеллеры, поскольку конструкция должна быть устойчивой к повышенной ветровой и снеговой нагрузкам. В то время как направляющие, удерживающие прозрачные оргстеклянные листовые вставки, могут выполняться из гнутых алюминиевых профилей с тонким U-образным зазором.
В зависимости от исполнения профили могут быть:
- Гнутыми (с U-образным разрезом) – их используют для отделочных работ и изготовления мебельных каркасов, поскольку в этом случае острые углы могут испортить внешний вид изделий.
- Резкоугольными (с П-образным разрезом) – применяют при возведении несущих конструкций. Их основная задача заключается в устойчивости к воздействию весовой нагрузки, давлению вышерасположенных элементов, людей, работающих на объекте. Поэтому на первое место выходят прочность и устойчивость к различным негативным воздействиям, эстетическая составляющая для П-образных швеллеров не важна.
В зависимости от назначения металлические швеллеры делятся на автомобильные и вагоностроительные. При производстве ходовой, несущей конструкции транспортных средств и вагонов используются профили длиной от 4 до 13 м, отвечающие требованиям ГОСТ 19425-1974 и 52671-1990 соответственно. При изготовлении металлопроката для фур, трейлеров, эвакуаторов, платформ для перевозки техники, самолетов и ракет длина изделий предварительно обговаривается с заказчиком и может составлять от двух до нескольких десятков метров.
Рекомендуем статьи
Заводы по производству металлопроката предлагают потребителям изделия мерной и немерной длины. При использовании мерных профилей остаток может составить до 5 % от веса штабеля. Остаток по длине должен превышать 3 мм. При этом не стоит использовать большие остатки, поскольку сами по себе П-образные профили достаточно массивны, вес погонного метра может быть более 100 кг. В зависимости от прочности сортамент делится на высокопрочный, относящийся к классу А, и стандартный, входящий в класс В. Ко всем швеллерам предъявляются повышенные требования, касающиеся их прочности.
В зависимости от исполнения полок производители предлагают изделия, в которых полки имеют уклон в направлении друг от друга. При этом сами полки параллельны, не отгибаются в стороны, а их толщина уменьшается от задней стенки к конечным боковым кромкам. Угол наклона может составлять до 3° на одну из продольных боковых сторон металлического швеллера.
В зависимости от ширины полок металлические швеллеры делятся на:
- равнополочные, которые должны соответствовать требованиям ГОСТ 8278-1993;
- неравнополочные.
В зависимости от точности выполнения выпускают:
- высокоточный металлопрокат класса A;
- повышенной точности класса B;
- стандартный класса C.
Читайте также: Что такое арматура: разбираемся в деталях
Готовые изделия для придания большей прочности и коррозионной устойчивости покрывают цинком, реже – анодируют медью, алюминием или хромом.
В зависимости от типа проката профили делятся на:
- горячекатаные;
- холоднокатаные с более гладкой поверхностью, меньшей шероховатостью, без грубых допусков.
Маркировка металлических швеллеров
На готовых изделиях указывается не только ГОСТ, в соответствии с которым они изготовлены, но и наносится буквенно-цифровая маркировка. Последнюю используют для обозначения размера металлических швеллеров, площади поперечного сечения и массы изделия. Сортамент, выпускаемый согласно требованиям ГОСТ 8240-97, также дополнительно маркируется буквами и цифрами, при этом первая цифра обозначает размер профиля, который определяют, исходя из расстояния между полками.
Выбирая, какой металлический швеллер купить, необходимо ориентироваться на нагрузки, которым будет подвергаться конструкция в процессе эксплуатации, место и цели применения профилей.
Буквы в маркировке используются для обозначения типа металлопроката, строения и расположения его граней:
- «П» – означает параллельные полки;
- «У» – грани, расположенные под углом;
- «Э» – экономичные металлопрофили;
- «Л» – легкие по весу;
- «С» – свидетельствует о специальном назначении металлических швеллеров.
Чтобы уточнить прочие параметры сортамента определенной марки, необходимо обратиться к специальной таблице, в которой прописаны его основные характеристики.
Параметры металлопроката указываются с использованием следующих условных обозначений:
- h – высота стенок профиля (основная величина);
- b – ширина полок;
- S – толщина основной стенки;
- R – радиус закругленной стороны полки;
- t – толщина полок;
- r – общий радиус закругленности полок.
Нюансы выбора металлических швеллеров
При выборе металлических швеллеров необходимо подбирать профили нужного типа и класса, которые приближены к меньшему значению размера и массы, а также исходя из инерции по оси, сопротивления по оси элемента, радиуса инерции. Начинающие застройщики приобретают металлопрокат, имеющий запас прочности (по весу, толщине и ширине стенок). Швеллеры должны без проблем выдерживать нагрузку, в три раза превышающую предполагаемую. Особенно это актуально при возведении зданий, строений и сооружений в местностях с повышенной сейсмической активностью.
При выборе подходящих изделий следует обращать внимание на простоту их обработки. Они должны быть прочными, оптимально сочетающими в себе упругость, ударную вязкость, твердость и при этом минимальные горячеломкость (устойчивость к появлению трещин в процессе сварки) и хладноломкость.
О целостности сварных швов судят по склонности сплава к температурным деформациям, не допускающим образования чрезмерного числа микротрещин в процессе остывания шва. Простые среднеуглеродистые виды стали типа Ст3 с этими задачами в полном объеме не справляются. Для выбора металлических швеллеров с определенными механическими и физическими характеристиками, позволяющими использовать их в процессе возведения каркасно-монолитных многоквартирных домов, следует обратиться к компании-производителю металлопроката.
Читайте также: Профиль резьбы: классификация
Металлические П-образные профили – востребованная в строительстве продукция, выпускаемая как российскими, так и зарубежными производителями. Поскольку технология их изготовления одинакова, лучше обратить внимание на металлопрокат отечественного производства, поскольку цена металлических швеллеров ниже, а качество не уступает иностранным изделиям.
При выборе материалов необходимо ориентироваться на стандартные типоразмеры металлических швеллеров, определяемые требованиями соответствующих ГОСТов. Это позволит облегчить и упростить процесс проектирования зданий, поскольку расчеты помогут в определении точного количества профилей, допустимой нагрузки, а также уберегут от затрат на приобретение лишней продукции.
