Металлический строительный швеллер

Швеллер – это разновидность металлического проката. Он широко используется в металлургии и промышленности, в строительстве как самостоятельный элемент для сборки конструкций и как заготовка для производства других видов изделий из металла. Рассмотрим основные виды швеллеров, регламентирующие их производство нормативы и основные сферы применения.

Разновидности

Металлический швеллер производится из стали двумя способами:

горячая прокатка раскаленной заготовки через обжимные валики. Изделие можно узнать по угловатым изгибам, острым граням. Между полочками и стойкой может быть разный угол сопряжения. Требования к таким предъявляет ГОСТ 8240-97. По точности изготовления такие классифицируют на 3 группы:
- А – самая высокая точность без погрешностей в параметрах;
- Б – повышенная точность с минимальными отклонениями;
- В – обычная, к которой предъявляют лояльные требования.
Стальной швеллер холодной прокатки делают на станах-листогибах из заготовки горячей прокатки. Отличительной особенностью изделий является отсутствие острых углов между полочками и перемычкой. Регламент к швеллерам прописан в ГОСТ 8278-83. Изделия могут быть равнополочными и разнополочными. Последние отличаются значительной стойкостью к нагрузкам на изгиб.

По виду профиля швеллеры – это П-образные балки. Некоторые специалисты относят к этому типу металлопроката двутавровый швеллер. Другое его название – двутавровая балка, для нее разработан отдельный ГОСТ. И всё же, многие производители применяют в обиходе первое понятие. По сути, это двойной швеллер, полочки которого также могут быть перпендикулярными перемычке или находиться к ней под углом. Двутавры также производят методом горячего проката или сварки.

Сортамент

Как уже говорилось, для швеллеров разработаны ГОСТы, для горячекатаных и холоднокатаных отдельные. В каждом документе есть сортамент, в котором отражены основные типоразмеры:

высота профиля;
толщина перемычки;
толщина и длина полочек;
справочные величины осей для расчёта конструкций.

Обозначения:

b — ширина полки;
s — толщина стенки;
h — высота;
t — толщина полки;
r — радиус закругления полки;
R — радиус кривизны;
Z₀ — расстояние от оси Y — Y до наружной грани стенки.

Для горячекатаных швеллеров в ГОСТ 8240-97 представлен сортамент швеллеров с высотой профиля от 50 до 400 мм:

В маркировке типов профилей отражены 2 параметра: высота профиля в сантиметрах и положение полочки:

У – полочка наклонена к перемычке под углом не более 10%;
П – полочка строго перпендикулярна к перемычке.

Соответственно, швеллер 24П с параллельными полочками и высотой профиля 240 мм, а 6,5У – с наклоненными полочками и высотой 65 мм.

В сортаменте встречаются обозначение швеллера с индексом «а». Таким образом маркируются изделия с одинаковой высотой, но разной шириной полочки. Например:

у изделия 18П высота 180 мм, а ширина 70 мм;
у профиля 18аП высота та же – 180 мм, а ширина – 74 мм.

Вне установленной маркировки производятся изделия с обозначением «С». Это указание на нестандартный размер, который сделан по индивидуальному заказу. Обычно такие балки получаются в результате конструктивных расчетов специфических конструкций и механизмов.

Аналогичным образом устроен сортамент с размерами швеллеров холодной прокатки в ГОСТ 8278-83. Он предполагает производство профилей с высотой от 25 до 410 мм.

В обоих регламентирующих документах масса изделий рассчитана по номинальным размерам для стали с плотностью 7,85 г/см². Для определения более точного веса необходимо знать характеристики используемого металла.

Применение

Металлические изделия активно участвуют в строительстве преимущественно производственных, складских, спортивных и других сооружений, основой которых является каркас. Строительный швеллер используют в разных целях:

устройство перекрытий, балка выступает в качестве опорного элемента для плит;
монтаж армирующих поясов зданий;
усиление лестничных пролетов и маршей;
сборка каркасов в качестве вертикальных и горизонтальных элементов.

Швеллер отличается относительно небольшим весом, поэтому под каркасное строение не требуется массивный фундамент. Кроме того, такие здания рекомендуется возводить в сейсмоопасных регионах, поскольку соединения балок прочные и упругие одновременно, вероятность разрушения дома при землетрясении практически исключается.

Кроме гражданского строительства металлопрокат швеллер служит в дорожном хозяйстве, в горнодобывающей промышленности, нередко используется в автомобилестроении и других отраслях хозяйственной деятельности человека.

Стальные балки

Большинство швеллеров производятся из низколегированной или углеродистой стали с разным составом (черные сплавы). Они отличаются высокой прочностью и производятся исключительно по ГОСТам. Именно их используют в крупном строительстве в качестве несущих элементов сборных конструкций стен, перекрытий, кровель. Причем, для устройства значительных пролётов или опор под большие нагрузки чаще применяют горячекатаные балки.

Швеллер из цветных металлов

Менее высокими характеристиками отличаются швеллеры из цветных металлов. Они могут быть использованы в качестве составляющих для несущих конструкций, то только по результатам точных инженерных расчетов.

Балки из цветных металлов оптимально использовать для возведения небольших построек (коттеджей, дач, гаражей и хозяйственных помещений).

Алюминий

Сортамент алюминиевых швеллеров представлен в таблицах ГОСТ 13623-90. У них другие обозначения и свойства, нежели у стальных. Как правило, изделия имеют малую прочность, поэтому для больших нагрузок не походят.

Швеллеры получают методом штампования. Это известные всем строительные профили для гипсокартонных конструкций, навесных систем вентилируемых фасадов, декоративных арок. Изделиям можно придавать разную форму, за что их любят дизайнеры интерьеров. Кроме того, швеллеры из алюминия используют в мебельной промышленности.

Специальные профили

Швеллеры, сделанные на заказ, могут маркироваться в соответствии со спецификой применения:

«С» — специальные (ГОСТ 19425-74), их чаще используют в автомобилестроении и производстве машинного оборудования станков, кранов и других механизмов;
«В» — для вагоностроения, производятся по ГОСТ 5267.1-90;
«М» — изделия для подвесных путей (машинные).

Резюме

Швеллеры пользуются высоким спросом у специалистов в разных отраслях промышленности. Металлопрокат ценят за универсальность, хорошую несущую способность, простой монтаж и сравнительно небольшой вес. Важно знать, какие швеллеры бывают, чтобы при проектировании выбрать оптимальные по характеристикам изделия.