- Подбор швеллера
- Виды швеллеров по способу изготовления
- Виды швеллеров по группам
- Популярные типоразмеры, их характеристики, сферы применения
Швеллер – длинномерный фасонный металлопрокат с П-образным сечением. Является одним из самых актуальных видов проката в строительной и промышленной сфере.
Чем хороши швеллеры:
- демонстрируют высокие показатели прочности;
- отличаются высоким сопротивлением к деформированию;
- характеризуются удароустойчивостью, стойкостью к усилиям на изгиб, сжатие и разрыв;
- обладают отличной износоустойчивостью;
- имеют сравнительно небольшой вес;
- характеризуются точными размерами;
- просты в монтаже;
- обладают хорошей свариваемостью.
МЕТИНВЕСТ предлагает широкий сортамент швеллеров из углеродистых и низколегированных сталей. Приобрести оптовые или розничные партии изделий можно в металлоцентрах ООО «Метинвест-СМЦ», расположенных в 16 городах Украины или у официальных дистрибьюторов https://metinvest-smc.com/ru/infrastructure/distributors/.
Подбор швеллера
Наиболее активные покупатели данного проката – строительные компании. Без использования этих изделий невозможно возведение многоэтажных домов и частных коттеджей, промышленных зданий, ангаров, мостов. Также швеллеры используются в автомобилестроении, станкостроении, вагоностроении. Очевидно, что для каждой задачи существуют определенные требования к профилям П-образного проката, как к элементам конструкций. Будь то здание или мост, вагон или большегрузный автомобиль – они должны успешно и надёжно выполнять свои функции длительное время. Поэтому очень важно правильно выбрать швеллер.
При подборе швеллера имеет значение из какой стали он изготовлен и модуль упругости металла, а также учитываются:
- технология изготовления – горячекатаные или гнутые;
- основные геометрические характеристики – длина, ширина, высота, толщина полки;
- предельный вертикальный прогиб;
- наличие уклона полок и внутренний радиус закругления;
- степень точности изготовления.
Также очень важно знать сколько весит швеллер и уровень его механических свойств.
Учитывая вариативность применения и специфику назначения горячекатаных швеллеров, в соответствии с требованиями стандартов Украины и СНГ они маркируются следующими буквами:
- П – эта буква прописывается в маркировке всех швеллеров, имеющих параллельные грани полок;
- У – маркируют профиль с уклоном полок;
- Э – указывает на принадлежность изделий к экономичной серии;
- С – этой буквой позиционируются специальные швеллеры;
- Л – так помечаются изделия серии «легкий профиль».
И конечно надо понимать, как подобрать швеллер по нагрузке, чего большинство людей делать не умеют. Для этого необходимо произвести расчеты геометрических параметров балки и допустимой нагрузки на ее один погонный метр, рассчитать необходимый момент сопротивления профиля, максимально допустимый прогиб, сделать проверочные расчеты на прочность, жесткость и изгиб. Затем сопоставить расчеты и требования и выбрать швеллер. Чтобы подобрать и купить швеллер нужной марки, можно воспользоваться онлайн-калькуляторами, а можно обратиться к консультантам и менеджерам металлоцентров ООО «Метинвест-СМЦ», которые помогут рассчитать и подобрать правильный швеллер.
Виды швеллеров по способу изготовления
Весь сортамент швеллеров, выпускаемых металлургической промышленностью Украины, делится на две большие группы: прокат горячекатаный и изделия, полученные способом изгиба.
Выпуск этого металлопроката регламентируется техническими нормативными документами: для горячекатаного – ДСТУ 3436 и ГОСТ 8240 и для гнутого – ДСТУ 8806 и ГОСТ 8278.
Швеллер стальной горячекатаный общего назначения
Процесс, когда стальные полуфабрикаты, нагреваемые до температуры выше фазовых превращений, проходят пластическую обработку на прокатном стане при движении между валками, называется горячей прокаткой. Ввиду того, что операция формирования профиля происходит с применением раскаленного металла, в конечном изделии не накапливаются внутренние напряжения.
Достоинства профиля, полученного горячей прокаткой, заключаются в повышенной устойчивости к изгибу, сжатию, ударным нагрузкам. И если надо выбрать швеллер для строительных работ, для создания ответственных звеньев несущих конструкций, то рекомендуем именно этот вид продукции, несмотря на то, что по стоимости это будет дороже.
Все данные о типоразмерах и их технические характеристики приведены в соответствующих таблицах государственных и международных стандартов.
В соответствии с требованиями стандартов ГОСТ и ДСТУ горячекатаный швеллер выпускается в широком сортаменте:
- 18 типоразмеров серии «У»;
- 18 типоразмеров серии «П»;
- 15 типоразмеров серии «Э»;
- 9 типоразмеров серии «Л»;
- 17 типоразмеров серии «С».
Швеллер горячекатаный специальный
Нормативы для металлопроката из этой группы разрабатываются под конкретные отраслевые запросы. Нужды той или иной отрасли промышленности, массово использующей данный металлопрокат, иногда требуют изменения формы или размеров стандартных изделий или особенный состав стали. Например, согласно:
- ДСТУ 7549/ГОСТ 21026 производят горячекатаные швеллеры с отогнутой полкой для вагонеток;
- ДСТУ 8807/ГОСТ 19425 выпускается швеллер для нужд автомобильной промышленности;
- ДСТУ 7551/ГОСТ 5267.1 изготавливаются специальные швеллеры для вагоностроения.
Стальной швеллер гнутый
Технологические нюансы производства горячекатаного проката не позволяют получить тонкую стенку профиля без значительных радиусов скругления, что иногда необходимо для уменьшения массы несущей конструкции или конструктивного элемента промышленного агрегата. Поэтому прибегают к технологии холодного профилирования, при которой процесс придания изделию конечной формы происходит на профилегибочных агрегатах либо роликовых листогибочных машинах. Исходный материал для получения гнутых швеллеров – длинные стальные полосы, материал и размеры которых зависят от требуемой формы и свойств конечного профиля. Поперечное сечение полосы преобразуется в требуемую конфигурацию под воздействием профилирующих роликов определенного типоразмера. Таким образом, получение профиля происходит без нагрева исходного материала, металл меняет форму только под силой давления. Как следствие, в гнутом швеллере присутствуют остаточные внутренние напряжения, что накладывает определенные ограничения на их использование. По этой причине их не рекомендуют применять как основные элементы конструкций или в качестве закладных деталей железобетонных конструкций.
Гнутый швеллер стальной на рынке металлопроката представлен очень широко. Его сортамент может отличаться по ширине полки, разниться размерами сечения и изготавливаться из разных марок стали. Но для всех изделий справедлива классификация по точности изготовления, детально описанная в ГОСТ 8278 и ДСТУ 8806. В маркировке изделий точность обозначается следующими буквами:
- А – высокая;
- Б – повышенная;
- В – обычная.
Преимущества швеллеров, полученных холодным профилированием:
- масса гнутых профилей меньше, чем у горячекатаных;
- демонстрируют более высокие показатели механической жесткости и прочности;
- сборка конструкций разного рода может производиться без сварки, с помощью болтовых креплений;
- высокое качество поверхности;
- разная ширина полок позволяет снизить металлоёмкость конструкций при обеспечении требуемых физико-механических характеристик, что ведет к сокращению расходов на создание объектов;
- бюджетная цена;
- при изготовлении гнутых профилей перенастройка оборудования происходит относительно быстро. Этим объясняется многообразие сортамента швеллера гнутого.
Стальной швеллер гнутый равнополочный и неравнополочный
Путём холодной прокатки получают два вида изделий – равнополочные (обе полки одинаковы) и неравнополочные (одна полка шире другой).
Размерный ряд равнополочных швеллеров (ГОСТ 8278/ДСТУ 8806):
- высота «h» – от 25 до 410 мм;
- ширина полок «b» – от 26 до 180 мм;
- толщина стенки «s» – от 2 до 8 мм.
ГОСТ 8281 регламентирует сортамент стального швеллера гнутого неравнополочного. У этого проката полки разной ширины. Такой конструктив позволяет снизить массу и металлоемкость конструкций, что часто бывает удобно и востребовано при строительстве зданий и строений с типовыми и уникальными архитектурно-проектными особенностями.
Разнополочные швеллеры также массового используются. В строительстве их применяют для изготовления перегородок, лестниц, ворот, калиток и др. В вагоностроении из них производят рамы для подвижного состава. Также они востребованы в машино- и судостроении, при изготовлении мебели, в ландшафтном дизайне и пр.
Параметры швеллера указываются в маркировке – Гн [120 х 60 х 40 х 4], где соответственно: высота – 120 мм, ширина полок – 60 мм и 40 мм, а толщина профиля – 4 мм.
Виды швеллеров по группам
По форме полок швеллеры разделяются на две большие группы – с уклоном внутренних граней и с параллельными полками. В первую группу входят только горячекатаные изделия, во вторую – горячекатаные и гнутые.
Швеллер с уклоном внутренних граней полок
Технология горячей прокатки позволяет производить П-образный прокат с уклоном граней. Такая геометрия передаёт прилагаемую нагрузку на основное тело профиля (по принципу косынки), придаёт ему более высокую устойчивость к деформации. Такие изделия в соответствии со стандартами Украины и СНГ обозначаются буквой «У» и отлично выполняют роль опорных элементов, они демонстрируют лучшие характеристики по устойчивости, жесткости, прочности.
Швеллер с параллельными гранями полок
Сортамент швеллеров, у которых отсутствует уклон внутренних плоскостей полок широко и разнообразно представлен горячекатаными и гнутыми изделиями. Они обладают всеми преимуществами П-образной балки и используются при возведении жилых домов, промышленных зданий, мостов, при создании тракторов, большегрузных автомобилей, вагонов, строительной спецтехники. Особенно хорошо они себя зарекомендовали в конструкциях, где элементы соединяются при помощи болтов. Для обозначения наличия параллельных полок в маркировке проката по стандартам Украины и СНГ используют букву «П».
Популярные типоразмеры, их характеристики, сферы применения
Размеры и характеристики наиболее популярных швеллеров приведены в таблицах, где:
- I – момент инерции;
- W – момент сопротивления;
- i – радиус инерции;
- Sx – статический момент полусечения.
Швеллер 10: размеры и характеристики
Выпускается в трех модификациях – с наклонными и параллельными полками, а также в экономичном варианте. Маркируется соответственно, как 10У, 10П, 10Э. Несмотря на то, что размер изделий одинаков, это металлопрокат с различными характеристиками и разными сферами применения. Наибольшим спросом пользуются швеллеры 10П/10У. Основная область их использования – строительство, где прокат применяется для создания второстепенных элементов несущих конструкций. Швеллеры 10Э, в большинстве своём, используются в машиностроении, станкостроении. Выпускаются данные изделия в диапазоне длин от 4 до 14 м.
| Параметры | № и серия | ||||
| 10У | 10П | 10Э | |||
| h, мм | 100 | 100 | 100 | ||
| b, мм | 46 | 46 | 46 | ||
| s, мм | 4,5 | 4,5 | 4,2 | ||
| t, мм | 7,6 | 7,6 | 7,6 | ||
| R, мм (не более) | 7 | 7 | 9 | ||
| r, мм (не более) | 3 | 4 | 3 | ||
| Площадь поперечного сечения F (см²) | 10,9 | 10,9 | 10,79 | ||
| Масса 1 м (кг) | 8,59 | 8,59 | 8,47 | ||
| Справочные значения для осей | Х-Х | I_x, см⁴ | 174 | 175 | 175,9 |
| W_x, см³ | 34,8 | 34,9 | 35,17 | ||
| I_x, см | 3,99 | 3,99 | 4,04 | ||
| S_x, см3 | 20,4 | 20,5 | 20,55 | ||
| Y-Y | I_y, см⁴ | 20,4 | 22,6 | 22,68 | |
| W_y, см³ | 6,46 | 7,37 | 7,47 | ||
| I_y, см | 1,37 | 1,44 | 1,45 | ||
| Х_0, см | 1,44 | 1,53 | 1,56 | ||
Параметры и характеристики швеллера 12
Востребованность этого проката обусловлена выгодным сочетанием трех факторов – прочности, небольшого веса и ценовой доступности. Его сортамент обеспечивает металлокаркасу повышенную прочность, что дает возможность увеличить несущую нагрузку без существенного увеличения общей массы конструкции. Прокат используют в качестве несущих элементов конструкций, таких как опоры, балки, а также в качестве вспомогательных элементов при небольшой расчетной нагрузке.
Швеллер 12П имеет низкую сопротивляемость на кручение, зато высокое сопротивление сжимающим и изгибающим деформациям. Как правило, изготавливается из стали строительной обычного качества, но по согласованию с заказчиком для сложных и особых эксплуатационных условий может выпускаться из низколегированных марок стали.
Швеллер 12У – популярный конструктивный и строительный материал. Конструкционные особенности профиля, имеющего полки с уклоном, позволяют ему выдерживать усиленные нагрузки на изгиб, поэтому его широко применяют в строительной сфере и машиностроении.
| Параметры | № и серия | |||||
| 12У | 12П | 12Э | 12Л | |||
| h, мм | 120 | 120 | 120 | 120 | ||
| b, мм | 52 | 52 | 52 | 30 | ||
| s, мм | 4,8 | 4,8 | 4,5 | 3 | ||
| t, мм | 7,8 | 7,8 | 7,8 | 4,8 | ||
| R, мм (не более) | 7,5 | 7,5 | 9,5 | 7 | ||
| r, мм (не более) | 3 | 4,5 | 3 | - | ||
| Площадь поперечного сечения F (см²) | 13,3 | 13,3 | 13,09 | 6,39 | ||
| Масса 1 м (кг) | 10,4 | 10,4 | 10,24 | 5,02 | ||
| Справочные значения для осей | Х-Х | I_x, см⁴ | 304 | 305 | 307 | 135,26 |
| W_x, см³ | 50,6 | 50,8 | 51,17 | 22,54 | ||
| I_x, см | 4,78 | 4,79 | 4,84 | 4,6 | ||
| S_x, см3 | 29,6 | 29,7 | 29,75 | 13,43 | ||
| Y-Y | I_y, см⁴ | 31,2 | 34,9 | 35,12 | 5,02 | |
| W_y, см³ | 8,52 | 9,84 | 10,03 | 2,24 | ||
| I_y, см | 1,53 | 1,62 | 1,638 | 0,89 | ||
| Х_0, см | 1,54 | 1,66 | 1,7 | 0,76 | ||
Особенности швеллера 14
Один из наиболее востребованных типоразмеров металлопроката с П-образной формой поперечного сечения. Представлен в сортаменте четырьмя видами.
Тип швеллера 14П характеризуется повышенными показателями жесткости и упругости, что позволяет использовать его для надёжных конструкций без дополнительных укрепляющих элементов, в том числе при строительстве многоэтажных зданий, при сооружении кровли, плоских и арочных перекрытий.
Серия 14У – швеллеры с уклоном полок. Представляют собой мощные стальные профили с большим запасом прочности, массово использующиеся для капитального строительства, в том числе и в зонах со сложными климатическими условиями.
| Параметры | № и серия | |||||
| 14У | 14П | 14Э | 14Л | |||
| h, мм | 140 | 140 | 140 | 140 | ||
| b, мм | 58 | 58 | 58 | 32 | ||
| s, мм | 4,9 | 4,9 | 4,6 | 3,2 | ||
| t, мм | 8,1 | 8,1 | 8,1 | 5,6 | ||
| R, мм (не более) | 8 | 8 | 10 | 7 | ||
| r, мм (не более) | 3 | 4,5 | 3 | - | ||
| Площадь поперечного сечения F (см²) | 15,6 | 15,6 | 15,41 | 7,57 | ||
| Масса 1 м (кг) | 12,3 | 12,3 | 12,15 | май.94 | ||
| Справочные значения для осей | Х-Х | I_x, см⁴ | 491 | 493 | 495,7 | 212,94 |
| W_x, см³ | 70,2 | 70,4 | 70,81 | 30,42 | ||
| I_x, см | 5,6 | 5,61 | 5,67 | 5,31 | ||
| S_x, см3 | 40,8 | 40,9 | 40,96 | 18,23 | ||
| Y-Y | I_y, см⁴ | 45,4 | 51,5 | 51,76 | 6,55 | |
| W_y, см³ | 11 | 12,9 | 13,13 | 2,7 | ||
| I_y, см | 1,7 | 1,81 | 1,833 | 0,93 | ||
| Х_0, см | 1,67 | 1,82 | 1,86 | 0,78 | ||
Швеллер 16: характеристики и сферы использования
Благодаря наклонным полкам и геометрическим размерам швеллер 16У характеризуется выносливостью к вертикальным нагрузкам, что позволяет использовать его при строительстве объектов различного гражданского и промышленного назначения, расположенных на территориях с повышенной сейсмической активностью и к которым предъявляют повышенные требования надежности и безопасности. Также применяется для строительства сооружений с вибрационной нагрузкой (мосты, промышленные помещения, маршевые и винтовые лестницы и пр.).
Гнутый швеллер 16П не предназначен для таких ответственных конструкций. Он применяется для каркасов под облицовку, для внутренних простенков и для производства технических средств.
В судостроении, машиностроении применяется облегченный вид профиля – швеллер 16Л.
| Параметры | № и серия | |||||||
| 16У | 16аУ | 16П | 16аП | 16Э | 16Л | |||
| h, мм | 160 | 160 | 160 | 160 | 160 | 160 | ||
| b, мм | 64 | 68 | 64 | 68 | 64 | 35 | ||
| s, мм | 5 | 5 | 5 | 5 | 4,7 | 3,4 | ||
| t, мм | 8,4 | 9 | 8,4 | 9 | 8,4 | 5,3 | ||
| R, мм (не более) | 8,5 | 8,5 | 8,5 | 8,5 | 11 | 8 | ||
| r, мм (не более) | 3,5 | 3,5 | 5 | 5 | 3,5 | - | ||
| Площадь поперечного сечения F (см²) | 18,1 | 19,5 | 18,1 | 19,5 | 17,85 | 9,04 | ||
| Масса 1 м (кг) | 14,2 | 15,3 | 14,2 | 15,3 | 14,01 | 7,1 | ||
| Справочные значения для осей | Х-Х | I_x, см⁴ | 747 | 823 | 750 | 827 | 755,5 | 331,96 |
| W_x, см³ | 93,4 | 103 | 93,8 | 103 | 94,43 | 4149 | ||
| I_x, см | 6,42 | 6,49 | 6,44 | 6,51 | 6,5 | 6,06 | ||
| S_x, см3 | 54,1 | 59,4 | 54,3 | 59,5 | 54,41 | 24,84 | ||
| Y-Y | I_y, см⁴ | 63,3 | 78,8 | 72,8 | 90,5 | 73,17 | 9,23 | |
| W_y, см³ | 13,8 | 16,4 | 16,4 | 19,6 | 16,7 | 3,46 | ||
| I_y, см | 1,87 | 2,01 | 2 | 2,15 | 2,024 | 1,01 | ||
| Х_0, см | 1,8 | 2 | 1,97 | 2,19 | 2,02 | 0,83 | ||
Швеллер 18: параметры и области использования
Швеллер 18 приобретают для конструкций из металла, подверженных воздействию высоких осевых нагрузок (устойчив к изгибающим нагрузкам). Используют его для строительства мостовых опор, высоких колонн, длинномерных стальных конструкций, для опор рекламных билбордов, для придания устойчивости сооружениям.
| Параметры | № и серия | |||||
| 18У | 18аУ | 18П | 18аП | |||
| h, мм | 180 | 180 | 180 | 180 | ||
| b, мм | 70 | 74 | 70 | 74 | ||
| s, мм | 5,1 | 5,1 | 5,1 | 5,1 | ||
| t, мм | 8,7 | 9,3 | 8,7 | 9,3 | ||
| R, мм (не более) | 9 | 9 | 9 | 9 | ||
| r, мм (не более) | 3,5 | 3,5 | 5 | 5 | ||
| Площадь поперечного сечения F (см²) | 20,7 | 22,2 | 20,7 | 22,2 | ||
| Масса 1 м (кг) | 16,3 | 17,4 | 16,3 | 17,4 | ||
| Справочные значения для осей | Х-Х | I_x, см⁴ | 1090 | 1190 | 1090 | 1200 |
| W_x, см³ | 121 | 1320 | 121 | 133 | ||
| I_x, см | 7,24 | 7,32 | 7,26 | 7,34 | ||
| S_x, см3 | 69,8 | 76,1 | 70 | 76,3 | ||
| Y-Y | I_y, см⁴ | 86 | 105 | 100 | 123 | |
| W_y, см³ | 17 | 20 | 20,6 | 24,3 | ||
| I_y, см | 2,04 | 2Ю18 | 2,2 | 2,35 | ||
| Х_0, см | 1,94 | 2,13 | 2,14 | 2,36 | ||
Швеллер 20: размеры, характеристики, применение
Универсальное изделие. Прочный, надежный и экономичный вид проката, который используется не только для возведения металлоконструкций промышленных и гражданских сооружений, свайно-ростверковых фундаментов, арочных перекрытий, но и в строительстве мостов, тоннелей, в производстве вагонов, тракторов, строительной тяжелой техники.
| Параметры | № и серия | |||||
| 20У | 20П | 20Э | 20Л | |||
| h, мм | 200 | 200 | 200 | 200 | ||
| b, мм | 76 | 76 | 76 | 45 | ||
| s, мм | 5,2 | 5,2 | 4,9 | 3,8 | ||
| t, мм | 9 | 9 | 9 | 6 | ||
| R, мм (не более) | 9,5 | 9,5 | 12 | 9 | ||
| r, мм (не более) | 4 | 5,5 | 4 | - | ||
| Площадь поперечного сечения F (см²) | 23,4 | 23,4 | 23,02 | 12,89 | ||
| Масса 1 м (кг) | 18,4 | 18,4 | 18,07 | 10,12 | ||
| Справочные значения для осей | Х-Х | I_x, см⁴ | 1520 | 1530 | 1537,1 | 748,17 |
| W_x, см³ | 152 | 153 | 153,71 | 74,82 | ||
| I_x, см | 8,07 | 8,08 | 8,17 | 7,62 | ||
| S_x, см3 | 87,8 | 88 | 88,03 | 44,59 | ||
| Y-Y | I_y, см⁴ | 113 | 134 | 134,07 | 22,37 | |
| W_y, см³ | 20,5 | 25,2 | 25,54 | 6,51 | ||
| I_y, см | 2,2 | 2,39 | 2,413 | 1,32 | ||
| Х_0, см | 2,07 | 2,3 | 2,35 | 1,06 | ||
Заключение
В настоящее время швеллеры – по-настоящему незаменимый материал. Широкий выбор типоразмеров и марок позволяет использовать их буквально во всех областях промышленности и строительства.
Анализируя параметры и характеристики самых популярных марок швеллеров, приведенных выше, можно сделать вывод: чем больше высота профиля и толщина его полок, тем выше его эксплуатационные свойства (прочность, устойчивость к сжатию, изгибу). Соответственно, тем сложнее возможные условия их применения (по характеру и динамике нагрузки, перепадам температур, агрессивности среды). Например, если швеллер 10 в строительстве применяется в качестве вспомогательного элемента конструкции, то швеллер 20 способен выполнять роль главного несущего элемента.
ООО «Метинвест-СМЦ» реализует горячекатаные и гнутые швеллеры всех типоразмеров. Обращайтесь по указанным на сайте телефонам или заполните форму обратной связи, и наши менеджеры вам перезвонят. Мы поможем правильно подобрать и купить металлопрокат наиболее подходящий для вас и минимизировать затраты.
