Як вибрати швелер? Популярні розміри та їх характеристики

• Підбір швелера
• Види швелерів за способом виготовлення
• Види швелерів по групах
• Популярні типорозміри, їх характеристики, сфери застосування

Швелер – довгомірний фасонний металопрокат з П-подібним перетином. Є одним з найактуальніших видів прокату в будівельній та промисловій сфері.

Чим хороші швелери:

• демонструють високі показники міцності;
• відрізняються високим опором до деформації;
• характеризуються ударостійкістю, стійкістю до зусиль на вигин, стиск і розрив;
• мають відмінну зносостійкість;
• мають порівняно невелику вагу;
• характеризуються точними розмірами;
• прості в монтажі;
• мають гарну зварюваність.

МЕТІНВЕСТ пропонує широкий сортамент швелерів з вуглецевих і низьколегованих сталей. Придбати оптові або роздрібні партії виробів можна в металоцентрах ТОВ «Метінвест-СМЦ», розташованих в 16 містах України або у офіційних дистриб'юторів https://metinvest-smc.com/ua/infrastructure/distributors/.

Підбір швелера

Найбільш активні покупці даного прокату – будівельні компанії. Без використання цих виробів є неможливим зведення багатоповерхових будинків й приватних котеджів, промислових будівель, ангарів, мостів. Також швелери використовуються в автомобілебудуванні, верстатобудуванні, вагонобудуванні. Очевидно, що для кожного завдання існують певні вимоги до профілів П-подібного прокату, як до елементів конструкцій. Будь то будівля або міст, вагон або великовантажний автомобіль – вони повинні успішно і надійно виконувати свої функції тривалий час. Тому дуже важливо правильно вибрати швелер.

При підборі швелера має значення з якої сталі він виготовлений і модуль пружності металу, а також враховуються:

• технологія виготовлення – гарячекатані або гнуті;
• основні геометричні характеристики – довжина, ширина, висота, товщина полиці;
• граничний вертикальний прогин;
• наявність ухилу полиць і внутрішній радіус закруглення;
• ступінь точності виготовлення.

Також дуже важливо знати скільки важить швелер та рівень його механічних властивостей.

З огляду на варіативність застосування та специфіку призначення гарячекатаних швелерів, відповідно до вимог стандартів України та СНД вони маркуються наступними літерами:

• П – ця буква прописується в маркуванні всіх швелерів, що мають паралельні грані полиць;
• У – маркують профіль з ухилом полиць;
• Е – вказує на приналежність виробів до економічної серії;
• С – цією буквою позиціонуються спеціальні швелери;
• Л – так позначаються вироби серії «легкий профіль».

І звичайно треба розуміти, як підібрати швелер за навантаженням, чого більшість людей робити не вміють. Для цього необхідно провести розрахунки геометричних параметрів балки та допустимого навантаження на її один погонний метр, розрахувати необхідний момент опору профілю, максимально допустимий прогин, зробити перевіркові розрахунки на міцність, жорсткість і вигин. Потім зіставити розрахунки й вимоги та вибрати швелер. Щоб підібрати та купити швелер потрібної марки, можна скористатися онлайн-калькуляторами, а можна звернутися до консультантів і менеджерів металоцентрів ТОВ «МЕТІНВЕСТ-СМЦ», які допоможуть розрахувати та підібрати правильний швелер.

Види швелерів за способом виготовлення

Весь сортамент швелерів, що випускаються металургійною промисловістю України, ділиться на дві великі групи: прокат гарячекатаний та вироби, отримані способом вигину.

Випуск цього металопрокату регламентується технічними нормативними документами: для гарячекатаного – ДСТУ 3436 і ГОСТ 8240 й для гнутого – ДСТУ 8806 і ГОСТ 8278.

Швелер сталевий гарячекатаний загального призначення

Процес, коли сталеві напівфабрикати, що нагріваються до температури вище фазових перетворень, проходять пластичну обробку на прокатному стані при русі між валками, називається гарячою прокаткою. З огляду на те, що операція формування профілю відбувається із застосуванням розпеченого металу, в кінцевому виробі не накопичуються внутрішні напруги.

Переваги профілю, отриманого гарячою прокаткою, полягають в підвищеній стійкості до вигину, стиску, ударних навантажень. І якщо треба вибрати швелер для будівельних робіт, для створення відповідальних ланок несучих конструкцій, то рекомендуємо саме цей вид продукції, незважаючи на те, що за вартістю це буде дорожче.

Всі дані про типорозміри та їх технічні характеристики наведені у відповідних таблицях державних і міжнародних стандартів.

Відповідно до вимог стандартів ГОСТ та ДСТУ гарячекатаний швелер випускається в широкому сортаменті:

• 18 типорозмірів серії «У»;
• 18 типорозмірів серії «П»;
• 15 типорозмірів серії «Е»;
• 9 типорозмірів серії «Л»;
• 17 типорозмірів серії «С».

Швелер гарячекатаний спеціальний

Нормативи для металопрокату з цієї групи розробляються під конкретні галузеві запити. Потреби тієї чи іншої галузі промисловості, яка масово використовує даний металопрокат, іноді вимагають зміни форми або розмірів стандартних виробів або особливий склад сталі. Наприклад, згідно:

• ДСТУ 7549/ГОСТ 21026 виробляють гарячекатані швелери з відігнутою полицею для вагонеток;
• ДСТУ 8807/ГОСТ 19425 випускається швелер для потреб автомобільної промисловості;
• ДСТУ 7551/ГОСТ 5267.1 виготовляються спеціальні швелери для вагонобудування.

Сталевий швелер гнутий

Технологічні нюанси виробництва гарячекатаного прокату не дозволяють отримати тонку стінку профілю без значних радіусів заокруглення, що іноді необхідно для зменшення маси несучої конструкції або конструктивного елемента промислового агрегату. Тому вдаються до технології холодного профілювання, при якій процес додання виробу кінцевої форми відбувається на профілезгинальних агрегатах або роликових листозгинальних машинах. Вихідний матеріал для отримання гнутих швелерів – довгі сталеві смуги, матеріал і розміри яких залежать від необхідної форми й властивостей кінцевого профілю. Поперечний переріз смуги перетворюється в необхідну конфігурацію під впливом профілювальних роликів певного типорозміру. Таким чином, отримання профілю відбувається без нагріву вихідного матеріалу, метал змінює форму тільки під силою тиску. Як наслідок, в гнутому швелері присутні залишкові внутрішні напруження, що накладає певні обмеження на їх використання. З цієї причини їх не рекомендують застосовувати як основні елементи конструкцій або в якості закладних деталей залізобетонних конструкцій.

Гнутий швелер сталевий на ринку металопрокату представлений дуже широко. Його сортамент може відрізнятися за шириною полиці, різнитися розмірами перетину і виготовлятися з різних марок сталі. Але для всіх виробів справедлива класифікація за точністю виготовлення, яка детально описана в ГОСТ 8278 і ДСТУ 8806. У маркуванні виробів точність позначається наступними літерами:

• А – висока;
• Б – підвищена;
• В – звичайна.

Переваги швелерів, отриманих холодним профілюванням:

• маса гнутих профілів менше ніж у гарячекатаних;
• демонструють вищі показники механічної жорсткості та міцності;
• складання конструкцій різного роду може проводитися без зварювання, за допомогою болтових кріплень;
• висока якість поверхні;
• різна ширина полиць дозволяє знизити металоємність конструкцій при забезпеченні необхідних фізико-механічних характеристик, що веде до скорочення витрат на створення об'єктів;
• бюджетна ціна;
• при виготовленні гнутих профілів переналагоджування устаткування відбувається відносно швидко. Цим пояснюється різноманіття сортаменту швелера гнутого.

Сталевий швелер гнутий рівнополичний та нерівнополичний

Шляхом холодної прокатки отримують два види виробів – рівнополичні (обидві полки однакові) і з різними полками (одна полиця ширша за іншу).

Розмірний ряд рівнополичних швелерів (ГОСТ 8278/ДСТУ 8806):

• висота «h» – від 25 до 410 мм;
• ширина полиць «b» – від 26 до 180 мм;
• товщина стінки «s» – від 2 до 8 мм.

ГОСТ 8281 регламентує сортамент сталевого швелера гнутого нерівнополичного. У цього прокату полки різної ширини. Такий конструктив дозволяє знизити масу і металоємність конструкцій, що часто буває зручно й затребувано при будівництві будівель та споруд з типовими й унікальними архітектурно-проектними особливостями.

Різнополичні швелери також масово використовуються. У будівництві їх застосовують для виготовлення перегородок, сходів, воріт, хвірток та ін. У вагонобудуванні з них виробляють рами для рухомого складу. Також вони затребувані в машино- і суднобудуванні, при виготовленні меблів, в ландшафтному дизайні та ін.

Параметри швелера вказуються в маркуванні – Гн [120 х 60 х 40 х 4], де відповідно: висота – 120 мм, ширина полиць – 60 мм і 40 мм, а товщина профілю – 4 мм.

Види швелерів по групах

За формою полиць швелери поділяються на дві великі групи – з ухилом внутрішніх граней і з паралельними полками. До першої групи входять тільки гарячекатані вироби, в другу – гарячекатані та гнуті.

Швелер з ухилом внутрішніх граней полиць

Технологія гарячої прокатки дозволяє виробляти П-подібний прокат з ухилом граней. Така геометрія передає прикладене навантаження на основне тіло профілю (за принципом косинки), надає йому більш високу стійкість до деформації. Такі вироби відповідно до стандартів України та СНД позначаються літерою «У» і відмінно виконують роль опорних елементів, вони демонструють кращі характеристики по стійкості, твердості, міцності.

Швелер з паралельними гранями полиць

Сортамент швелерів, у яких відсутній ухил внутрішніх площин полиць широко і різноманітно представлений гарячекатаними та гнутими виробами. Вони володіють всіма перевагами П-подібної балки та використовуються при зведенні житлових будинків, промислових будівель, мостів, при створенні тракторів, великовантажних автомобілів, вагонів, будівельної спецтехніки. Особливо добре вони себе зарекомендували у конструкціях, де елементи з'єднуються за допомогою болтів. Для позначення наявності паралельних полиць в маркуванні прокату за стандартами України та СНД використовують букву «П».

Популярні типорозміри, їх характеристики, сфери застосування

Розміри та характеристики найбільш популярних швелерів наведені в таблицях, де:

• I – момент інерції;
• W – момент опору;
• i – радіус інерції;
• Sx – статичний момент напівперетину.

Швелер 10: розміри та характеристики

Випускається в трьох модифікаціях – з похилими й паралельними полицями, а також в економічному варіанті. Маркується відповідно, як 10У, 10П, 10Е. Незважаючи на те, що розмір виробів однаковий, це металопрокат з різними характеристиками й різними сферами застосування. Найбільшим попитом користуються швелери 10П/10У. Основна область їх використання – будівництво, де прокат застосовується для створення другорядних елементів несучих конструкцій. Швелери 10Е, в більшості своїй, використовуються в машинобудуванні, верстатобудуванні. Випускаються дані вироби в діапазоні довжин від 4 до 14 м.

Параметри та характеристики швелера 12

Затребуваність цього прокату обумовлена ​​вигідним поєднанням трьох факторів – міцності, невеликої ваги та цінової доступності. Його сортамент забезпечує металокаркасу підвищену міцність, що дає можливість збільшити несуче навантаження без істотного збільшення загальної маси конструкції. Прокат використовують в якості несучих елементів конструкцій, таких як опори, балки, а також в якості допоміжних елементів при невеликому розрахунковому навантаженні.

Швелер 12П має низьку опірність на кручення, зате високий опір стискаючим та згинаючим деформаціям. Як правило, виготовляється зі сталі будівельної звичайної якості, але за погодженням із замовником для складних і особливих експлуатаційних умов може випускатися з низьколегованих марок сталі.

Швелер 12У – популярний конструктивний і будівельний матеріал. Конструкційні особливості профілю, який має полиці з ухилом, дозволяють йому витримувати посилені навантаження на вигин, тому його широко застосовують в будівельній сфері та машинобудуванні.

Особливості швелера 14

Один з найбільш затребуваних типорозмірів металопрокату з П-подібною формою поперечного перерізу. Представлений в сортаменті чотирма видами.

Тип швелера 14П характеризується підвищеними показниками жорсткості й пружності, що дозволяє використовувати його для надійних конструкцій без додаткових зміцнювальних елементів, в тому числі при будівництві багатоповерхових будівель, при спорудженні покрівлі, плоских і аркових перекриттів.

Серія 14У – швелери з ухилом полиць. Являють собою потужні сталеві профілі з великим запасом міцності, масово використовуються для капітального будівництва, в тому числі й в зонах зі складними кліматичними умовами.

Швелер 16: характеристики та сфери використання

Завдяки похилим полкам і геометричним розмірам швелер 16У характеризується витривалістю до вертикальних навантажень, що дозволяє використовувати його при будівництві об'єктів різного цивільного і промислового призначення, розташованих на територіях з підвищеною сейсмічною активністю та до яких висувають підвищені вимоги надійності та безпеки. Також застосовується для будівництва споруд з вібраційним навантаженням (мости, промислові приміщення, маршові та гвинтові сходи та ін.).

Гнутий швелер 16П не призначений для таких відповідальних конструкцій. Він застосовується для каркасів під облицювання, для внутрішніх простінків й для виробництва технічних засобів.

У суднобудуванні, машинобудуванні застосовується полегшений вигляд профілю – швелер 16Л.

Швелер 18: параметри та області використання

Швелер 18 купують для конструкцій з металу, схильних до впливу високих осьових навантажень (стійкий до згинаючих навантажень). Використовують його для будівництва мостових опор, високих колон, довгомірних сталевих конструкцій, для опор рекламних білбордів, для додання стійкості спорудам.

Швелер 20: розміри, характеристики, застосування

Універсальний виріб. Міцний, надійний й економічний вид прокату, який використовується не тільки для зведення металоконструкцій промислових та цивільних споруд, пально-ростверкових фундаментів, аркових перекриттів, але й в будівництві мостів, тунелів, у виробництві вагонів, тракторів, будівельної важкої техніки.

Висновок

В даний час швелери – по-справжньому незамінний матеріал. Широкий вибір типорозмірів і марок дозволяють використовувати їх буквально у всіх галузях промисловості та будівництва.

Аналізуючи параметри й характеристики найпопулярніших марок швелерів, наведених вище, можна зробити висновок: чим більше висота профілю й товщина його полиць, тим вище його експлуатаційні властивості (міцність, стійкість до стиску, вигину). Відповідно, тим складніше можливі умови їх застосування (за характером та динамікою навантаження, перепадами температур, агресивністю середовища). Наприклад, якщо швелер 10 в будівництві застосовується як допоміжний елемент конструкції, то швелер 20 здатний виконувати роль головного несучого елемента.

ТОВ «Метінвест-СМЦ» реалізує гарячекатані та гнуті швелери всіх типорозмірів. Звертайтеся за вказаними на сайті телефонами або заповніть форму зворотного зв'язку, й наші менеджери вам зателефонують. Ми допоможемо правильно підібрати та купити металопрокат найбільш пригідний для ваших потреб та мінімізувати витрати.