Металлический швеллер — это прокатный профиль с П-образным сечением, который широко применяется в строительстве и машиностроении благодаря высокой прочности при относительно малом весе. Изготовление швеллеров ведется по ГОСТ 8240 97 сортамент, где четко прописаны геометрические характеристики, размеры и допуски. Стандарт охватывает горячекатаный и облегченный прокат высотой от 50 до 400 мм.
Какие бывают швеллеры
Виды швеллеров различаются по способу изготовления и форме полок. Ознакомиться с сортаментом можно по ссылке на сайте металлургической компании Трубное Решение https://truboproduct.ru/catalog/stalnye_gorjachekatanye_shvellery/. Основные:
- Горячекатаный (прокатный) — самый распространенный, обладает высокой прочностью и ровной поверхностью.
- Холоднокатаный (гнутый) — тонкостенный, легкий, экономичный.
- Гнутый равнополочный и гнутый неравнополочный — из листа, используются там, где нужен малый вес.
- Перфорированный ШП — с отверстиями для быстрого монтажного крепления.
- Облегченный, тонкостенный, сварной — для ненагруженных конструкций.
- Сравнивают также с тавровый и двухтаворный профилями, но швеллер выигрывает при одностороннем креплении.
По форме полок выделяют серии с параллельный гранями (П) и с уклоном (У).
Швеллер П и У: в чем отличия
Главное отличие — в геометрии полок. У серии П грани параллельны, что упрощает монтажный крепеж болтами и сваркой, повышает жесткость на изгиб. У серии У внутренние грани полок имеют уклон 4–10 %, толщина полки меняется к основанию. Это делает У чуть проще в производстве, но ниже несущая способность при боковых нагрузках. Для большинства задач специалисты выбирают П — он удобнее и прочнее в конструкции.
Для чего нужен швеллер и где применяется в строительстве
Швеллер служит для усиление каркаса, создания жестких балок и опор. В строительстве его используют:
- как каркас перегородок и навесов;
- для сваи и фундамента;
- под фундамент откатных ворот;
- в колоннах, балках, лестницах.
Преимущества у швеллеров перед другими профилями (трубой, тавровым, двутавровым): одна сторона полок позволяет плотно прилегать к поверхности, упрощает сварной монтаж и болтовые соединения. Швеллер легче трубы при той же нагрузка выдерживаемая в одном направлении, дешевле двутавра и лучше распределяет нагрузку на прогиб. Поверхность горячекатаного профиля ровная, что снижает коррозию после обработки.
Что прочнее: труба или швеллер
Швеллер прочнее трубы при изгибе в плоскости полок благодаря большим моментам инерции. Труба выигрывает только на кручение и равномерную нагрузку со всех сторон. Для каркаса, ворот или балок швеллер почти всегда предпочтительнее.
Как выбрать подходящий вид швеллера для конкретной задачи
Выбор зависит от нагрузка на прогиб, пролета, марки стали и способа монтажа. Алгоритм простой:
- Определите расчетную нагрузку и пролет.
- Посмотрите геометрические характеристики по ГОСТ 8240 97 сортамент (момент сопротивления Wx, инерции Ix).
- Учитывайте толщина стенок и обозначение (П или У).
- Для легких задач — облегченный или тонкостенный гнутый.
- Для тяжелых — горячекатаный 12П–24П.
Какой швеллер нужен для откатных ворот Для для откатных ворот идеален горячекатаный швеллер 12П–20П шириной 120–200 мм. Он идет под фундамент (заливается в бетон как основа для роликов). 14П или 16П выдерживают ворота до 400–600 кг без заметного прогиба. 8П подойдет только для легких калиток.
Сколько весит метр швеллера и какую нагрузку держит
Вес погонный метр одинаков для П и У серий. Ниже таблица стандартных швеллеров (выдержка из ГОСТ 8240 97):
Таблица 2. Стандартных швеллеров (геометрические характеристики и примерная нагрузка)
Нагрузка выдерживаемая и нагрузка на прогиб рассчитываются по формулам: M = qL²/8, σ = M/Wx ≤ Ry (Ry — предел текучести марки). Точные значения зависят от марки стали (Ст3, 09Г2С, 345) и схемы опирания. Для предварительного выбора достаточно таблицы выше.
Итог
Стальной швеллер — универсальный, надежный и экономичный элемент любой конструкции. Зная гост 8240 97, обозначение, вес и несущая способность, даже новичок подберет нужный размер, а специалист оптимизирует каркас или усиление под реальные нагрузки. Правильный выбор экономит металл и гарантирует безопасность на годы.