Что такое металлический швеллер
Швеллер: применение, преимущества, производство, материал, маркировка и виды
Автор: Константин Вавилов · Опубликовано 21.10.2017 · Обновлено 28.04.2018
Швеллер – это изделие из металла, имеющее П-образную форму. Название его переводится с немецкого как «юбка». Швеллер имеет широкое распространение. Его применяют там, где нужно придать конструкции дополнительную устойчивость и сопротивления высоким нагрузкам. Швеллер используется как арматура для стен или кровли, и в качестве усиления бетона. Без него невозможно возвести ни одно промышленное сооружение или жилой дом.
Область применения швеллера
Это металлическое изделие имеет широкую область применения. Главным образом швеллер используется в строительстве. Его применяют при сооружении каркасов производственных и жилых зданий, прокладке коммуникаций и для усиления несущих конструкций. Профиль как самостоятельная деталь встречается в перекрытиях, каркасах зданий и пандусов. При возведении мостов, отделочных работах и при реконструкции зданий жилого промышленного назначения также его используют. Без швеллера нельзя представить строительство опорных колон и кровельных прогонов.
Этот металлический элемент, благодаря своей форме, способен придать конструкции дополнительную жесткость и устойчивость. Швеллер способен выдерживать большие осевые нагрузки и противостоять нагрузкам на изгиб. Сегодня выпускаются различные виды швеллеров, которые применяются в различных конструкциях. Сфера применения этого изделия зависит от его типоразмера и марки стали. Благодаря высоким несущим способностям швеллера он используется практически во всех отраслях промышленности.
Важно: по противодействию направленным вниз вертикальным нагрузкам П-образный профиль уступает только балке двутаврового сечения.
Из-за высоких технических характеристик горячекатаный профиль нашел применение в станкостроительной отрасли. Имея хорошую прочность, швеллер выдерживает вибрацию и большие нагрузки. Он используется как элемент рамы и креплений для двигателя.
Преимущества
Экономическая выгода эксплуатации в том, что швеллер вес которого небольшой имеет высокую прочность осевого давления и на изгиб. Это позволяет изготавливать облегченные металлоконструкции. Материал хорошо поддается механической обработке и легко сваривается при монтаже. Изделие отличается простотой в монтаже и при транспортировке.
Применение профиля увеличивает срок службы конструкции из-за износостойкости материала. Удобен при проведении монтажных работ на высоте, так как из-за небольшой массы можно подавать наверх большие партии изделия. Благодаря точности размеров швеллер применять сразу без рихтовки и предварительной подгонки.
Во время производства швеллер подвергается термическому воздействию. Во время этого в кристаллической решетке металла происходит рекристаллизация, затем отжиг, который снижает внутреннее напряжение, нормализация и др. Отжиг увеличивает пластичность и вязкость и снижает твердость и прочность, а это улучшает податливость изделия механической обработке.
Профиль благодаря форме сечения имеет хорошую прочность и жесткость поэтому выдерживает большие нагрузки в течение длительного времени сохраняя свои свойства. Он противостоит воздействию влаги, устойчив к механическим повреждениям и не подвержен деформации так как в материале нет слабых мест подверженных разрушению.
Способ и материал для производства
Изготавливают профиль согласно требованиям, ГОСТ 8240-97. В качестве исходного материала для производства используют конструкционную, высокоуглеродистую и низкоуглеродистую сталь. А также применяются стали с легирующими элементами. Выбор зависит от требования к техническим характеристикам швеллера.
Во время производства профиля заготовка прямоугольной формы разогревается до необходимой температуры и подается на специальный прокатный стан. На этом агрегате происходит процесс последовательного обжатия материала вращающимися валками. Так как при изготовлении швеллера размеры становиться меньше то заготовка берется с запасом для производства.
Вначале обработке подвергается центральная часть изделия и делают ее в виде Буквы М. Затем выравнивают и полученный горячекатаный швеллер отправляют на машину для калибровки. На ней профиль доводится до точных размеров. Несмотря на трудоемкость горячий прокат имеет высокую производительность и хорошее качество.
Маркировка и виды
По способу производства швеллеры можно разделить на две большие группы:
Эти два вида швеллеров имеют различные эксплуатационные характеристики и сферу использования. Визуально отличить один вид от другого можно с помощью различий их углов. У гнутого швеллера они закруглены.
Кроме такого, все швеллеры делятся по размерам, регламентируемых нормативными документами. При этом существует три категории точности их изготовления:
Швеллеры могут иметь различный размер. Выбор этого изделия для той или иной конструкции определяется его расстоянием от одной полки до другой. По ГОСТу оно может быть 32–115 мм. Это расстояние обозначается в номенклатурных документах цифрой. Которая стоит сразу после обозначения элемента. И также разделяются эти изделия по длине. Она обычно варьируется в диапазон 4–12 метров. Высота полок швеллера может быть от 5 до 40 см.
В зависимости от прокатки горячекатаные швеллеры делятся на серии:
Самыми популярными видами изделий такого типа являются:
Преимущества горячекатаного швеллера
Главным преимуществом этого изделия является его форма. Благодаря ей он и используется там, где нужны высокие показатели жесткости. Преимущества этого вида металлопроката:
Но это металлическое изделие имеет еще одно преимущество – швеллер устойчив к коррозии.
Но есть и недостатки. Горячекатаный швеллер плохо подвергается сварке. Поэтому в сборных конструкциях, где соединение элементов происходит на сварку, используется изделие, произведенное с помощью холодного проката.
Преимущества гнутого швеллера
Производства этого вида металлопроката происходит на специальном профилегибочном станке. Парные прессующие валы с двух сторон действуют на заготовку из листового металла, придавая ей П-образную форму. С помощью современного оборудования этот процесс происходит в автоматическом режиме и имеет целый ряд преимуществ: скорость, возможность создания профиля любой формы и т. п.
В отличие от горячекатаного швеллера его гнутая разновидность обладает низким весом. Что позволяет использовать такой вид швеллера в облегченных металлоконструкциях. Низкая масса этого изделия сокращает время на его монтаж и уменьшает трудоемкость этого процесса.
Гнутый профиль используется:
Облегченные версии гнутого профиля можно использовать для сборки каркаса теплиц и возведения временных сооружений. Сферой использования этого изделия является не только строительство, но и вагоностроение, станкостроение, судостроение, автомобилестроение и т. п. С его помощью можно изготовить изделия, обладающие высоким сопротивлением нагрузкам, но обладающих небольшим весом.
Хранение и транспортировка
Хранится металлическая продукция швеллерного сечения на специальных площадках, увязанная с помощью стальной ленты или проволоки. Ее отгружают по весу или погонным метрам. Готовая к отгрузке продукция может иметь ржавчину согласно указанным в ГОСТе нормам. Перевозка швеллеров производится в кузове открытого типа, фургоне или полувагоне.
Двутавр или швеллер?
Выбор в пользу того или иного металлопроката основывается на сфере его применения. По прочности двутавр существенно обходит швеллер. Выступающие с двух сторон полки лучше распределяют вес и способны выдержать значительные нагрузки. При сильных нагрузках на швеллер возникают силы, которые его стремятся скрутить. Чего при использовании двутавра быть не может.
При сравнении этих видов металлопроката одного типоразмера, толщины стенок и размеров полок, с нагрузкой, действующей перпендикулярно их оси, то П-образный профиль окажется прочнее. Это обусловлено его формой. Расположенные в одну сторону полки делают так, что центр тяжести выходит за его поперечное сечение и смещен в сторону торцов. В то время как у двутавра он находится ровно посередине.
Отсюда следует, швеллер обладает лучшим сопротивлением на боковые нагрузки, а двутавр — осевым сопротивлением.
Какой профиль выбрать?
Все зависит от конструкции, в которой будет использоваться изделие. Двутавры часто используются в качестве несущих конструкций. В то время как швеллеры более универсальны. Что делает их сферу использования более широкой. Их, в отличие от двутавров можно использовать в качестве элементов автомобилей или морских судов.
Швеллеры, благодаря выступающим только с одной стороны полкам, можно использовать в различных строительных конструкциях. По сути, в некоторых конструкциях они могут даже использоваться как альтернатива двутаврам. Тогда как обратная замена не всегда целесообразна. Особенно, в легких конструкциях.
Алюминиевый швеллер
Отдельно нужно сказать про алюминиевый швеллер. Это изделие, имеющее «традиционный» профиль, но изготовленное из алюминия. Этот металл позволяет еще больше снизить вес швеллера и дает этому изделию такую сферу применения, где конструкции должны иметь малый вес.
П-образный алюминиевый профиль может быть:
Алюминиевый швеллер неплохо справляется с нагрузками, устойчив к изгибам и противостоит деформации на кручение. Он может использоваться там, где нет высоких нагрузок. В отличие от стали, алюминий никак не контактирует с воздухом и водой. А значит ему не страшна коррозия. В отличие от алюминиевой трубы, швеллер из этого материала способен выдерживать те же нагрузки, но существенно снижает вес конструкции.
Алюминиевый аналог стального швеллера используется не только в строительстве, но и в отделке фасада зданий. Поэтому, кроме своих высоких характеристик, он должен обладать привлекательным внешним видом. А для того чтобы алюминиевый сплав не потерял своих эстетических качеств, его покрывают анодно-оксидной пленкой.
Заключение
Швеллер – это такое изделие из металла, которое имеет огромную сферу использования. Для выбора необходимого типа этого изделия для своих нужд необходимо рассчитать возможные нагрузки, под которыми будет находиться этот конструктивный элемент. Расчет сложных конструкций должен выполняться только профессионалами. Даже одна ошибка может привести к серьезным последствиям.
Фасонный металлопрокат: швеллер
Швеллер — один из весьма распространенных и узнаваемых вариантов профиля металлопроката. Почему он так называется? Название его происходит от фамилии немецкого инженера, который впервые использовал его в строительстве.
Сечение швеллера — широкая буква “П”: состоит из двух “полок” и одной стенки. Швеллер, как и многие другие виды металлопроката специализирован в своем направлении: используется в основном в строительстве и машиностроении. Он востребован из-за сечения, которое позволяет нести высокие нагрузки, и с которым можно добиться плотного прилегания.
Какой бывает швеллер?
Швеллер классифицируют согласно следующим критериям:
Способ изготовления
Этот вариант производится при помощи прокатки заготовки при температуре
1200 градусов по Цельсию.
Производится на трубных станах из рулонной стали различного качества и свойств.
Швеллер горячекатаный превосходит гнутый по прочностным характеристикам (при равной толщине стенки), поэтому чаще применяется именно он.
Форма
Швеллер горячекатаный (по ГОСТ 8240-97) подразделяется следующим образом:
Полки этого варианта имеют уклон с внутренней стороны, что позволяет лучше сопротивляться изгибающим деформациям. Такой швеллер на изгиб более жёсткий.
Как можно понять из названия, полки этого проката параллельны друг другу.
Последние два варианта применяются довольно редко.
Материал
Основной объем швеллера изготавливается из углеродистой стали. Швеллер из низколегированной стали встречается гораздо реже.
Марка швеллера
Начнем с разбора маркировки горячекатаного швеллера №20У. Маркировка проста: “20” в данном случае обозначает наружный габарит, то есть размер от одной полки до другой (размер измеряется по наружным граням полок) в сантиметрах. То есть, это 20 сантиметров. “У” — это швеллер с уклоном внутренних граней полок. Также на этом месте может быть литера “П” — с параллельными гранями полок; “Э” — экономичные; и “Л” — легкой серии.
Маркировку швеллера гнутого также несложно прочитать. Например: швеллер гнутый 100х50х4. Так, как этот вариант производится из рулонной стали, то конечный продукт, как и заготовка для него, имеет одну и ту же толщину металла на всем протяжении сечения профиля. В данном случае это будет “4”. Величина указывается в миллиметрах. 100 в данном случае — размер “стенки”, а 50 — размер “полок”.
Для чего нужен швеллер?
Швеллер — весьма распространенный и востребованный вид металлопроката, и применяется часто и много. Поэтому, сферы его использования весьма обширны. Перечислим основные из них:
Строительство. Можно перечислить следующие примеры: армировка элементов конструкций, опорная функция в конструкциях, ниши для различных коммуникаций (получается полноценный канал, так как швеллер полый внутри).
Машиностроение. Опорные и фиксирующие детали (помним о плоской удобной “стенке”), крепежные детали, каркасы, оснастка для сборки-сварки изделий, и т. д.
Автомобилестроение. По аналогии с машиностроением.
Какой выбрать швеллер?
К этому вопросу стоит подойти комплексно — в зависимости от ваших задач. Если конструкция из швеллера будет нести ответственные нагрузки, стоит привлечь специалистов, произвести необходимые расчеты.
Если швеллер будет компонентом не ответственных конструкций, можно воспользоваться интернетом — поискать статьи на профильных форумах, реализованные проекты, похожие на ваш. Изучить отзывы тех, кто уже построил похожий проект, и повторить этот опыт, принимая всю полноту ответственности за самостоятельный выбор. Детали для проектов, и, соответственно, размер и сечение швеллера, будут уже рекомендованы.
Металлопрокат выпускается разнообразных конфигураций, и в каждой конкретной ситуации оптимально подойдет свой профиль, будь то швеллер, профильная труба, или любой другой профиль. В компании “Первая Металлобаза” в Санкт-Петербурге вы найдете большое разнообразие черного металла. Если в наличии нет того изделия, которое вам необходимо, мы сможем привезти его под заказ.
Швеллер: описание,виды,обзор,фото,видео,обозначение,применение
Это разновидность металлопроката, который имеет П-образное поперечное сечение. Образуется такая конструкция из стенки и двух полок. Современное строительство немыслимо без подобных элементов, которые при относительно небольшом весе легко выдерживают существенные нагрузки. Если вам требуется швеллер, размеры которого должны быть строго определенными, то нужно помнить, что существуют равнополочные и неравнополочные изделия. Во втором случае размеры полок, образующих П-образное сечение будут различны.
В строительстве используются швеллеры следующих типов:
ЧТО ТАКОЕ ШВЕЛЛЕР?
Само слово «швеллер» немецкого переводится как «юбка», некоторое отдаленное сходство у этих двух предметов имеется. Швеллер представляет собой конструкцию из цветного или черного металла, в поперечном разрезе напоминающую букву П в различных вариациях, так как грани могут быть как параллельны друг другу, так и располагаться под углом. Отличительной чертой данного изделия является прочность, поэтому чаще всего швеллеры изготавливают из стали и ее сплавов, а используют для укрепления каких-либо опор, составных частей, поверхностей из хрупких материалов, каркасов.
Производство швеллеров строго гостируется, а это значит, что производимая металлообрабатывающим предприятием продукция должна соответствовать государственным стандартам, то есть быть универсальной в применении. Каждому виду швеллеров соответствует свой ГОСТ.
Обозначение изделий
Чтобы упростить выбор правильного изделия используется расстояние между полками. Это цифра, стоящая после обозначения элемента, однако встречаются еще и различия в длине: она изменяется от 4 до 12 метров.
С точки зрения противодействия большим нагрузкам, направленным вертикально вниз, швеллер уступает лишь балке двутаврового сечения. Ширина полок варьируется и стартует с 32 мм, а достигать может 115 мм, поэтому и нагрузочная способность изменяется в широких пределах. Аналогичная ситуация и с высотой, которая бывает от 5 до 40 см.
Нужно помнить, что стандартный швеллер 10, размеры которого могут быть различными, будет то сечение, которое требуется в определенном случае и зависит от места применения. Буква, находящая после цифры, показывающей расстояние между полками, скажет специалисту о типе изделия. Если используется изделие с индексом «У», то речь идет о наклонных внутренних гранях. Когда полки расположены параллельно, то это швеллер серии «П». Существуют еще «Л» — легкая, «С» — легкая разновидности.
Применение швеллеров
Сегодня спрос на подобные изделия достаточно высок, что обусловлено широким использованием бетонных и металлических конструкций. Привлекательность швеллера заключается в том, что он имеет малый вес, а выдержать может достаточно существенную нагрузку. Этой особенностью швеллер обязан своему П-образному профилю, который обеспечивает необходимое сочетание конструкционных свойств и надежности. Металлические конструкции этого типа могут использоваться и для строительства, и для выполнения ремонтных работ. Их применяют в самых различных областях, начиная от машиностроения, заканчивая созданием различных стеллажей.
Различные металлические конструкции, которые возводятся в рекламных целях или для прокладки коммуникаций тоже являются тем местом, где востребованы такие элементы. Швеллер 20, размеры которого изменяются в широких пределах, отлично подходит для этой цели.
От того где будет использоваться металлическая конструкция зависит её тип. Например, для работы под большой нагрузкой лучше использовать конструкцию, имеющую наклонные полки. На самом деле внешний контур изделия все также остается П-образным, однако внутренний уже имеет некоторые отклонения от этой формы, ведь наклон внутренних стенок может быть большим. За счет этого достигается повышенная толщина стенок и более высокая надежность.
Тип швеллера и его параметры выбираются только после проведения расчетов, причем выполнять их должен специалист. В противном случае могут возникнуть проблемы из-за неправильного выбора толщины или других характеристик изделия, а значит, надежность сооружения снизится.
ЗАЧЕМ НУЖЕН ШВЕЛЛЕР
Как уже было сказано ранее, данный продукт металлопроката встречается повсеместно.
Стальные швеллеры, особо прочные и надежные, благодаря этим качествам, они применяются для укрепления стен, армирования конструкций из бетона, строительства линий электропередач, изготовления перекрытий. Так обеспечивается долговечность этих сооружений. Если швеллер перфорирован, то есть имеет отверстия для крепления, он может быть использован в монтажных работах без сварки. Также внутри швеллера могут быть проложены трубы из менее прочных материалов, это придает трубопроводу высокую износоустойчивость.
Алюминиевые швеллеры используют в более легких конструкциях, при изготовлении офисных перегородок, витрин, стеллажей, в быту, ремонтных, отделочных и строительных работах, машиностроении.
Виды швеллера
Швеллер специальный предназначен для применения в автомобильной промышленности (ГОСТ 19425-74) и в вагоностроении (ГОСТ 5267.1-90).
Изготавливаются они длиной от 4 до 13 м, но по специальному заказу могут быть длиной более 13 м. Разновидностями длины специального швеллера являются
В зависимости от точности прокатки, специальный швеллер подразделяется: высокой прочности — А, обычной прочности — В.
Стальные гнутые равнополочные швеллеры согласно ГОСТу 8278-93 изготавливаются на трубных станах из рулонной стали обыкновенного качества и углеродистой качественной конструкционной стали. Высота равнополочного швеллера составляет от 50 до 400 мм, ширина от 32 до 115 мм.
Разновидностями длины гнутого равнополочного швеллера являются:
Стальные гнутые неравнополочные швеллеры изготавливаются на профилегибочных станах из рулонной холоднокатаной и горячекатаной стали обыкновенного качества, углеродистой качественной конструкционной и низколегированной стали по ГОСТу 8281-80. Они также подразделяются по номерам, которые обозначают расстояние между полками (в мм). Разновидности длины такие же, как и у равнополочных швеллеров.
В зависимости от точности прокатки гнутые швеллеры подразделяются: высокой точности — А, повышенной точности — Б, обычной точности — В.
Высшей категории качества гнутого неравнополочного и равнополочного швеллера соответствуют швеллеры с категорией А и Б.
Формы гнутого швеллера: У — с уклоном внутренних граней полок, П — с параллельными гранями полок, Л — легкой серии с параллельными гранями полок, С — специальные.
Некоторые особенности выбора
Сортамент швеллеров, конечно, значительно уступает в разнообразии сортаменту уголков, но это не мешает подбору изделия необходимых размеров и характеристик для решения конкретной конструкторской задачи. При выборе определенной марки из сортамента следует руководствоваться следующим правилом, которое актуально для изделий любого профиля: определившись с типом швеллера, соответствующего вашим требованиям, следует включить в спецификацию к чертежу ту марку, которая находится ближе к началу таблицы.
Сортамент, в котором различные типы швеллеров представлены в виде таблицы, позволяет определить не только их размеры, но и ряд других важных параметров:
Три последние параметра рассчитываются относительно центральной оси сечения швеллера.
Очень важно выбирать те марки швеллеров, механические характеристики которых не ниже расчетных более, чем на 5%. Если такое условие для выбранной марки изделия не выполняется, то лучше взять швеллер на один номер выше.
Маркировка
Если посмотреть на сортамент швеллеров, то можно увидеть, что он включает в себя металлопрофили с широким диапазоном размеров. В таком разнообразии предлагаемых вариантов очень сложно сделать выбор именно той марки швеллера, которая будет оптимально подходить для решения определенной задачи. Естественно, производители учли этот момент. Для обозначения своей продукции они используют маркировку, по которой можно составить достаточно полное представление о характеристиках и размерах П-образного профиля.
Маркировка, соответствующая ГОСТ 8240-97, включает в себя как цифровые, так и буквенные обозначения. Цифра, стоящая первой в обозначении, является основной характеристикой, она соответствует размеру швеллера, то есть расстоянию между его полками. По букве в маркировке можно определить, к какому типу относится швеллер. Это могут быть изделия, у которых внутренние грани полок выполнены с уклоном или параллельны между собой («У» и «П» соответственно), металлопрофили экономичного («Э») или легкого («Л») типа, специального назначения («С»).
Если необходимо знать все остальные размеры швеллера определенной марки из сортамента, то для этого есть специальная таблица, в которой они и указаны. Выбор изделия определенной марки делают в зависимости от того, каким именно нагрузкам будет подвергаться конструкция, для изготовления которой его планируется использовать.
Алюминиевый швеллер
Классическая П-образная конструкция, изготовленная из стали имеет не только большую устойчивость к изгибам, но и неплохо противостоит деформации кручения, поэтому область применения подобных изделий очень широка. Использование алюминия еще больше увеличило ту сферу, где сегодня применяют эти металлоконструкции.
Швеллер 16, размеры которого идеально подходят для тех сооружений, которые испытывают небольшие нагрузки, применяют не реже, чем его стальную разновидность. Алюминиевые конструкции хорошо подходят для случаев, когда требуется удерживать элементы, контактирующие с окружающей средой. Сам алюминий выгодно отличается от стали тем, что он не взаимодействует с воздухом или водой, поэтому и надежность будущего сооружения не оказывается в зависимости от таких случайных факторов, как непогода или неправильный уход за окрашенными элементами.
В заключение отметим, что одним из главных преимуществ большинства типов швеллеров является возможность сооружать металлоконструкции без использования сварки. Это позволяет создавать разборные сооружения, которые могут быть перенесены на другое место полностью или частично. Например, данная технология применяется при создании разнообразных сезонных сооружений, временных построек или складов. Швеллер, размеры которого пропорциональны его весу, — это современный стройматериал, который не спешит сдавать свои позиции пластику или бетону. В общем случае алюминиевый швеллер намного выгоднее, чем профильная труба того же размера, поскольку он позволяет еще больше снизить вес будущей конструкции.
Таблица с размерами швеллеров с уклоном внутренних граней полок.
Номер швеллера серии У | h | b | s | t | R | r | Площадь поперечного сечения F см 2 | Масса 1м / кг | Справочные значения для осей | X0 см | ||||||
не более | X-X | Y-Y | ||||||||||||||
мм | Ix см 4 | Wx см 3 | Ix см | Sx см 3 | Iy см 4 | Wy см 3 | i0 см | |||||||||
5У | 50 | 32 | 4.4 | 7.0 | 6.0 | 2.5 | 6.16 | 4.84 | 22.8 | 9.1 | 1.92 | 5.59 | 5.61 | 2.75 | 0.95 | 1.16 |
6.5У | 65 | 36 | 4.4 | 7.2 | 6.0 | 2.5 | 7.51 | 5.90 | 48.6 | 15.0 | 2.54 | 9.00 | 8.70 | 3.68 | 1.08 | 1.24 |
8У | 80 | 40 | 4.5 | 7.4 | 6.5 | 2.5 | 8.98 | 7.05 | 89.4 | 22.4 | 3.16 | 23.30 | 12.80 | 4.75 | 1.19 | 1.31 |
10У | 100 | 46 | 4.5 | 7.6 | 7.0 | 3.0 | 10.90 | 8.59 | 174.0 | 34.8 | 3.99 | 20.40 | 20.40 | 6.46 | 1.37 | 1.44 |
12У | 120 | 52 | 4.8 | 7.8 | 7.5 | 3.0 | 13.30 | 10.40 | 304.0 | 50.6 | 4.78 | 29.60 | 31.20 | 8.52 | 1.53 | 1.54 |
14У | 140 | 58 | 4.9 | 8.1 | 8.0 | 3.0 | 15.60 | 12.30 | 491.0 | 70.2 | 5.60 | 40.80 | 45.40 | 11.00 | 1.70 | 1.67 |
16У | 160 | 64 | 5.0 | 8.4 | 8.5 | 3.5 | 18.10 | 14.20 | 747.0 | 93.4 | 6.42 | 54.10 | 63.30 | 13.80 | 1.87 | 1.80 |
16аУ | 160 | 68 | 5.0 | 9.0 | 8.5 | 3.5 | 19.50 | 15.30 | 823.0 | 103.0 | 6.49 | 59.40 | 78.80 | 16.40 | 2.01 | 2.00 |
18У | 180 | 70 | 5.1 | 8.7 | 9.0 | 3.5 | 20.70 | 16.30 | 1090.0 | 121.0 | 7.24 | 69.80 | 86.00 | 17.00 | 2.04 | 1.94 |
18аУ | 180 | 74 | 5.1 | 9.3 | 9.0 | 3.5 | 22.20 | 17.40 | 1190.0 | 132.0 | 7.32 | 76.10 | 105.00 | 20.00 | 2.18 | 2.13 |
20У | 200 | 76 | 5.2 | 9.0 | 9.5 | 4.0 | 23.40 | 18.40 | 1520.0 | 152.0 | 8.07 | 87.80 | 113.00 | 20.50 | 2.20 | 2.07 |
22У | 220 | 82 | 5.4 | 9.5 | 10.0 | 4.0 | 26.70 | 21.00 | 2110.0 | 192.0 | 8.89 | 110.00 | 151.00 | 25.10 | 2.37 | 2.21 |
24У | 240 | 90 | 5.6 | 10.0 | 10.5 | 4.0 | 30.60 | 24.00 | 2900.0 | 242.0 | 9.73 | 139.00 | 208.00 | 31.60 | 2.60 | 2.42 |
27У | 270 | 95 | 6.0 | 10.5 | 11.0 | 4.5 | 35.20 | 27.70 | 4160.0 | 308.0 | 10.90 | 178.00 | 262.00 | 37.30 | 2.73 | 2.47 |
30У | 300 | 100 | 6.5 | 11.0 | 12.0 | 5.0 | 40.50 | 31.80 | 5810.0 | 387.0 | 12.00 | 224.00 | 327.00 | 43.60 | 2.84 | 2.52 |
33У | 330 | 105 | 7.0 | 11.7 | 13.0 | 5.0 | 46.50 | 36.50 | 7980.0 | 484.0 | 13.10 | 281.00 | 410.00 | 51.80 | 2.97 | 2.59 |
36У | 360 | 110 | 7.5 | 12.6 | 14.0 | 6.0 | 53.40 | 41.90 | 10820.0 | 601.0 | 14.20 | 350.00 | 513.00 | 61.70 | 3.10 | 2.68 |
40У | 400 | 115 | 8.0 | 13.5 | 15.0 | 6.0 | 61.50 | 48.30 | 15220.0 | 761.0 | 15.70 | 444.00 | 642.00 | 73.40 | 3.23 | 2.75 |
Внутренние грани полок швеллеров У серии должны иметь уклон 4-10%, не больше и не меньше. Однако изготовитель может сделать по заказу уклон внутренних граней полок немного иным, но при этом он не должен быть больше 8% при размере h 300 мм и 5% при h > 300 мм.
Таблица с размерами швеллеров с параллельными гранями полок.
Номер швеллера серии П | h | b | s | t | R | r | Площадь поперечного сечения F см 2 | Масса 1м / кг | Справочные значения для осей | X0 см | ||||||
не б олее | X-X | Y-Y | ||||||||||||||
мм | Ix см 4 | Wx см 3 | Ix см | Sx см 3 | Iy см 4 | Wy см 3 | Iy см | |||||||||
5П | 50 | 32 | 4.4 | 7.0 | 6.0 | 3.5 | 6.16 | 4.84 | 22.8 | 9.1 | 1.92 | 5.61 | 5.95 | 2.99 | 0.98 | 1.21 |
6.5П | 65 | 36 | 4.4 | 7.2 | 6.0 | 3.5 | 7.51 | 5.90 | 48.8 | 15.0 | 2.55 | 9.02 | 9.35 | 4.06 | 1.12 | 1.29 |
8П | 80 | 40 | 4.5 | 7.4 | 6.5 | 3.5 | 8.98 | 7.05 | 89.8 | 22.5 | 3.16 | 13.30 | 13.90 | 5.31 | 1.24 | 1.38 |
10П | 100 | 46 | 4.5 | 7.6 | 7.0 | 4.0 | 10.90 | 8.59 | 175.0 | 34.9 | 3.99 | 20.50 | 22.60 | 7.37 | 1.44 | 1.53 |
12П | 120 | 52 | 4.8 | 7.8 | 7.5 | 4.5 | 13.30 | 10.40 | 305.0 | 50.8 | 4.79 | 29.70 | 34.90 | 9.84 | 1.62 | 1.66 |
14П | 140 | 58 | 4.9 | 8.1 | 8.0 | 4.5 | 15.60 | 12.30 | 493.0 | 70.4 | 5.61 | 40.90 | 51.50 | 12.90 | 1.81 | 1.82 |
16П | 160 | 64 | 5.0 | 8.4 | 8.5 | 5.0 | 18.10 | 14.20 | 750.0 | 93.8 | 6.44 | 54.30 | 72.80 | 16.40 | 2.00 | 1.97 |
16аП | 160 | 68 | 5.0 | 9.0 | 8.5 | 5.0 | 19.50 | 15.30 | 827.0 | 103.0 | 6.51 | 59.50 | 90.50 | 19.60 | 2.15 | 2.19 |
18П | 180 | 70 | 5.1 | 8.7 | 9.0 | 5.0 | 20.70 | 16.30 | 1090.0 | 121.0 | 7.26 | 70.00 | 100.00 | 20.60 | 2.20 | 2.14 |
18аП | 180 | 74 | 5.1 | 9.3 | 9.0 | 5.0 | 22.20 | 17.40 | 1200.0 | 133.0 | 7.34 | 76.30 | 123.00 | 24.30 | 2.35 | 2.36 |
20П | 200 | 76 | 5.2 | 9.0 | 9.5 | 5.5 | 23.40 | 18.40 | 1530.0 | 153.0 | 8.08 | 88.00 | 134.00 | 25.20 | 2.39 | 2.30 |
22П | 220 | 82 | 5.4 | 9.5 | 10.0 | 6.0 | 26.70 | 21.00 | 2120.0 | 193.0 | 8.90 | 111.00 | 178.00 | 31.00 | 2.58 | 2.47 |
24П | 240 | 90 | 5.6 | 10.0 | 10.5 | 6.0 | 30.60 | 24.00 | 2910.0 | 243.0 | 9.75 | 139.00 | 248.00 | 39.50 | 2.85 | 2.72 |
27П | 270 | 95 | 6.0 | 10.5 | 11.0 | 6.5 | 35.20 | 27.70 | 4180.0 | 310.0 | 10.90 | 178.00 | 314.00 | 46.70 | 2.99 | 2.78 |
30П | 300 | 100 | 6.5 | 11.0 | 12.0 | 7.0 | 40.50 | 31.80 | 5830.0 | 389.0 | 12.00 | 224.00 | 393.00 | 54.80 | 3.12 | 2.83 |
33П | 330 | 105 | 7.0 | 11.7 | 13.0 | 7.5 | 46.50 | 36.50 | 8010.0 | 486.0 | 13.10 | 281.00 | 491.00 | 64.60 | 3.25 | 2.90 |
36П | 360 | 110 | 7.5 | 12.6 | 14.0 | 8.5 | 53.40 | 41.90 | 10850.0 | 603.0 | 14.30 | 350.00 | 611.00 | 76.30 | 3.38 | 2.99 |
40П | 400 | 115 | 8.0 | 13.5 | 15.0 | 9.0 | 61.50 | 48.30 | 15260.0 | 763.0 | 15.80 | 445.00 | 760.00 | 89.90 | 3.51 | 3.05 |
Для швеллеров серий У и П есть размер, который не подвергается контролю — это предельное отклонение по толщине стенки.
Таблица с размерами швеллеров экономичных с параллельными гранями полок.
Номер швеллера серии Э | h | b | s | t | R | r | Площадь поперечного сечения F см 2 | Масса 1м / кг | Справочные значения для осей | X0 см | ||||||
не более | X-X | Y-Y | ||||||||||||||
мм | Ix см 4 | Wx см 3 | Ix см | Sx см 3 | Iy см 4 | Wy см 3 | Iy см | |||||||||
5Э | 50 | 32 | 4.2 | 7.0 | 6.5 | 2.5 | 6.10 | 4.79 | 22.9 | 9.17 | 1.94 | 5.62 | 6.02 | 3.05 | 0.993 | 1.23 |
6.5Э | 65 | 36 | 4.2 | 7.2 | 6.5 | 2.5 | 7.41 | 5.82 | 48.9 | 15.05 | 2.57 | 9.02 | 9.42 | 4.13 | 1.127 | 1.32 |
8Э | 80 | 40 | 4.2 | 7.4 | 7.5 | 2.5 | 8.82 | 6.92 | 90.0 | 22.50 | 3.19 | 13.31 | 13.93 | 5.38 | 1.257 | 1.41 |
10Э | 100 | 46 | 4.2 | 7.6 | 9.0 | 3.0 | 10.79 | 8.47 | 175.9 | 35.17 | 4.04 | 20.55 | 22.68 | 7.47 | 1.450 | 1.56 |
12Э | 120 | 52 | 4.5 | 7.8 | 9.5 | 3.0 | 13.09 | 10.24 | 307.0 | 51.17 | 4.84 | 29.75 | 35.12 | 10.03 | 1.638 | 1.70 |
14Э | 140 | 58 | 4.6 | 8.1 | 10.0 | 3.0 | 15.41 | 12.15 | 495.7 | 70.81 | 5.67 | 40.96 | 51.76 | 13.13 | 1.833 | 1.86 |
16Э | 160 | 64 | 4.7 | 8.4 | 11.0 | 3.5 | 17.85 | 14.01 | 755.5 | 94.43 | 6.50 | 54.41 | 73.17 | 16.70 | 2.024 | 2.02 |
18Э | 180 | 70 | 4.8 | 8.7 | 11.5 | 3.5 | 20.40 | 16.01 | 1097.9 | 121.99 | 7.34 | 70.05 | 100.51 | 20.87 | 2.219 | 2.18 |
20Э | 200 | 76 | 4.9 | 9.0 | 12.0 | 4.0 | 23.02 | 18.07 | 1537.1 | 153.71 | 8.17 | 88.03 | 134.07 | 25.54 | 2.413 | 2.35 |
22Э | 220 | 82 | 5.1 | 9.5 | 13.0 | 4.0 | 26.36 | 20.69 | 2134.2 | 194.02 | 9.00 | 111.00 | 179.05 | 31.54 | 2.606 | 2.52 |
24Э | 240 | 90 | 5.3 | 10.0 | 13.0 | 4.0 | 30.19 | 23.69 | 2927.0 | 243.92 | 9.85 | 139.08 | 249.03 | 40.07 | 2.872 | 2.78 |
27Э | 270 | 95 | 5.8 | 10.5 | 13.0 | 4.5 | 34.87 | 27.37 | 4200.2 | 311.12 | 10.97 | 178.25 | 316.24 | 47.43 | 3.011 | 2.83 |
30Э | 300 | 100 | 6.3 | 11.0 | 13.0 | 5.0 | 39.94 | 31.35 | 5837.1 | 389.14 | 12.09 | 224.00 | 395.57 | 55.58 | 3.147 | 2.88 |
33Э | 330 | 105 | 6.9 | 11.7 | 13.0 | 5.0 | 46.15 | 36.14 | 8021.8 | 488.17 | 13.18 | 281.23 | 497.02 | 65.78 | 3.282 | 2.94 |
36Э | 360 | 110 | 7.4 | 12.6 | 14.0 | 6.0 | 52.90 | 41.53 | 10864.5 | 603.58 | 14.33 | 350.05 | 618.92 | 77.76 | 3.420 | 3.04 |
40Э | 400 | 115 | 7.9 | 13.5 | 15.5 | 6.0 | 61.11 | 47.97 | 15307.9 | 765.40 | 15.83 | 445.41 | 770.89 | 91.80 | 3.552 | 3.10 |
Размеры швеллера экономичного (серия Э) контролируется по ГОСТ 8240-97 (данные таблиц соответствуют).
Таблица с размерами швеллеров легкой серии с параллельными гранями полок.
Номер швеллера серии Л | h | b | s | t | R | r | Площадь поперечного сечения F см 2 | Масса 1м / кг | Справочные значения для осей | X0см | ||||||
не более | X – X | Y – Y | ||||||||||||||
мм | Ix см 4 | Wx см 3 | Ix см | Sx см 3 | Iy см 4 | Wy см 3 | i0 см | |||||||||
12Л | 120 | 30 | 3.0 | 4.8 | 7 | – | 6.39 | 5.02 | 135.26 | 22.54 | 4.60 | 13.43 | 5.02 | 2.24 | 0.89 | 0.76 |
14Л | 140 | 32 | 3.2 | 5.6 | 7 | – | 7.57 | 5.94 | 212.94 | 30.42 | 5.31 | 18.23 | 6.55 | 2.70 | 0.93 | 0.78 |
16Л | 160 | 35 | 3.4 | 5.3 | 8 | – | 9.04 | 7.10 | 331.96 | 41.49 | 6.06 | 24.84 | 9.23 | 3.46 | 1.01 | 0.83 |
18Л | 180 | 40 | 3.6 | 5.6 | 8 | – | 10.81 | 8.49 | 503.87 | 55.98 | 6.83 | 33.49 | 14.64 | 4.10 | 1.16 | 0.94 |
20Л | 200 | 45 | 3.8 | 6.0 | 9 | – | 12.89 | 10.12 | 748.17 | 74.82 | 7.62 | 44.59 | 22.37 | 6.51 | 1.32 | 1.06 |
22Л | 220 | 50 | 4.0 | 6.4 | 10 | – | 15.11 | 11.86 | 1070.97 | 97.36 | 8.42 | 57.82 | 32.85 | 8.61 | 1.47 | 1.19 |
24Л | 240 | 55 | 4.2 | 6.8 | 10 | – | 17.41 | 13.66 | 1476.39 | 123.03 | 9.21 | 72.90 | 46.25 | 11.04 | 1.63 | 1.31 |
27Л | 270 | 60 | 4.5 | 7.3 | 11 | – | 20.77 | 16.30 | 2218.16 | 164.31 | 10.33 | 97.48 | 65.10 | 14.17 | 1.77 | 1.40 |
30Л | 300 | 65 | 4.8 | 7.8 | 11 | – | 24.30 | 19.07 | 3186.74 | 212.45 | 11.45 | 126.24 | 89.08 | 17.84 | 1.91 | 1.51 |
Швеллеры серии Л обязательно должны иметь размер прогиба стенки не более 0,15s.
Таблица с размерами швеллеров специальных.
Номер швеллера серии С | h | b | s | t | R | r | Уклон полок % | Площадь поперечного сечения F см 2 | Масса 1м / кг | Справочные значения для осей | X0 см | |||||
не более | X–X | Y–Y | ||||||||||||||
мм | Ix см 4 | Wx см 3 | ix см | Iy см 4 | Wy см 3 | Iy см | ||||||||||
8С | 80 | 45 | 5.5 | 9.0 | 9.0 | 1.5 | 6 | 11.80 | 9.26 | 115.82 | 28.95 | 3.13 | 22.24 | 7.63 | 1.38 | 1.57 |
14С | 140 | 58 | 6.0 | 9.5 | 9.5 | 4.75 | – | 18.51 | 14.53 | 563.70 | 80.50 | 5.52 | 53.20 | 13.01 | 1.70 | 1.71 |
14Са | 140 | 60 | 8.0 | 9.5 | 9.5 | 5.0 | 10 | 21.30 | 16.72 | 609.10 | 87.01 | 5.35 | 61.02 | 14.09 | 1.69 | 1.67 |
16С | 160 | 63 | 6.5 | 10.0 | 10.0 | 5.0 | – | 21.95 | 17.53 | 866.20 | 108.30 | 6.28 | 73.30 | 16.30 | 1.83 | 1.80 |
16Са | 160 | 65 | 8.5 | 10.0 | 10.0 | 5.0 | – | 25.15 | 19.74 | 934.50 | 116.80 | 6.10 | 83.40 | 17.55 | 1.82 | 1.75 |
18С | 180 | 68 | 7.0 | 10.5 | 10.5 | 5.3 | – | 25.70 | 20.20 | 1272.00 | 141.00 | 7.04 | 98.50 | 20.10 | 1.96 | 1.88 |
18Са | 180 | 70 | 9.0 | 10.5 | 10.5 | 5.3 | – | 29.30 | 23.00 | 1370.00 | 152.00 | 6.84 | 111.00 | 21.30 | 1.95 | 1.84 |
18Сб | 180 | 100 | 8.0 | 10.5 | 10.5 | 5.0 | 6 | 34.04 | 26.72 | 1791.01 | 199.00 | 7.25 | 305.48 | 43.58 | 3.00 | 2.99 |
20С | 200 | 73 | 7.0 | 11.0 | 11.0 | 5.5 | 10 | 28.83 | 22.63 | 1780.37 | 178.04 | 7.86 | 128.04 | 24.19 | 2.11 | 2.02 |
20Са | 200 | 75 | 9.0 | 11.0 | 11.0 | 5.5 | 10 | 32.83 | 25.77 | 1913.71 | 191.37 | 7.64 | 143.63 | 25.88 | 2.09 | 1.95 |
20Сб | 200 | 100 | 8.0 | 11.0 | 11.0 | 5.5 | 6 | 36.58 | 28.71 | 2360.88 | 236.09 | 8.03 | 327.23 | 46.30 | 2.99 | 2.93 |
24С | 240 | 85 | 9.5 | 14.0 | 14.0 | 7.0 | – | 44.46 | 34.90 | 3841.35 | 320.11 | 9.29 | 268.89 | 43.70 | 2.46 | 2.35 |
26С | 260 | 65 | 10.0 | 16.0 | 15.0 | 3.0 | – | 44.09 | 34.61 | 4088.00 | 314.50 | 9.63 | 1115.60 | 171.60 | 5.03 | 3.91 |
26Са | 260 | 90 | 10.0 | 15.0 | 15.0 | 7.5 | 8 | 50.60 | 39.72 | 5130.83 | 394.68 | 10.07 | 343.15 | 52.62 | 2.60 | 2.48 |
30С | 300 | 85 | 7.5 | 13.5 | 13.5 | 7.0 | 10 | 43.88 | 34.44 | 6045.43 | 403.03 | 11.74 | 260.74 | 41.41 | 2.44 | 2.20 |
30Са | 300 | 87 | 9.5 | 13.5 | 13.5 | 7.0 | 10 | 49.88 | 39.15 | 6495.43 | 433.03 | 11.41 | 288.78 | 43.93 | 2.41 | 2.13 |
30Сб | 300 | 89 | 11.5 | 13.5 | 13.5 | 7.0 | 10 | 55.88 | 43.86 | 6945.43 | 463.03 | 11.15 | 315.35 | 46.29 | 2.38 | 2.09 |
Швеллер серии с — это стальные горячекатаные швеллеры, которые бывают общего и специального назначения и могут иметь такие размеры: высота 50 — 400 мм, ширина полок 32 — 15 мм. Размеры швеллера серии с контролируются по ГОСТ 8240-97.
Предельные отклонения параметров (размеров швеллеров) в таблице.
Параметр | Интервал значений параметра | Предельное отклонение |
Высота h | До 80 | ±1.5 |
Свыше 80 до 200 | ±2.0 | |
Свыше 200 до 400 | ±3.0 | |
Ширина полки b | До 40 | ±1.5 |
Свыше 40 до 89 | ±2.0 | |
Свыше 89 | ±3.0 | |
Толщина полки t | До 10 | -0.5 |
Свыше 10 до 11 | -0.8 | |
Свыше 11 | -1.0 | |
Толщина стенки s | До 5.1 | ±0.5 |
Свыше 5.1 до 6.0 | ±0.6 | |
Свыше 6.0 | ±0.7 | |
Перекос полки D при ширине полки b, не более | До 95 | 1.0 |
Свыше 95 | 0.015b | |
Прогиб стенки ƒ по высоте h сечения профиля, не более | До 100 | 0.5 |
Свыше 100 до 200 | 1.0 | |
Свыше 200 до 400 | 1.5 |
Преимущества горячекатаного швеллера
Главным преимуществом этого изделия является его форма. Благодаря ей он и используется там, где нужны высокие показатели жесткости. Преимущества этого вида металлопроката:
Но это металлическое изделие имеет еще одно преимущество – швеллер устойчив к коррозии.
Но есть и недостатки. Горячекатаный швеллер плохо подвергается сварке. Поэтому в сборных конструкциях, где соединение элементов происходит на сварку, используется изделие, произведенное с помощью холодного проката.
Преимущества гнутого швеллера
Производства этого вида металлопроката происходит на специальном профилегибочном станке. Парные прессующие валы с двух сторон действуют на заготовку из листового металла, придавая ей П-образную форму. С помощью современного оборудования этот процесс происходит в автоматическом режиме и имеет целый ряд преимуществ: скорость, возможность создания профиля любой формы и т. п.
В отличие от горячекатаного швеллера его гнутая разновидность обладает низким весом. Что позволяет использовать такой вид швеллера в облегченных металлоконструкциях. Низкая масса этого изделия сокращает время на его монтаж и уменьшает трудоемкость этого процесса.
Гнутый профиль используется:
Облегченные версии гнутого профиля можно использовать для сборки каркаса теплиц и возведения временных сооружений. Сферой использования этого изделия является не только строительство, но и вагоностроение, станкостроение, судостроение, автомобилестроение и т. п. С его помощью можно изготовить изделия, обладающие высоким сопротивлением нагрузкам, но обладающих небольшим весом.
Хранение и транспортировка
Хранится металлическая продукция швеллерного сечения на специальных площадках, увязанная с помощью стальной ленты или проволоки. Ее отгружают по весу или погонным метрам. Готовая к отгрузке продукция может иметь ржавчину согласно указанным в ГОСТе нормам. Перевозка швеллеров производится в кузове открытого типа, фургоне или полувагоне.
Двутавр или швеллер?
Выбор в пользу того или иного металлопроката основывается на сфере его применения. По прочности двутавр существенно обходит швеллер. Выступающие с двух сторон полки лучше распределяют вес и способны выдержать значительные нагрузки. При сильных нагрузках на швеллер возникают силы, которые его стремятся скрутить. Чего при использовании двутавра быть не может.
При сравнении этих видов металлопроката одного типоразмера, толщины стенок и размеров полок, с нагрузкой, действующей перпендикулярно их оси, то П-образный профиль окажется прочнее. Это обусловлено его формой. Расположенные в одну сторону полки делают так, что центр тяжести выходит за его поперечное сечение и смещен в сторону торцов. В то время как у двутавра он находится ровно посередине.
ГОСТы
Вес, размеры, конфигурация профиля регламентируется ГОСТ. Поскольку выпускаются изделия для разных отраслей промышленности, для изготовления каждого вида разработан собственный стандарт.
ГОСТ 8240-97 описывает сортамент швеллеров горячекатаных, как общего значения – для строительства и усиления перекрытий и стен, так и специального.
Профиль, получаемый для автомобильного производства, регламентируется ГОСТ 19425-74.
Изделия для вагоностроения описывает ГОСТ 5267.0-90 и 5267.1-90.
Каждый из стандартов описывает не только классический вид швеллера – равнополочный и с параллельными полками, но и широкополочный, гнутый, с разными классами точности – ГОСТ 8278-83Б ГОСТ 8281-80, ГОСТ 5422-73.
П-образный профиль выполняют как из горячекатаной, так и холоднокатаной стали. Материал для балок тоже должен соответствовать ГОСТу.