Андрей Смирнов
Время чтения: ~16 мин.
Просмотров: 0

Швеллер

.. | Сравнение швеллера и балки

Сравнение швеллера и балки

Для того, чтобы понять, что лучше применить в строительстве и монтаже, двутавр или швеллер, специалисты анализируют конструкции зданий и необходимые материалы. Строителю, решившему впервые построить дом или профессионалу порой трудно самому разобраться в этом вопросе. Тогда необходимо обратиться к тем специалистам, которые, рассчитав объём работ, предоставляют на выбор несколько вариантов металлопроката. Потребление швеллера или двутавра зависит от требуемой прочности конструкции, области применения проката, типоразмера металла, наличия его на складах металлоторгующих компаний. Компания АО «Металлоторг» всегда рада предложить полную линейку швеллерной или двутавровой стали на 40 филиалах в разных областях России. Мы готовы поставить недостающий типоразмер под заказ с другого филиала или напрямую с заводов-производителей.

Двутавр стальной выпускают по следующим госстандартам: 8239-89, 26020-83 и СТО АСЧМ 20-93. Производится балка: стальной сортамент от 100 мм до 1000 мм. Швеллер стальной горячекатаный производят по стандарту 8240-97, а швеллер гнутый по ГОСТ 8278. Горячекатаные бывают с высотой 50 — 400 мм,а гнутый профиль: размером от 25 мм до 400 мм.

По применению швеллер более универсален, для металлоконструкций он более удобен, т. к. полки располагаются с одной стороны, чем удобно его соединять с другими составляющими конструкции. Его применяют и в строительстве зданий, и в автомобильной, судостроительной промышленности в качестве деталей для техники. Если он обладает необходимой прочностью и способен выдержать требуемую нагрузку, то швеллер металлический используют для перекрытий. Однако балка двутавровая прочней и жёстче в этом плане, на неё проще укладывать остальные элементы перекрытия зданий. Двутавр прочнее в качестве несущей конструкции, если установлен при этом вертикально. При боковых нагрузках, перпендикулярно их вертикали, более надёжным оказывается швеллер. Это происходит за счёт перемещения центра тяжести у последнего в сторону поперечных граней полок.

Факт того, что полки двутавровой балки изготавливают по обе стороны, причём на одинаковое расстояние, по сравнению со швеллером, придаёт двутавру большую прочность и жёсткость. Усилия, возлагаемые на швеллерный прокат, распределяются неравномерно. Балка двутавровая нагрузка действует вертикально, на обе полки, стенка при этом противодействует сжатию.

Профессионалы сравнивают указанные виды металлопроката не по номерам, а по примерно одинаковым размерам полок и стенки проката. Также необходимо учитывать данные ГОСТов, в частности радиус закругления; моменты сопротивления относительно осей Х и У — Wx и Wy. Ось Х у обоих рассматриваемых видов проката проходит перпендикулярно через середину стенки, параллельно полкам. Wx характеризует сопротивляемость нагрузкам, которые направлены перпендикулярно полкам — при том,что оба вида проката установлены на нижнюю полку. Wy определяет сопротивление воздействиям перпендикулярно стенке и вдоль полок. Величина Wх у испытуемого металла всегда больше Wy. А чем больше соответствующие величины, тем прочнее сравниваемый металлопрокат.

Таблица швеллеров и балок со схожими типоразмерами

Применяемые виды сварки

Электродуговая сварка

Огромный выбор типов электродов по их номинальным характеристикам и особенности работы ими обеспечивают неоспоримое преимущество перед остальными видами сварки и делают его предпочтительным для данной задачи. Самый лучший шов мы получим в случае применения электродов УОНИ. При работе данными электродами следует учесть их особенности и рекомендации:

  1. По возможности соединения должны быть выполнены внахлест.
  2. Для использования данного электрода нужен предварительный опыт работы с ним.
  3. Перед применением электрод подлежит прокалке в спец. печи на протяжении часа. Температура прокалки 250 С.
  4. Места соединений изделий должны быть очищены от загрязнений, ржавчины и подготовлены согласно ГОСТу 5264-80.
  5. Сварщик должен работать короткой дугой средней мощности, постоянным током и обратной полярностью.
  6. Металлоконструкция сваренная данным электродом не должна использоваться при температуре ниже — 40 С.

Газовая сварка

Данным типом при сварки швеллеров зачастую не пользуются из-за огромной области и температуры нагрева. Данные факторы являться источником образования внутренних напряжений в структуре металла и общих деформаций негативно влияющих на всю металлоконструкцию. Тем не менее газовую сварку часто используют для устранения изъянов готовых конструкций или порезки заготовок с последующим снятием кромок.

Усиление проёма швеллером | Инструкция

При создании, расширении проемов различного характера – оконных, дверных, важно их качественное укрепление. Установка швеллера – самый популярный способ укрепления таких конструкций

Он широко используется для несущих сооружений из железобетона, кирпича. Как только стальной каркас устанавливается, вся нагрузка, которая до этого принималась удаленными частями перегородок, переходит на швеллер.

Подобное усиление положительно сказывается на строении: оно защищено от разрушения, образования трещин. Высота граней швеллера равна от 5 до 40 мм – это выражается цифрой на маркировке. Отличительной характеристикой изделия является п-образный формат. Металлоизделия имеют сопротивление на изгиб, сжатие, выдерживает значительные нагрузки строительных элементов. Они придают любой металлоконструкции дополнительную устойчивость, надежность. Изделия изготавливаются на производстве при ГОСТе 8240-89 .

Как укрепляют проемы швеллерами?

Для создания металлического каркаса необходимы точные результаты замеров и аккуратно сделанный проём. Если эти условия выполнены успешно, то крепление швеллера происходит быстро, легко, комфортно – нет пыли, грязи, лишнего шума. Еще один бонус – межкомнатные перегородки остаются сохраненными. Приведем краткий пример работ по оформлению проема металлопрофилем:

перед вырезанием проема специалистами устанавливаются страховочные стойки, которые на период монтажу укрепят конструкцию и примут на себя нагрузку от нее;

проводится разметка границ будущего проема;

далее – демонтаж элементов стены;

после этого проем укрепляется стальной балкой.

Швеллерный элемент монтируется из стоек, расположенных вертикально. Они обрамляют края свободного пространства. К стенкам привариваются полосы из металла горизонтальным форматом. Конструкция крепится к перегородке при помощи болтов, анкеров. В некоторых случаях – химическими анкерами, которые представляют собой капсулы с клеем. Они вкладываются в просверленные отверстия.

Дальше ставятся анкерные болты, которые разбивают клеевую смесь, вызывая химическую реакцию. Введенная смесь твердеет, после чего анкеры закручиваются гайками. Такое соединение имеет высокие качества надежности, оно долговечно, отсутствует потребность в дальнейших ремонтных работах. Индивидуально для каждого проекта рассчитывается расстояние между крепежами. Расчеты производятся инженерами на основании технического заключения. Каждый этап работ подробно описывается в проектной документации.

Как организовывается проем в кирпичной стене?

Перед запуском работ происходит монтаж горизонтальной перемычки, состоящей из двух швеллеров. Это необходимо, чтобы кирпичная кладка оставалась в целостности. Штробление стены происходит над местом сконструированным проемов с обеих сторон. В получившиеся ниши вставляются П-образные металлопрофили.

Способы вставки:

  1. Один из не самых лучших способов вмонтировать швеллер в стену – использование изделие с уклонными полками с нахлёстом проёма. Из-за образованного пустого пространства швеллер с течением времени начинает соскальзывать и конструкция теряет прочность. Как правило, такое решение используют не профессионалы или же в случаях, когда нет других материалов укрепить стену.
  2. Более изощрённый способ монтирования швеллера У в поверхность – заподлицо. В этом случае конструкция прочно держится и не теряет своих качеств в процессе эксплуатации. Из-за силы трения и давления вероятность потери соединения приближена к нулю. Минус данной конструкции в том, что её очень сложно создать – для этого потребуются специальные инструменты и точный замер.
  3. Один из самых распространённых методов усиления проёма – использование изделия с параллельными полками и монтаж внахлёст. Популярность такого способа обусловлена минимальными трудозатратами – стена не нуждается в ювелирной резке. Помимо этого, такое соединение имеет достаточную прочность, чтобы предотвратить осыпание и трещины в проёме.
  4. Наконец, самый крепкий и качественный из всех возможных вариантов монтажа – использование швеллера П с монтажом заподлицо. Данный способ эстетичен, его результаты впоследствии легко обрабатываются отделкой. Минус – дороговизна, так как нужно будет воспользоваться алмазной пилой.

Свободные пространства, получившиеся между металлом и кирпичом, затираются цементно-песчаным раствором.

Где купить швеллерный металлопрокат?

Металлопродукцию любыми партиями отгружает база «Сталь-Инвест». Мы поставляет стальные балки, уголки, другую продукцию клиентам со всей России. Позвоните по телефону, указанному на сайте и вы получите всю интересующую вас информацию от специалистов.

Мебельное наполнение в гостиную

Прежде чем приобрести мебель в гостиную комнату, следует определить, для каких целей она необходима:

  1. Для размещения и хранения вещей.
  2. Для приема гостей.

Стандартным вариантом интерьера гостиной является наличие:

  • Шкафа.
  • Кресла.
  • Дивана или софы.
  • Журнального столика.
  • Витрины.
  • Обеденного стола (если позволяет свободное пространство).

Самым главным атрибутом гостиной является место для отдыха – диван. Многих волнует вопрос: «Как выбрать диван в гостиную, чтобы он был и красивым и удобным и функциональным».

В первую очередь нужно определиться с размером данного предмета интерьера, поскольку если площадь комнаты ограничена, большое изделие будет не уместным

При выборе дивана следует обращать внимание на несколько деталей:

  • Форму (прямой, угловой, П-образный).
  • Степень жесткости (мягкий, средне жесткий, жесткий).
  • Качество каркаса и обивки.
  • Материалы изготовления.
  • Стиль выполнения.

Для малогабаритных квартир дизайнеры советуют выбирать классическую или угловую форму дивана, поскольку таким образом можно заметно сэкономить пространство.Степень жесткости необходимо выбирать самостоятельно, кому как нравится.

Материалы изготовления предпочтительней натуральные, поскольку они более прочные и безопасные для здоровья. Стиль исполнения подбирают в соответствии с основным стилем гостиной.

2 Основные характеристики

У всех изделий подобного рода в маркировке имеются цифровые обозначения типа В×Ш×Т, где:

  • В – высота. Как правило, она колеблется между 25 и 310 мм.
  • Ш – ширина (размер полок швеллера). Стандартная ширина находится в диапазоне между 26 и 100 мм.
  • Т – толщина (толщина стали, используемой для производства профиля). Измеряется в мм и колеблется между 2 и 6 мм.

Согласно ГОСТ 8278-83 и 8281-80 гнутый профиль швеллер бывает разных размеров, которые можно разделить на две категории:

  • от 3 до 11,8 м (равнополочный гнутый профиль швеллер);
  • от 4 до 11,8 м (неравнополочный гнутый профиль швеллер).

Помимо стандартного размера множество компаний заказывают изготовление нестандартного по размерам гнутого профиля. При этом для профилей длиной не более 6 метров максимальное допустимое отклонение по длине составляет +40 мм, для профиля высокой точности не более +30 мм. Искажение профиля не может быть более 0,1% от общей длины, для гнутого профиля высокой точности – не больше 0,05 % от общей длины. Допустимая волнистость граней – 2 мм на 1 м при минимальной длине волны около 50 см.

Отличительные особенности гнутого швеллера – все внешние углы закруглены, одинаковая толщина стенок. Именно это стало причиной того, что стальной профиль намного легче поддается сварочным и прочим видам обработки. Применяемое для производства швеллера оборудование одновременно с его изготовлением устраняет возникающий брак заготовки.

Среди прочих положительных характеристик гнутого швеллера отметим:

  • низкий вес;
  • легко воспринимает большое осевое давление;
  • легко переносит давление на изгиб;
  • отсутствие сварки при монтажных работах;
  • возможность придать изделию произвольную форму;
  • высокая точность и совместимость;
  • гладкая поверхность материала.

Благодаря всем этим особенностям стальной гнутый швеллер успешно используется в большинстве сфер современного производства.

Виды перекрытий

По назначению перекрытия можно разделить на:

  • цокольные – отделяют первый этаж здания от цокольного этажа или подвала
  • межэтажные – направлены на разделение между собой этажей здания
  • чердачные. Первые . Из названия второго вида следует, что они . Последние отделяют чердачное помещение от жилого здания.

В зависимости от конструктивных особенностей перекрытия их можно разделить на плиточные и балочные:

  • Плиточные перекрытия чаще всего монтируют в крупногабаритных каменных домах с использованием железобетонных плит.
  • Балочные перекрытия используются при строительстве малоэтажных жилых домов. Для их монтажа могут применяться металлические или деревянные балки.

2 Особенности производства стальных гнутых швеллеров

Гнутый швеллер в основном изготавливается из углеродистых конструкционных, низколегированных, а также углеродистых горячекатанных сталей путем обработки на специальных профилегибочных станах. Используя холодный прокат, элемент будет иметь большую устойчивость к деформациям, что и определяет его преимущества перед другими. Кроме того, если говорить о горячекатанных заготовках, то из-за воздействия высоких температур кристаллическая решетка стали изменяется, чего не скажешь про холоднокатаные. Однако, несмотря на эти нюансы горячий прокат все еще пользуется огромной популярностью. В состав низколегированных сталей входят специальные добавки, благодаря которым улучшаются их эксплуатационные характеристики, правда, это отражается и на стоимости готового продукта.

Технологический процесс изготовления швеллеров обычно проходит в несколько этапов. Как только в цех поступает готовое сырье, осуществляется его профилирование. Оно может быть непрерывным, когда отформованный отрезок определенной дины гнется на этом же агрегате, и поштучным, в этом случае сначала на отдельном агрегате нарезаются заготовки, а затем их отправляют на профилегибочный стан. В связи с тем, что профили производятся на станках, при неправильной калибровке валков возможна потеря качества готового изделия. К дефектам же можно отнести искривление швеллера по горизонтальной плоскости, его волнистость, винтообразность, изгибы, а также разные искажения формы.

Как было сказано выше, к качеству данной продукции предъявляются особые требования, поэтому изделия изготавливают только из определенных материалов, указанных в ГОСТе. Поверхность проверяется на различные дефекты — трещины, вкатанные окалины, раковины, вздутия, раскатанные загрязнения, слиточные, а также прокатные плены. Допустимы отдельные небольшие царапины, риски, отпечатки и забоины, которые не будут препятствовать в выявлении дефектов.

Кроме того, ни торцы, ни кромки не должны иметь расслоения с большим количеством зазубрин. Допускаются лишь небольшие забоины и вмятины, которые не будут влиять на номинальный размер изделия. Если профиль относится к группе повышенного качества, то на его торцах ни в коем случае не должно быть загибов. Во второй группе, где требования более мягкие, небольшие загибы разрешаются, только их толщина должна быть менее трех миллиметров. Но их количество не может превышать 10% от массы всей партии.

1 Какой профиль прочнее?

Конечно, двутавр. Он жестче и прочнее швеллера. Это обеспечивается за счет того, что у двутавра полки выступают с обоих сторон стенки и на одинаковое расстояние от нее. Благодаря чему нагрузка, воспринимаемая полками, воздействует на профиль в основном вертикально и его стенка работает практически только на противодействие сжатию. Силы, стремящиеся скрутить двутавр, малы или отсутствуют. В швеллере такие усилия, как правило, возникают, и значительной величины, так как полки выступают в роли односторонних рычагов. Многое, конечно, зависит от того, как ляжет и распределится по ним нагрузка. В то же время у двутавра полки обеспечивают жесткость стенки не с одной ее стороны, как у швеллера, а с двух.

Сравнивать, разумеется, следует изделия с одинаковыми типоразмерами (номерами профиля). То есть, чтобы у сравниваемых швеллера и двутавра была одна и та же высота стенки. Кроме того, у них должны быть одинаковые или хотя бы сопоставимые толщина полок и стенки. Это же условие распространяется и на ширину полок. И тогда сравниваемый со швеллером двутавр окажется прочнее его. Но это только если эти изделия используются в качестве несущей балки, установленной, как и положено, вертикально – поверхностью нижней полки на опоры (несущие стены сооружения).

Швеллер и двутавр

Если на сравниваемые профили одного типоразмера и с одинаковыми либо сопоставимыми толщиной стенки и размерами полок нагрузка (усилие) воздействует сбоку (перпендикулярно их вертикальной оси в плоскости поперечного сечения), то прочнее швеллер. Например, когда изделия уложены набок (торцами полок на опорную поверхность или швеллер еще можно положить на его стенку) и выступают в роли поддерживающего элемента для конструкции с небольшим весом. Дело в том, что и швеллер, и двутавр не рассчитаны на большие нагрузки, направленные перпендикулярно плоскости их стенки.

Преимущество швеллера в более высоком сопротивлении боковым нагрузкам обусловлено следующим. Его полки расположены по одну сторону стенки. У двутавра они выступают с обоих его боков, причем на одинаковое расстояние. За счет этого у швеллера центр тяжести находится вне его поперечного сечения. Он смещен относительно стенки в сторону торцов полок. А у двутавра центр тяжести находится точно в центре его поперечного сечения (стенки).

Именно из-за такой разницы в расположении центра тяжести сопротивляемость нагрузкам у этих изделий отличается. Когда речь идет о боковых воздействиях, то прочнее швеллер

Чтобы сравнить какие-либо двутавр и швеллер, в каждом отдельном случае надо принимать во внимание не только типоразмер (высоту стенки), но и основные размерные характеристики поперечного сечения профиля, указанные в таблицах ГОСТов на сортамент этих изделий. Как отмечалось выше, в первую очередь – это толщины стенки и полок изделий

Не меньшее значение имеет и ширина полок. Также на прочность оказывает влияние радиус закругления между стенкой и полками.

4 Маркировка гнутых швеллеров

Разобравшись с видами более подробно, следует немного уделить внимания и маркировке. Итак, швеллер имеет свой номер, который будет соответствовать расстоянию между полками, например, №10 имеет высоту 100 мм. Кроме этого, на нем могут быть следующие буквенные обозначения.

  • Если в маркировке присутствует буква «П», то это значит, что обе грани строго перпендикулярны к основанию и параллельны между собой. Этот тип металлоконструкции обрел большую популярность не только в строительной области, но и в машиностроении.
  • Если же боковые стороны имеют определенный наклон (не более 10%), об этом свидетельствует обозначение «У». Такие швеллера применяются в строительстве, а также при изготовлении различной техники.
  • Облегченные элементы имеют букву «Л» в маркировке, их применение актуально, если необходимо свести вес конструкции до минимума.
  • Еще существуют и экономичные швеллера, обозначаемые буквой «Э».
  • Когда деталь сделана под заказ, то на бирке, куда и наносится маркировка, будет стоять буква «С».

Кроме того, на бирке всегда указываются марка стали, класс точности, ГОСТ, вес и иные необходимые сведения. Также довольно часто в строительстве используется и швеллер широкополочный, сортамент и маркировка которого обозначаются сходным образом, только ширина полок может достигать 4 см.

1 Разновидности

Разделяя все стальные гнутые профили относительно метода их изготовления, можно выделить несколько основных видов:

  • катаные под высоким температурным режимом;
  • катаные под низким температурным режимом
  • специального и общего назначения;
  • гнутые равнополочные;
  • гнутые неравнополочные.

Горячекатаный стальной швеллер производится в двух вариациях: с параллельными гранями и с наклоном граней полок изнутри. Также горячекатаный профиль можно разделить на две категории в зависимости от качества и точности прокатки:

  • А – высокой точности;
  • В – обычной точности.

Кроме того, горячекатаные стальные профили можно разделить по номерам, каждый номер обозначает точное расстояние между наружными гранями полок.

Швеллер специальный – этот профиль предназначен, преимущественно, для использования в автомобильной промышленности и вагоностроении. В зависимости от точности и качества прокатки, как и горячекатаный, подразделяется на два вида прочности:

  • А – высокой прочности;
  • В – обычной прочности.

Гнутый равнополочный швеллер производится на специальных трубных станах. Материал изготовления – стандартная рулонная сталь обычного качества изготовления и углеродистая высококачественная конструкционная сталь. Средняя высота конструкции профиля колеблется между 50 и 400 мм, ширина между 32 и 115 мм.

Равнополочный швеллер обладает, соответственно, одинаковой шириной полок. На этой схеме указаны все основные характеристики относительно размеров профиля согласно общепринятой системе обозначений:

  • h – значение высоты изделия;
  • b – значение ширины полки;
  • S – значение глубины стенки;
  • R – значение радиуса закругления.

Стальной гнутый неравнополочный швеллер – это профиль, который имеет, соответственно, разные по ширине полки. Такой профиль изготавливается на специальных профилегибочных станах. Производится из очень прочной холоднокатаной рулонной и горячекатаной стали обычного качества, углеродистой высококачественной конструкционной и низколегированной стали. Такие швеллеры также можно разделить по номерам, которые обозначают точное расстояние между полками профиля, это расстояние исчисляется в миллиметрах. Разновидности профиля относительно размеров точно такие, как и у равнополочных гнутых стальных швеллеров.

Расшифруем также общепринятые обозначения всех основных характеристик неравнополочного профиля:

  • h – высота;
  • S – толщина стенки;
  • a и b – это ширина обеих сторон полок;
  • R1 и R – это радиус закругления полок.

Все гнутые швеллеры по точности прокатывания делятся на три основные общепринятые категории:

  • высокой точности;
  • повышенной точности;
  • обычной точности.

Стальной гнутый профиль также можно разделить на четыре категории относительно формы его конструкции:

  1. У – обозначает, что грани полок изнутри находятся под наклоном;
  2. П – обозначает, что обе полки параллельные между собой;
  3. Л – обозначает легкие изделия с параллельными гранями полок;
  4. С – профиль специального назначения.

Использование в промышленности

Данное изделие обладает параметрами, которые нашли широкое применение в ряде отраслей, таких как:
• Строительство – для сложного армирования железобетонных конструкций, несущих деталей, укрепления стен, окон, лестничных пролетов, изготовления перекрытий, усиления бетона вместо арматуры.
• Машиностроение – здесь применяют алюминиевый профиль для возведения каркаса автомобиля.
• Дизайнерские решения – офисные и квартирные перегородки, витрины, стеллажи, конструкции для украшения интерьера помещения (мелкие алюминиевые швеллера).
• Фасадные работы – стоки для воды, реставрация, в качестве элементов кровли, создания балкона, лоджии, пандусов, различных подставок, стоек или чердачных работ.
• Вагоностроительная, судостроительная и станкостроительная сферы – в форме рам, каркасов, коробов для коммуникаций.
• Для мостовых конструкций – в качестве усиления, опорных компонентов.
• Для системы водоснабжения – при прокладке труб.
• Для сезонных разборных сооружений – теплиц, временных складов, построек.

Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Степан Волков
Наш эксперт
Написано статей
141
Ссылка на основную публикацию
Похожие публикации