- 1 Классификация швеллеров – размерность, виды и различия
- Стандарты
- Использование в промышленности
- Основные производители и цены на рынке России.
- Размеры швеллера по ГОСТу гнутого типа
- Размеры с одинаковыми полками «от» и «до»
- Габариты разнополочного
- Разновидности горячекатаного швеллера
- 2 Сферы применения элемента и советы по его выбору
- Примеры применения швеллеров в строительстве
- Устройство опалубки
- Сварные металлоконструкции
- Лестницы
- Классификация изделий и область применения
- Обычный горячекатаный
- Гнутый
- Нюансы выбора
- Для чего нужен швеллер?
- Условное обозначение профилей проката
- Применение в качестве балки
- Существующие классификация и соответствующие ГОСТы
- Производство, описание особенностей
- Характеристика сортамента и классификация швеллера
- По способу изготовления швеллеры делятся на следующие виды:
- В соответствие со своим назначением швеллер подразделяется на:
- Швеллер стальной горячекатаный изготавливается согласно ГОСТ 535-88 в двух видах:
- В зависимости от точности прокатки, швеллер горячекатаный подразделяют:
- В зависимости от точности прокатки, специальный швеллер подразделяется:
- Стальной гнутый швеллер подразделяется на:
- В зависимости от точности прокатки гнутые швеллеры подразделяются:
- Формы гнутого швеллера:
- Маркировка
- Градация размеров
- Различия горячекатаных и гнутых швеллеров
1 Классификация швеллеров – размерность, виды и различия
Стальной швеллер изготавливается из углеродистой, низколегированной стали путем горячей прокатки на сортовых или профильных станах. При этом внутренние края полок могут быть как параллельны друг другу, так и выполнены под определенным наклоном для изменения свойств детали.
Номер детали стали всегда указывает расстояние между поверхностями фланцев. Например, маркировка «14» означает, что между двумя поверхностями металлического изделия, считая с внешних сторон, расстояние составляет 140 миллиметров. В зависимости от конкретных производственных условий швеллер подразделяется на несколько популярных видов:
- изогнутый швеллер – равнополочный или неравнополочный;
- специальные типы по ГОСТ 19425-74 или ГОСТ 5261-190. Они в основном используются в автомобилестроении и автомобильной промышленности;
- швеллер горячекатаный широкого применения ГОСТ 8240-89. Применяется в строительстве и других отраслях промышленности и может быть как с параллельными (на что указывает буква «П» и соответствующая цифра в маркировке), так и со скошенными кромками (буква «У») в зависимости от требований ГОСТ.
Изготовление гнутого воздуховода
Таким образом, при маркировке стального швеллера учитываются все функции производства и требования промышленного сектора, в котором материал будет использоваться в будущем. Поэтому, помимо указания расположения боковых поверхностей, в маркировке применяют и дополнительные обозначения, например, тип швеллера «Л» — «легкий», тип «Е» — экономичный или тип «С», указывающий на специальное производство.
Масса зависит от вида и размера и рассчитывается в килограммах на погонный метр по специальной таблице. Например, стальной швеллер Р6,5 имеет вес 5,90 грамм. Эта масса означает, что в одной тонне – 169,49 погонных метра проката. При этом вес швеллера с маркировкой У6,5 будет идентичен, так как разница между двумя изделиями только в процентах уклона боковых поверхностей.
По ГОСТам и европейским стандартам качества горячекатаного проката (DIN 1026-1-2) допускаются отдельные отклонения по массе, не превышающие 4 % от массы всей партии и 6,5 % от массы детали сам. Проценты указывают на разницу между весовыми расчетами по таблице и реальными показателями.
Стандарты
Существует девять стандартов, которые предписывают разные типы и типы каналов. В них указан весь модельный ряд, технические характеристики и обозначения. Но большинство из них – специальные виды и виды, которые изготавливаются на заказ предприятиями. Их нет в продаже, и они не нужны ни на обычной стройке, ни в хозяйстве. Например, ГОСТ 21026-75 описывает специфические каналы для горнодобывающей промышленности. Имеют изогнутые полки. Стандарты 5267 описывают варианты для вагоностроения.
Перечень ГОСТов, регламентирующих и описывающих ассортимент и размеры воздуховодов
Параметры каналов «широкого использования» прописаны в трех стандартах.
- ГОСТ 8240-97 (вместо старого 8240-89). Он показывает диапазон и размеры горячего ролика.
- Размеры и параметры гнутых прописывают:
- ГОСТ 8278 — с полками одинаковой длины
- ГОСТ 8281 — с полками разной длины.
В этих документах описаны размеры швеллера по ГОСТу, масса, технические параметры и допуски. Обратите внимание, что пропускная способность не пишется, так как она сильно зависит от того, как уложен швеллер. Максимальная нагрузка рассчитывается для каждого отдельного случая, поэтому таблиц с такими данными нет.
Использование в промышленности
Этот продукт имеет параметры, которые широко используются в ряде отраслей, например: • Строительство — для комплексного армирования железобетонных конструкций, несущих частей, армирования стен, окон, лестниц, изготовления крыш, армирования бетона вместо арматуры. • Механика – здесь для изготовления каркаса автомобиля используются алюминиевые профили. • Дизайнерские решения – офисные и квартирные перегородки, витрины, стеллажи, конструкции для оформления интерьера помещения (маленькие алюминиевые швеллеры). • Фасадные работы — водоотвод, реставрация элементов крыши, создание балкона, лоджии, пандуса, различных опор, стоек или мансардных работ. • Вагоностроение, судостроение и станкостроение — в виде шпангоутов, шпангоутов, ящиков для связи. • Для мостовых конструкций — в качестве арматуры, несущих элементов. • Для водопровода — при прокладке труб. • Для сезонных сборно-разборных конструкций — теплиц, временных складов, построек.
Основные производители и цены на рынке России.
Цены зависят от производителя, региона и размера. По доступной цене и в широком ассортименте данный металлопрокат производится на территории Российской Федерации: Объединенное предприятие Евраз в лице завода — НТМК, Азовсталь, Гурьевский металлургический завод, Магнитогорский металлургический завод, Чусовской металлургический завод.
Стоимость 1 погонного метра мелкого профиля до 10 швеллеров составляет около 400 рублей. Средние – до 1180 российских рублей, стоимость больших размеров от 22 до 40 может доходить до 6 тысяч.
Принимая во внимание все вышеперечисленные особенности, параметры и преимущества данного фасонного изделия, можно сделать вывод, что при выполнении широкого спектра работ оно не может полноценно заменить более одного другого металлического изделия. А швеллер может заменить двутавр и профильную трубу, при этом удешевив возводимую конструкцию, сделав ее универсальной и удобной для выполнения практически любых строительных работ.
Размеры швеллера по ГОСТу гнутого типа
Швеллер называется гнутым, потому что листовой металл гнут на гибочных станках. Четкого угла, как на горячекатаных, получить не удается, а закругление в месте перехода на тыльную сторону полки плавное. Именно по этой части можно отличить один вид от другого. Этот вариант хорош тем, что имеет более низкую цену. Это связано с более простой технологией производства.
Чертеж изогнутого швеллера с одинаковыми и разными полками
Как уже говорилось, полки гнутого швеллера могут иметь одинаковую или разную длину. Больше выбора того же. Нет смысла приводить таблицы размеров изогнутого воздуховода. Все необходимые параметры прописаны в маркировке. Например 100*50*2. Здесь все просто: первое — высота, второе — размер полок, третье число — толщина металла. С разными полками ненамного сложнее: 65*55,20*3,5. Это канал с разными полками. Первая цифра — высота, вторая — длина длинной полки, третья — через запятую — короткая полка, а затем толщина металла.
Размеры с одинаковыми полками «от» и «до»
Для выбора материала под собственные нужды желательно знать минимальный и максимальный размер данного вида арендной платы. Конечно, габариты увеличиваются на несколько шагов, но вы можете примерно сориентироваться, а потом посмотреть, что вам предложат на местной металлобазе.
Изображение изогнутого канала. Обратите внимание на место изгиба. Это скользко. Это отличительная черта изогнутой версии
Диапазон параметров гнутого швеллера с одинаковыми фланцами зависит от марки стали, из которой изготовлено изделие. Размеры швеллера по ГОСТу могут быть следующими:
- Углеродистая сталь кипящая и полуспокойная:
- высота 25-410 мм,
- длина полки 26-180 мм,
- толщина 2,0 — 8,0 мм.
- Углеродистая сталь, тихая и низколегированная:
- высота 25-310 мм,
- длина полки 26-160 мм,
- толщина 2,0 — 8,0 мм.
Примечание. Напротив, рулон имеет изгиб одинаковой толщины как на спине, так и на полках. Это понятно. Просто изогнутая металлическая полоса. В катане заготовка нагревается, а затем формируются необходимые параметры. И в этом принципиальная разница.
Также желательно знать, чем один вид стали отличается от другого. С составами сплавов все понятно, свойства нержавейки всем известны. А чем отличается газированный — кипящий, полуспокойный, спокойный? А то, что штилевая сваривается хорошо, кипящая труднее всего сваривается, полуштилевая по этому параметру где-то посередине.
Габариты разнополочного
Что касается многополочного варианта, то он также изготавливается из тех же марок стали. Но подбор параметров не зависит от типа материала. Не в том смысле, что все размеры равны, а в том, что их предельные значения — наибольшая и наименьшая — одинаковы. И размеры — высота и длина полок — конечно разные.
Еще один вариант применения – каркас лестницы из швеллера
Так размеры гнутого П-образного швеллера с разными полками могут быть следующими:
- высота 32 — 300 мм;
- длина полки:
- длина 22 — 160 мм,
- короткие 12 — 90 мм,
- толщина канала 2,0 — 8,0 мм.
Как уже было сказано, при указании габаритов данного проката длина полок указывается через запятую. Первая цифра — длинная полка, вторая — короткая. Например 90*80,50*4. Читаем так, гнутый швеллер высотой 90 мм, длинная полка 80 мм, короткая — 50 мм, толщина металла — 4 мм.
Разновидности горячекатаного швеллера
Варианты выпуска этого продукта на сегодняшний день позволяют использовать его в автомобильной и железнодорожной отраслях. С помощью гибочных станков современная промышленность изготавливает гнутые воздуховоды:
- Изготовлен из низколегированной стали.
- Из углеродистой стали.
При данном способе производства используется метод холодной и горячей прокатки. В свою очередь, такое производство обеспечивает выпуск продукции одно- и разнополочного ассортимента. Этот метод считается специальным и используется только для изготовления изделий, способных выдерживать высокие нагрузки на изгиб.
Производство изделия из низколегированной стали необходимо для областей строительства, где требуется применение материалов, обладающих высокой устойчивостью к динамическим нагрузкам и стойкостью к высоким температурным колебаниям.
Существует пять классификаций этого продукта, которые отмечены соответствующей буквой:
- Специальная серия ©.
- Изделия с определенным наклоном внутренних краев полок (U).
- экономичные товары с параллельными краями на полках (E).
- Светлые продукты с параллельными краями на полках (L).
- Изделия с параллельными краями полок (П).
2 Сферы применения элемента и советы по его выбору
Швеллер стальной горячекатаный используется для производства средних и крупных металлоконструкций, которые необходимы при строительстве коммерческих и жилых помещений, павильонов, навесов, мостов, эстакад. Кроме того, стальной прокат используется для возведения несущих конструкций вместе с различными видами металлических балок. Благодаря высокой устойчивости к осевым и вертикальным нагрузкам швеллеры также применяют для армирования бетонных стен и перекрытий при строительстве жилых домов и промышленных комплексов. Как правило, канал того или иного типа выбирается под конкретный проект.
Швеллер стальной горячекатаный
экономичный прокат — номер Р6Е, выпускаемый по ГОСТ 8278-90(3), не должен применяться при возведении несущих конструкций или в металлоконструкциях с высокой степенью напряжения. Такой прокат имеет небольшую толщину, и высок риск деформации всей конструкции. Для несущих конструкций используется утяжеленный стальной швеллер (наличие в маркировке буквы «А»), вес которого подбирается в зависимости от массы всей металлоконструкции или будущей конструкции. Поэтому специальные горячекатаные или иным образом гнутые швеллеры в специальном производстве делятся на два вида:
- высокая прочность (А);
- стандартная прочность (В).
Для примера стоит привести характеристики того же проката из стали Р18 длиной 180 мм и высотой 70 мм. При специальном производстве швеллера такого типа и маркировке для автомобилестроения или вагоностроения толщина изделия составит 9 мм, а толщина швеллера, который предназначен для использования в строительстве, будет 5,1 мм. Следовательно, вес продуктов будет существенно различаться. Но в процессе строительства можно использовать швеллеры или двутавр абсолютно любого типа, в зависимости от проекта и сложности конечной конструкции.
Примеры применения швеллеров в строительстве
Устройство опалубки
Канал (Обвязка) — стройоне
Сварные металлоконструкции
Канал в сварной конструкции
Траверс из каналов – стройоне
Лестницы
Лестница
Классификация изделий и область применения
На свойства металлопроката очень заметно влияет способ производства и конфигурация изделия. По этому признаку продукцию делят на горячекатаную, специальную и гнутую. Первый и последний варианты универсальны и используются во всех сферах строительства. Специальные чаще всего предназначены для автомобилестроения.
Обычный горячекатаный
Популярный тип фасонного профиля. Применяется для усиления и придания жесткости каркасам и другим несущим конструкциям.
Деталь производится по технологии горячей прокатки. Стальная заготовка нагревается и прокатывается на прокатном стане, где ей придается U-образная форма. Вес швеллера выше, чем у гнутого, например, точность форм ниже. Толстые блоки такого типа довольно сложно соединять, но благодаря своей толщине и конфигурации такие конструкции выдерживают высокие нагрузки. При этом расход материала на профиль ниже, чем на цельный прут. Для производства используется легированная сталь. Это означает, что при сварке воздуховодов не следует соблюдать никаких дополнительных ограничений.
Выпускается несколько видов горячекатаных профилей – 5 серий.
- Серия П – модели с параллельным размещением полок. Самый популярный вариант. Выпускается длиной от 2 до 12 м, но по запросу поставляются балки любой мерной и произвольной длины. Изделия с параллельными краями самые массивные. Масса 1 погонного метра варьируется от 4,84 до 48,28 кг.
- Серия U – в этом профиле полки расположены параллельно друг другу, если учитывать внешние стороны детали. Но внутри полки имеют наклон из-за разной толщины края и места примыкания к стене. Скат ровный, имеет определенный радиус закругления, который регламентируется ГОСТом. Он варьируется от 6 до 15 мм. При этом масса швеллера с наклонными полками совпадает с аналогом из серии П при условии одинаковой толщины стенки и размеров. Наклон небольшой: максимальное значение достигает 10%.
- Серия Е – экономичная. Получил такое название из-за меньшей материалоемкости. Это достигается скруглением параллельных полок без уменьшения толщины. Но при таких габаритах самый легкий швеллер серии Р весит 4,84 кг, а серии Е – 4,79 кг. При использовании металлопроката в строительных работах эта разница оборачивается большой экономией.
- Серия Л — легкая. Альтернатива с параллельными закругленными полками и уменьшенной толщиной стенки и полки. Выбор легкой модели представлен всего 9 вариантами. По сравнению с серией P или U такие элементы выдерживают меньшую нагрузку.
- Серия С – узкоспециализированная. Размеры соответствуют отраслевым требованиям и являются более конкретными. Сюда входит, например, вариант, предназначенный для автомобилестроения. В таком профиле верхняя полка изогнута и отличается по ширине от другой на 6–10%.
Валера Голос строительного гуру Задать вопрос Основная область применения горячекатаного швеллера – строительство. Применяется для возведения каркасов зданий, армирования конструкций и при прокладке трубопроводов. Поскольку П-образная балка отличается высокой устойчивостью к вибрациям, она активно используется в станкостроении. Металлопрокат также востребован в конструкции автомобилей и тяжелой техники.
Гнутый
Гнутый швеллер уступает по прочности горячекатаному
Гнутый швеллер или «правильный» получил название не из-за формы, а из-за технологии изготовления. Комплектация несколько отличается от обычной. Параллельные грани закруглены не только изнутри, но и снаружи.
Для такого элемента берется прокат холоднокатаный или горячекатаный – обыкновенный, углеродистый конструкционный и низколегированный. Свойства полученного профиля зависят от характеристик исходного материала. Наиболее прочные и точные по размерам швеллеры изготавливаются из холоднокатаной углеродистой стали.
Швеллеры производятся на профилегибочных станках. Стальная полоса доставляется на стан, где ей придают U-образную форму методом холодной штамповки.
Гнутый профиль уступает по прочности горячекатаному. В то же время он заметно превосходит его по устойчивости к деформациям и применяется для армирования конструкций, подвергающихся высоким растягивающим и сжимающим нагрузкам.
Существует 4 вида гнутого профиля:
- Б – края полок скошены внутрь;
- П – полки точно параллельны друг другу;
- L — светлый канал с более тонкой стенкой и параллельными краями;
- C – особый пучок.
Швеллер гнутый изготавливается как по ГОСТ, так и по ТУ. Размеры канала могут быть далеки от стандартных.
Ровная полка – вариант, когда ширина полок одинаковая. Регламентируется ГОСТ 8278-83. Изготавливается из стали разного качества. Длина гнутого профиля с равными кромками достигает от 3 до 11,8 м. Допускается изготовление немерной и нескольких мерных длин.
Прокатный стальной профиль доступен в стандартной, высокой и высокой точности. Классовые требования здесь выше. Отклонение по повышенной точности при высоте полки до 15 см составляет всего 1,5 мм.
Разные — регламентированы ГОСТ/82821-80. Чаще всего изготавливают из кипящей углеродистой стали, так как она обеспечивает сопротивление разрыву более 460 единиц. Однако швеллер может быть изготовлен и из легированной стали, если он имеет такие же характеристики.
Диапазон длин для разных вариантов полки такой же, как и для одинаковых вариантов полки. Для них характерно расстояние между полками, так называемый шаг.
Нюансы выбора
Ассортимент углов значительно шире ассортимента швеллерных изделий. Используйте товары соответствующего типа и класса, выбирайте марку, наиболее близкую к наименьшим габаритам и весу. Также следует учитывать момент инерции по оси, сопротивление по оси элемента, радиус инерции. Новички просто берут изделие с запасом прочности (вес, толщина стенки и ширина). Элемент должен выдерживать трехкратную нагрузку, рассчитанную для конструкции конструкции или здания: это также важно для сохранения сейсмостойкости здания.
Также следует выбирать продукты, не вызывающие затруднений в лечении. Здесь решаются две задачи: прочностная (упругость, ударная вязкость и твердость в оптимальном сочетании) и предельно низкая горячеломкость и хладноломкость. Горячеломкость должна быть минимальной — это означает, что сталь, из которой изготовлен швеллер, обладает достаточной стойкостью к образованию трещин в процессе остывания сразу после сварки.
Целостность охлажденного шва определяется склонностью стального сплава к термической деформации, не допускающей образования слишком большого количества микротрещин в охлажденном шве. При этом простые среднеуглеродистые стали типа Ст3 не способны в полной мере решить обе эти задачи. Дистрибьюторская компания подберет для заказчика швеллер с необходимыми механическими и физическими свойствами, актуальными в конкретной ситуации, например при строительстве каркасно-монолитного многоэтажного дома.
Для чего нужен швеллер?
Швеллер — очень распространенный и популярный вид металла, и используется часто и широко. Поэтому сфера использования очень обширна. Перечислим самые важные из них:
- Строительство. В качестве примеров можно привести следующие: армирование конструктивных элементов, опорная функция в конструкциях, ниши для различных коммуникаций (получается полноценный швеллер, так как швеллер полый внутри).
- Инжиниринг. Опорные и фиксирующие детали (вспомним плоскую практичную «стенку»), крепежные элементы, каркасы, оборудование для сборки и сварки изделий и так далее
- Автомобильный. По аналогии с машиностроением.
Условное обозначение профилей проката
При отображении металлоконструкций на схемах и чертежах указывают профили стального проката, из которых они изготовлены, а также другие элементы. По действующим нормам и правилам они должны указываться как в переносных надписях, так и в текстовых документах.
Наименование и профиль стального проката определяют исходя из формы поперечного сечения. Сейчас наиболее распространены прокатные стальные профили: уголок-равнополочный, угол-разнополочный, тавр, двутавр, дзета, швеллер. Размеры всех этих и других профилей указаны в специальных справочниках проката, а также в ГОСТ.
На чертежах в разрезах и видах прокатные профили обозначают посредством контурных изображений, при этом скругления скатов и углов полок не показывают. В правой части графического изображения профиля введите следующие значения:
- Толщина и ширина полки (для уголка)
- Диаметр стержня (для круглой стали)
- Номер профиля (для швеллера и двутавра)
- Внутренний диаметр и толщина стенки (для труб)
- Ширина и толщина листа (для полосовой стали)
В случаях, когда элемент металлоконструкции состоит из нескольких одинаковых профилей, перед обозначением указывается номер, например: 3 L 150×65×7.
Читайте также: Что такое ШИМ — принцип работы широтно-импульсной модуляции
Если проект предполагает использование в конструкции не только стали, но и других металлов (например, алюминия), перед указанием профилей применяют специальные буквенные обозначения для обозначения изготовленных из них элементов. Они соответствуют первым буквам названия металла, например: Al L 60×6.
Символы используются для обозначения на схемах расположения конструктивных элементов, таких как фермы, балки, колонны и связи.
Чаще всего для соединения различных элементов металлоконструкций между собой используют сварные швы, иногда применяют заклепки.
Соглашения | Имя | Габаритные размеры | Габаритные размеры |
Круг | г | ||
Круглая труба | д × п | ||
Квадрат | один | ||
Квадратная труба | а × п | ||
Прямоугольник | ахб | ||
Прямоугольная трубка | а × б × р | ||
Шестигранный профиль | один | ||
Шестигранная трубка | а × п | ||
Трехгранный профиль | один | ||
Профиль сегмента | а × п | ||
Трапециевидный профиль | а × б × р | ||
Овальный профиль | ахб | ||
Овальная труба | а × б × р | ||
Ленточный профиль | а × п | ||
Полосатая груша | Номер или другие данные | ||
Лампочка с двойной полосой | Номер или другие данные | ||
Равнополочный угол | а × п | ||
Другой угол | а × б × р | ||
Т-образный профиль | Номер или другие данные | ||
Двутавровый профиль | Номер или другие данные | ||
Равнополочный канал | Числа или h × a × s | ||
Канальная линия отличается | Числа или h × a × b × s | ||
Рельсовый профиль | Номер или другие данные | ||
Луковица совы | Номер или другие данные | ||
С-образный аналогичный профиль полки | Числа или h × a × b × s | ||
Z-образный равнополочный профиль | Числа или h × a × s |
Процесс прокатки металла
В современной экономике большое значение имеет производство различных металлов. Как показывает практика, степень обеспеченности машиностроительных, транспортных, строительных предприятий, сельского хозяйства, а также многих других отраслей промышленности металлами зависит от того, насколько развито металлургическое производство в той или иной стране. С технологической точки зрения завершающим этапом металлургического производства является выпуск готового проката.
Его непосредственное производство осуществляется специализированным прокатным производством. Они оснащены технологическим оборудованием, перерабатывающим практически весь объем стали, выплавляемой в сталеплавильных цехах. Эти машины называются прокатными станами и представляют собой сложную совокупность механизмов, узлов и деталей, предназначенных для выполнения пластической деформации металла. Прокатные станы мощные, и стали придают нужную форму, пропуская ее между валками.
Конструктивно современные прокатные станы состоят из трех основных узлов: рабочих клетей, электродвигателей и агрегатов трансмиссии. Рабочие стенды состоят из роликов, рам, тросов, регулировочных механизмов и плит. Электродвигатели нужны для вращения роликов через передаточные механизмы, которые в свою очередь состоят из шпинделей, шестерен, муфт.
Действительно, в промышленном производстве прокатка представляет собой вид формовки металла, при котором ему придается нужная форма путем обжатия между вращающимися валками. При этом заготовка растягивается и сжимается в диаметре. Профиль готового изделия зависит от профиля отверстий роликов, обжимающих исходную заготовку.
Применение в качестве балки
Стоит остановиться на использовании профиля в формате луча. В целях экономии его применяют для возведения балок перекрытий уже на строительной площадке, особенно для быстровозводимых зданий, не испытывающих слишком серьезных нагрузок. Но перед этим при сварке и изготовлении балочной конструкции необходимо учитывать два нюанса — усилия от изгибающих нагрузок сосредоточены в полках и центр изгиба не совпадает с нагруженной плоскостью балки.
Профиль, в отличие от балки, должен быть чрезвычайно жестко закреплен в пространстве возводимой конструкции, так как при достижении критического крутящего момента он может опрокинуть и опрокинуть всю конструкцию. Предлагается ряд технологических решений конструкции перемычек, снижающих возможность опрокидывания, это: 1. Парный профиль – это когда два швеллера соединяются одним сварочным стыком со свободными кромками полок, на него наваривается дополнительный металл сверху, в виде пластин, такая конструкция прочная и жесткая. Однако следует отметить, что затраты растут. 2. Дополнительные ребра жесткости – между полками вварены прямоугольные пластины, что значительно повышает пространственную устойчивость компонентов любой конструкции. 3. Облицовка профиля кладкой или бетоном внутри. Это обеспечивает надлежащую поддержку пола и жесткость.
Способ крепления выбирается строго исходя из конкретного проекта (бюджет, необходимый запас прочности), и подбирается строго индивидуально на этапе проектирования.
Перед началом сварочных работ важно свериться с ГОСТом, чтобы учесть все возможные параметры. Для сварки наиболее ответственных узлов используются электроды УОНИ, они позволяют сделать более качественный шов. Следует учитывать, что на пределе свариваемости металл теряет прочность в 10–20 раз.
Перед сваркой профиль очищают от грязи и ржавчины. Важно соблюдать температурный режим – до 40 градусов мороза. Между деталями нужно оставить зазор в 3 мм, чтобы потом не пришлось зачищать шов болгаркой, а значит, вы потеряете прочность конструкции.
Существующие классификация и соответствующие ГОСТы
В настоящее время существует ряд ГОСТов, определяющих ассортимент и требования к швеллерам различных типов.
- Швеллер стальной горячекатаный соответствующий ГОСТ 8240-97 (принят взамен устаревшего ГОСТ 8240-89). Высота профиля варьируется от 50 до 400 мм, а ширина полок может составлять 32-115 мм. Производители предлагают изделия серии У (с наклонными полками, отличаются повышенной прочностью), П (параллельные полки), Е (экономная серия с уменьшенным сечением, что снижает потребность в металле в производстве), Л (легкая серия).
- Стальные швеллеры специальной серии по ГОСТ 19425-75, применяемые в автомобилестроении. Высота таких изделий может достигать 350 мм; также налажено производство по горячекатаной технологии. Воздуховоды этого класса изготавливаются с обычной и повышенной точностью обработки поверхности.
- Швеллеры стальные гнутые могут изготавливаться на основании требований двух нормативных документов, ГОСТ 8278-75 (полка та же) и ГОСТ 8281-80 (полка другая).
Производство, описание особенностей
Швеллер изготавливается из металлической заготовки путем горячей прокатки на станах. Для производства квадрата обычно используют два вида стали: углеродистую и конструкционную. Все нормативно-технические параметры и характеристики регламентированы ГОСТами, наиболее важные из них указаны в таблице ниже.
ГОСТ | Описание |
8240-97 | Это общий стандарт для горячекатаных стальных профилей. |
19425-74 | Определяет параметры швеллера из специальной стали, стали 18С, 20С — для автомобильной промышленности. |
8278-83 | Стальная полка |
8281-80 | Разная сталь |
5267.1-90 | Используется для производства вагонов, стали марок 8В, 18В, 14В. |
380-2005; 535-2005 | Для марки стали — обычная углеродистая. |
19281-89 | Высокопрочная сталь. |
5521-86 | Для судостроения. |
6713-91 | Низколегированные марки для мостостроения. |
В конструкции чаще всего используются стали марок 3 СП/ПС и 09Г2С. Марки отличаются прочностными характеристиками, которые определяются их химическим составом, то есть количеством углерода и марганца. Чем больше в химической формуле углерода и легирующих элементов (хрома, бора, титана, ванадия, никеля), тем более прочным и менее податливым является изделие после прокатки. Марки нержавеющей стали используются гораздо реже и в специализированных проектах.
Профиль, который изготовлен из алюминия, имеет весомые преимущества, например: устойчивость к агрессивным средам, независимость от неправильного ухода, большая легкость.
Гнутые швеллеры изготавливаются на профилегибочных станах из горячекатаной или холоднокатаной стали. Варианты длин идентичны лайк-полке.
Характеристика сортамента и классификация швеллера
Гнутый швеллер изготавливается из горячекатаной и холоднокатаной углеродистой стали обыкновенного качества, качественной углеродистой и низколегированной стали.
По способу изготовления швеллеры делятся на следующие виды:
- Стальные горячекатаные швеллеры;
- Швеллеры из специальной стали;
- Стальные гнутые равнополочные швеллеры;
- Швеллеры стальные гнулись по-разному.
В соответствие со своим назначением швеллер подразделяется на:
- Общий, широкий канал применения, ассортимент регламентирован требованиями ГОСТ 8240-89;
- Специальные, предназначенные для автомобильной промышленности, ассортимент по ГОСТ 19425-74;
- Ассортимент ГОСТ 5267.1-90, специально для вагоностроения.
Швеллер горячекатаный — изготавливается из горячекатаного металла. Швеллер спецшвеллер горячекатаный изготавливается по ГОСТ 19425-74 и специально проектируется по заявкам промышленности. Чаще всего такой швеллер востребован в автомобилестроении, так как имеет необходимые измененные геометрические свойства.
Например, швеллер стальной горячекатаный с гнутой полкой для тележек (изготавливается по ГОСТ 21026-75), гнутая полка которого имеет отклонение от ширины полки 6-10 %. Преимущество такого швеллера в том, что он изготовлен из легированной стали и не имеет ограничений по сварке.
Швеллер стальной горячекатаный изготавливается согласно ГОСТ 535-88 в двух видах:
- Швеллер с уклоном внутренних кромок полок: 5, 6,5, 8, 10, 12, 14, 16, 16а, 18, 18а, 20, 22, 24, 27, 30, 33, 36, 40;
- Швеллер с параллельными краями полок П: 5П, 6,5П, 8П, 10П, 12П, 14П, 16П, 16аП, 18П, 18аП, 20П, 22П, 24П, 27П, 30П, 33П, 40П, 36П;
Швеллер с уклоном кромок — горячекатаный швеллер выпускается с уклоном кромок по ГОСТ 8240-97 и имеет уклон противоположных полок от 4% до 10%. Такой швеллер маркируется буквой «У» и цифрой впереди, определяющей расстояние между полками в сантиметрах.
Швеллер с параллельными гранями — такой швеллер отличается от горячекатаного швеллера с уклоном кромок полок тем, что имеет параллельные кромки. Также изготавливается по ГОСТ 8240-97. Такой швеллер маркируется буквой типа («П» — с параллельными гранями, «Э» — хозяйственный, «Л» — легкий) и цифрой, определяющей расстояние между полками в сантиметрах.
Канал со скошенными краями | Канал с параллельными краями |
В зависимости от точности прокатки, швеллер горячекатаный подразделяют:
- Высокая точность – «А»;
- Обычная точность — «В».
Швеллер специальный предназначен для использования в автомобилестроении (ГОСТ 19425-74) и вагоностроении (ГОСТ 5267.1-90).
В зависимости от точности прокатки, специальный швеллер подразделяется:
- Высокая прочность – «А»;
- Нормальная крепость — «В».
Стальной гнутый швеллер подразделяется на:
- Гнутый швеллер кузова-полки;
- Согните другой канал.
Швеллеры стальные гнутые корпусные по ГОСТ 8278-93 изготовляют на трубных станах из проката обыкновенного качества и качественной углеродистой конструкционной стали. Высота погребальной полки от 50 до 400 мм, ширина от 32 до 115 мм.
Стальные гнутые неравнополочные швеллеры изготавливают на профилегибочных станах из прокатной холоднокатаной и горячекатаной стали обыкновенного качества, качественной углеродистой структуры и низколегированной стали по ГОСТ 8281-80. Они также разделены цифрами, которые обозначают расстояние между полками (в мм). Варианты длины те же, что и для равнополочных швеллеров.
Высшая категория качества гнутых неравнополочных и равнополочных швеллеров соответствует категориям А и Б.
В зависимости от точности прокатки гнутые швеллеры подразделяются:
- Высокая точность – «А»;
- повышенная точность — «В»;
- Обычная точность — «В».
Изогнутый как швеллер полки | Согнуть другой канал |
Формы гнутого швеллера:
- «У» — швеллер с уклоном внутренних краев полок;
- «П» — швеллер с параллельными краями полок;
- «Л» — светлый серийный швеллер с параллельными краями на полках;
- «С» — специальный канал.
В связи с большим разнообразием канала на него разработано множество государственных стандартов и технических регламентов. Соответствие канала данным ГОСТам является гарантией качества продукции.
Маркировка
По исполнению швеллеры маркируются как «У» — с уклоном внутренних граней боковых стенок, «П» — строго параллельно стандартному исполнению, «Л» — легкое с параллельным расположением граней», С» — специализированный, «Е» — эконом вариант. Предпоследний из вышеперечисленных вариантов идет с технологическими отверстиями, перфорацией через определенный интервал: оба в основном используются в станкостроении.
Числовая маркировка указывает на толщину задней стенки. Изделия под названием «Швеллер-25» обеспечивают ширину задней стенки 25 см. Размеры 200х120 мм соответствуют номиналу «20», имеющему аналогичную конструкцию полки, а ширина обеих боковых стенок составляет 12 см. Если, например, указан атрибут 200х110х120, то вы имеете дело с товаром, у которого одна боковая стенка имеет ширину 11, другая – 12 см, а само изделие стандартизировано как швеллер-20. На упаковке или пачке также указывается ГОСТ, по которому произведено изделие, и марка стали, например, 09Г2С, Ст4сп («спокойная» сталь 4) или, например, 12Х14Н2 (одна из десятков марок нержавеющей стали).
Для организации перекрытий полов используют, например, отрезки изделий по 6 и 12 м. Длина в основном определяется размерами помещений, расположенных между несущими стенами здания.
Градация размеров
Так швеллер №8, то есть изделие высотой 8 сантиметров, часто используется при строительстве многоэтажных жилых домов и производственных цехов.
Материалом для их изготовления служит углеродистая сталь, благодаря чему из них получают надежные сварные конструкции. Швеллер №0 применяют в машиностроении и машиностроении, при возведении несущих опор мостов.
Канал № 12 предназначен для использования в тех же отраслях человеческой деятельности, что и два предыдущих, отличается от них только более высоким уровнем прочности. Швеллер №14 используется для строительства наиболее ответственных производственных объектов, кроме того, они также могут применяться для строительства жилых домов и других подобных объектов.
Швеллер №20 применяется для усиления конструкций, испытывающих повышенные нагрузки. Гнутый швеллер широко применяется в строительстве, машиностроении и вообще там, где необходимо усилить прочность конструкций. Несмотря на высокую эффективность гнутого швеллера, его горячекатаный аналог выглядит намного эффективнее.
Различия горячекатаных и гнутых швеллеров
причина различий между ними кроется в самом способе производства. Горячекатаный профиль более прочный и может использоваться для усиления объектов, подвергающихся особенно большим нагрузкам. Однако есть у него и свои недостатки, которые в принципе являются продолжением их достоинств.
Достаточно посмотреть на изображение швеллера, как того, так и другого типа, чтобы убедиться, что горячекатаный прокат имеет более четкие кромки, выраженные углы. Они более долговечны, но при их установке практически невозможно использовать сварку. Они плохо привариваются друг к другу и к другим металлическим деталям.
Таким образом, все далеко не ясно. Кажется, что более прочный швеллер всегда предпочтительнее, так как, по сравнению с гнутым, он способен выдерживать в целом запредельные нагрузки, но не все так просто, и, несмотря на более высокие прочностные характеристики, не всегда отдается предпочтение.