Чтобы обеспечить прочность и архитектурно-художественную вариативность сварных и железобетонных конструкций при оптимальной нагрузке на фундамент, часто используется металлический швеллер. Его сортамент довольно разнообразен, а сфера применения очень обширна. Рассмотрим же более детально его особенности и преимущества.
Стальной швеллер – это разновидность фасонного металлического проката общего и специального назначения, имеющего характерную П-образную форму сечения. Соответственно в профиле различают центральную стенку и боковые полки.
Для производства этого металлопроката могут использоваться углеродистые и низколегированные марки стали. Способность свариваться, резаться и клепаться в сочетании с довольно высокой жесткостью и механической прочностью обусловили широкое применение швеллерного проката в разных отраслях и его разнообразный сортамент.
Как конструктивный и строительный материал швеллер размеры имеет очень вариативные. И к тому же он производится в разных формах и видах.
Это базовый швеллер – сортамент его включает П-образный прокат с параллельными и наклонными внутренними гранями полок. Высота профиля может быть от 50 до 400 мм, а длина стенок – от 32 до 115 мм.
Конфигурация внутренних граней напрямую влияет на параметры жесткости и стойкости к статическим и динамическим деформациям. Поэтому заменять прокат с параллельными сторонами полок на профиль с наклонными гранями самопроизвольно и без выполнения расчетов запрещено. Это может привести к необоснованному удорожанию проекта или критически снизить служебные свойства оборудования и прочность конструкций.
Существует унифицированная практика использования номерной классификации швеллерного металлопроката, где номер – это высота стенки. Для обозначения профиля в маркировке дополнительно прописывается буквенный символ.
Условные обозначение швеллера
|
Швеллер с параллельными гранями полок |
|||
|
П |
Л |
Э |
В |
|
Нормальный |
Облегченный |
Экономичный |
Специальный для вагоностроения |
|
Швеллер с уклоном внутренних граней полок |
|||
|
У |
С |
||
|
Нормальный с уклоном внутренних граней |
Специальный для автомобильной промышленности |
||
Благодаря простой п-подобной форме швеллер металлический характеризуется оптимальным сочетанием низкой металлоемкости, прочности и доступной стоимости. А также:
Для строительных конструкций, возводимых с применением п-образного профиля, очень сложно просчитать базовые геометрические характеристики. Поэтому в справочниках для швеллера металлического приводятся основные размеры (высота профиля, толщина и ширина полок, толщина стенки) и обязательно указываются радиусы закруглений и моменты инерции (J), сопротивления (W) и статические (S).
Для механиков и строителей будет интересно узнать, что такое швеллер с Т-образной формой сечения, ведь в отечественном инжиниринге данного понятия не существует. Этот термин пришел к нам из международной практики и скорее является некорректным переводом термина «тавр».
Применяют его очень редко. Более широко среди покупателей и продавцов стало использоваться понятие «швеллер двутавровый», означающее вид проката с Н-образной формой. У нас его принято называть двутавром, а производится он прокатным или сварным из полосовой стали и п-образного профиля. Возможно, именно из-за последнего варианта и стали использовать термин «двойной швеллер», хотя с точки зрения инженерии и сопромата это не совсем корректно.
Современные технологии позволяют использовать для производства швеллерного проката методы холодной деформации и горячей обработки металлов давлением. При этом способ изготовления напрямую определяет особенности геометрии профиля швеллера и технические характеристики:
Процесс изготовления происходит на сортовых станах горячей прокатки. Пластическая деформация позволяет придать профилю необходимую форму и обеспечить однородность структуры металла. Поэтому горячекатаный стальной швеллер характеризуется улучшенными служебными и прочностными свойствами.
Таким способом производят швеллеры с параллельными и наклонными гранями полок. А также швеллер облегченной, экономичной и специальной серии. Послений представялет собой усиленный швеллер, предназначенный для применения в автомобиле- и вагоностроении. Производят его также методом горячей прокатки, только вместо типовых калибров используются специальные.
Для их производства используются профилегибочные станки и холодно- или горячекатаная рулонная сталь углеродистых и низколегированных марок. Холодный способ обработки металла давлением исключает наличие термических напряжений в структуре и позволяет нивелировать технологические дефекты. Поэтому из-за особенностей технологии в отличие от горячекатаного проката профиль гнутого швеллера характеризуется:
Согласно ДСТУ 8806/ГОСТ 8281 гнутый швеллер изготавливается в трех классах точности:
Больше о гнутом швеллере, его условных обозначениях и применении читайте в авторском материале от начальника отдела по планированию запасов Метинвест-СМЦ Екатерины Степановой.
Изготавливаются в соответствии с ДСТУ 8806 и имеют одинаковую ширину полок. Также производятся методом холодной пластической деформации.
Производится согласно ГОСТ 8281 и имеет разную ширину полок. Тоже продукт, изготавливемый на профилегибочных станках, но по сравнению с другими видами швеллерного проката является более легкой модификацией.
Учитывая массовость и вариативность использования, для швеллера длина имеет особое значение. И прокат, конечно же, классифицируется с учетом этого параметра.
Прокат, имеющий четко установленную длину в интервале от 4 до 12 метров. Кривизна не должна превышать 0,2%, а отклонения от заданного размера могут составлять не более 40 мм для шестиметровых отрезков и не более 80 мм для более длинных.
Такой швеллер режется на отрезки определенного размера. Для профиля высокой точности отклонения не должны превышать 30 мм для шестиметровых фрагментов и 5 мм для изделий длиной более 6 метров.
В эту категорию автоматически причисляются металлоизделия длиной меньше трех метров. Но в целом такое определение подразумевает наличие в пачке проката абсолютно разной длины.
В материаловедении существует несколько факторов, обуславливающих необходимость применения того или иного материала. Основными являются надежность, экономичность, материалоемкость. Швеллер металлический вполне соответствует этим требованиям и соединяется в узловые и стыковые сопряжения посредством сварки, болтов и заклепок. Поэтому он находит массовое применение в разных сферах.
Металлический швеллер широко используется в монолитном строительстве и при заливке фундаментов, несущих стен, лестничных пролетов и пролетных перекрытий. Он характеризуется высокой адгезией с цементным и бетонным раствором, позволяет снизить вес армируемой конструкции при одновременном обеспечении высокой прочности. Особенно его применение значительно упрощает создание свайно-ростверковых фундаментов и армирующего укрепления откосов и опускных колодцев.
Швеллер металлический позволяет применять принцип рационального конструирования сечения балки, основанный на изъятии материала из слабонапряженных точек и добавлении его в места высоких напряжений. Поэтому его широко используют как самостоятельную консольную балку и для создания сварных двутавровых и коробчатых балок, стоек и колонн.
Подкрановые пути, эстакады, опоры высоковольтных линий, оффшорные платформы, мостовые конструкции, вышки и мачты связи и телерадиовещания, технические резервуары – это лишь малая толика объектов, изготавливаемых с применением п-образного профиля. Горячекатаный швеллер и двутавровый прокат широко используются при создании вспомогательных и малонагруженных элементов и основных сварных конструкций, работающих:
Для усиления на прогиб П-образный профиль довольно часто сваривают в стык накладками. Такой двойной швеллер также широко используется для создания перекрытий и жестких связей. Наиболее он эффективен для перекрытий зданий с большим уклоном. Гнутый швеллер используется при создании быстровозводимых и блочных строений, перемычек и перегородок, а также ограждений и заборов.
Швеллер с уклоном внутренних полок и с параллельными гранями востребован при производстве и ремонте железнодорожного подвижного состава, а также в автомобиле- и судостроении. Его используют для станин технологического и станочного оборудования, деталей грузоподъемных агрегатов и машин, напольных транспортных механизмов и рольгангов.
Чтобы более детально узнать качественные характеристики стального фасонного проката, а также купить металлопрокат оптом и в розницу, вы можете связаться с менеджерами металлоцентров «Метинвест-СМЦ» по телефону 0800-30-30-70. Они предоставят расширенные консультации о товаре, согласуют все детали заказа и проконтролируют отгрузку и доставку металла адресату.
Мы рады, что вы заинтересовались информацией из нашего блога. И даем согласие на использование материалов для учебных целей или для личного пользования. Однако предупреждаем, что копирование информации для публичного распространения – это нарушения авторского права и других прав интеллектуальной собственности, согласно Бернской конвенции и Закона Украины об авторском праве №3792-XII.
