Меню

Швеллер или квадратная труба что лучше

Сопоставление характеристик швеллера и двутавровой балки

В первую очередь хочется сказать в общих чертах, что такое швеллер. Швеллер это специальные металлические детали, которые очень широко используются в строительстве для того, чтобы придать наибольшую прочность каркасам и конструкциям.

Швеллер 12 мм востребован во многих видах производства:

  1. В строительстве для постройки мостов, колонн и т.д.
  2. Для машиностроения.
  3. Вагоностроения.

Швеллер 12 позволяет не только придать каркасу прочность и устойчивость, но и повысить несущую нагрузку, которую должен выдерживать каркас. Так швеллер укрепляет внутренние и наружные стены, а так же собирает отдельные части зданий и сооружений.

Швеллер 12 технические характеристики

Установленными стандартами качества ГОСТа 8240-89 предусмотрены следующие характеристики изделия:

  • площадь швеллера 12 — 43,1кв.м /тонну профиля;
  • высота заготовки — 120мм;
  • толщина полки — 7,8мм;
  • удельный вес швеллера 12 погонного метра — 10,4кг при плотности стали 7850кг/м3;
  • толщина стенки изделия — 4,8мм;
  • ширина полки — 52мм;
  • площадь сечения — 13,30см2;
  • R внутреннего закругления, не более 7,5мм;
  • r закругления полки — 3мм.

Максимальная нагрузка на 12 швеллер указана в сопроводительной документации, но при желании вы всегда можете запросить информацию в инженерном отделе завода- width=»800″ height=»800″[/img]

Двутавр или швеллер, что лучше

Для частного строительства лучше подходит швеллер, особенно если строится каркасный дом. В промышленности для изготовления легких и небольших механизмов также используется швеллер. Если делаются крупномасштабные механизмы, используют двутавровые балки. Двутавр очень дорог, но незаменим для механизмов и сооружений испытывающих большие нагрузки. В условиях всеобщего дефицита денег очень серьезным недостатком двутаврового профиля становится его дороговизна. В результате сейчас его заменяют швеллером, где можно и где нельзя.

Швеллер значительно дешевле, но требует серьезных трудовых затрат при его установке. Швеллеры незаменимы в плоскостях с многочисленными стыками. Опытные строители пытаются снизить недостатки швеллеров бетонированием и кирпичной кладкой, что съедает как минимум половину сбереженной суммы от замены двутавровых балок на швеллеры. Двутавровая балка является незаменимой при создании опорных колонн и перекрытий кровли. С помощью двутавровых балок строят пролеты, величина которых превышает 7 метров. Применение в строительстве двутавровых балок увеличивает надежность сделанной конструкции и предотвращает в эксплуатации:

  • большую усадку;
  • возможность трещин;
  • опасность сдвигов.

На прочность двутаврового профиля влияют следующие факторы:

  • способ закрепления балки;
  • марка металла, из которого она изготовлена;
  • длина конструкции;
  • конфигурация двутавра.

Снижение прочности построенного пролета прямо пропорционально его длине. Все это заботы проектировщиков здания, однако суровые требования снизить затраты на строительство заставляет проектировщиков забыть чему их учили в институтах.

Вес швеллера 12

Независимо от того, что изделие изготавливается из сплавов и имеет соответствующую прочность, швеллер 12 метров обладает небольшой массой на один погонный метр. Это важный фактор, благодаря которому изделие имеет большой спрос. Вес 1 метра швеллера 12 – 10.4 кг.

Швеллер 12 имеет огромный сортамент и имеет различную длину изделия и направление граней. Каждый профиль маркируется в зависимости от расположения полок. Так например, швеллер 12 П имеет параллельно расположенные друг к другу полки, а у швеллера 12 У полки расположены под углом.

Сопротивление изгибу

Если взять одинаковые характеристики двух профилей (материал, длина, толщина) и одинаковые условия применения (способ крепления, длина прогона, нагрузка), то соревнование выиграет балка.


Примерное сравнение близких по размерам двутавров и швеллеров

Оптовые базы измеряют стоимость проката в тоннах. Отметим, что из-за меньшей удельной массы одна тонна швеллера будет включать в себя больше погонных метров.

Цена профилей для промышленного использования зависит от материала и способа изготовления. Если прокат приобретается на рынке «на глазок», то цена погонного метра простого швеллера будет однозначно меньше цены балки такого же сечения.

Таким образом, определять, какой именно профиль применяется в той или иной ситуации, следует исходя из вышеперечисленных факторов. Если от конструкции требуется многолетняя надежная служба, то лучше заказать расчеты и подбор металлопроката у специалистов.

Читайте также:  Водопровод полиэтиленовыми трубами пнд

Особенности швеллера 12

Благодаря тому, что швеллер изготавливается в соответствии с ГОСТ, весь сортамент имеет множество плюсов и особенностей. Отличительной чертой швеллера 12 являются r закругления полки, которые также прописаны в ГОСТ и имеют определенные стандарты.

ГОСТ швеллер 12 представляет собой общепринятую инструкцию по представленному сортаменту. Этому документу должно следовать каждое предприятие, производящее данный швеллер. Если швеллер изготовлен по всем вышеуказанным документам, то в результате получается идеальный материал, который можно использовать для своих целей.

Каждый швеллер имеет свой сертификат качества, который подтверждает, что изделие изготовлено согласно ГОСТ. Швеллер 12 не является исключением и также обладает таким документом. Сертификат качества швеллера 12 метров можно посмотреть на следующем фото.

Сравнение изделий на жёсткость

Балка двутавра надёжнее по всем показателям однотипного номера. Она имеет 2 полки с каждой стороны, выступающие на равный вылет от её стенки. Нагрузку принимают полки. Поэтому балка прочнее швеллера.

Она воздействует на профиль вертикально. Стенка балки работает на противодействие сжатию. Силы, пытающиеся скрутить двутавровую балку незначительные.

В швеллере усилия возникают значительных параметров по причине, что полки становятся односторонним рычагом. Также от того, как будет наложена и распределится по полкам нагрузка.

У двутавровой балки полки дают жёсткость стенке не с 1 стороны, как у швеллера, с 2 сторон. Сравниваются изделия с одинаковыми размерами профиля по одинаковой высоте стенки.

В таблицах с размерами ГОСТ сравниваемого швеллера П 14 и двутавровой балки 14 Б1 с величинами их моментов сопротивления в осях X и Y (Wx и Wy) показаны значения характеристик. Момент инерции двутавра выше в оси Х, он основной критерий. Изделие будет прочнее на величину этого показателя. Он измеряется в Н/кв.мм.

У швеллера и двутавровой балки видно в ГОСТ ось X находится в плоскости:

  • поперечного сечения через середину стенки;
  • перпендикулярно стенке;
  • параллельно полкам.

Как производят швеллеры?

В соответствии с ГОСТ 8240-97 швеллер 12 изготавливается на предприятиях. Материалом для швеллера выступают сплавы с добавлением конструкционной углеродистой и низколегированной стали. Такие стали маркируется ст3пс и 09Г2С соответственно. Химический состав первой очень многообразный и включает в себя множество различных металлов. Кроме того могут применяться и черный металл или алюминий.

Весь сортамент швеллера 12мм изготовленного по ГОСТ 8240-97 имеет специальные обозначения, которые показывают способ изготовления. Так, к примеру:

  1. С — специальный швеллер. В ГОСТ не прописаны размеры данного швеллера. Зачастую такой сортамент изготавливается по специальному заказу с определенными параметрами, которые необходимы заказчику.
  2. П- швеллер изготавливается с параллельными основанию полками.
  3. У- полки, расположены под углом к основанию.
  4. Э- экономный вариант. Изготовление происходит по ГОСТ, однако в процессе производства используют меньше металла.
  5. Л- легкий профиль. Для производства используют легкие металлы, например алюминий.
  6. В- специальная маркировка, которая говорит о том, что такой швеллер предназначен для авто и вагоностроения.
  7. Т- профили для тракторов.

Для того, чтобы лучше разобраться в различных маркировках швеллеров можно посмотреть следующее фото.

Весь сортамент изготовления швеллеров отличается способами производства:

  1. Метод горячекатаного выпуска.
  2. Гнутый или холоднокатаный.
  3. Специальный.

Швеллер 12 производиться согласно 1 варианту, а именно горячего проката. Все это прописано в ГОСТ 8240-97.

Общие параметры:

Швеллеры 12 и 12П имеют идентичные параметры за исключением радиуса закругления полки r.

  • высота основания полки (h): 120 (мм);
  • ширина полки (b): 52 (мм);
  • толщина стенки (s): 4.8 (мм);
  • толщина полки (t): 7.8 (мм);
  • радиус внутреннего закругления (R): 7.5 (мм);
  • радиус закругления полки с уклоном внутренних граней полок (r): 3 (мм);
  • радиус закругления полки с параллельными гранями полок (r): 4.5 (мм).

Важно: данные справедливы для стальных горячекатанных швеллеров по ГОСТ 8240-89.

Двутавр: отличительные черты

Двутавр отличается от швеллера, прежде всего поперечным сечением – оно похоже на букву «Н». Основными параметрами проката являются:

  • высота – от 100 до 1013 мм,
  • ширина полок – от 55 до 400 мм.
Читайте также:  Самодельный ролик из трубы

Что касается технологии производства, то метод холодного качения уступает место сварке, то есть, двутавры бывают горячекатаными и сварными. В первом случае это цельные изделия, чья геометрия полностью соответствует установленным стандартам, во втором – изделия, создаваемые из стальной полосы под конкретные нужды. Размеры их полок и основания могут отличаться от стандартных.

Как и в случае со швеллером, внутренние грани полок могут быть наклонными и параллельными. Точные требования к геометрии и размерам соответственно указаны в ГОСТ 8239-89 и ГОСТ Р 57837-2017 (принят на замену ГОСТ 26020-83, применение которого было прекращено 30 ноября 2020 года).

Наиболее прочными из всех вариантов являются горячекатаные двутавры с наклонными гранями полок, однако даже они не обеспечивают высокой устойчивости к продольному скручиванию.

Горячекатаный швеллер 12: сортамент, характеристики

При производстве этого вида фасонного проката применяются:

  • сталь углеродистая обыкновенного качества (ст3 сп/пс) – для конструкций, эксплуатируемых при умеренных нагрузках и нормальных погодных условиях;
  • низколегированная сталь (09Г2С) – для металлоконструкций, предназначенных для эксплуатации при низких температурах и повышенных нагрузках.

Размеры горячекатаного швеллера регламентируются ГОСТом 8240-97, в соответствии с которым выпускается профиль с внутренними гранями полок, расположенным под уклоном 4-10%, и с параллельными внутренними гранями полок серий «П», «Э», «Л». Диапазон углов уклона внутренних граней может быть ужесточен по требованию заказчика.

Таблица размеров и массы швеллера 12

Тип швеллера 12 Высота стенки, см Ширина полки, мм Толщина стенки, мм Толщина полки, мм Вес 1 м швеллера 12, кг
С уклоном внутренних граней полок (У) 12 52 4,8 7,8 10,4
С параллельными внутренними гранями полок (П) 12 52 4,8 7,8 10,4
Экономичный, с параллельными гранями полок (Э) 12 52 4,5 7,8 10,24
Легкий, с параллельными гранями полок (Э) 12 30 3,0 4,8 5,02

Профильные изделия экономичной серии имеют более тонкую стенку, легкой серии – меньшие ширину и толщину полки, толщину стенки, по сравнению с изделиями серии «П». Стандартная длина хлыстов, поступающих к потребителю, – 2-12 погонных метров, по согласованию с заказчиком она может быть увеличена. При расчетах, сколько весит швеллер, используют усредненную плотность стали 7,85 кг/дм3.

Горячекатаный швеллер с высотой стенки 120 мм способен выдерживать достаточно высокие нагрузки на изгиб и прогиб. Этот профиль используется в несущих конструкциях в качестве основного несущего или дополнительного усиливающего элемента. Области его применения: каркасное строительство, изготовление каркаса под отделочные материалы (устройство вентилируемых фасадов), усиление фундаментов, устройство ограждений и лестниц, изготовление нестандартного производственного оборудования, машиностроение.

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.

Рекомендуем! Как заварить глушитель холодной или электросваркой

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.

Читайте также:  Под трубами повиты под шлемами взлелеяны концом копья вскормлены

Гнутый швеллер 12: особенности производства и характеристики

Гнутый швеллер имеет скругленные внешние углы, одинаковую толщину стенки и полок, может быть равно- и неравнополочным. Производство равнополочного профиля определяется ГОСТом 8278-83, неравнополочного – государственным стандартом 8281-80. Неравнополочный прокат имеет достаточно ограниченные, узкоспециализированные области применения. Точность изготовления – обычная, повышенная, высокая.

Таблица сортамента равнополочного гнутого швеллера 12

Высота стенки, см Ширина полки, мм Толщина стенки, мм Площадь поверхности поперечного сечения, см2 Масса 1 м, кг
12 25 4 6,2 4,87
12 50 3 6,2 4,91
12 50 4 8,2 6,44
12 50 6 11,86 9,3
12 60 4 9,0 7,07
12 60 5 11,09 8,71
12 60 6 13,06 10,25
12 70 5 12,09 9,49
12 80 4 10, 8,32
12 80 5 13,09 10,28

Гнутый металлический профиль изготавливается на профилегибочных станах из горяче- и холоднокатаных полосовых заготовок. Во время процесса гибки исправляются некоторые дефекты поверхности. При производстве гнутого швеллера, помимо углеродистых сталей обыкновенного качества, качественных конструкционных и низколегированных, используются оцинкованные заготовки и полосы из коррозионностойкой стали. Оцинкованный профиль применяется в условиях повышенной влажности, нержавеющий – на предприятиях, на которых предъявляются высокие требования по коррозионной стойкости, гигиеническим и эстетическим характеристикам.

Помимо стали различных марок, для изготовления гнутого профильного проката П-образной формы используется алюминий и медь, а также сплавы на их основе. Продукция из алюминиевых сплавов применяется в конструкциях, для которых важно сочетание небольшого удельного веса, коррозионной стойкости и хорошей прочности.

Классификация швеллера по нагрузке

Класс А

К данному виду относятся балки, на которых присутствуют жесткие заделки. Обычно нагрузка распределяется равномерно. Как пример, это может быть балка для подъездного козырька. Их скрепляют путём сваривания. Прикрепляют к стене 2 п-образных изделия, пространство между ними наполняется смесью ЖБ.

B класс

Это однопролетный класс швеллеров. Распределение тяжести равномерно разделено. К ним относят перекрытия между этажами.

Класс С

Данный тип балочных перекрытий остаётся снаружи за пределами стен. Что требуется для опор плит для лоджий. Представляют из себя опертые балки на шарнирах. Здесь также имеет место равномерное распределение.

Класс D

Зачастую это перекрытия на которых держатся несколько балок. Представлены как опёртые балки на шарнирах с одним пролётом.

Класс Е

Это тип изделий на которых сконцентрирована одна сила. В большинстве случаев это дуги перекрытий.

Класс F

Представляют вид консолевидных дуг-перекрытий. В данном случае применяются для устройства придомового козырька, только вместо заполнения железобетоном применяют стальные листы. Сверху пространство заполняется кирпичной кладкой.

Выбору определенного класса и размера швеллера предшествуют расчёты.

Иные различия

Продажа стальной двутавровой балки и швеллера осуществляется в разных типоразмерах, так что это тоже следует учитывать при подсчетах и сборке заказа. П-образный профиль бывает с основанием 5-40 см, а двутавр – 10-60 см. Таким образом, двутавр более тяжелый и основательный, зато из швеллерных элементов получаются более компактные и легкие конструкции с множеством стыков. Не следует так же забывать, что швеллер несколько более прост в монтаже, с ним может справиться даже неспециалист, в то время как с двутавровой балкой придется потрудиться. Еще к нему хорошо прилегает листовой металлопрокат.

Двутавровая балка: особенности и область применения

Характеристики двутавра с наклонными полками соответствуют ГОСТу 8239-79, с параллельными – ГОСТу 26020, СТО АЧМ 20-93. Оба типа проката обладают высокими показателями прочности и жесткости, на которые оказывают влияние:

  • размер сечения проката;
  • длина пролета (несущая способность снижается с увеличением длины);
  • характер, направление нагрузок, монтажа балки;
  • марка тали для производства проката (для эксплуатации в сложных температурных условиях и при высоких нагрузках рекомендуется использование низколегированной стали 09ГС).

Источник

Adblock
detector