Поставки черного и нержавеющего металлопроката
Точность. Качество. Надежность.
+7 (812) 458-07-74
 
 
  •  
  •  
  •  
Главная  /  Статьи  /  Швеллер: производство, виды, применение

Швеллер: производство, виды, применение

« Назад

07.11.2018 09:14

Швеллер – это металлопрокатное изделие, с поперечным сечением в форме буквы «П». Благодаря своей способности обеспечивать устойчивость и прочность различных конструкций, он получил довольно широкое распространение в строительной сфере. Швеллер берет на себя роль армирующего материала в стенах и потолке, усиливает бетонные перекрытия. Сегодня без него не обходится возведение ни одного жилого или промышленного сооружения.

Сфера применения

Как уже было отмечено выше, швеллер очень востребован в строительной сфере. Его используют при возведении каркаса здания, армировании перекрытий и стен, при прокладке коммуникаций, а также для укрепления несущих и опорных конструкций. С помощью швеллера можно создавать архитектурные объекты сложной формы. Он незаменим при строительстве мостов, колонн и формировании прогонных элементов кровли. Применение швеллера значительно облегчает отделочные и реконструкционные роботы.
Благодаря своей форме, швеллер успешно противодействует осевой и изгибающей нагрузке. Стоит отметить, что по сопротивлению вертикальной нагрузке, он уступает только двутавровому профилю. Высокая прочность данного прокатного продукта позволяет ему выдерживать вибрационное воздействие, благодаря этому он часто выступает в качестве крепежного элемента двигателя и рамы автомобиля, а также балки, по которой перемещаются производственные краны.
В России налажено производство нескольких видов швеллера, которые отличаются по типоразмеру и марке стали, и, соответственно, имеют свою область применения.

Ключевыми отраслями промышленности, в которых используется швеллер, являются:
  • автомобилестроение;
  • судостроение;
  • тяжелое машиностроение;
  • станкостроение;
  • вагоностроение.

Преимущества швеллера

При небольшом собственном весе швеллер характеризуется такими эксплуатационными характеристиками как высокий уровень сопротивления осевым и изгибающим нагрузкам. При производстве данного профиля используется сталь, которая хорошо поддается свариванию и мехобработке. Все это позволяет создавать облегченные металлические конструкции, которые легко транспортировать и собирать. Швеллер имеет очень точные размеры и не нуждается в рихтовке или дополнительной подгонке.
Швеллер удобно использовать при проведении высотных работ, так как при небольшом собственном весе он позволяет поднимать большие объемы.
В ходе производственного процесса на профиль оказывается термическое воздействие, которое рекристаллизирует кристаллическую решетку стали. Отжиг в свою очередь снижает внутреннее напряжение металла, увеличивает его пластичность и вязкость. А нормализация обеспечивает лучшее качество поверхности продукта. В результате всех этих процессов на выходе получается износостойкое изделие, устойчивое к воздействию негативных внешних факторов и пригодное к мехобработке.
П-образное сечение профиля позволяет ему длительно выдерживать ощутимые нагрузки и при этом не деформироваться и не разрушиться. В течение всего эксплуатационного периода швеллер сохраняет жесткость и прочность, так как попросту не имеет уязвимых мест в конструкции.

Особенности производства

Изготовление швеллера регламентируется ГОСТом 8240-97. Сырьем служит высокоуглеродистая и низкоуглеродистая конструктивная сталь. Если того требует назначение швеллера, то может применяться легированная сталь.
Производство начинается с разогрева прямоугольной заготовки до требуемой температуры, затем она отправляется на прокатный стан, где с помощью особых вращающихся валков заготовка обжимается, постепенно приобретая требуемую форму. Сначала обрабатывается центральная часть, и профиль становится похож на букву М. После его выравнивают и калибруют, доводя до требуемых геометрических размеров. Процесс горячего проката трудоемкий, но именно он позволяет получать высококачественные изделия.

Маркировка и виды

По способу изготовления профиль разделяют на два вида:

Они отличаются визуально (гнутый профиль обладает закругленными углами) и имеют различные эксплуатационные допуски.

С помощью маркировки можно определить точность изготовления швеллера:

  • «А» - высокая;
  • «Б» - повышенная;
  • «В» - обычная.

Нормативно-производственные документы регламентируют и размер швеллера. Чтобы выбрать изделие для той или иной конструкции,  необходимо учитывать расстояние между полками, которое, согласно государственному стандарту может составлять от 35 до 115 миллиметров, и высоту полок. Она может быть от 5 до 40 сантиметров. Длина изделия также варьируется. Швеллеры выпускаются длиной от 4 до 12 метров.

Горячекатаные профили делятся на 4 серии:

  • «У» - полки имеет уклон;
  • «П» - параллельные полки;
  • «Л» - параллельные полки, изделие облегченное;
  • «С» - специальная серия.

Наибольшую востребованность получили швеллеры следующих типов:

  • Тип 10. Применяются в ходе строительстве крупных промышленных комплексов, имеют высокие механические свойства.
  • Тип 14. Очень популярен в строительстве, используется для армирования несущих конструкций и элементов. Эксплуатационные показатели - высокие, отдельно стоит отменить повышенную прочность данного типа.
  • Тип 16. Имеет высокую прочность и отлично противостоит нагрузкам. Находит применение при строительстве промышленных комплексов.
  • Тип 20. Применяется при возведении сложных конструкций, когда особенно важна прочность и надежность материалов. Данный тип необходим для усиления опор мостов и перекрытий многоэтажных зданий.

Швеллер горячей прокатки: плюсы и минусы

Форма – это основное преимущество горячекатаного изделия. Именно благодаря ей он обладает такими высокими показателями жесткости. Профиль горячей прокатки не подвержен деформации, прекрасно выдерживает большие вертикальные нагрузки, устойчив к механическим повреждениям и коррозии.

Но также имеются и недостатки. Данный вид изделия плохо сваривается. Поэтому в сборных конструкциях, где элементы соединяются с помощью сварки, отдают предпочтение профилю холодного проката.

Швеллер холодной прокатки: плюсы и минусы

Для производства холоднокатаного швеллера существуют специальные профилегибочные станки. Принцип их работы основан на парных прессующих валах, которые давят на лист с обеих сторон, придавая ему П-образную форму. Производственный процесс полностью автоматизирован и позволяет выпускать продукцию любой формы и в больших объемах.
Гнутый профиль имеет меньший вес в сравнении с горячекатаным, поэтому используется при создании облегченных металлических конструкций. Это в значительной мере увеличивает скорость сборки и уменьшает трудоемкость данного процесса.
Холоднокатаный швеллер востребован при проведении работ по ремонту и реконструкции и, конечно же, при строительстве небольших зданий.  Его также используют для сборки каркаса теплиц. Однако сфера применения данного типа изделия не ограничивается строительством. Он применяется в автомобилестроении, судостроении, вагоностроении и т. п.
К недостаткам гнутого швеллера можно отнести меньшую жесткость.

Хранение и транспортировка

Швеллер, как и любая другая металлическая продукция, должен храниться на специально оборудованных для этого площадках. Перед транспортировкой его обвязывают стальной проволокой и перевозят на грузовых автомобилях с открытым и закрытым типом кузова. Отгрузка продукции может производиться по весу или метражу, и иметь налеты ржавчины в пределах ГОСТа.

Что выбрать, швеллер или двутавровую балку?

Прежде чем сделать остановить свой выбор на одном из изделий, необходимо определить, где оно будет применяться. У двутавра прочность значительно выше, чем у швеллера. Благодаря Н-образному сечению он выдерживает более высокие нагрузки, пропорционально распределяет вес и в принципе не подвержен скручиванию. Швеллер успешнее сопротивляется боковой нагрузке, а двутавровая балка – осевой. Это обусловлено их геометрическими различиями. Так при П-образном сечении центр тяжести смещается в сторону торцов, а при Н-образном – находится ровно по середине.
Двутавровые балки в основном образуют основу несущих конструкций, в тоже  время швеллеры имеют весьма широкую сферу применения.  Они часто используются как более дешевая альтернатива двутавра, незаменимы при монтаже облегченных конструкций. Также могут служить конструктивным элементом плавучего судна  или автомобильного транспорта.

швеллер и двутавровая балка                   Швеллер и двутавровая балка

Алюминиевые швеллеры

Алюминиевый профиль – это отдельный вид изделия, который в сравнении с традиционным стальным профилем, позволяет максимально облегчить конструкцию.
Производится алюминиевый профиль методом горячего прессования с закалкой и без, после закалки может подвергаться старению и отжигу.
Несмотря на свой небольшой вес, швеллер из алюминия хорошо противостоит скручивающему и изгибающему воздействию, относительно неплохо выдерживает вертикальную нагрузку. Но одним из главных его достоинств является то, что он не вступает в контакт с водой, а, значит, совершенно не подвержен коррозии.
Алюминиевые профили активно используются при отделке фасадов. А для того чтобы изделие не утрачивало эстетической привлекательности и противостояло воздействию негативных факторов окружающей среды, его покрывают анодно-оксидной пленкой.

алюминиевый и стальной горячекатаный швеллер        Алюминиевый и стальной швеллер

Заключение

Швеллер – это металлопрокатное изделие, которое имеет чрезвычайно обширную сферу применения, а его конструктивную значимость сложно переоценить. Заниматься подбором типа изделия и рассчитывать допустимые нагрузки должны только специалисты данной области, ведь даже небольшой просчет может привести к непоправимым последствиям.