Чим відрізняється швелер від двутавра. Порівняння двутавра і швелера - який профіль міцніше і що краще

За умови однакової типорозміру двотаврова балка жорсткіше і міцніше, ніж швелер. Але доцільність застосування цих профілів і їх характеристики міцності визначаються не тільки їх конструкцією, але і рядом інших параметрів.

особливості швелера

Швелера випускаються під № 5-40 (підстава висотою 50-400 мм). Незважаючи на меншу міцність при ідентичних значеннях поперечного перерізу і маси погонного метра, може виготовлятися з більш високовуглецевих марок сталей. А якщо його стінки виконані з похилими внутрішніми поверхнями, то площа перерізу буде на 20-30% більше, що дозволяє домогтися аналогічних з двотаврових профілем міцності.

Існує можливість зниження питомої ваги швелера за допомогою створення просічних отворів, зберігши при цьому міцність і площа його поперечного перерізу. Поєднавши 2 елементи між собою способом зварки  або за допомогою заклепок, можна створити щось на зразок двутавра, але з трохи меншою (до 10%) міцністю при однаковій масі.

За рахунок простоти монтажу і щільному прилягання до листовому прокату швелер знайшов широке застосування  при виготовленні легких конструкцій і механізмів. Також він володіє більшою площею зчеплення з бетоном, збільшуючи цим армирующие властивості каркаса.

переваги двутавров

Двутаври виготовляються стандартних типорозмірів № 10-60 (висота підстави - 100-600 мм). Відрізняються величезною міцністю на вигин і стиск, що виправдовує його застосування для виготовлення армуючої основи перекриттів при зведенні багатоповерхових залізобетонних споруд.

Високі показники жорсткості двотаврової балки практично виключають такі явища при експлуатації будівель як:

• зрушення;
• усадка;
• утворення тріщин.

Але міцність двотавру може змінюватися в залежності від наступних параметрів:

• марки металу, який використовувався для його виготовлення;
• загальної довжини конструкції;
• конфігурації поперечного перерізу;
• способу його закріплення або з'єднання.

До основних переваг двотаврових профілів відносяться стійкість до різних видів навантажень, незмінність геометричних характеристик  протягом усього терміну експлуатації і висока надійність. Але мають вони і недоліками - схильність до утворення корозії і зниження несучої здатності зі збільшенням прольоту.

Серед величезної кількості самих різних варіантів металоконструкцій особливий інтерес представляє двотавровий швелер. Насправді подібне позначення не зовсім правильно, оскільки швелер - це назва П-образного профілю, однак воно є усталеним, а значить, має право на існування. Нижче ми докладно розповімо про даному виді металопрокату, а також розглянемо сферу його застосування і різновиди.

Що це таке

Двотавр або двотаврова балка являє собою один з найбільш поширених профілів. У даній статті мова йде про металевий балці, проте потрібно пам'ятати, що існують і дерев'яні різновиди.

Сталеві двутаври виготовляються двома способами. Найбільш поширений метод виробництва - гарячекатаний, проте існує і зварної. Зварений спосіб використовується для отримання великих деталей або в тому випадку, коли потрібні якісь особливі характеристики балки. Перший же спосіб виробництва передбачає виготовлення балок, які прокочуються на спеціальних станах. Для отримання вироби використовується заготовка.

У перетині балка являє собою форму, близьку до букви «Н». Використання таких конструкцій дозволяє вирішити відразу кілька проблем в процесі будівництва. Перша з них полягає в тому, що за рахунок використання Н-образного профілю з'являється можливість істотно знизити масу конструкції. Друге ж перевага полягає в більшій міцності. Якщо порівнювати двутавр і класичну балку, що має квадратний профіль, то остання програє.

де використовується

Сталеві балки - це незамінний елемент багатьох сучасних конструкцій, оскільки в загальному випадку при створенні плоских перекриттів бетонні конструкції самі по собі не можуть забезпечити належну міцність і надійність. Зазвичай балки застосовуються на прольотах більше 7 м, однак можуть використовуватися і в інших випадках. Звичайно, існують і бетонні балки, але останні використовуються при зведенні будь-яких промислових об'єктів. Дерев'яні двотаврові балки навпроти, більше підходять для заміських будинків. Звичайно, балка є не єдиним підходящим варіантом: швелер, двутавр дерев'яний або інші вироби завжди можна використовувати, проте співвідношення міцності, ціни і надійності у балок найоптимальніше.

Головна особливість балки полягає в тому, що вона розподіляє більшість напруг, що розтягують під кутом 45 градусів до своєї осі. В даному випадку вертикальна стінка працює як звивиста решітка ферми: розподіляє зусилля. Виходить, що надійність майбутньої конструкції виявиться дуже висока. З іншого боку можливе використання інших металевих балок  - зварних.

зварений двутавр

Це - різновид легких металоконструкцій, що має Н-образний перетин. Воно є найбільш оптимальним не тільки з точки зору надійності, але і з міркувань зручності монтажу. зварні конструкції  найбільш широко застосовуються в будівництві цивільних об'єктів, де потрібні опори, несучі елементи перекриття і т.д. Використання подібних будматеріалів вирішує одну з найскладніших проблем - зниження металоємності конструкції. Потрібно сказати, що установка зварної балки  дозволяє сильно зменшити витрату металу, оскільки дає можливість підібрати саме те перетин, яке потрібно в даному випадку.

Швелер, двутавр або зварні балки виробляються з низьколегованої або вуглецевої сталі. У першому випадку мова йде про С255, а в другому - С345 (09Г2С). Виготовлення проводиться методом гарячого або холодного прокату, а зварений балки - за допомогою зварного обладнання, після чого здійснюється додатковий контроль, наприклад, ультразвуковим способом.

Переваги сталевої конструкції з першого погляду може оцінити будь-який фахівець, а великий досвід їх експлуатації є найкращим доказом надійності подібних виробів:

• Зниження маси. В середньому цей параметр становить до 10% від ваги всіх металоконструкцій, якщо зробити заміну гарячекатаного двутавра  на зварений. Як вже говорилося вище, так відбувається через правильного вибору перетину балки.
• Можливість використання різних типів сталей, полиць і стінок. Гарячекатаний виріб з якимись спеціальними характеристиками потрібно замовляти заздалегідь, а зі звареним подібні проблеми не виникають.
• Можливо виготовити зварний двотавр, що має несиметричне перетин. Часто подібні рішення потрібні для спрощення конструкції і дозволяють знизити їх вагу.
• Зварні балки можуть бути виготовлені будь-якої необхідної довжини, тому в процесі будівництва витрати будуть мінімальними. Звичайно, існує таблиця швелерів, балок та інших металоконструкцій, проте в більшості випадків на складах постачальників знаходяться лише вироби, що мають певну довжину, яка є найбільш затребуваною в даному регіоні.
• Зварні балки підвищують рентабельність проекту. Вартість подібних виробів нижче, ніж гарячекатаних, їх маса вище, а міцність знаходиться на необхідному рівні. За допомогою цих металоконструкцій легко створювати великі прольоти, що призведе до зниження загальної ваги конструкції, зменшення витрат матеріалів, а значить, позитивно вплине і на вартість.

Потрібно також відзначити, що технологія виготовлення зварних двотаврів  дозволяє отримати біметалічні балки, які відносяться до підтипу спеціальних і не можуть бути виготовлені іншим способом.

Які види бувають

Продаж швелера і двутавра сьогодні проводиться багатьма компаніями, проте потрібно пам'ятати про те, що виробництво подібних металоконструкцій повинно здійснюватися відповідно до ГОСТ. Так державний стандарт виділяє кілька типів балок - гарячекатані та спеціальні.

У першому випадку мова йде про два види виробів. Один з них має похилі грані полиць, а інший паралельні. Балки з похилими гранями регламентуються ГОСТ 8239, де сказано, що кут нахилу граней повинен знаходитися в межах від 6 до 12 відсотків.

На відміну від швелерів двутаври цього типу мають тільки два класи точності прокатки: Б - підвищеної точності і В - звичайної.

Прогин стінки не повинен перевищувати 15% від її товщини, а кривизна потрібно менше 0.2% від довжини виробу. Для класу точності «Б» проводиться притуплення зовнішніх кромок полиць (менш 2.2 мм), а для «У» подібні роботи не потрібні. Відхилення по масі при виробництві в перерахунку на масу 1м3 не повинні виходити з області мінус 5%, + 3%. В окремих випадках стандарт допускає посилення останньої вимоги, якщо було укладено відповідний договір між виробником і споживачем.

двутаври з паралельними гранями  полиць виробляються відповідно до стандарту 26020. Він поширюється на всі вироби такого типу, висота яких знаходиться в межах 100..1000 мм, а полки мають ширину 55..400 мм. Всі подібні балки поділяються на:

• нормальні;
• широкополочні;
• колонні двутаври.

Стандартні швелер, двутавр або інші балки можуть мати довжину до 12 м, проте прокат по ГОСТ 26020 виготовляється до 24 метрів.

спеціальні балки

Двутаври цього типу виробляються по ГОСТ 19425. До даної категорії відносяться балки для підвісних шляхів (М), армування шахтних стволів (С) і спеціальні рішення для потреб автомобільної промисловості. Всі вироби діляться на дві категорії точності - високою «А» і підвищеної «В». В даному випадку нахил внутрішніх граней вибирається 12% для балок «М» і 16% для балок «С». Притуплення зовнішньої кромки профілю вибирається в межах 0.3 від середньої товщини полки.

Розмір або номер двутавра показує його умовну висоту, виражену в сантиметрах. Наприклад, двутавр №10 представляє собою балку, що має висоту 10 см.

Підводячи підсумки, відзначимо, що вище ми описали всі види використовуваних сьогодні металевих двотаврових балок. На нашому сайті наведена досить докладна інформація і по іншим металоконструкціями. Якщо вам потрібні дані по таких виробів, як швелер, двутавр або гнутий швелер, то тут ви знайдете всі необхідні відомості.

Швелер або двутавр - це питання спантеличує не тільки людей, які вирішили самостійно звести будинок або гараж, але часом і професіоналів своєї справи. Що буде раціональніше використовувати? Щоб визначитися, професіонали роблять розрахунки і аналіз конструкції та матеріалів, з яких вона буде виготовлена. Людям, які не знаються на цих питаннях, слід звернутися до фахівців, які зроблять потрібний обсяг проектних робіт і нададуть кілька варіантів з використанням швелера і / або двутавра різних типорозмірів - тоді буде ясно, що краще.

1

Звичайно, двутавр. Він жорсткіше і міцніше швелера. Це забезпечується за рахунок того, що у двотавру полки виступають з обох сторін стінки і на однакову відстань від неї. Завдяки чому навантаження, що сприймається полками, впливає на профіль в основному вертикально і його стінка працює практично тільки на протидію стиску. Сили, які прагнуть скрутити двутавр, малі або відсутні. У швелері такі зусилля, як правило, виникають, і значної величини, так як полки виступають в ролі односторонніх важелів. Багато чого, звичайно, залежить від того, як ляже і розподілиться по ним навантаження. У той же час у двотавру полки забезпечують жорсткість стіни не з одного її боку, як у швелера, а з двох.

Порівнювати, зрозуміло, слід вироби з однаковими типорозмірами (номерами профілю). Тобто, щоб у порівнюваних швелера і двутавра була одна і та ж висота стінки. Крім того, у них повинні бути однакові або хоча б зіставні товщина полиць і стінки. Це ж умова поширюється і на ширину полиць. І тоді порівнюваний з швелером двутавр виявиться міцніше його. Але це тільки якщо ці вироби використовуються в якості несучої балки, встановленої, як і належить, вертикально - поверхнею нижньої полиці на опори (несучі стіни споруди).

Швелер та двотавр

Якщо на порівнювані профілі одного типорозміру і з однаковими або порівнянними товщиною стінки і розмірами полиць навантаження (зусилля) впливає збоку (перпендикулярно їх вертикальної осі в площині поперечного перерізу), то міцніше швелер.  Наприклад, коли вироби укладені набік (торцями полиць на опорну поверхню або швелер ще можна покласти на його стінку) і виступають в ролі підтримує елемента для конструкції з невеликою вагою. Справа в тому, що і швелер, і двутавр не розраховані на великі навантаження, спрямовані перпендикулярно площині їх стінки.

Перевага швелера в більш високому опорі бічним навантаженням пов'язано з наступним. Його полки розташовані по одну сторону стінки. У двотавру вони виступають з обох його боків, причому на однакову відстань. За рахунок цього у швелера центр тяжіння знаходиться поза його поперечного перерізу. Він зміщений відносно стінки в сторону торців полиць. А у двотавру центр тяжіння знаходиться точно в центрі його поперечного перерізу (стінки).

Саме через таку різницю в розташуванні центра ваги опірність навантаженням у цих виробів відрізняється. Коли мова йде про бічних впливах, то міцніше швелер. Щоб порівняти будь-які двутавр і швелер, в кожному окремому випадку треба брати до уваги не тільки типорозмір (висоту стінки), а й основні розмірні характеристики поперечного перерізу профілю, зазначені в таблицях ГОСТів на сортамент цих виробів. Як зазначалося вище, в першу чергу - це товщини стінки і полиць виробів. Не менше значення має і ширина полиць. Також на міцність впливає радіус заокруглення між стінкою і полками.

2

Щоб швидко з'ясувати, що міцніше, треба в таблицях з розмірами ГОСТів сортаменту порівнюваних швелера і двутавра знайти величини їх моментів опору щодо осей X і Y (W x і W y). Виріб, у якого значення цих характеристик вище, і буде міцніше.

Момент опору - геометричний параметр поперечного перерізу якого-небудь виробу, який характеризує опірність в розглянутому розрізі (перетині) кручению або вигину щодо обраної осі. Його використовують для подальшого розрахунку опору матеріалів і в формулах будівельної і конструкційної механіки.

Для швелера і двутавра згідно їх ГОСТам вісь X проходить в площині поперечного перерізу через середину стінки, перпендикулярно їй і паралельно полкам. Момент опору перпендикулярний осі, щодо якої розраховується. Відповідно, W x двутавра і швелера визначає їх опірність навантаженням і зусиллям, спрямованим перпендикулярно полкам і вздовж стінки. Тобто, коли ці вироби виконують роль несучих елементів конструкції і встановлені в своєму основному положенні - на нижню полицю.

Ось Y проходить в площині поперечного перерізу через центр ваги і перпендикулярно полкам, перетинаючи при цьому осьову лінію X і утворюючи з нею прямий кут. Власне, в точці перетину Y з X і знаходиться центр ваги. Таким чином, у двотавру осьова лінія Y розташовується точно на вертикальній осі стінки, а у швелера - паралельна останньої і винесена за її межі між полицями, так як це виріб має зміщений центр ваги. Зсув обумовлено тим, що у швелера полки виступають тільки з одного боку щодо стінки.

Відповідно, момент опору щодо осі Y (W y) характеризує опірність цих виробів зусиллям, спрямованим перпендикулярно стінці і уздовж полиць. Для двутавра, коли він спирається на кромки полиць з одного свого боку, а навантаження тисне на протилежні і / або на поверхню стінки. У швелера може бути два положення. Коли він спирається на поверхню стіни або, як і двутавр - на кромки полиць. Його W y в обох випадках однаковий і протистоїть зусиллям, спрямованим з боку, протилежного опорної поверхні.

Як зазначалося вище, і у двутавра, і у швелера W x завжди більше W y.

Це обумовлено тим, що ці вироби конструктивно розраховані на більш високий опір навантажень, спрямованим під прямим кутом до полиць і вздовж стінки, тобто перпендикулярно осі X. Тому, коли двутавр або швелер використовуються в якості несучих елементів конструкції, вони повинні монтуватися таким чином, щоб їх стінка розташовувалася вертикально, а навантаження сприймалася поверхнею полиць.

3

На прикладі декількох типорозмірів швелера і двутавра порівняємо міцність цих виробів. Заодно з'ясуємо як вона залежить від основних розмірів поперечного перерізу, про які йшла мова вище.

Порівняння швелерів і двотаврів з однаковими типорозмірами доведеться робити між виробами з найбільш близькими за значенням розмірами поперечного перерізу, так як частина цих параметрів завжди відрізняється. Ці профілі випускають в такому асортименті, щоб вони один одного доповнювали, а не заміняли.

За наведеною нижче таблиці можна порівняти показники (включаючи моменти опорів) профілів зазначених типорозмірів відповідних Держстандартів.

Порівняємо спочатку по моменту опору W x. 20 міцніше швелера 20С. У неї більше W x, незважаючи на те що тонше стінка і полки. Правда, у швелера менше ширина полиць.

Розглянемо швелерних виріб 20Сб. Ширина його полки така ж, як у представлених двутавров. За рахунок цього і завдяки більшій товщині стінки 20Сб перевершує балку 20 по міцності. Однак цей швелер поступається двотавр 20С незначно і 20Са пристойно. Товщина полиць у всіх цих виробів порівнянна, а стінки - різна. Значення цього розміру у швелера 20Сб проміжне між величинами для балок 20С і 20Сб. З цього можна зробити однозначний висновок, що в разі випробування вертикальними навантаженнями двутавр міцніше.

Швелерних виріб 20Сб

Якщо порівнювати з моменту опору W y, то тут все більш очевидно. У швелерів до бічних навантажень опірність вище, ніж у двутавров. При цьому простежується зростання W y в міру збільшення ширини полиці у обох цих виробів. Примітно, що з представлених профілів найбільший W y у гнутого швелера 200x180x6 (всі інші профілі, крім його сусіда по стовпчику, є гарячекатані виробами) з полицею 180 мм.

Порівнявши, 22У і 30Л з представленими балками, можна переконатися, що типорозмір (номер профілю) вирішує не все. Головне, які розміри поперечного перерізу відповідають розглянутого (вибраному) виробу. Збільшення висоти стінки (більший типорозмір) підвищує міцність. Так, швелер 30Л краще двутавра 20 (якщо судити по W x). Однак двом іншим представленим балках він поступається по міцності через більш менших товщин стінки і полиць, а також ширини останніх.

Порівняння гнутого швелера 200x100x6 з балкою 20 не на користь взагалі цього виду прокату. Воно показує, що гнуті профілі слабкіше гарячекатаних. Це випливає з першого порівняння - балки 20 з швелером 20С.

4

Двутаври більше орієнтовані на використання в якості несучих балок будівельних конструкцій. Їх і виготовляють в основному великих типорозмірів: по ГОСТ 8239 з висотою стінки 100-600 мм і по ГОСТ 26020 - 100-1000 мм. Випускають ще спеціальні за стандартом 19425 з номерами профілів 14-45 (висота стінки 140-450 мм).

Швелери - це універсальні вироби. Спектр їх застосування дуже широкий - від різноманітного використання в будівництві до установки в якості деталей різної техніки (від автомобільної до судів і так далі). Вони дуже зручні для виготовлення різних металевих і інших конструкцій, так як полки у них виступають тільки з одного боку. Тому швелер легко можна кріпити стінкою до інших елементів, забезпечивши при цьому щільне примикання між ними.

Металева конструкція з швелера

Швелер теж прекрасно підійде в якості несучої балки. Треба тільки щоб його міцність відповідала передбачуваного навантаження. Зрозуміло, з запасом, втім, як і для двутавра. Однак для великих споруд з протяжними прольотами між несучими балками і високим навантаженням на останні краще підходять двутаври. Вони стійкіше, все-таки міцніше і жорсткіше, а також на них краще і зручніше укладати елементи перекриття. Наприклад, ті ж стандартні залізобетонні плити. На одну половину полиці профілю лягає одна плита, а на іншу - наступного прольоту. Навантаження при цьому розподіляється на двотаврової балки рівномірно.

Швелери призначені для використання в більш легких конструкціях. Тому і випускають їх: гарячекатані з висотою стінки 50-400 мм (номера профілів 5-40) і гнуті - 25-410 мм.

Так що, який з профілів краще в конкретній ситуації, залежить в першу чергу від способу його застосування, тобто для чого він потрібен, а також від можливостей придбати той чи інший вид (швелер або двутавр) і типорозмір. Ну і, звичайно, не можна забувати про необхідної міцності. Якщо остання умова дозволяє, то завжди можна замінити двутавр на відповідний швелер та навпаки.

Металеві балки використовуються для збільшення рівня надійності різних будівельних конструкцій. Застосування цього профілю в якості балки перекриття дозволяє значно збільшити стійкість всієї конструкції до механічних впливів. Балка двутавр, виконуючи функцію каркаса, підвищує надійність будівлі, що будується і збільшує його довговічність.

Двотавровий профіль використовують в перекриттях споруд усіх видів призначення, а також при будівництві мостів, колон та опор.

Цей вид металопрокату виготовляють зі сталі з високою щільністю 3пс / СП5.

Класифікація двотаврових профілів

двотаврові балки  поділяють на групи в залежності від їх геометричних розмірів, розташування полиць і матеріалу, використаного при виготовленні, застосовуючи такі характеристики:

Висота, товщина і довжина двотаврового профілю  Ці розміри залежать від державних стандартів, вимоги яких враховуються при виготовленні прокату і конкретних умов застосування профілю.

Максимальні розміри двотаврової балки:

• висота - 3500 мм;
• товщина - 50 мм;
• довжина - 15 500 мм.

Розташування полиць

Двотавровий профіль виробляється з паралельно розташованими по відношенню один до одного полками і бічними поверхнями, що мають нахил.

Балки з паралельно розташованими полками поділяють на:

• широкополочні;
• нормальні;
• колонні.

При виготовленні балок перекриттів використовують вуглецеві стали  і метал з невисоким вмістом легуючих елементів.

Також використовується поділ балок з Н-образним перетином в залежності від технології виготовлення, області використання і технічних параметрів, Наприклад:

• спеціальна двотаврова сталева балка;
• двотавровий профіль з вуглецевої і низьколегованої сталі;
• балка гарячекатана сталева.

Балки з паралельно розташованими гранями виготовляються з урахуванням вимог (ГОСТ 26020-83) - Б. Цей стандарт регламентує виробництво гарячекатаного двотаврового профілю з паралельним розташуванням полиць, що мають висоту від 10 см до 1 метра і завширшки від 55 до 400 мм.

Залежно від області застосування металургійні підприємства випускають двотаврові балки в звичайному виконанні і з широкими полицями. У свою чергу, остання група двотаврових профілів ділиться на:

• нормальні (Б),
• широкополочні (Ш),
• колонні (К).

Профілі підгруп Б і Ш мають висоту до 1 метра і співвідношення полиць до їх висоті, що дорівнює 0,75 або 0,3. У виробах підгрупи К, що володіють більшою міцністю, значення цього коефіцієнта наближене до одиниці.

Поряд з виробами, що мають Н-образний перетин, металургійні підприємства виробляють профіль коробчатої форми. Однак більшість будівельних конструкцій виконується з використанням двотаврових балок, що володіють більш високими технічними характеристиками  і більшою технологічністю при монтажі.

Щоб купити балку двутавровую з потрібними характеристиками, перед придбанням профілю необхідно ретельно вивчити умови його передбачуваної експлуатації.

Одна і та ж балка двотаврова, ціна якої залежить як від технічних параметрів і матеріалу, використаного при виробництві, так і від умов поставки, може реалізовуватися за різною вартістю.

Завдяки тривалій співпраці з виробниками і фінансовим можливостям, що дозволяє здійснювати масштабні закупівлі прокату за нижчою вартістю, наша компанія пропонує металевий профіль з максимально конкурентними цінами.

Досвідчені співробітники підприємства не тільки допоможуть вибрати необхідний металопрокат, а й нададуть докладні консультації з усіх питань.

Металопрокат в вигляді швелера і двутавра застосовують в різних областях: від машинобудування до створення рекламних щитів. Привабливість балок укладена в поєднанні конструкційних властивостей і надійності, обумовленою формою профілю: П- і Н-образної. Завдяки цій особливості металопрокат витримує суттєві вертикальні і горизонтальні навантаження, перерозподіляючи їх по всій своїй довжині і забезпечуючи довговічність споруди. Що являє собою кожний з цих матеріалів і який міцніше?

Застосування різних видів металопрофілю для каркаса даху

Особливості металопрокату швеллерного типу

Балки, що мають в розрізі П-образний перетин, називають швелерами. Виготовляють їх методом холодної або гарячої гнучкі.

Види швелерних балок і їх розміри

Холодногнуті профілі роблять із пластичних заготовок, до складу яких входять сплави кольорових металів, в тому числі алюміній, що підвищує опірність корозії, але знижує ступінь міцності.

Гарячого впливу піддають заготовки зі сталі. Вони міцніше і надійніше, захищені від вологи цинковим покриттям, але коштують дорожче і не рясніють розмаїттям форм.

Висота підстави стандартних типорозмірів швелерних профілів (№5 - 40) 50 - 400 мм, товщина профілю варіюється в межах 0,4 - 1,5 см.

Вони незамінні при зведенні конструкції з численними стиками, коли необхідно забезпечити примикання поверхонь, також їх використовують в якості прогонів в каркасах дахів.

Форма швелера різного розміру

Принципи класифікації швелера

Грані по відношенню до основи можуть розташовуватися паралельно або з ухилом різного ступеня, з огляду на це існує кілька форм швелерних профілів:

• З паралельним розташуванням граней один до одного і перпендикулярним до основи. Профіль «П» стійкий до навантажень різноспрямованого дії (вигин, розрив, стиснення). Тому його використовують, коли потрібно надійне з'єднання, щільне примикання елементів.
• Грані мають ухил 4-10%. Ці вироби маркують буквою «У». Зовнішній контур балок зберігає образ літери «П», а ось всередині перехід граней в поверхню відбувається не по перпендикуляру, а під кутом з ухилом. Тому стінки біля основи потовщені, а сам виріб міцніше. Балки з ухилом використовують, коли потрібен надійний каркас для високонавантаженої конструкції.
• Балки з маркуванням «Е» тонкостінні, не здатні нести на собі велике навантаження, тому коштують дешевше, ніж профілі «П» і «У».
• Маркування «Л» позначає легку серію балок, навантажувати які понад встановлені норми не можна.

Основні типи швелерних профілів

Відео: Швелер

  Швелерних вироби маркують цифровими і буквеними символами, які позначають відстань між гранями в сантиметрах і приналежність до певного сортаменту. Наприклад, 12П - межі паралельні і відстань між ними 12 см.

Крім того, межі можуть мати нерівну ширину, через що їх підрозділяють на рівнополочні і полками.

Тип швелерної балки вибирають на основі розрахунків максимального навантаження, яке їй доведеться витримувати.

Виконати їх зможе тільки фахівець, грунтуючись на таких величинах:

• ширина граней швелера;
• товщина підстави;
• відстань між гранями;
• внутрішні радіуси заокруглення.

Перфорована швелерних балка

Механічні характеристики обраної марки балки повинні бути не нижче розрахункових. Краще вибрати виріб на номер вище, інакше надійність конструкції знизиться.

Особливість металопрокату двотаврового типу

Зовні двутавр справляє враження міцної конструкції, чому сприяє його Н-подібний профіль.

Саме така форма дає оптимальне поєднання важливих для будівництва характеристик: малої ваги і високої механічної міцності.

двотаврові балки

Застосування двутавров в будівництві

Жорсткі властивості двотаврових балок роблять їх стійкими до прогинання, скручування і забезпечують більшу надійність конструкції, запобігаючи такі експлуатаційні явища, як:

• зрушення;
• тріщини;
• усадку.

Н-образні балки використовують для створення опорних колон, перекриттів, для армування опалубки, застосовуючи їх можна розширені прольоти без втрати якості каркаса.

Для цілей будівництва двотавровий швелер іноді виготовляють з дерева. Особливо актуальний такий варіант для створення каркасу даху в житловому будинку, так як у дерева менше рівень теплопровідності. Приваблива дерев'яна двотаврова балка і з економічної точки зору: у неї оптимальне співвідношення ціни і міцності.

Перекриття з дерев'яних двотаврових балок

Металеві профілі сильніше, але обійдуться дорожче. Затребувані вони в великопанельному і промисловому будівництві в якості головних несучих елементів, де вони приймають на себе основне навантаження.

Типи і маркування двотаврових балок

Випускають Н-образні балки з паралельними гранями і розташованими з ухилом. Згідно державного стандарту, двотавровий профіль маркується наступним чином:

• «Б» балки з нормальною шириною полиць. Висота підстави від 10 до 60 см. Щоб полки змогли витримати надходить зусилля на ребро, їх утолщают біля основи, що ускладнює розстановку заклепок.
• «Ш» широкополочні. Завдяки хорошій роботі на вигин знайшли своє застосування в влаштуванні перекриттів. Широкі полки зручні для посадки в них заклепок. Висота профілю може досягати 1 м.
• «К» колонні (полки і підстава однакової ширини). Унікальність таких профілів в наявності жорсткості у всіх напрямках можливого навантаження.

Основні типи двотаврових профілів

У маркуванні балок перші дві цифри позначають висоту профілю в сантиметрах, а наступна за ними буква вказує на ширину полиць. На міцність двотаврової балки впливають такі характеристики:

• марка стали, для відповідальних несучих балок застосовують низьколеговану сталь;
• товщина ребра жорсткості (підстави) і граней;
• становище граней (паралельно або з ухилом);
• метод виготовлення.

Н-подібний металопрофіль отримують двома способами:

• гарячої прокаткою;
• зварюванням.

Гарячекатані вироби дешевше і більш поширені, але використовувані марки стали вимагають додаткової обробки від корозії. Несуча здатність  нижче, ніж у зварних аналогів.

Широкополковий металевий двотавр

Зварні конструкції мають меншу загальну масу, а ось міцності у них вище (навантаження витримують більшу, ніж гарячекатані варіанти). Виріб можна створювати зі змінною товщиною профілю і з різних видів сталі (одна для граней, інша для заснування), а також з перфорацією (просічні отвори), завдяки якій знижується вага балки, але зберігається міцність. Також можливо створювати балки на замовлення будь-якого розміру (не по ГОСТу), без строгих розмірних співвідношень.

Порівняння двутавра і швелера на міцність

З огляду на високих показників жорсткості і міцності доцільно застосування профільних балок в якості основного будівельного матеріалу при зведенні будинків. З них споруджують прогони, лаги, несучі елементи, каркаси, кроквяні ноги. Швелер та двотавр по-різному працюють на вигин, тому мають різні сфери застосування в будівництві.

У перекриттях і кроквяних системах використовують балки як з двотаврових, так і зі швелерним перетином.

Однак у них різна реакція на скручують силу, і вони по-різному реагують на локальні і розподілені навантаження. Відповідь на питання, що міцніше двутавр  або швелер, криється в формі поперечного перерізу балок.

http://stylekrov.ru/wp-content/uploads/2014/08/balka-dvutavr.jpg  Двотаврові балки різних видів

При однаковому типорозмірі (при ідентичних значеннях поперечного перерізу і маси погонного метра) двотавровий профіль жорсткіше, а значить опірність навантаженням і міцність у нього вище.

Цю жорсткість йому забезпечують двосторонні ребра. В Н-формі полки виступають по обидва боки від підстави на однакову відстань, забезпечуючи жорсткість стінки з двох сторін.

Максимальний обсяг металу знаходиться в полках і в них виникає напруга від навантажень. Вагова навантаження, що сприймається полками, спрямована по вертикалі, призводить до поздовжнього напрузі і передається на підставу у вигляді стиснення. А ось стійкість до скручування мала.

https://goo.gl/M85PIb  Розподіл навантаження в швелері і в двотавр

У швеллерного профілю через П-образної геометричної форми його головна вісь інерції виходить за область навантаження (не збігається зі стінкою). Така балка в змозі впоратися з поперченное навантаженнями і краще працює на вигин. У швелері ребра виступають в якості односторонніх важелів, збільшують сили, які прагнуть скрутити балку. Тому балки швеллерного типу доцільно використовувати при бічних навантаженнях в легких конструкціях.

Багато залежить від розподілу, направлення та сили навантаження. Обидва профілі погано справляються з навантаженням, що діє перпендикулярно площині їх стінки. Для протидії нестійкості балки зміцнюють приварюванням жорстких елементів, бетонуванням.

Якщо ви не знаєте, що краще вибрати двотавр або швелер для конкретного завдання, краще звернутися за консультацією до фахівця, який допоможе виконати необхідні розрахунки.

Головна » технології » Чим відрізняється швелер від двутавра. Порівняння двутавра і швелера - який профіль міцніше і що краще