Чек-лист: выбор стального швеллера для строительства

Стальной швеллер — балка П-образного сечения для противодействия статическим и динамическим нагрузкам. Продукцию ценят за универсальность, доступность, высокую прочность, широкий ассортимент, технологичность, долговечность и малый вес.

Стальные швеллеры используют как самостоятельные конструкции и в качестве заготовок для дальнейшей обработки. Чтобы повысить надежность и безопасность сооружений, прокат приваривают к опорам. Таким образом усиливают несущие конструкции жилых и производственных сооружений из менее прочных материалов: пенобетона, газоблоков. Покупатели продукции — представители строительных фирм и производственных компаний. Организации специализируются на выпуске мебели, транспорта, механизмов.

П-образные балки закладывают в фундамент, перекрытия и другие строительные конструкции. Углубления заполняют раствором и оставляют застывать. Однокомпонентные опорные поверхности выдерживают сжимающие усилия. Железобетонные конструкции сопротивляются сжатию и изгибу (как пример, «гибкий» фундамент).

Совет. При покупке проката проанализируйте условия эксплуатации, выделите основные признаки продукции, сопоставьте информацию.

Причины популярности стального швеллера

Производственные комбинаты выпускают несколько видов балочного проката: швеллер, двутавр, уголок, профильную трубу. В каждую категорию входит несколько групп, которые отличаются характеристиками и назначением.

Чтобы выбрать оптимальный вариант, сравнивают продукцию с одинаковыми параметрами:

1. длиной и площадью сечения;
2. маркой стали; 
3. нагрузкой:

• численным значением;
• характером: динамического или статического плана;
• направлением: перпендикулярно балке или по касательной;
• распределением напряжений вдоль оси: точечно или равномерно;

4. схемой закрепления концов.

Если сравнивать две нагруженные балки, швеллер уступает двутавру по прочности. Профиль с сечением в виде буквы «П» превосходит Н-образный прокат по металлоемкости. Швеллер меньше весит, поэтому в некоторых случаях не нужно усиливать фундамент.  Потребитель экономит на покупке материалов и оплате услуг строителей.

При проектировании нагруженных систем руководствуются типовыми схемами закрепления балок и формулами сопромата. К расчетной величине добавляют запас прочности: 20-25%.

Важно.

Требования к несущим конструкциям перечислены в государственных стандартах и строительных правилах. Если сооружение не отвечает нормам, приемная комиссия не подписывает акт, который разрешает эксплуатацию объекта.

Во всех городах работают архитектурно-строительные бюро, которые принимают заказы на расчет и проектирование сооружений.

Технологичность стального швеллера

Металлоизделие поддается сварке, резке, изгибанию, нанесению защитного покрытия. П-образный прокат используют при возведении сложных объектов, где есть участки с минимальными и максимальными нагрузками. Если подходить формально, в местах действия наибольших нагрузок требуется использовать более массивные конструкции, но есть другой путь.

Металлургические комбинаты выпускают швеллеры, которые прошли дополнительную обработку. Высокотемпературная закалка снимает внутренние напряжения, выравнивает структуру, повышает прочность стального проката. Улучшенный профиль устанавливают на участках, где действуют максимальные нагрузки. Потребитель экономит деньги на усилении опор.

В общем объеме производства большую часть занимает стальной швеллер из конструкционных сплавов и сталей обыкновенного качества. Недостаток «черного» проката — низкая коррозионная стойкость. У сплавов с легирующими добавками срок эксплуатации больше. Чтобы увеличить долговечность опор, заготовки из конструкционной стали направляют на горячее или гальваническое цинкование. Нанесение защитного покрытия — еще один способ уменьшить смету на строительство.

Назначение стальных балок

Больше других типов востребованы стальные швеллеры стандартного назначения (для работы в обычных условиях). Микроклимат производственных помещений регулируется регламентом № 12.1.005-88.

«Черный» металл не должен соприкасаться с химически активными веществами: влагой, кислотами, щелочами, солями. При выборе балки П-образного сечения учитывают величину и характер нагрузки. Примеры использования изделий стандартного назначения: опоры, колонны, связи, каркасы жилых и промышленных зданий.

Кроме продукции обычного назначения, выпускают прокат с особым набором параметров. Стальные швеллеры специальных серий используют при выполнении работ:

1. армировании шахтных стволов;
2. монтаже путей для подвесного транспорта: тельферов, кранов;
3. сборке конструкций:

• вагонов пассажирского и грузового назначения;
• каркасов мебели;
• кузовов автомобилей;
• универсальных модульных платформ для установки трансмиссий, подвесок, силовых агрегатов, батарей, рулевого управления.

Критерии качества стального швеллера

Требования к стандартным изделиям и продукции специального назначения перечислены в таблице. Материал профилей — сталь и цветные металлы.

Классификация проката

Кроме назначения, стальные швеллеры группируют по способу изготовления: горячекатаные и гнутые профили. У каждого вида свои достоинства и недостатки.

В первом случае блюм нагревают до T = 1200 C⁰ и обрабатывают на прокатном стане. После операции получают изделия с параллельными или наклонными гранями полок. В зависимости от конструкции, продукцию стандартного и специального назначения разделяют на серии: «У», «П», «Э», «Л», «С».

Преимущество ГК швеллеров:

• повышенная прочность на сжатие и растяжение:
• способность противостоять усилиям на изгиб;
• низкая цена.

Чтобы получить изогнутое изделие, плоскую ГК заготовку обрабатывают на профилегибочном оборудовании. На крупных производствах используют автоматические линии, заготовкой служит рулонная сталь. По сравнению с первой («горячей») технологией, «холодным» способом получают изделия повышенной точности.

Особенности гнутых профилей:

• выдерживают меньшие по величине нагрузки;
• не подходит для участков, где действуют крутящие моменты;
• нельзя изготовить балки с внутренним уклоном полок.

Стальной швеллер производят из стали обыкновенного качества, конструкционных сплавов и материалов с низким содержанием легирующих добавок. По спецзаказу изготавливают продукцию из нержавейки, термоустойчивых и других составов.

Вариант маркировки: 5П. Цифра указывает на высоту полок, буква — тип профиля. В рассматриваемом примере «П» — с параллельными сторонами. Чем больше число, тем прочнее конструкция и выше сопротивляемость сложным нагрузкам.

Варианты использования балок П-образного сечения в строительстве:

В отличие от мелкого профиля, массивный стальной швеллер выдерживает статические и динамические нагрузки, направленные вдоль оси и по касательной.

Рекомендация.

Конструкция, способ производства и марка стали определяют набор характеристик и назначение. От прочности нагруженных опор зависит безопасность пребывания людей и долговечность эксплуатации. Соблюдайте требования ГОСТ и СНиП!