Швеллер

Содержание:

• Классификация швеллеров
• Сортамент и размеры швеллеров
• Применение швеллеров
• Вес швеллера
• ГОСТы
• Какую нагрузку выдерживает швеллер

Швеллер стальной – это металлопрокатное изделие, которое относится к стандартным профилям. Категория – фасонный металлопрокат. Производится методом горячей катки. Для создания необходима крупногабаритная заготовка мерной или немерной длины. Сложная форма изделия с сечением, напоминающим букву «П» позволяет выдерживать значительные физические нагрузки при дальнейшей эксплуатации. Производство регламентируется международным стандартом №8240-97.

Классификация швеллеров

Согласно нормативам, по форме выпускаются две серии:

• «У» - швеллеры, имеющие угол наклона внутренних полок;
• «П» - швеллеры с параллельными полками.

Конструкционно серия «П» превосходит «У», так как они появилась позднее и технологически уклон был устранен, что дало такие преимущества, как большая прочность на изгиб. При нагрузке он меньше прогибается. Это оправдано тем, что серия «У» отличается косыночным принципом распределения нагрузки. При наклоне полок нагрузка распределяется на основное тело. Несмотря на то, что характеристики «П» выигрышнее по показателям, «У» необходимы для определенных типов конструкций, в которых необходимо именно косыночное распределение нагрузки, поэтому их производство продолжается.   

В свою очередь параллельные могут подразделяться на:

• «Л» - относится к легким типам, имеет толщину от 3,4 до 4,8 мм.  
• «Э» - считается экономичным вариантом, при производстве используются недорогие по себестоимости марки стали.
• «С» - представляет собой металлопрокатное изделие фасонного типа, которое производится по меркам и габаритам специально под определенные проекты.

В таблице представлены основные выпускаемые серии, их вид, определение и особенности.

Серия	Вид	Определение	Особенности
У		Внутренние грани полок отличаются уклоном, поэтому они обозначаются буквой «У».	Распределение нагрузки косыночным принципом. Самый первый тип фасонного металлопроката, необходим для ряда специфических конструкций.
П		Буква «П» обозначает прямые полки, уклон отсутствует, поэтому называются параллельными.	Повышенная жесткость на изгиб. Выдерживает значительные нагрузки. Удобство в креплении, благодаря правильной форме полок.
Э		Маркировка «Э» подразумевает экономный вариант. Используется низколегированные марки стали. Производится по государственным стандартам.	Меньшая стоимость за одно изделие. Универсальность в применении. Долговечность – отсутствие склонности к деформации. Меньший вес за счет перфорации.
Л		Маркировка «Л» расшифровывается, как легкий. В данном случае подразумевается меньшая толщина от 3 до 5 мм. Легкость веса оправдана производством из материалов с небольшим весом, в частности из алюминия.	Легкость веса определяет то, что алюминиевый швеллер выдерживает меньшие по количеству нагрузки.
С		Буква определяет серию, как специфическую. Это означает, что производство не регламентируется. Марка стали, форма и габариты обсуждаются отдельно для получения необходимого результата.	Производится по заказу в зависимости от необходимой конструкции, имеет немерную длину.

 

Дополнительно в маркировке могут встретиться следующие буквенные обозначения:

• «В» - специальные металлопрокатные изделия, которые необходимы в вагоностроении.
• «Т» - необходимы в машиностроении, в частности для создания тракторов.

Другая категория данных металлопрокатных изделий – это швеллер гнутый. Производится методом холодного сгиба. Внешний угол в отличие от горячекатаного проката будет иметь скругления. В частности, подразделяется на:

• Равнополочные – полки имеют одинаковую длину.
• Неравнополочные – одна полка длиннее.

На изображении можно увидеть разницу между видами гнутого профиля.

Швеллеры вне зависимости от серии обладают рядом преимуществ, делающих их незаменимыми во многих сферах жизнедеятельности человека. К этим качествам относят:

• Повышенные показатели, связанные с разнонаправленными типами нагрузок, в том числе ударными, боковыми, осевыми, на изгиб, разрыв, сжатие.
• Оптимальный уровень свариваемости – используются марки стали, которые отлично свариваются.
• Легкость веса готовых конструкций.  
• Для создания конструкций не требуется сложное оборудование, иногда даже не требуется сварка.
• Равномерное распределение нагрузки – центр тяжести смещается в сторону полочных торцов, что предотвращает слом конструкции по середине.
• Высокие эксплуатационные свойства – не подвержены коррозии, длительность в эксплуатации во многом зависит от условий и степени статической нагрузки на объект.

По прочности занимает следующее место после арматуры. Жесткость достигается формой, напоминающей букву «П».   

Сортамент и размеры швеллеров

Сортамент со стандартными размерными характеристиками для каждой из серии швеллеров представлен в 5 таблицах. В каждой из них рассматриваются значения по следующим показателям:

• h обозначает высоту;
• bпредставляет собой ширину характерную для полки;
• sопределяет толщину стенки, а t тот же показатель для полки;
• Aявляется площадью поперечного сечения;
• Rотражает радиус внутреннего закругления;
• rхарактеризует радиус закругления полки;
• I касается момента инерции;
• W обозначает момент сопротивления;
• Sявляется статическим моментом полусечения;
• i выявляет инерционный радиус;
• Fотносится к площади поперечного сечения.  

Параметры отражены на рисунках к каждой серии.

Таблица сортамента для швеллера металлического типа У

Размер швеллера У		5	6,5	8	10	12	14	16	16а	18
Параметр	Ед. измерения
h	мм	50	65	80	100	120	140	160	160	180
b		32	36	40	46	52	58	64	68	70
s		4,4	4,4	4,5	4,5	4,8	4,9	5	5	5,1
t		7	7,2	7,4	7,6	7,8	8,1	8,4	9	8,7
R		6	6	6,5	7	7,5	8	8,5	8,5	9
r		2,5	2,5	2,5	3	3	3	3,5	3,5	3,5
A	см2	6,16	7,51	8,98	10,9	13,3	15,6	18,1	19,5	20,7
m	Кг	4,84	5,9	7,05	8,59	10,4	12,3	14,2	15,3	16,3
lx	см4	22,8	48,6	89,4	174	304	491	747	823	1090
Wx	см3	9,1	15	22,4	34,8	50,6	70,2	93,4	103	121
ix	см	1,92	2,54	3,16	3,99	4,78	5,60	6,42	6,49	7,24
Sx	см3	5,59	9	13,3	20,4	29,6	40,8	54,1	59,4	69,8
Iy	см4	5,61	8,7	12,8	20,4	31,2	45,4	63,3	78,8	86
Wy	см3	2,75	3,68	4,75	6,46	8,52	11	13,8	16,4	17
iy	См	0,95	1,08	1,19	1,37	1,53	1,7	1,87	2,01	2,04
X0	см	1,16	1,24	1,31	1,44	1,54	1,67	1,8	2	1,94
F	См2	6,16	7,51	8,98	10,9	13,3	15,6	18,1	19,5	20,7
Размер швеллера У		18а	20	22	24	27	30	33	36	40
Параметр	Ед. измерения
h	мм	180	200	220	240	270	300	330	360	400
b		74	76	82	90	95	100	105	110	115
s		5,1	5,2	5,4	5,6	6	6,5	7	7,5	8
t		9,3	9	9,5	10	10,5	11	11,7	12,6	13,5
R		9	9,5	10	10,5	11	12	13	14	15
r		3,5	4	4	4	4,5	5	5	6	6
A	см2	22,2	23,4	26,7	30,6	35,2	40,5	46,5	53,4	61,5
m	Кг	17,4	18,4	21	24	27,7	31,8	36,5	41,9	48,3
lx	см4	1190	1520	2110	2900	4160	5810	7980	10820	15220
Wx	см3	132	152	192	242	308	387	484	601	761
ix	см	7,32	8,07	8,89	9,73	10,9	12	13,1	14,2	15,7
Sx	см3	76,1	87,8	110	139	178	224	281	350	444
Iy	см4	105	113	151	208	262	327	410	513	642
Wy	см3	20	20,5	25,1	31,6	37,3	43,6	51,8	61,7	73,4
iy	См	2,18	2,20	2,37	2,60	2,73	2,84	2,97	3,10	3,23
X0	см	2,13	2,07	2,21	2,42	2,47	2,52	2,59	2,68	2,75
F	См2	22,2	23,4	26,7	30,6	35,2	40,5	46,5	53,4	61,5

 

Серия «П»

Таблица сортамента для швеллера типа G

Размер швеллера П		5	6,5	8	10	12	14	16	16а	18
Параметр	Ед. измерения
h	мм	50	65	80	100	120	140	160	160	180
b		32	36	40	46	52	58	64	68	70
s		4,4	4,4	4,5	4,5	4,8	4,9	5,0	5,0	5,1
t		7	7,2	7,4	7,6	7,8	8,1	8,4	9	8,7
R		6	6	6,5	7	7,5	8	8,5	8,5	9
r		3,5	3,5	3,5	4	4,5	4,5	5	5	5
A	см2	6,16	7,51	8,98	10,9	13,3	15,6	18,1	19,5	20,7
m	Кг	4,84	5,9	7,05	8,59	10,4	12,3	14,2	15,3	16,3
lx	см4	22,8	48,8	89,8	175	305	493	750	827	1090
Wx	см3	9,1	15	22,5	34,9	50,8	70,4	93,8	103	121
ix	см	1,92	2,55	3,16	3,99	4,79	5,61	6,44	6,51	7,26
Sx	см3	5,61	9,02	13,3	20,5	29,7	40,9	54,3	59,5	70
Iy	см4	5,95	9,35	13,9	22,6	34,9	51,5	72,8	90,5	100
Wy	см3	2,99	4,06	5,31	7,37	9,84	12,9	16,4	19,6	20,6
iy	См	0,98	1,12	1,24	1,44	1,62	1,81	2	2,15	2,20
X0	см	1,21	1,29	1,38	1,53	1,66	1,82	1,97	2,19	2,14
F	см2	6,16	7,51	8,98	10,9	13,3	15,6	18,1	19,5	20,7
Размер швеллера П		18а	20	22	24	27	30	33	36	40
Параметр	Ед. измерения
h	мм	180	200	220	240	270	300	330	360	400
b		74	76	82	90	95	100	105	110	115
s		5,1	5,2	5,4	5,6	6	6,5	7	7,5	8
t		9,3	9	9,5	10	10,5	11	11,7	12,6	13,5
R		9	9,5	10	10,5	11	12	13	14	15
r		5	5,5	6	6	6,5	7	7,5	8,5	9
A	см2	22,2	23,4	26,7	30,6	35,2	40,5	46,5	53,4	61,5
m	Кг	17,4	18,4	21	24	27,7	31,8	36,5	41,9	48,3
lx	см4	1200	1530	2120	2910	4180	5830	8010	10850	15260
Wx	см3	133	153	193	243	310	389	486	603	763
ix	см	7,34	8,08	8,90	9,75	10,9	12,0	13,1	14,3	15,8
Sx	см3	76,3	88	111	139	178	224	281	350	445
Iy	см4	123	134	178	248	314	393	491	611	760
Wy	см3	24,3	25,2	31	39,5	46,7	54,8	64,6	76,3	89,9
iy	См	2,25	2,39	2,58	2,85	2,99	3,12	3,25	3,38	3,51
X0	см	2,36	2,30	2,47	2,72	2,78	2,83	2,90	2,99	3,05
F	см2	22,2	23,4	26,7	30,6	35,2	40,5	46,5	53,4	61,5

 

 

Таблица сортамента для швеллера металлического типа Л

Размер швеллера Л		12	14	16	18	20	22	24	27	30
Параметр	Ед. измерения
h	мм	120	140	160	180	200	220	240	270	300
b		30	32	35	40	45	50	55	60	65
s		3	3,2	3,4	3,6	3,8	4	4,2	4,5	4,8
t		4,8	5,6	5,3	5,6	6	6,4	6,8	7,3	7,3
R		7	7	8	8	9	10	10	11	11
A	см2	6,39	7,57	9,04	10,81	12,89	15,11	17,41	20,77	24,3
m	Кг	5,02	5,94	7,1	8,49	10,12	11,86	13,66	16,3	19,07
lx	см4	135,26	212,94	331,96	503,87	748,17	1070,97	1476,39	2218,16	3186,74
Wx	см3	22,54	30,42	41,49	55,98	74,82	97,36	123,03	164,31	212,45
ix	см	4,60	5,31	6,06	6,83	7,62	8,42	9,21	10,33	11,45
Sx	см3	13,43	18,23	24,84	33,49	44,59	57,82	72,9	97,48	126,24
Iy	см4	5,02	6,55	9,23	14,64	22,37	32,85	46,25	65,1	89,08
Wy	см3	2,24	2,7	3,46	4,1	6,51	8,61	11,04	14,17	17,84
iy	См	0,89	0,93	1,01	1,16	1,32	1,47	1,63	1,77	1,91
X0	см	0,76	0,78	0,83	0,94	1,06	1,19	1,31	1,4	1,51
F	см2	6,39	7,57	9,04	10,81	12,89	15,11	17,41	20,77	24,3

 

Серия Э

 

Таблица сортамента для швеллера стального типа Э

Размер швеллера Э		5	6,5	8	10	12	14	16	18
Параметр	Ед. измерения
h	мм	50	65	80	100	120	140	160	180
b		32	36	40	46	52	58	64	70
s		4,2	4,2	4,2	4,2	4,5	4,6	4,7	4,8
t		7	7,2	7,4	7,6	7,8	8,1	8,4	8,7
R		6,5	6,5	7,5	9	9,5	10	11	11,5
r		2,5	2,5	2,5	3	3	3	3,5	3,5
A	см2	6,10	7,41	8,82	10,79	13,09	15,41	17,85	20,40
m	Кг	4,79	5,82	6,92	8,47	10,24	12,15	14,01	16,01
lx	см4	22,9	48,9	90,0	175,9	307,0	495,7	755,5	1097,9
Wx	см3	9,17	15,05	22,5	35,17	51,17	70,81	94,43	121,99
ix	см	1,94	2,57	3,19	4,04	4,84	5,67	6,50	7,34
Sx	см3	5,62	9,02	13,31	20,55	29,75	40,96	54,41	70,05
Iy	см4	6,02	9,42	13,93	22,68	35,12	51,76	73,17	100,51
Wy	см3	3,05	4,13	5,38	7,47	10,03	13,13	16,7	20,87
iy	См	0,993	1,127	1,257	1,450	1,638	1,833	2,2024	2,219
X0	см	1,23	1,32	1,41	1,56	1,7	1,86	2,02	2,18
F	см2	6,10	7,41	8,82	10,79	13,09	15,41	17,85	20,40
Размер швеллера Э		20	22	24	27	30	33	36	40
Параметр	Ед. измерения
h	мм	200	220	240	270	300	330	360	400
b		76	82	90	95	100	105	110	115
s		4,9	5,1	5,3	5,8	6,3	6,9	7,4	7,9
t		9	9,5	10	10,5	11	11,7	12,6	13,5
R		12	13	13	13	13	13	14	15
r		4	4	4	4,5	5	5	6	6
A	см2	23,02	26,36	30,19	34,87	39,94	46,15	52,90	61,11
m	Кг	18,07	20,69	23,69	27,37	31,35	36,14	41,53	47,97
lx	см4	1537,1	2134,2	2927,0	4200,2	5837,1	8021,8	10864,5	15307,9
Wx	см3	153,71	194,02	243,92	311,12	389,14	488,17	603,58	765,40
ix	См	8,17	9,00	9,85	10,97	12,09	13,18	14,33	15,83
Sx	см3	88,03	111,00	139,08	178,25	224,00	281,23	350,05	445,41
Iy	см4	134,07	179,05	249,03	316,24	395,57	497,02	618,92	770,89
Wy	см3	25,54	31,54	40,07	47,43	55,58	65,78	77,76	91,8
iy	См	2,413	2,606	2,872	3,011	3,147	3,282	3,420	3,552
X0	См	2,35	2,52	2,78	2,83	2,88	2,94	3,04	3,10
F	см2	23,02	26,36	30,19	34,87	39,94	46,15	52,90	61,11

Серия С

 

Таблица сортамента для швеллера типа С

Размер швеллера С		8	14	14а	16	16а	18	18а	18б	20
Параметр	Ед. измерения
h	Мм	80	140	140	160	160	180	180	180	200
b		45	58	60	63	65	68	70	100	73
s		5,5	6	8	6,5	8,5	7,0	9,0	8,0	7,0
t		9,0	9,5	9,5	10,0	10,0	10,5	10,5	10,5	11,0
R		9,0	9,5	9,5	10,0	10,0	10,5	10,5	10,5	11,0
r		1,5	4,75	5,0	5,0	5,0	5,3	5,3	5,0	5,5
Уклон полок	%	6	-	10	-	-	-	-	6	10
A	см2	11,8	18,51	21,3	21,95	25,15	25,70	29,30	34,04	28,83
m	Кг	9,26	14,53	16,72	17,53	19,74	20,20	23,00	26,72	22,63
lx	см4	115,82	563,7	609,1	866,2	934,5	1272	1370	1791	1780
Wx	см3	28,95	80,50	87,01	108,3	116,8	141	152	199	178,04
ix	См	3,13	5,52	5,35	6,28	6,10	7,04	6,84	7,25	7,86
Iy	см4	22,24	53,20	61,02	73,30	83,40	98,50	111	305,48	128,04
Wy	см3	7,63	13,01	14,09	16,30	17,55	20,1	21,3	43,58	24,19
iy	См	1,38	1,70	1,69	1,83	1,82	1,96	1,95	3,00	2,11
X0	См	1,57	1,71	1,67	1,80	1,75	1,88	1,84	2,99	2,02
F	см2	11,80	18,51	21,30	21,95	25,15	25,70	29,30	34,04	28,83
Размер швеллера С		20а	20б	24	26	26а	30	30а	30б
Параметр	Ед. измерения
h	мм	200	200	240	260	260	300	300	300
b		75	100	85	65	90	85	87	89
s		9	8	9,5	10	10	7,5	9,5	11,5
t		11	11	14	16	15	13,5	13,5	13,5
R		11	11	14	15	15	13,5	13,5	13,5
r		5,5	5,5	7,0	3,0	7,5	7,0	7,0	7,0
Уклон полок	%	10	6	-	-	8	10	10	10
A	см2	32,83	36,58	44,46	44,09	50,60	43,88	49,88	55,88
m	Кг	25,77	28,71	34,90	34,61	39,72	34,44	39,15	43,86
lx	см4	1913,71	2360,88	3841,35	4088	5130,83	6045,43	6495,43	6945,43
Wx	см3	191,37	236,09	320,11	314,50	394,68	403,03	433,03	463,03
ix	См	7,64	8,03	9,29	9,63	10,07	11,74	11,41	11,15
Iy	см4	143,63	327,23	268,89	115,60	343,15	260,74	288,78	315,35
Wy	см3	25,88	46,30	43,70	171,60	52,62	41,41	43,93	46,29
iy	См	2,09	2,99	2,46	5,03	2,60	2,44	2,41	2,38
X0	См	1,95	2,93	2,35	3,91	2,48	2,20	2,13	2,09
F	см2	32,83	36,58	44,46	44,09	50,60	43,88	49,88	55,88

 

Применение швеллеров

Вид фасонного металлопроката широко применяется в различных сферах деятельности человека, что оправдано такими свойствами, как жесткость и способность выдерживать различного рода нагрузки. Наиболее часто применяется в:

• строительстве;
• автомобилестроение;
• вагоностроении;
• машиностроение.

В строительстве применяется для создания опорных несущих конструкций, на которые возлагается повышенная нагрузка. Становится незаменимым, чтобы изготовить перекрытия, пандусы, лестничные пролеты, каркасы зданий. Отдельное применение в качестве арматуры для ЖБИ-конструкций в стенах, кровельных конструкциях.

В машиностроении, автомобилестроении и вагоностроении часто используют именно специальные швеллеры. Их создают под определенные конструкции. Из них создают рамы, каркасы и иные несущие строения. В тяжелом машиностроении могут применять в качестве балок для перехода кранов.

Наиболее частое использование в качестве опорных конструкций:

• при их помощи создают каркасы рекламных баннеров;
• элементы рам и крепления в двигательных системах;
• для опор мостов;
• опорные позиции для ЛЭП.

Если профиль имеет небольшие размеры, то можно применить для создания складских стеллажей, специальной мебели.

Дополнительно в швеллеры устанавливают ловители резкого торможения. Тогда их встраивают в грузоподъемные устройства в качестве направляющих. Также подобный материал становится основой пандусов в тележках и колясках. Сфера применения не ограничивается перечисленными примерами, так как швеллер – универсальный профиль.

Вес швеллера

Вес швеллера зависит от множества показателей: материала, габаритом и т.д. Воспользуйтесь калькулятором веса швеллера, который автоматически рассчитает весовой показатель по формуле.

 

ГОСТы

Металлопрокатные изделия должны производиться в соответствии с Международными стандартами. Производство по ГОСТ обеспечивает правильность формы, габаритов, отсутствие дефектов. Таким образом, изделие полностью оправдывает ожидания при эксплуатации, является безопасным и практичным. В таблице приведены актуальные для швеллеров предусмотрены следующие нормативные документы.

№ Межгосударственного стандарта	Наименование швеллеров
8240-97	Из горячекатаной стали, имеющие параллельные грани полок. Легкая серия (Л).
8240-97	Из горячекатаной стали с параллельными гранями полок. Серия Э (экономичные)
8240-97	Горячекатаные стальные, имеющие специальную форму. Серия С.
8240-97	Горячекатаные стальные с гранями полок, расположенными параллельно. Серия П.
8240-97	Из горячекатаной стали, отличающиеся уклоном внутренних граней полок. Серия У.

Обратите внимание, что документ составлен для данных металлопрокатных изделий общего и специального назначения, которые имеют высоту от 50 до 400 мм, а также ширину полок от 32 до 115 метров.

Какую нагрузку выдерживает швеллер

Данные металлопрокатные изделия активно применяются в строительстве и возведении инженерных сооружений, благодаря возможности выдерживать значительные нагрузки. При указании величин на выдержку нагрузки изделия проходят тестирование. Измеряются статические и динамические нагрузки.

В таблице указаны значения для момента сопротивления в зависимости от типа металлопрокатного изделия. Данный показатель играет важную роли при расчете динамических и статистических нагрузок.

Номер швеллера	Момент сопротивления
	У	П
5	9,1	9,1
6,5	15,0	15,0
8	22,4	22,5
10	34,8	34,9
12	50,6	50,8
14	70,2	70,4
16	93,4	93,8
18	121,0	121,0
20	152,0	153,0
22	192,0	193,0
24	242,0	243,0
27	308,0	310,0
30	387,0	389,0
33	484,0	486,0
36	601,0	603,0
40	761,0	763,0

 

Анализируя данные таблицы, можно заметить, что серия «У» выдерживает меньшие нагрузки. Это связано с углом наклона. Параллельные полки позволяют более равномерно распределять нагрузку особенно при большей величине самого металлопрокатного изделия. При создании проектов конструкций рекомендуется создавать запас, касающийся прочности. Это необходимо для обеспечения безопасности при эксплуатации.