Швеллеры широко используются в строительстве для решения различных инженерных задач. Они делятся в зависимости от способа производства, формы профиля, характеристик. Поэтому нужно знать основные виды швеллеров, их особенности и характеристики, чтобы подобрать подходящий сортамент, обеспечить прочность конструкций, их длительную и безопасную эксплуатацию.
Горячекатаные швеллеры
Это строительные профили, которые изготавливаются методом горячей прокатки. Сталь нагревается до высокой температуры, становится пластичной и пропускается через валки. В результате получаются швеллеры разных форм и размеров.
Сортамент, изготовленный методом горячей прокатки, отличается прочностью, обладают такими преимуществами, как:
- устойчивость к деформациям;
- стойкость к нагрузке на растяжение;
- высокая вязкость.
Горячая прокатка позволяет изготавливать швеллеры с разной толщиной стенок и размерами полок. Это упрощает выбор сортамента с подходящими характеристиками. Метод горячей прокатки позволяет быстро производить большое количество качественных швеллеров.
Горячекатаные швеллеры используются в строительстве для монтажа каркасов зданий, а также:
- конструкций для строительства мостов и эстакад;
- изготовления деталей в машиностроительной отрасли;
- для строительства инфраструктурных объектов.
Горячекатаные швеллеры производятся из углеродистой стали следующих марок: С235, С275, С355.
Сортамент изготавливается из конструкционной или легированной стали. Он используется для монтажа ответственных конструкций, которые подвергаются высоким нагрузкам. Горячекатаные швеллеры изготавливаются из стали с повышенной коррозийной стойкостью.
Холоднокатаные швеллеры
Метод холодной формовки позволяет изготавливать изделия, которые отличаются точными размерами, высоким качеством поверхности. Холоднокатаные швеллеры производятся из стальных листов или заготовок. Отсутствие нагрева позволяет сохранять свойства металла.
Холоднокатаные швеллеры обладают следующими механическими свойствами:
- Прочность на растяжение варьируется от 300 до 600 МПа, в зависимости от марки стали, которая использовалась для производства.
- Предел текучести варьируется от 200 до 500 МПа, зависит от толщины профиля. Это нагрузка, при которой изделие деформируется.
- Модуль упругости или способность восстанавливать первоначальную форму после деформации варьируется от 210 до 220 Гпа.
- Холоднокатанные швеллеры устойчивы к нагрузке на изгиб. Они отличаются жесткостью.
Относительное удлинение холоднокатанных швеллеров достигает 20%. Это свидетельствует об их пластичности. Они могут изготавливаться из легированных марок стали.
Швеллеры с параллельными гранями
Это стальной сортамент, у которого боковые грани полок расположены параллельны друг другу. Они не сужаются к вершине. Параллельные грани обеспечивают более эффективное распределение нагрузок, предупреждают возникновение деформаций под воздействием разных типов нагрузок.
Швеллеры с параллельными гранями отличаются устойчивостью. Они просто соединяются с другими конструктивными элементами. Это повышает прочность, надежность конструкций.
Параллельные грани упрощают создание устойчивых к нагрузкам соединений. Они не требуют дополнительных подгонок, использования специальных методов крепления. Швеллеры с параллельными гранями используются в строительстве, сельском хозяйстве, вагоностроении и тяжелом машиностроении.
Возможно производство изделий с разными размерами и характеристиками. Но параметры, свойства сортамента не должны противоречить требованиям ГОСТ.
Швеллеры с уклоном граней
Это изделия, у которых грани полок наклонены относительно вертикальной оси. Уклон бывает, как внутренним, так и внешним, зачастую задается в виде угла по отношению к горизонтальной плоскости.
У швеллеров с уклоном граней следующие преимущества:
- Уклон граней обеспечивает эффективное распределение нагрузок, снижает концентрацию напряжений, повышает общую прочность конструкции.
- Наклонные грани обеспечивают лучшее сцепление с другими элементами конструкции. Это облегчает монтаж, проведение сварочных работ.
- Использование швеллеров с уклоном граней позволяет снизить вес конструкции без ущерба жесткости и прочности.
В некоторых случаях уклон граней используется для достижения определенного эстетического эффекта.
Швеллеры с уклоном граней обязательно подвергаются техническому контролю. Он организуется в соответствии с требованиями ГОСТ, включает проверку точности размеров, качества поверхности и механических характеристик.
Гнутый равнополочный швеллер
Изготавливается методом холодной или горячей механической обработки из стальной заготовки. У этого сортамента полки равной величины. Он изготавливается из углеродной, легированной, нержавеющей стали в зависимости от требований к прочности и коррозионной стойкости.
Производство швеллеров методом гибки дает следующие преимущества:
- Точность размеров и форм упрощает монтаж конструкций.
- Гнутые швеллеры изготавливаются из стальных листов, что удешевляет производство.
- Возможность производства швеллеров нестандартных размеров.
Гнутые равнополочные швеллеры применяются в строительстве для создания каркасных конструкций, поддерживающих элементов. В машиностроении они используются для создания различных конструктивных элементов машин и оборудования.
По классу точности равнополочные гнутые швеллеры делятся на следующие классы:
- обычный;
- высокий;
- повышенный.
По размерам, характеристикам гнутый равнополочный швеллер должен соответствовать требованиям ГОСТ.
Гнутый неравнополочный швеллер
Это сортамент, который производится методом горячей или холодной гибки. Технология позволяет получать изделия с определенными размерами. При этом одна из полок швеллера шире или толще другой, что позволяет более эффективно распределять нагрузки, повышать устойчивость конструкции.
Марка стали, из которой изготавливаются швеллеры, подбирается в соответствии с техническими требованиями проекта, требованиями ГОСТ. Сортамент с неравными полками обладают следующими преимуществами:
- Позволяют решать специфические инженерные задачи, повышать жесткость конструкций в определенных направлениях и зонах.
- Гнутые неравнополочные швеллеры считаются универсальными, используются в разных отраслях.
- Упрощают оптимизацию конструкций под определенные типы нагрузок.
- Из неравнополочных швеллеров собираются несущие и вспомогательные конструкции.
Гнутые неравнополочные швеллеры используются для монтажа фреймовых систем, опорных элементов. В машиностроении они применяются для создания элементов с высокой прочностью, обеспечивающих специфическое распределение нагрузок.
Специальные швеллеры
Изготавливаются с учетом специфических требований и условий эксплуатации. Они отличаются от других видов швеллеров характеристиками, размерами. Наиболее распространены следующие типы специальных швеллеров:
- С усиленной конструкцией. Изготавливаются для работы в условиях повышенных нагрузок или агрессивных сред.
- Швеллеры с антикоррозийным покрытием. Эксплуатируются в условиях воздействия химических сред, влаги.
- С нестандартными размерами. Изготавливаются под индивидуальные требования по чертежам для решения специфических строительных или монтажных задач.
- С особой геометрией. Пример – сортамент с измененной шириной полок или толщиной стенок.
Швеллеры с повышенной прочностью востребованы в вагоностроении.
Проектирование и изготовление специальных швеллеров часто требует использования специализированного оборудования и технологий.
