Обозначение швеллера - вся информация

Содержание

1 Прикидочный способ расчета нагрузки на швеллер
2 Самые популярные и постоянно заказываемые типы швеллеров
3 Отличие от других двутавров
4 Характеристика, классификация и различие изделий
5 Виды швеллеров – классификация, стандарты
6 Швеллер: изготовление, классификация, ГОСТы | Полезные статьи о металлопрокате
7 Расчет на изгиб швеллера для перекрытий
8 Швеллер: как выбрать подходящий профиль
9 Швеллер – виды, их особенности, области применения
10 3 Вес одного метра и размеры профиля № 16 по ГОСТ 8240
11 Градация размеров
12 Размерные характеристики
13 Момент сопротивления швеллера при проектировании перекрытий
14 Выбор размера швеллера на примере
15 Сфера применения
16 Популярные виды изделий

Прикидочный способ расчета нагрузки на швеллер

Чтобы произвести расчет надо сделать следующее:

Сперва определить полную нагрузку, которая будет действовать на балку – и умножить ее на нормативный коэффициент надежности по нагрузкам.

Полученный результат умножить на шаг балок (в данном случае это касается швеллеров).

Все данные для швеллера берутся по ГОСТу.

Формула такова: изгибающий момент Мmax будет равен расчетной нагрузке умноженной на длину швеллера в квадрате. Единица измерения — килоНютоны на метр. (1 кНм = 102 кгсм)

Затем перейти к вычислению нужного момента сопротивления балки.

Формула такова: момент сопротивления Wтр будет равен Мmax, который умножен на коэффициенты условий работы и поделен на 1,12 (это коэффициент для учета пластически деформаций).

Таким образом получим требуемое сечение. Но при этом нужно помнить, что номер швеллера должен быть больше требуемого момента сечения.

Как правильно выбрать швеллер для перекрытий, зная расчеты его на изгиб

При строительстве жилого дома, гаража, летних домиков на дачном участке, прочих зданий и сооружений каждый сталкивается с необходимостью правильного расчета и монтажа перекрытия. Перекрытие представляет собой горизонтальную конструкцию, находящуюся внутри здания, которая делит его на смежные помещения по вертикали (этажи, чердак и т.п.). Кроме того, данная конструкция является несущей, потому как она воспринимает все нагрузки, приходящие от мебели, людей, оборудования и самого перекрытия и передает их либо на стены, либо на колонны (зависит от типа сооружения).

Самые популярные и постоянно заказываемые типы швеллеров

Чаще всего в фундамент высоких построек используют стальные балки для того, чтобы создать несущий каркас. Во избежание дополнительной нагрузки на основание здания стальные детали выполняются из металлопроката со сложным сечением. Это позволяет сохранить количество металла и повышает сопротивление балки на изгибы и растяжения.

Для повышения прочности конструкции преимущество отдают двум видам швеллеров:

П-образный. Швеллеры, имеющие форму «П», считаются основными. Они также могут отличаться способами производства. Различают горячекатаный и холоднокатаный (по-другому его еще называют гнутый). Главной отличительной чертой является то, что гнутый швеллер производится с меньшей массой и размерами, нежели горячекатаный. Гнутый швеллер изготавливается без углов, а вместо них плавно перетекающие изгибы. Горячекатаные детали имеют заостренные углы и различаются по направлению расположения внутренних плоскостей полок. Выделяют 3 разновидности: высокоточные (А), повышенной точности (Б), обычные (В).
Швеллер, имеющий сечение буквой Н. Здесь отличий нет, они изготавливаются лишь горячекатаными. Или же могут собираться путем сваривания 2-х «Т-образных» видов. Многие считают, что относить такой вид швеллеров к двутаврам – это большая ошибка, но по статистике такая классификация используется множеством производителей.
Также имеются различия направления плоскостей полок и наличия острых углов. Материалом для изготовления служит углеродистая сталь, чугун или алюминий. По химическому составу сталь должна соответствовать ГОСТ 380.

Для того чтобы лучше ощутить разницу этих двух видов швеллеров, можно посмотреть следующее фото.

Где и какой вид швеллеров применяется на практике?

Первоначальная и главная задача – это балки для перекрытий, повышение прочности лестниц у подъезда, создание устойчивого каркаса и пояса различных зданий. Необходимость в использовании швеллера в любой из вышеперечисленной ситуации будет зависеть от природы металла, из которого была изготовлена деталь. Например, сплав из черного металла не сможет удержать сильную нагрузку, следовательно, для повышения прочности стен и перекрытий применяются стальные швеллеры. Чаще всего приоритет отдается горячекатаным изделиям, а гнутые швеллеры лучше подойдут для создания легкого каркаса или декоративного элемента.

Теперь можно задуматься о том, почему необходимо соблюдать все утвержденные правила и нормы при изготовлении швеллеров. Так как если пренебречь этим, в конечном итоге можно прийти к провалу.

Отличие от других двутавров

Двутавр колонного типа имеет некоторые отличия от любых других вариаций этого изделия. Основное отличие кроется в том, что толщина стенок у колон гораздо выше, чем у других моделей. Благодаря этому можно с уверенностью сказать, что прочность и жесткость этого изделия гораздо выше. К тому же это существенно расширяет сферу его использования. Однако здесь есть и некоторый минус. С увеличением толщины стен растет и масса одной колонны.

К примеру, двутавр в поперечном сечении равный 30 см с маркировкой «Б» будет весить около 33 кг. А вот если взять такое же сечение для колонного типа, то его масса составит около 87 кг (в два раза больше). Одна из отличительных особенностей кроется еще и в том, что балочные грани могут располагаться под разным углом. Это означает, что существует возможность менять ее для каждой сферы применения, что позволит еще больше увеличить прочность и жесткость конструкции в индивидуальном порядке.

Одно из основных отличий и достоинств этого вида балок — это грамотно рассчитанный узел сопряжения. Это позволяет балкам отлично справляться не только со статическими нагрузками, но и с динамическими. Такой вид нагрузки может возникать вследствие самых разных факторов. Эта особенность привела к тому, что колонные двутавры с успехом стали использоваться в тех районах, где наблюдается повышенная сейсмическая активность.

Характеристика, классификация и различие изделий

Швеллер изготавливается с помощью прокатки металлических заготовок, для этого используют особые профессиональные станки. Для изготовления продукции используют только высококачественную сталь. Разделяют их по специальным видам:

для вагоностроения;
для автомобильного промышленного комплекса;
обычный.

По классу прочности их делят на:

высокий класса А;
повышенная точность класса Б;
обычный класс В.

По методу изготовления изделие делится:

стальные горячекатаные;
стальные гнутые равнополочные;
стальные гнутые неравнополочные;
стальные специальные.

В зависимости от точной прокатки, изделие различают:

У – с уклоном по внутренней грани полки;
П – параллельная грань полок;
Л – параллельная полка, легкая серия;
С – специальная.

Отличие швеллера «У» и «П» заключается в уклоне внутренних углов изделия. Изделие «У» имеет внутренний угол, сглаженный уклон, равный 90 градусов (чаще всего не выдерживает такой величины). Изделие «П» имеет внутренний угол с выдержанным углом 90 градусов.

Горячекатаное изделие изготавливают с помощью горячего проката металла. Изделие производится согласно ГОСТу 19425-74, осуществляют его в разрезе по сферам отраслей. Чаще всего его используют в сфере вагоностроения, например, для вагонеток. Тип и вес у изделий разные, средний вес П-изделия варьируется от 4,8 до 20 кг, вес измеряется в расчете на 1 метр изделия. Ширина изделия колеблется от 5 до 10 сантиметров, а длина – от 2 до 12 метров. В соответствии с ГОСТом могут быть весовые отклонения, не более 5% от физического веса.

Размер и тип изделия нанесен на изделие, промаркирован, состоит из цифрового и буквенного значения. Цифра обозначает расстояние между краями и гранью изделия, а буква указывает на то, под каким углом расположены полки изделия. Стоит отметить, что в самом изделии присутствует низкое содержание углерода и марганца, что позволяет сделать изделие более устойчивым и прочным к низким температурам. Эти качества дают изделию возможность не только служить долго, но сэкономить и увеличить надежность в эксплуатации конструкций. При выборе необходимого изделия специалисты советуют изучить классификационную таблицу.

Виды швеллеров – классификация, стандарты

По способу производства швеллер подразделяется на гнутый и горячекатаный профиль. Гнутый профиль получается методом холодного профилирования из стальной листовой заготовки (штрипса). В свою очередь гнутый швеллер может быть равнополочным и неравнополочным.

ГОСТ 8278-83 регламентирует сортамент и предельные отклонения гнутого стального равнополочного швеллера. По требованиям данного документа размеры швеллера могут находиться в интервале от 25х26 до 410х65 толщиной от 2 до 20 мм. Длина гнутого профиля, который изготавливается из углеродистых, низколегированных сталей, может иметь значение от 3 до 12 м.

ГОСТ 8281-80 содержит сортамент и величину предельных отклонений гнутого стального неравнополочного швеллера, который изготавливается из марок обыкновенного качества и качественных углеродистых сталей, а также низколегированных марок. Размеры профиля согласно данному документу лежат в диапазоне от 32х22х12 до 300х80х40, толщиной от 2 до 10 мм. Мерная длина данного профиля имеет значение 4-11,8 метров.

ГОСТ 8240-97 содержит сортамент, классификацию и предельные отклонения размеров горячекатаного швеллера общего и специального назначения. Профиль данной групп может быть высотой 50 — 400 мм. Номер швеллера отражает высоту сечения, выраженную в сантиметрах. Согласно указанному стандарту поперечное сечение швеллера может иметь 2 типа профиля: 1) с уклоном граней (серии У и С), 2) с параллельными гранями (серии П, Э и Л). Ширина профиля соответствует ширине полки и может принимать значение 32-115 мм. Маркировка швеллера, например 10П, отражает его высоту и тип профиля.

Также существуют и узкоспециализированные виды швеллеров. Их форма и размеры регулируются соответствующими стандартами.

ГОСТ 21026-75 стандартизирует прокат с отогнутой полкой, которые используются для производства вагонеток. Они имеют всего 2 типоразмера СП-10 и СП-12. ГОСТ 5267.1-90 содержит размеры и справочные характеристики швеллеров горячекатаных для вагоностроения. Номер швеллера по требованиям данного стандарта может принимать значения от 8В до 30В-2. ГОСТ 5422-73 содержит размеры профилей горячекатаных, предназначенных для тракторов. Согласно стандарту профиль №5 – соответствует швеллеру 24Т, а профиль №6 – 18Т.

Швеллер: изготовление, классификация, ГОСТы | Полезные статьи о металлопрокате

Швеллер – это предмет, который нередко используется в контакте с иными несущими конструкциями. Дословный перевод данного слова означает «подоконник». По форме сечения он напоминает букву П, а по характеристикам считается изделием, которое обеспечивает отличную адгезию материалов.

Изготовляя этот предмет, производители знают, что вес распределен равномерно, избегая изломов в одном месте. Присутствует швеллер без преувеличения везде – это встречают в зданиях, сооружениях и ограждениях. Его используют, строя дороги и мосты. Требования к химическому составу, габаритам, способам изготовления прописаны в государственных стандартах.

Там же отображены все доступные на сегодня разновидности предметов.

Государственные стандарты

Швеллер горячекатаный – это результат использования стального листа определенных свойств и прокатного стана. Гнутый же изготовляют из того же материала с профилегибочным станом. У него скругленные полки.

Подбор швеллера и двутавра. Сопромат

Государственные стандарты:

Ассортимент сортов горячекатаного швеллера прописан в ГОСТ 8240-97. Там указано, что бывают изделия общего или спецназначения. Они составляют не более 400 мм в высоту и 115 мм в ширину.
ГОСТ 8240-89 – это официальный норматив, который регулирует ассортимент сортов горячекатаных изделий, если внутренние грани полок расположены с уклоном. Еще он прописывает характеристики швеллеров, где грани полок параллельны. Документ приводит таблицу, где указана масса, отображен размер (габаритный и поперечного сечения). Государственный стандарт указывает, какие могут быть отклонения по разным характеристикам.
ГОСТ 11474-76 прописывает сортамент гнутых швеллеров. Его тоже нужно учитывать при производстве данных конструкций.
ГОСТ 8278-83, 8281-80 – документы, отображающие вес и размеры гнутых швеллеров

Соответствие приведенным там требованиям важно для конечного потребителя – оно гарантирует высокую износостойкость конструкции.

Гнутый швеллер – это износостойкая альтернатива кирпичу или древесине. Из него производят каркас несущей конструкции, ограду или перекрытие. Ему свойственна гибкость и прочность. Он легко поддается свариванию. Использование такого продукта сокращает строительные расходы на треть.

Его применяют и там, где от характеристик несущей конструкции зависит многое. Размеры могут серьезно отличаться. Вес и габариты прописаны в государственных стандартах. Его производят на профилегибочном стане, используя горяче- или холоднокатаную сталь.

Можно использовать еще конструкционный или низколегированный железный сплав.

Таблица швеллеров, представленная в документе, содержит информацию по размерам поперченного сечения, номинальным габаритам, массе 1 м.

Швеллеры с уклоном внутренних граней полок

Номер швеллера	h	b	s	t	R	r	Площадь поперечного сечения, см2	Масса 1 м, кг	Справочные значения для осей	zо, см
не более	X — X	Y — Y
Ix, см4	Wx, см3	ix, см	sx, см3	Iy, см4	Wy, см3	iy, см
мм
5	50	32	4,4	7,0	6,0	2,5	6,16	4,84	22,8	9,1	1,92	5,59	5,61	2,75	0,95	1,16
6,5	65	36	4,4	7,2	6,0	2,5	7,51	5,90	48,6	15,0	2,54	9,00	8,70	3,68	1,08	1,24
8	80	40	4,5	7,4	6,5	2,5	8,98	7,05	89,4	22,4	3,16	23,30	12,80	4,75	1,19	1,31
10	100	46	4,5	7,6	7,0	3,0	10,90	8,59	174,0	34,8	3,99	20,40	20,40	6,46	1,37	1,44
12	120	52	4,8	7,8	7,5	3,0	13,30	10,40	304,0	50,6	4,78	29,60	31,20	8,52	1,53	1,54
14	140	58	4,9	8,1	8,0	3,0	15,60	12,30	491,0	70,2	5,60	40,80	45,40	11,00	1,70	1,67
16	160	64	5,0	8,4	8,5	3,5	18,10	14,20	747,0	93,4	6,42	54,10	63,30	13,80	1,87	1,80
16a	160	68	5,0	9,0	8,5	3,5	19,50	15,30	823,0	103,0	6,49	59,40	78,80	16,40	2,01	2,00
18	180	70	5,1	8,7	9,0	3,5	20,70	16,30	1090,0	121,0	7,24	69,80	86,00	17,00	2,04	1,94
18a	180	74	5,1	9,3	9,0	3,5	22,20	17,40	1190,0	132,0	7,32	76,10	105,00	20,00	2,18	2,13
20	200	76	5,2	9,0	9,5	4,0	23,40	18,40	1520,0	152,0	8,07	87,80	113,00	20,50	2,20	2,07
22	220	82	5,4	9,5	10,0	4,0	26,70	21,00	2110,0	192,0	8,89	110,00	151,00	25,10	2,37	2,21
24	240	90	5,6	10,0	10,5	4,0	30,60	24,00	2900,0	242,0	9,73	139,00	208,00	31,60	2,60	2,42
27	270	95	6,0	10,5	11,0	4,5	35,20	27,70	4160,0	308,0	10,90	178,00	262,00	37,30	2,73	2,47
30	300	100	6,5	11,0	12,0	5,0	40,50	31,80	5810,0	387,0	12,00	224,00	327,00	43,60	2,84	2,52
33	330	105	7,0	11,7	13,0	5,0	46,50	36,50	7980,0	484,0	13,10	281,00	410,00	51,80	2,97	2,59
36	360	110	7,5	12,6	14,0	6,0	53,40	41,90	10820,0	601,0	14,20	350,00	513,00	61,70	3,10	2,68
40	400	115	8,0	13,5	15,0	6,0	61,50	48,30	15220,0	761,0	15,70	444,00	642,00	73,40	3,23	2,75

Расчет на изгиб швеллера для перекрытий

Произведем расчет швеллера для перекрытия исходя из следующих условий. Имеется помещение, размером 6х8 м. Шаг хлыстов швеллера перекрытия составляет р = 2 м. Логично предположить, что швеллер следует укладывать вдоль короткой стены, что позволит снизить максимальный изгибающий момент, действующий на него. Нормативная нагрузка на один квадратный метр составит 540 кг/м2, а расчетная – 624 кг/м2 (согласно СНиП, учитывая коэффициенты надежности для каждой составляющей нагрузки). Пусть швеллер перекрытия с каждой стороны опирается на стену длиной 150 мм. Тогда рабочая длина швеллера будет составлять:

L = l+2/3∙lоп∙2 = 6+2/3∙0,15∙2 = 6,2 м

Нагрузка на один погонный метр швеллера составит (нормативная и расчетная соответственно):

qн = 540∙р = 540∙2 = 1080 кг/м = 10,8 кН
qр = 540∙р = 624∙2 = 1248 кг/м = 12,48 кН

Максимальный момент в сечении швеллера будет равен (для нормативной и расчетной нагрузки):

Мн = qн∙L2/8 = 10,8∙6,22/8 = 51,9 кН∙м
Мр = qр∙L2/8 = 12,48∙6,22/8 = 60 кН∙м

Определим необходимый момент сопротивления сечения по выражению:

Wтр = Мр/(γ∙Ry)∙1000, где

Ry = 240 МПа – сопротивление стали С245, расчетное γ = 1 – коэффициент условий работы

Тогда Wтр = 60/(1∙240)∙1000 = 250 см3

Швеллер: как выбрать подходящий профиль

Швеллер – популярный материал, применяемый для создания различных металлических конструкций и сооружения каркасов. Условие правильного выбора профилей– это подбор по размеру, весу и определение нужного количества. Госстандартом разработаны требования, которым должны соответствовать характеристики швеллера. Размеры, вес, плотность и их соотношение – все это включают соответствующие таблицы определенного ГОСТа. Описания наиболее ходовых размеров приведены в статье.

Швеллеры повсеместно используются в строительстве, промышленности, машиностроении и тому подобных сферах.

Швеллер – виды, их особенности, области применения

Швеллер – металлоизделие П-образного сечения, изготовленное способами прокатки или гибки. Швеллеры представлены меньшим ассортиментом, по сравнению с угловым прокатом. Но предлагаемого сортамента вполне достаточно для реализации большинства инженерных решений. Основная область применения швеллера – крупногабаритные стержневые конструкции колонн, прогонов крыш, мостов.

Геометрические параметры П-образного профиля

Размерные параметры швеллера определяются номером, который равен высоте (расстоянию между наружными гранями), определённой в сантиметрах. Прочие размеры установлены ГОСТом и представлены в справочных таблицах.

Внимание! Существует общее условие выбора швеллера (и других сечений балки) для конкретной инженерной задачи. Если расчётные параметры изделия уступают свойствам ближайшего стандартного варианта менее чем на 5%, то выбирают именно этот номер

Если более 5%, то предпочтение отдают следующему номеру.

П-образный профиль изготавливают двумя способами – горячей прокаткой и гибкой.

Горячекатаный стальной швеллер – основные характеристики и сферы использования

Швеллер стальной горячекатаный – фасонный прокат, способный придавать особую прочность строительным конструкциям. П-образная форма обеспечивает устойчивость изделий к осевым усилиям и боковым деформациям, поэтому такая продукция незаменима в мостостроении и других производствах, испытывающих серьёзные нагрузки.

По точности размерных параметров выделяют три группы:

А – высокой;
Б – повышенной;
В – обычной.

Изделия категорий Б и В относятся к продукции высшей категории качества.

Горячекатаный швеллер изготавливают с полками, внутренние поверхности которых находятся параллельно друг к другу или с уклоном. Помимо обычных изделий с параллельными внутренними гранями, выпускают изделия лёгкой и экономичной серий.

Внимание! Для изготовления конструкций, предназначенных для работы под большими нагрузками, используют швеллеры с наклонными внутренними гранями. Уклон поверхностей может составлять 4-10%

Специальный швеллер выпускают для автомобилестроения и производства вагонов. Такие изделия разделяют на два класса: А – высокой прочности и В – обычной. Класс прочности определяется точностью прокатки.

Высота горячекатаного швеллера обычного и специального назначения колеблется в пределах 50-400 мм, ширина полки – 32-115 мм, длина изделия – 4-12 м. По требованию заказчика могут поставляться отрезки длиной более 12 м.

Гнутый швеллер – заготовки для производства и основные свойства

Этот вид П-образного профиля изготавливается из листовой горяче- или холоднокатаной стали обыкновенного качества, качественной конструкционной, низколегированной стали. Оборудование – профилегибочные станки. Размеры гнутого швеллера определяются так же, как и горячекатаного, – номерами. Разновидности продукции – равнополочная и неравнополочная.

Отличия гнутого швеллера от горячекатаного:

Визуальная характеристика – скругление наружных углов.
Преимуществом гнутых изделий является исправление дефектов заготовки при обработке на профилегибочных станках. Это исключает потребность в последующей обработке продукции, например, снятии фасок.
Гнутый швеллер – более дешёвый и меньший по весу вариант, по сравнению с горячекатаными изделиями.

Сферы использования гнутого швеллера

Прочностные характеристики П-образных изделий, полученных способом гибки, уступают аналогичным параметрам горячекатаной продукции. Поэтому гнутый швеллер не применяют при устройстве несущих элементов, планируемых для эксплуатации в условиях серьёзных нагрузок.

В каких ситуациях применяют гнутый швеллер:

В стальных каркасах в роли дополнительных усиливающих деталей.
В мероприятиях по реконструкции объектов жилого и промышленного использования. Такие изделия позволяют снизить нагрузку на фундамент.
В отделочных работах. Например, для создания перегородок в жилых строениях, офисах, производственных помещениях.
В производстве рамных конструкций в автомобиле- и вагоностроении. Наиболее часто – для изготовления несущих рам грузовых автомобилей, строительной и дорожной техники.

Тип швеллера и его номер определяют только по результатам расчётов, произведенных специалистом. Неправильный выбор размерных и прочностных характеристик может стать причиной снижения надёжности конструкции.

3 Вес одного метра и размеры профиля № 16 по ГОСТ 8240

Весь прокат стандарта 8240 равнополочный (про швеллеры еще часто говорят – равноплечий). Имеется в виду, что полки у профиля одинаковой ширины. Она, как и остальные размеры, зависит от серии изделия, а также от того, основного типоразмера швеллер или это его усиленная модификация. Поэтому у разных видов швеллерных изделий, обозначаемых одним и тем же номером, отличаются форма и площадь сечения, а вследствие этого у них также неодинаковые: удельный вес (масса 1 метра); моменты сопротивления, инерции и статические полусечения; радиусы инерции; расстояния между осями и наружной поверхности стенки. Это отражается на технических характеристиках профиля.

Все остальные размеры поперечного сечения швеллера №16 по сериям указаны в таблице:

Серии швеллера №16	Размеры сечения (за исключением высоты), мм
Ширина полки	Толщина полки	Толщина стенки	Радиус закругления между стенкой и полками с внутренней стороны	Радиус закругления на кромке полки
не более
16У	64	8,4	5	8,5	3,5
16аУ	68	9	5	8,5	3,5
16П	64	8,4	5	8,5	5
16аП	68	9	5	8,5	5
16Э	64	8,4	4,7	11	3,5
16Л	35	5,3	3,4	8	–
16С	63	10	6,5	10	5
16Са	65	10	8,5	10	5

Примечание. В стандартах и прочей техдокументации на чертежах сечения швеллерного профиля размеры обозначаются следующим образом:

высота – h;
толщина стенки – s;
размеры полок швеллера: толщина – t, а ширина – b;
радиусы закругления: на внутренней поверхности профиля – R, а на кромке его полки – r.

Толщина полок первого типа (с наклонной гранью на внутренней стороне изделия) указана и замеряется средняя. То есть посередине между кромкой полки и стенкой профиля. Местоположение этой точки рассчитывается по формуле: (b – s)/2.

Значения площади сечения (взятые из ГОСТ 8240) по сериям (см2): у швеллеров 16У и 16П – 18,1, 16аУ и 16аП – 19,5, экономичных 16Э – 17,85, легких 16Л – 9,04, а у специальных 16С – 21,95 и 16Са – 25,15.

Площадь сечения швеллера16У

Масса одного метра для профилей №16 серий:

14,2 кг – у 16У и 16П;
15,3 кг – 16аУ и 16аП;
14,01 кг – 16Э;
7,1 кг – 16Л;
17,53 кг – 16С;
19,74 кг – 16Са.

Значения веса одного метра и площади сечения являются теоретическими, потому что их рассчитали по формулам, причем для профилей с номинальными размерами. Вычисляя массу одного метра, плотность стального сплава принимали равной величине 7850 кг/м3 (кстати, в стандарте указано эквивалентное значение 7,85 г/см3).

Прокат ГОСТ 8240 выпускают длиной 2–12 м. Стандартом допускается производство профилей длиннее 12 м. Это должны между собой согласовывать заказчик и изготовитель. Швеллеры производят партиями, в которых профили имеют одну из длин:

мерную – какую-то определенную, оговоренную в заказе на поставку;
кратную мерной;
немерную – в пределах регламентируемого стандартом диапазона или не меньше установленной в заказе;
ограниченную в границах немерной;
мерную с немерными изделиями, количество которых не превосходит 5 % от всей массы поставляемой партии;
кратную мерной с немерными изделиями, количество которых не превосходит 5 % от всей массы поставляемой партии.

Градация размеров

Так швеллер №8, то есть изделие, имеющее высоту 8 сантиметров, зачастую используется в процессе строительства жилых многоэтажных домов и производственных цехов.

Материалом для их изготовления служит углеродистая сталь, благодаря чему из них получаются надёжные сварные конструкции. Швеллер № 0 применяется в станкостроении и машиностроении, при строительстве несущих опор мостов.

Швеллер номер 12 предназначен для использования в тех же отраслях человеческой деятельности, что и два предыдущих, от них он отличается только более высоким уровнем прочности. При строительстве наиболее ответственных производственных объектов применяются швеллеры номер 14. Кроме того, их могут использовать и при возведении жилых домов и других подобных объектов.

Швеллер номер 20 используется для усиления конструкций испытывающих усиленные нагрузки. Гнутый швеллер широко используется в строительстве, машиностроении и вообще везде, где требуется усиление прочности конструкций. Однако, несмотря на высокую эффективность гнутого швеллера, гораздо более эффективно выглядит его горячекатаный собрат.

Размерные характеристики

Ниже приведена таблица швеллеров размер которых нормируется ГОСТом 8240-97.

Таблица швеллеров размер (горячекатный стальной уклонный швеллер) (1)

Номер швеллера (N)	Основные размерные характеристики, мм	Масса 1 погонного метра швеллера, кг	Метраж в 1 тонне, м
Высота готового изделия (h)	Толщина полки (t)	Ширина полки (b)	Толщина стенки (s)
Швеллер 5 У	50	7.0	32	4.4	4.84	206.61
Швеллер 6.5 У	65	7.2	36	4.4	5.90	169.49
Швеллер 8 У	80	7.4	40	4.5	7.05	141.84
Швеллер 10 У	100	7.6	46	4.5	8.59	116.41
Швеллер 12 У	120	7.8	52	4.8	10.40	96.15
Швеллер 14 У	140	8.1	58	4.9	12.30	81.30
Швеллер 16 У	160	8.4	64	5.0	14.20	70.42
Швеллер 16 аУ	160	9.0	68	5.0	15.30	65.36
Швеллер 18 У	180	8.7	70	5.1	16.30	61.35
Швеллер 18 аУ	180	9.3	74	5.1	17.40	57.47
Швеллер 20 У	200	9.0	76	5.2	18.40	54.35
Швеллер 22 У	220	9.5	82	5.4	21.00	47.62
Швеллер 24 У	240	10.0	90	5.6	24.00	41.67
Швеллер 27 У	270	10.5	95	6.0	27.70	36.1
Швеллер 30 У	300	11.0	100	6.5	31.80	31.45
Швеллер 33 У	330	11.7	105	7.0	36.50	27.4
Швеллер 36 У	360	12.6	110	7.5	41.90	23.87
Швеллер 40 У	400	13.5	115	8.0	48.30	20.7

Ниже приведена таблица швеллеров размер которых нормируется ГОСТом 8240-371

Таблица швеллеров размер (горячекатный стальной швеллер с параллельными гранями) (2)

Номер швеллера (N)	Основные размерные характеристики, мм	Масса 1 погонного метра швеллера, кг	Метраж в 1 тонне, м
Высота готового изделия (h)	Толщина полки (t)	Ширина полки (b)	Толщина стенки (s)
Швеллер 5 П	50	7.0	32	4.4	4.84	206.61
Швеллер 6,5 П	65	7.2	36	4.4	5.90	169.49
Швеллер 8 П	80	7.4	40	4.5	7.05	141.84
Швеллер 10 П	100	7.6	46	4.5	8.59	116.41
Швеллер 12 П	120	7.8	52	4.8	10.40	96.15
Швеллер 14 П	140	8.1	58	4.9	12.30	81.30
Швеллер 16 П	180	8.4	64	5.0	14.20	70.42
Швеллер 16 аП	180	9.0	68	5.0	15.30	65.36
Швеллер 18 П	180	8.7	70	5.1	16.30	61.35
Швеллер 18 аП	180	9.3	74	5.1	17.40	57.47
Швеллер 20 П	200	9.0	76	5.2	18.40	54.35
Швеллер 22 П	220	9.5	82	5.4	21.00	47.62
Швеллер 24 П	240	10.0	90	5.6	24.00	41.67
Швеллер 27 П	270	10.5	95	6.0	27.70	36.1
Швеллер 30 П	300	11.0	100	6.5	31.80	31.45
Швеллер 33 У	330	11.7	105	7.0	36.50	27.4
Швеллер 36 У	360	12.6	110	7.5	41.90	23.87
Швеллер 40 У	400	13.5	115	8.0	48.30	20.7

Момент сопротивления швеллера при проектировании перекрытий

При проектировании перекрытий, несущих металлоконструкций не достаточно одного прочностного расчета нагрузки на швеллер. Чтобы обеспечить надежность проектируемой конструкции, необходимо также произвести расчет на жесткость швеллера. Прогиб в данном случае не должен превышать допустимое значение. Эта проверка профиля является обязательной при проектировании перекрытий для жилых и прочих помещений. Для примера возьмем ту же балку, что и ранее. Распределенная нагрузка, действующая на нее, составляет 50 кгс/м или 500 Н/м. Момент инерции швеллера 10П имеет значение Ix = 175 см4. При проверке балки на жесткость, определяется ее относительный прогиб по формуле:

М – изгибающий момент, Н∙м L = 1000 см – длина хлыста E = 2,1∙105 МПа – модуль упругости стали Ix = 175 см4 – момент инерции сечения швеллера

Момент сопротивления швеллера, изгибающий момент равен: М = q∙L2/8 = 500∙102/8 = 6250 Н∙м.

Тогда относительный прогиб швеллера 10П составит: f/L = 6250∙1000/(10∙2,1∙105∙175) = 0,017 = 1/59

Если сравнивать с допустимыми значениями относительно прогиба согласно СНиПам, то данный швеллер нельзя использовать для межэтажных перекрытий, так как там допустимое значение составляет 1/200. Следовательно, несмотря на обеспечение прочности данной конструкции, необходимо подбирать больший профиль швеллера, и проверять его на жесткость.

Испытание нагрузкой шпренгельного прогона

Швеллер — это один из видов фасонного стального проката. В поперечном сечении он имеет форму буквы «П». Такая форма обеспечивает швеллеру такие показатели жесткости, которые делают возможным его употребление в самых разных отраслях — от тяжелого машиностроения до строительства дачных домиков. Швеллеры применяются в автомобиле- и вагоностроении, из них делают различные опоры и ограждения, ими укрепляют входные ворота и оконные проемы.

Выбор размера швеллера на примере

Пусть имеется швеллер, длина которой составляет 6 метров и он имеет шарнирное закрепление. На него действует распределенная нагрузка, величина которой составляет 250 кг/м. Расчет ведется в следующей последовательности:

Максимальное значение момента в профиле швеллера М = 9,81 х 250 х 6²/ 8 / 1000 = 11,04 кН∙м.
Необходимое значение момента сопротивления сечения швеллера, Wн = 11,04 х 1000 / 240 = 46,0 см3 (согласно СНиП 2-23-81 для стали С245 Ry = 240 МПа).
Подбираем по таблице ГОСТ размер швеллера с моментом сопротивления не ниже вычисленного значения 46,0 см3.

Это будет швеллер 12П (У) ГОСТ 8240-97 — значение момента сопротивления 50,8 см3 или швеллер гнутый 140х60х5 ГОСТ 8278-83 — значение момента сопротивления 47,8 см3.

Вес швеллера 12П длиной 6 метров = 64,20 кг, швеллера 140х60х5, той же длины – 58,62 кг.

В каталоге на сайте APEX METAL приведены актуальные цены за тонну швеллера. Соответственно, получим стоимость 1 штуки швеллера для каждого типоразмера:

швеллер 12П – 2856 руб
швеллер 140х60х5 – 2684 руб

Можно заметить, что из условий расчета швеллера на прочность, работающего на изгиб, немного более экономичным решением будет использование гнутого швеллера в сравнении с горячекатаным.

Балка двутавровая

Прайс-лист на балку ГОСТ 19425 серии М, ГОСТ 8239, СТО АСЧМ 20-93, ГОСТ 26020 (Б-нормальную, Ш-широкополочную, К-колонную) для перекрытий.

Уголок металлический

Цены на уголок равнополочный сталь 3 сп/пс и 09Г2С, оцинкованный, неравнополочный ст. 3 для гражданского и промышленного строительства.

Сфера применения

Как упоминалось ранее, швеллеры применяются в капитальном строительстве. Основное предназначение изделий – усиление бетонных конструкций, что существенно увеличивает прочность и долговечность конструкции. Кроме этого, швеллеры применяют для армирования линий электропередач, мостов, производственных зданий и сооружений.

Стоит отметить, что в продаже имеются перфорированные изделия. Здесь предусмотрены специальные отверстия, предназначенные для быстрого монтажа без использования электросварки. Кроме этого, между полками могут располагаться трубы для быстрой подводки инженерных коммуникаций и кабельных линий.

Существуют швеллеры, изготовленные из алюминиевого сплава, применяемые для возведения облегчённых конструкций. В частности, внутренних перегородок внутренних помещений, стеллажей, витрин.

Обозначение швеллера — вся информация