Виды швеллеров и расчет их нагрузки на прогиб

Виды швеллеров и расчет их нагрузки на прогиб

Изделия из металла П-образной формы называются швеллерами, они пользуются большим спросом в строительной области для повышения прочности всех конструкций. Слово происходит от немецкого и означает «юбка», форма швеллера напоминает её. Применяют их для укрепления фундаментов, создания опор и перекрытий, одним словом везде, где требуется увеличить прочность из-за повышенных нагрузок.

Изделия можно разделить на два вида. Они бывают специализированного назначения и общего. Обычная толщина их варьируется в пределах 0,4-1,5 см, а высота — 5-40 см. Их создают с помощью профильных станков. Для балочных перекрытий важно учитывать ширину изделий, она бывает от 32 до 115 мм. А длину рассчитать несложно, для этого нужно к длине проема добавить 140 с учетом обеих сторон. Стандартно они выпускаются 2-12 метров. Если требуется больше, то нужно делать индивидуальный заказ. Такие швеллеры маркируются буквой «С».

Изделия из цветных металлов производят с помощью прессования или выдавливания, а стальные – методом горячей прокатки с применением специальных станков. Чтобы выбрать швеллеры точной прокатки, обратите внимание на маркировку, на ней должна быть буква «А».

Несущие способности

Первоочередная задача любого швеллера – нести на себе нагрузки и распределять их равномерно. Изделия по любому будут прогибаться под нагрузкой, но существует два вида изгиба: один является допустимым, другой – критическим. При последнем деталь начинает пластически деформироваться, а потом и разрушаться. На изгиб напрямую влияет геометрическая форма изделия.

Существует много разновидностей этих изделий, и все они выполняются по ГОСТу. Нужный подвид выбирают в зависимости от целей. Их характеристиками являются не только качественные в плане прочности, но и высота, ширина, толщина стенок и полок, а еще площадь поперечного сечения. Также важны показатели инерции, радиуса, сопротивления.

Несущие способности несложно рассчитать, используя следующие характеристики:

  • нормативную нагрузку;
  • длину пролета;
  • тип (они различаются формой полок, назначением и т. д.);
  • количество изделий, укладываемых рядом;
  • модуль упругости (данная характеристика применяется только к стали);
  • типоразмеры с предельным вертикальным прогибом.

Различные виды получают разными методами изготовления, которые обеспечивают конечные свойства изделий.

  • Швеллеры горячей прокатки производят на заводах и предназначены для больших нагрузок, поэтому применяются в строительстве. Во время термической обработки металл меняет свои качества, в его кристаллической решетке происходит рекристаллизация. Затем происходит отжиг, позволяющий снизить напряжение внутри материала, также он способствует повышению его пластичности и вязкости, снижая твердость. Это позволяет увеличить податливость металла и облегчает механическую обработку.
  • Гнутый еще более прочный вариант, однако размеры его точны, и он имеет меньший вес. Изготавливается с помощью холодной гибки.
  • Нержавеющие и оцинкованные изделия прекрасно защищены от коррозии и имеют достаточную прочность. Благодаря покрытиям увеличивается срок службы, изделие может применяться в неблагоприятных природных условиях. Здесь имеется разделение на виды.
  • Существуют также алюминиевые версии, они позволяют получить швеллер небольшого веса. Он также неплохо справляется с нагрузками и противостоит кручению и изгибам. Если сталь входит в контакт с водой и воздухом, то в случае с алюминием это исключено, что является его несомненным плюсом.

Виды нагрузок

Нагрузки подразделяются на виды. Это балки, которые бывают:

  1. с жесткими заделками. Нагрузка одинаково распределяется по всей поверхности. Такие изделия применяют в качестве козырьков над входами в здание;
  2. однопролетные, в которых нагрузка также распределяется одинаково по всей поверхности. Используют их в междуэтажных перекрытиях;
  3. шарнирно-опертого вида. Это опоры с консолями. Применяются они для перекрытий и выпускаются за пределы конструкции с целью создания опоры для балконных плит;
  4. однопролетные, относящиеся к шарнирно-опертому типу с одной силой. Используются для создания перемычке;
  5. консольные. Они имеют одну силу и подходят для опорного материала в козырьках над входами зданий. Изделия прокладываются металлическими листами, а поверху обкладываются кирпичами.

Допустимый изгиб

Изделия характеризуются разными параметрами. Важной характеристикой швеллеров являются данные, показывающие максимально допустимый прогиб. Чтобы его вычислить, нужно умножить коэффициент 5/384 на дробь. Верхнее число ее представляет собой произведение нагрузки на четверть длины пролета самого изделия. Нижнее отмечает инерцию на показатель, определяющий продольную упругость. Таким путем можно узнать, подходит ли изделие для планируемой конструкции или нет.

В строительстве надежность и безопасность конструкций зависят от первоначальных расчетов.

Швеллер 5П
от 42 490,00 
В карточку товара
Швеллер 5У
от 55 300,00 
В карточку товара
Швеллер 8П
от 74 550,00 
В карточку товара
Швеллер 8У
от 74 550,00 
В карточку товара
Швеллер 12У
от 76 090,00 
В карточку товара
Швеллер 18У
от 81 260,00 
В карточку товара
Швеллер 20П
от 93 900,00 
В карточку товара
Швеллер 27П
от 94 600,00 
В карточку товара
Швеллер 27У
от 88 800,00 
В карточку товара
Швеллер гнутый 50 40 2
от 62 200,00 
В карточку товара
Швеллер гнутый 50 40 2,5
от 62 200,00 
В карточку товара
Швеллер гнутый 80 40 4
от 62 200,00 
В карточку товара

Выгоды использования

Экономичность швеллеров заключается в сочетании их прочности и небольшого веса. Возможно изготовление облегченных вариантов, которые подойдут для применения на высоте, так как подавать их наверх в больших партиях несложно. Другим плюсом можно назвать его свариваемость при монтажных работах, он легко поддается обработке. В целом изделия легко транспортировать и устанавливать.

Металлические изделия способны увеличить срок службы любой конструкции благодаря своим великолепным износостойким качествам. Точность их размеров позволяет сразу же использовать материал без подгонки и рихтовки.

Для производства швеллеров используется высокоуглеродистая, низкоуглеродистая сталь, а также легирующими элементами. Выбор исходного материала зависит от того, какие свойства нужно получить в конечном изделии.

Вам будет интересно

Как вязать арматуру
202

Вязка арматуры – главный этап при возведении металлического каркаса для дальнейшей его заливки бетонной смесью. Без этого шага немыслимо строительство фундамента, несущих стен, перегородок.

Способы сварки швеллера на стандартном сварочном аппарате
96

Желаете собственноручно собрать металлическую конструкцию из швеллеров – узнайте, как это правильно сделать!

Как рассчитать расход профнастила для монтажа кровли
176

Прежде чем приступить к монтажу кровли, необходимо приобрести профнастил в нужном объеме. Чтобы произвести расчет количества листов, важно учесть особенности конструкции, свес, нахлест. Расскажем об этом.

Преимущества обвязки швеллером свайно-винтового фундамента
255

В процессе обвязки опоры связываются стальным профилем, который прикрепляется к столбам. Получается прочная монолитная конструкция, которая отлично укрепляет фундамент.

Лестница из швеллера и уголка
192

Сооружение лестницы является одним из дорогих этапов строительства. По этой причине многие люди предпочитают делать это самостоятельно, не прибегая к помощи специалистов.

Обшивка частного дома профнастилом: преимущества, этапы
187

Практичный и долговечный, профнастил занял лидирующую позицию среди лучших вариантов обшивки частного дома. Он идеально подходит людям, которые ищут недорогой, но при этом качественный и устойчивый к агрессивным воздействиям внешней среды материал.

Правильные и опасные способы сгибания арматурных прутков
234

Для сооружения капитальной постройки применяют стальные армирующие прутки, которые иногда нужно согнуть под углом. Чтобы не снизить прочность арматуры, нужно грамотно настроить и правильно использовать выбранное оборудование.

Перекрытия по металлическим балкам
166

Во время строительства зданий важно устанавливать прочные перекрытия. Современные строители используют проверенные и надежные методы с участием разных материалов.