Швеллер стальной

Что такое швеллер

Швеллер — горячекатаный профиль П-образного сечения: стенка и две полки, отогнутые в одну сторону. Форма выбрана не ради технологичности, а ради работы на изгиб: металл вынесен от нейтральной оси в полки, и при массе 10,4 кг на метр профиль № 12 держит поперечную нагрузку так, как её не удержит ни круг, ни квадрат той же массы.

Из П-образной формы следуют два практических свойства. Швеллер несимметричен: он гораздо жёстче в плоскости стенки, чем поперёк неё, поэтому ставится «на ребро» и не терпит нагрузки сбоку. И у него есть плоская наружная грань стенки — по ней профиль прилегает к стене, плите или другому швеллеру и приваривается без подгонки. Именно этим он отличается от двутавра, у которого прилегающей плоскости нет.

Серии швеллера: У, П, Э, Л, С

Стандарт задаёт пять серий, и различаются они формой полки, а не «качеством»:

• У — с уклоном внутренних граней полок 4–10 %. Классическая серия, полка сходит на конус к краю.
• П — с параллельными гранями полок. Полка одинаковой толщины по всей ширине.
• Э — экономичный, тоже с параллельными гранями; легче серии П на 0,3–1 %.
• Л — лёгкая серия. Разница здесь уже не в процентах: швеллер 12Л весит 5,02 кг/м против 10,40 кг/м у 12У, то есть вдвое легче при той же высоте.
• С — специальный, под конкретное применение.

Серии У и П по массе не различаются ни в одном номере. У них совпадают высота, ширина полки, толщина стенки и полки, а значит и площадь сечения. Расходятся форма полки, радиус закругления и — что важно для расчёта — момент инерции относительно оси Y: у 24У он 208 см⁴, у 24П — 248 см⁴. То есть при одинаковом весе профиль П примерно на пятую часть жёстче в поперечном направлении. Если проект допускает обе серии, П предпочтительнее.

Отдельно стоит гнутый швеллер: он не прокатывается, а гнётся из листа на профилегибе. Он легче горячекатаного и удобнее в монтаже, но у него другая геометрия угла и меньшая несущая способность, и в расчётной несущей конструкции он горячекатаный не заменяет.

Номера и вес: таблица

Номер швеллера — это высота профиля в сантиметрах: № 10 — высота 100 мм, № 12 — 120 мм, № 30 — 300 мм. Стандартный ряд идёт от высоты 50 до 400 мм при ширине полок 32–115 мм; номера с буквой «а» (16а, 18а) — это тот же номер с более широкой полкой.

Теоретическая масса погонного метра по ГОСТ 8240-97. Величина справочная: она посчитана при плотности стали 7,85 г/см³, а масса конкретной партии от неё отличается.

На складе — одиннадцать номеров от 8 до 30, длина хлыста 12 м. Цена за метр, за хлыст и за тонну по каждому номеру — в таблице выше. Пересчёт «метров в тонне» и «хлыстов в тонне» — в разделе Справочник: вес швеллера.

Как выбрать швеллер

Порядок выбора обратный привычному: сначала считается нагрузка и пролёт, из них получается требуемый момент сопротивления, и уже под него подбирается номер. «Взять на размер больше для надёжности» на швеллере обходится дорого: между № 20 и № 24 разница в массе 30 %, а в цене хлыста — примерно столько же.

• Пролёт и нагрузка определяют номер. Чем больше пролёт, тем быстрее растёт требуемая высота профиля — она входит в расчёт в квадрате.
• Способ крепления определяет серию. Под болтовое соединение и под опирание берут П: плоская внутренняя грань полки не требует косых шайб, а под наклонной гранью серии У обычная шайба стоит криво и работает на изгиб.
• Направление нагрузки определяет ориентацию. Швеллер ставится стенкой вертикально; горизонтальная нагрузка на полку — это уже другая расчётная схема, и в ней профиль слабее в разы.
• Марка стали определяется температурой и ответственностью узла: для обычных конструкций достаточно Ст3, для нагруженных и морозостойких берут низколегированные 09Г2С, 10ХСНД или сталь класса С345.

Ещё один приём, который экономит и деньги, и место: два швеллера, сваренных стенками наружу в короб, работают как сжатый стержень и заменяют квадратную трубу большого сечения. Так собирают стойки и колонны лёгких каркасов, когда трубы нужного сечения нет в наличии.

ГОСТ и характеристики швеллера

Действующий сортаментный стандарт — ГОСТ 8240-97 «Швеллеры стальные горячекатаные. Сортамент», введён 01.01.2002 взамен ГОСТ 8240-89. Ссылка на редакцию 8240-89 в спецификации сегодня устарела, хотя номера профилей в обеих редакциях совпадают.

Сортаментный стандарт задаёт только размеры и массу; марка стали и класс прочности приходят из стандартов технических условий — ГОСТ 535-2005 (углеродистая обыкновенного качества), ГОСТ 19281-2014 (повышенной прочности) и ГОСТ 27772-2015 (сталь для строительных конструкций). Ходовые марки: Ст3пс, Ст3сп, Ст3Гпс, 09Г2С, 10ХСНД и стали классов С245, С255, С345.

Применение швеллера

• Прогоны кровли и балки перекрытий — основная работа профиля: изгиб в плоскости стенки.
• Обвязка и рамы — обвязочные пояса каркасных зданий, рамы ворот, порталы.
• Косоуры лестниц — швеллер удобен тем, что ступень опирается на полку.
• Направляющие и рельсовые пути — плоская грань стенки служит опорной поверхностью.
• Усиление проёмов и перемычки — пара швеллеров над проёмом в несущей стене.
• Стойки и колонны — парный швеллер, сваренный в замкнутый короб.

Резка и доставка швеллера

Режем на своей базе в Астане: газовой резкой, отрезной машиной или ленточной пилой. Хлыст 12 м приезжает на объект целым только если объекту нужны отрезки той же длины; во всех остальных случаях выгоднее нарезать по спецификации на базе — вы не платите за перевозку обрезков и не тратите время бригады на резку в поле.

Доставка бесплатная вне зависимости от объёма заказа и региона. Машины свои, длиной 6–12 м, — для двенадцатиметрового хлыста это принципиально: на короткий борт такой швеллер не грузится. Возможна отправка железной дорогой. Подробнее — Доставка, расценки на резку — в разделе Прайс.

Как заказать швеллер

Отгрузка по звонку. Для расчёта назовите номер, длину отрезков и общий метраж — или просто пришлите спецификацию: по ней менеджер посчитает и вес, и раскрой хлыстов, и то, сколько останется в обрезки при разных вариантах длины. Иногда изменение длины элемента на 10 см сокращает отход на треть, и это видно только при раскрое.

Если номер в проекте указан по старому стандарту или без серии — скажите, подберём соответствие. Прямые телефоны менеджеров — в разделе Отдел продаж, склад: Астана, ул. Тайбурыл 23/1, район ТЭЦ-1.