характеристики и сравнение балок по прочности и другим свойствам. Двутавры и швеллеры
Это объясняется механическими характеристиками этих открытых незамкнутых профилей, отлично подходящими для восприятия локальных и распределенных нагрузок, и отработанным технологическим процессом их производства.
Форма геометрического сечения двутавра и швеллера имеет большую площадь, расположенную в полках. А области возникновения максимальных напряжений в двутаврах и швеллерах от изгибающей нагрузки сосредоточены именно в полках. Рациональность этих профилей объясняется наиболее эффективным использованием материала и снижением веса конструкции.
Основным отличием свойств швеллера и двутавра является различная реакция на скручивающую силу, которая может возникнуть даже в симметричном относительно двух плоскостей двутавровом профиле при определенном распределении нагрузки на перекрытие.
Двутавры
Максимальный объем металла в двутавровом профиле распределен в полках. Именно в них и возникают напряжения от приложенных нагрузок (в том числе, сжимающих, скручивающих и изгибающих). Кроме того, полки двутавра разнесены на такое расстояние, при котором момент инерции становится максимальным. Этим объясняется высокая величина момента инерции этого профиля, который для двутаврового профиля 16 достигает 2,6 т/м (при изгибе).
Несмотря на симметричность профиля, двутавровая балка может испытывать деформацию кручения, например, при опирании на нее перекрытия, неравномерно загруженного полезной нагрузкой.
Недостатком двутавра является его более высокая стоимость, чем у швеллера. Поэтому применять его целесообразно в гражданском, промышленном или другом масштабном строительстве, а также для перекрытий, работающих под значительной нагрузкой.
Швеллеры
При восприятии опирающейся нагрузки швеллер испытывает скручивание, поскольку ось симметрии только одна и она не совпадает с осью нагружения. В результате центр изгиба располагается за стенкой несимметричного швеллерного профиля. При этом кручение является стесненным и имеет бимомент, который следует учитывать в проектных расчетах. Также необходимо учитывать секториальную жесткость швеллера, которая в 1,5 – 2 раза выше, чем у двутавра (при одинаковых высоте стенки и ширине полки).
Из двух швеллеров можно изготовить конструкцию, механически более прочную (изгибные жесткости в разных направлениям распределены более рационально), чем двутавр таких же размеров. Эта конструкция имеет квадратное сечение (пространственная форма является коробом), образуемое свариванием швеллеров по конечным граням полок и усиленное металлическими пластинами. В результате моменты инерции относительно центральных моментов инерции такого короба выравниваются. Однако подобное решение отличается трудоемким изготовлением.
Главное преимущество швеллера перед двутавром – меньшая стоимость при аналогичных механических и геометрических параметрах. Его целесообразно использовать в легких конструкциях: частных одно- или двухэтажных домах, гаражах, дачах и т. д.
Однако применение в перекрытии швеллера потребует крепления, чтобы обеспечить устойчивость этого профиля (при расположении стенки в вертикальной плоскости). Противодействие неустойчивости швеллера под изгибающей нагрузкой можно обеспечить привариванием поперечных жестких элементов, бетонированием или кирпичной кладкой.
Металлопрокат в виде швеллера и двутавра применяют в разных областях: от машиностроения до создания рекламных щитов. Привлекательность балок заключена в сочетании конструкционных свойств и надежности, обусловленной формой профиля: П- и Н-образной. Благодаря этой особенности металлопрокат выдерживает существенные вертикальные и горизонтальные нагрузки, перераспределяя их по всей своей длине и обеспечивая долговечность сооружению. Что представляет собой каждый из этих материалов и какой прочнее?
Применение различных видов металлопрофиля для каркаса крыши
Особенности металлопроката швеллерного типа
Балки, имеющие в разрезе П-образное сечение, называют швеллерами. Изготавливают их методом холодной или горячей гибки.
Виды швеллерных балок и их размеры
Двутавры и швеллеры | Стильная кровля крыши
Сегодня ассортимент предложений рынка стройматериалов настолько велик, что позволяет выбрать без проблем требуемый, в полном соответствии со своими предпочтениями и возможностями. Когда речь заходит о консольных конструкциях, то в первую очередь упоминают БДК-1 и ее металлических собратьев. Как же правильно выбрать двутавр? © 2020 stylekrov.ru
Балка – это основной стройматериал для любого строения. Одни из них, к примеру, лаги, прогоны, стропильные ноги и т. д. каркас под конструкцию перекрытий между этажами перекрытий, а другие, образующие каркас из балок, несут всю кровлю. © 2020 stylekrov.ru
Двутавр – это металлопрофильная конструкция перекрытия, наклонная или горизонтальная, рассчитанная в первую очередь на изгиб. Прежде всего она находится под воздействием весовой нагрузки, направленной по вертикали. Фактически это первичное воздействие, которому должен противостоять прокатный профиль из металла. © 2020 stylekrov.ru
Ни один строительный объект, каким бы ни было его назначение, не обходится без применения балок перекрытия. Ее функция как инженерной конструкции – в успешном перераспределении вертикальных и горизонтальных нагрузок в процессе собственной работы на изгиб. © 2020 stylekrov.ru
Что лучше, швеллер или двутавр? Какой прокат прочнее?
Двутавр и швеллер можно считать одними из самых популярных разновидностей металлопроката. Они используются в различных направлениях промышленности, например, в машиностроении, однако основной причиной из приобретения чаще всего служит необходимость получить прочный строительный материал. Какая же из этих двух разновидностей обладает большей прочностью и приоритетнее к приобретению? Попробуем разобраться.
Швеллер: особенности производства и характеристики
Швеллер имеет П-образную форму сечения и, как и большинство других разновидностей проката, производится двумя методами – горячей прокаткой и холодной гибкой. В качестве сырья используются различные марки сталей, в том числе низколегированные и качественные углеродистые. Само же производство регламентируется ГОСТ 8240-97.
Швеллер выпускается в нескольких типоразмерах, отличающихся:
- высотой (шириной основания) – может быть от 50 до 400 мм,
- шириной полки (боковой грани) – от 32 до 115 мм в зависимости от разновидности,
- формой внутренней поверхности полок – поверхность может быть параллельна наружной либо располагаться под небольшим уклоном – в этом случае толщина полки вблизи основания существенно больше, чем с краю.
В связи с разницей в размерах и геометрии не весь сортамент швеллера обладает одинаковыми показателями прочности. Выше всего они у горячекатаного проката с полками с уклоном внутренних граней, так как площадь контакта с основанием в этом случае больше.
В целом, благодаря форме поперечного сечения, швеллер обладает хорошим сопротивлением как к поперечным нагрузкам (ударным или боковым), так и к продольным (осевому скручиванию, разрыву и сжатию).
Двутавр: отличительные черты
Двутавр отличается от швеллера, прежде всего поперечным сечением – оно похоже на букву «Н». Основными параметрами проката являются:
- высота – от 100 до 1013 мм,
- ширина полок – от 55 до 400 мм.
Что касается технологии производства, то метод холодного качения уступает место сварке, то есть, двутавры бывают горячекатаными и сварными. В первом случае это цельные изделия, чья геометрия полностью соответствует установленным стандартам, во втором – изделия, создаваемые из стальной полосы под конкретные нужды. Размеры их полок и основания могут отличаться от стандартных.
Как и в случае со швеллером, внутренние грани полок могут быть наклонными и параллельными. Точные требования к геометрии и размерам соответственно указаны в ГОСТ 8239-89 и ГОСТ Р 57837-2017 (принят на замену ГОСТ 26020-83, применение которого было прекращено 30 ноября 2018 года).
Наиболее прочными из всех вариантов являются горячекатаные двутавры с наклонными гранями полок, однако даже они не обеспечивают высокой устойчивости к продольному скручиванию.
Сравнение
Основная особенность швеллера – несовпадение центральной оси со стенкой, что обеспечивает хорошую устойчивость косому изгибу при небольшом весе и затрате материала для производства проката. Однако в большинстве случаев устойчивости все же недостаточно, поэтому одиночные изделия свариваются гранями для получения полой квадратной коробки. Все это увеличивает трудозатраты и количество материала при использовании.
Полки двутавра эффективно принимают вертикальные нагрузки, а центральная вертикальная стенка обеспечивает высокий коэффициент инерции. Продольное скручивание, являющееся «слабым местом» изделия, проявляется лишь в том случае, когда на верхнюю полку двутавра воздействует неравномерная нагрузка (например, перекрытие, одна из сторон которого существенно тяжелее другой).
Фактически, двутавр существенно прочнее и надежнее швеллера и может использоваться в ответственных частях конструкций, но это не означает, что последний оказывается ненужным и невостребованным.
В то время как горячекатаные двутавровые балки используются в крупномасштабном промышленном и жилом строительстве, выступая в качестве надежных поперечных перекладин пролетов или колонн, швеллер из-за меньшей стоимости и относительно небольшого веса также пользуется популярностью. Он является одним из основных стройматериалов при возведении различных построек хозяйственного назначения, гаражей или даже частных домов и дач.
В связи с этим, сам заглавный вопрос, который задают себе многие непрофессиональные строители, можно считать не совсем корректным, так как прочность обоих видов проката в первую очередь зависит от варианта использования и даже конкретного положения при монтаже.
Основные виды фасонного металлопроката
Фасонный металлопрокат отличается от сортового особенностью поперечного сечения, которая заключается в том, что касательная хотя бы в одной точке контура поперечного сечения это сечение пересекает.
Этот прокат применяется в металлоконструкциях, где необходимо обеспечить жесткость и прочность, чаще всего — при создании несущего каркаса. Рассмотрим наиболее востребованные стальные профили фасонного проката: Н-профиль (двутавр), П-профиль (швеллер), Г-профиль (уголок).
Что общего у двутавра, швеллера и уголка?
Первое, что объединяет эти профили — это материал, из которого они производятся. Применяемая сталь бывает обычной углеродистой, качественной конструкционной, низколегированной.
Конструкционную сталь предпочитают использовать при горячекатаном производстве. Для профиля предназначенного работать в более суровых условиях используют низколегированную сталь. Изделия из нее могут выдерживать температуру от -70 до +450 градусов и значительные механические нагрузки. Для защиты от ржавчины применяют нержавеющую, либо углеродистую оцинкованную сталь. Легированную сталь для фасонного проката обычно не используют.
Вторая общая черта фасонного проката — способ производства. Его могут делать методом сварки, горячей и холодной прокатки. Помимо этого, фасонные профили получают путем сгибания заготовок. Каким образом был получен стальной профиль (сварным или гнутым) можно определить просто взглянув на него: у гнутых изделий угол будет скруглен, а у прокатанных он четкий.
Особенностью фасонного металлопроката является то, что из него самого ничего не делают. Это уже готовый продукт, который сразу идет в работу. В то время как плоский и сортовой прокат используют для производства других видов металлопроката.
Различия двутавровых балок, швеллера и уголка
Первое, что бросается в глаза — это различия во внешнем виде. Каждый из них имеет свой собственный фасон. А профиль влияет на применение. Конечно, область применения у них общая, но есть некоторые различия. Рассмотрим поближе особенности каждого вида профиля.
Двутавровая балка
Н-образная форма позволяет создавать надежные, прочные конструкции, при относительной легкости двутавра.
Двутавровую балку часто применяют в строительстве (от крупного до частного одноэтажного), в мостостроении, при укреплении эстакад, шахт, как балки опоры и др. Разновидностью двутавра является тавровая балка. Тавры используют в качестве парных уголков или специальных тавровых решеток.
Швеллер
Швеллер, как и двутавр образует прочные соединения хорошо распределяющие разнонаправленные нагрузки веса всей конструкции и передающие их на фундамент. Он устойчив к нагрузкам на изгиб, сжатие, разрыв.
Швеллер используют в каркасах крыш в качестве прогонов. Он нужен для возведения строений с многочисленными стыками, когда нужно обеспечить плотное примыкание деталей. Швеллер лучше чем двутавр воспринимает нагрузки на сжатие, но хуже на изгиб. Таким образом, его лучше эксплуатировать при боковых нагрузках.
Уголок
Стальной уголок универсален в применении. В отличие от двух предыдущих представителей фасонного металлопроката он реже применяется в крупных конструкциях. Хорош угловой профиль для ситуаций, где есть динамичная нагрузка. Поэтому его применяют при строительстве транспорта (железнодорожного, трамваев, автомобилей и др).
Как экономить при покупке металлопроката
Для одной и той же задачи можно воспользоваться различными металлопрокатными профилями. Правильный подбор сортамента позволит вам сэкономить не только деньги, но и усилия. Также для многих конструкций (не предъявляющих повышенных требований) достаточно выбрать сортамент обычной прочности и жесткости.
Другой способ уменьшить затраты — купить профиль немерной длины, который продается по более низкой цене, чем мерный сортамент. Но учтите, если изделие участвует в типовой постройке, то профиль, скорее всего, придется обрезать, а это уже сомнительная экономия.
В некоторых случаях лучший способ экономии — это не скупиться и приобрести хорошую прокатную сталь с антикоррозийным покрытием для того, чтобы готовое изделие служило долго, не требовало ни ремонта, ни замены деталей.
характеристики и сравнение балок по прочности и другим свойствам
Двутавр или швеллер: что выбрать?
Вопрос о том, что лучше купить – швеллер или двутавровую балку, остается открытым не только для тех, кто планирует строить гараж или дачу, но и для многих профессионалов. Для того, чтобы понять, что будет рациональнее – двутавр или швеллер, специалисты проводят расчеты и непременно учитывают, как конструкцию здания и предполагаемую нагрузку, так и используемые материалы.
Сходство двутавра и швеллера
Оба изделия представляют собой стальные профили, предназначенные для укрепления сооружений и зданий, армирования стен и изготовления перекрытий. Они имеют, к тому же, и некоторое визуальное сходство – двутавр выглядит как стенка с полками одинаковой ширины, в виде буквы «Н», швеллер – как стенка с полками, расположенными с одной стороны, и напоминает букву «П».
Различия двутавра и швеллера
- Используемые материалы – балка изготавливается из стали и сплавов, тогда как швеллер – как из стали и ее сплавов, так и из алюминия.
- Используемые технологии производства – двутавр является сварным изделием из горячекатаного проката, швеллер же производится методом горячего катания, а также используется гибка швеллера на станках.
- Особенности использования – двутавр используется в строительстве крупных жилых и промышленных зданий, мостов и гидротехнических объектов. Швеллер больше востребован при возведении небольших зданий, вагонов, построек хозяйственного назначения.
При определенном сходстве двутавровая балка и швеллер имеют принципиальные различия, которые касаются таких важных характеристик, как:
- Прочность и жесткость – относительно этого параметра выигрывает двутавр. Он прочнее вследствие своей конструкции, его полки выступают с двух сторон. Жесткость стенок при использовании профиля в качестве вертикальной несущей балки, обеспечивается полками двутавра с двух сторон. Полка швеллера расположена лишь с одной стороны. При сравнении двух изделий необходимо, чтобы размеры двутавра и швеллера – высота, ширина полок и их толщина были одинаковы.
- Прочность на изгиб – нагрузки на изгиб двутавр выдерживает лучше. Если взять два одинаковых по размеру и характеристикам профиля (двутавр и швеллер), то выиграет двутавр. При этом необходимо учитывать длину прогона и жесткость закрепления балки.
- Устойчивость к боковым нагрузкам – по этому параметру выигрывает швеллер.
Что же выбрать – двутавр или швеллер?
Чтобы рационально ответить на этот вопрос, необходимо учитывать ту задачу, которая будет решаться при помощи того или иного профиля. Также важно учесть такие параметры будущего строения, как:
- площадь;
- предполагаемая нагрузка;
- время эксплуатации.
В заключение отметим, что цена двутавра и швеллера зависит от технологии изготовления изделия, материала и параметров профиля. Что лучше купить – двутавр или швеллер? Выбор будет зависеть от способа использования профиля, требований точности и ваших финансовых возможностей.
Что прочнее, швеллер или двутавр? Что лучше?
Дата: 30.06.2019
Металлические профили швеллер гост и двутавр гост используются в строительстве и тяжелой промышленности. Они созданы для укрепления стен и перекрытий сооружаемого здания или механизма. Изготавливаются эти профили обычно из хорошей стали. Но объемы изготовления этих профилей из других материалов растут.
Отличия швеллера от двутавра
Двутавровая балка выглядит как вертикальная стенка с горизонтальными плоскостями одинаковой ширины. В разрезе она похожа на букву Н. Наибольшее количество металла в двутавровом профиле находится в его полках, так как в них возникают самые большие напряжения, которые этот профиль выдерживает.
Швеллер представляет собой плоскость с перпендикулярными к ней стенками с одной стороны. Грубо говоря швеллер похож на букву П, если смотреть в разрезе.
Такая разница металлических конструкций дает разные характеристики прочности и способности выдерживать изгиб. Форма поперечного сечения швеллера дает хорошее сопротивление ударным и боковым поперечным и продольным нагрузкам.
Двутавровая балка увеличивает прочность строительного сооружения лучше швеллера, особенно это касается высотных зданий. Эти конструкции изготавливаются из разного качества материалов. Если двутавровые балки в большинстве случаев делаются из стали особой прочности, то швеллеры делают не только из стали, но и из алюминия.
Стремительно набирающее популярность каркасное строительство частных домовладений внесло революционные изменения в материалы профильных конструкций. Сначала каркасные дома строились с помощью швеллеров, теперь от этого отказались. Каркасные дома строятся с помощью деревянных двутавровых балок, производство которых набирает обороты.
Сейчас, когда у дачников растет потребность в легких конструкциях из поликарбоната, не требующих фундамента. Такие конструкции не облагаются налогом. А считать свои деньги сейчас умеют все. Экономическая обстановка повлияла на объемы производства швеллеров. Потребление швеллеров частным сектором значительно увеличивается.
Особенно популярна новинка «Швеллер перфорированный». Дырчатый швеллер просто монтировать, он значительно легче и дешевле. В строительной области дырчатый швеллер в массовом порядке пошел на изготовление строительных лесов, что значительно уменьшило стоимость их возведения.
Способы изготовления этих конструкций сильно разнятся. Двутавровые балки чаще всего сварные. Бывают горячекатаные двутавры, но они используются редко из-за своей дороговизны. Сварные двутавровые балки создаются под заранее указанные нужды промышленности. Самыми прочными считаются горячекатаные двутавры, с наклоненными гранями. Швеллеры делают загибанием холодного металла, поэтому они стоят дешевле.
Эти отличия определяют область применения. Швеллер идет на строение обычных зданий и подсобных помещений, тогда как более прочный двутавр используется в строительстве высотных зданий, мостов, гидроэлектростанций. Иногда в целях удешевления строительства двутавровые балки свариваются на месте из швеллеров. Но этот вариант не дает прочности настоящей двутавровой балки. Выпускаются специальные швеллера ГОСТ 19425 – 74 для нужд автомобильной промышленности и швеллера необходимые для вагоностроения ГОСТ 5267.1 – 90.
Двутавровые балки и швеллера являются самыми массовыми видами металлических профилей. Швеллер более легкий металлический профиль, это основа любого строения, так как цена у него демократичная. Двутавровые балки основа крупнопанельного домостроения и объектов промышленности, для создания особой прочности главных несущих конструкций.
Двутавр или швеллер, что лучше
Это важный вопрос не только для человека, самостоятельно строящего дом или гараж. Этот вопрос заставляет делать сложные расчеты строителей-профессионалов. Для того чтобы сравнить прочность швеллера и двутавровой балки на профессиональном уровне существуют специальные таблицы с размерами швеллер гост и двутавр гост. Прочнее тот вид профиля, у которого характеристики выше. Учитывая этот фактор, даже непрофессиональный частный строитель может приблизительно использовать такую таблицу.
Для частного строительства лучше подходит швеллер, особенно если строится каркасный дом. В промышленности для изготовления легких и небольших механизмов также используется швеллер. Если делаются крупномасштабные механизмы, используют двутавровые балки. Двутавр очень дорог, но незаменим для механизмов и сооружений испытывающих большие нагрузки. В условиях всеобщего дефицита денег очень серьезным недостатком двутаврового профиля становится его дороговизна. В результате сейчас его заменяют швеллером, где можно и где нельзя.
Швеллер значительно дешевле, но требует серьезных трудовых затрат при его установке. Швеллеры незаменимы в плоскостях с многочисленными стыками. Опытные строители пытаются снизить недостатки швеллеров бетонированием и кирпичной кладкой, что съедает как минимум половину сбереженной суммы от замены двутавровых балок на швеллеры. Двутавровая балка является незаменимой при создании опорных колонн и перекрытий кровли. С помощью двутавровых балок строят пролеты, величина которых превышает 7 метров. Применение в строительстве двутавровых балок увеличивает надежность сделанной конструкции и предотвращает в эксплуатации:
- большую усадку;
- возможность трещин;
- опасность сдвигов.
На прочность двутаврового профиля влияют следующие факторы:
- способ закрепления балки;
- марка металла, из которого она изготовлена;
- длина конструкции;
- конфигурация двутавра.
Снижение прочности построенного пролета прямо пропорционально его длине. Все это заботы проектировщиков здания, однако суровые требования снизить затраты на строительство заставляет проектировщиков забыть чему их учили в институтах.
Арматура, швеллер, балка
Мы предлагаем вам арматуру, стальные балки, швеллер, уголок и более тысячи других наименований продукции из металла.
Обращаясь за металлом в нашу компанию, вы получаете:
— Профессиональный деловой подход: ваш заказ будет полностью соответствовать вашим требованиям;
— Консультации специалистов: при необходимости мы поможем выбрать необходимые вам виды балки, швеллера, уголка и арматуры, подходящие именно для решения ваших задач;
— Удобную и быструю доставку по Москве, московской области и регионам России;
— Оплату в нужной вам форме;
— Гарантию качества материала и наличия нужного вам товара на складе;
— При заказе крупных партий металлопроката — существенные оптовые скидки.
Металлопрокат в современном строительстве выполняет всё более и более важную роль. Практически ни один объект не может быть построен без использования металла, которому придана та или иная технологическая форма.
Арматура используется, например, для создания железобетонных конструкций, в частности — в монолитном строительстве, где, по сути, является основной формирующей частью новых стен, их опорой и ограждением. Балка (изделие металлопроката, имеющие форму незамкнутого многоугольника — например, «Т», «С» или «М» в сечении) используется для строительства шахт, для организации подвесных путей и во многих других отраслях. В автомобильной промышленности широко применяется швеллер — изделие из металла, имеющее форму «П» в сечении. Швеллер также применяется и во многих других отраслях: например, именно на швеллере, как правило, установлены рекламные конструкции за пределами центра города. Разумеется, он имеет широкое применение и в строительной сфере. Металлический уголок — также один из самых востребованных видов металлопроката, применяемый очень широко — от дорожного строительства до атомной индустрии.
Наша компания имеет собственный склад в Москве, где вы всегда сможете найти нужную вам продукцию и получить её в кратчайшие сроки. Учитывая, что мы работаем напрямую с производителями, вы получаете хорошую экономию, обращаясь за изделиями из металла именно к нам.
Наша компания действует на рынке более 5 лет и успела зарекомендовать себя как надёжная и достойная любого доверия. У нас несколько десятков крупных постоянных клиентов, а также множество компаний, выбравших именно нас в качестве основного поставщика металла.