Что такое швеллер?

Что такое швеллер и из какого материала изготавливается?

Швеллер – это один из видов металлопроката, который имеет П-образное поперечное сечение. Толщина стенок составляет несколько миллиметров в зависимости от вида материала.

Поставить его можно в одно из четырех положений: на основную, боковые или кверху задней стенкой, при этом во всех случаях прочность остается на высоте.
Этот элемент находит применение в различных отраслях промышленности, включая строительство, машиностроение и других.

Благодаря своей форме, он обладает высокой прочностью на изгиб, что делает его идеальным для использования в каркасах зданий, мостах, транспортных средствах и других металлоконструкциях.

Швеллеры могут быть различными по форме, размерам и материалам.

Швеллер 1

Рассмотрим классификацию по типу.

1. Стальные

Изготавливаются из стали, имеют П-образное сечение. Они бывают разной толщины и ширины, в зависимости от требуемой прочности и нагрузки.

Стальные производятся на специальных сталелитейных заводах по следующему алгоритму:

Сначала сталь расплавляется в печи.
Подается на прокатный стан, где ей придается нужная форма.
Изделия охлаждаются, режутся на нужную длину, отправляются на склад.

Они нужны в различных отраслях промышленности, таких как строительство, машиностроение, производство транспортных средств и другие. Кроме этого, подходят для изготовления каркасов зданий, мостов, железнодорожных путей, автомобильных рам и других металлических конструкций.

2. Алюминиевые

Используются в основном в авиационной промышленности и изготавливаются из алюминиевых сплавов. Они обладают высокой коррозионной стойкостью и легкостью, но при этом имеют меньшую прочность, чем стальные швеллеры. Он легче гнется, ломается и не способен гасить вибрацию. Поэтому их нельзя применять в качестве основы для несущих конструкций. Это обусловлено тем, что они должны выдерживать не только ее вес, но и противостоять ветру и снегопаду. Однако их часто используют в виде вспомогательных, так как их толщина в три раза больше стали.

Алюминиевые используются в авиационной, автомобильной промышленности и других отраслях, где требуется легкий, прочный материал. Они также актуальны в строительстве и производстве мебели.

Конструкции производятся из алюминия путем литья или экструзии:

В процессе литья алюминий расплавляется и заливается в формы, которые имеют форму швеллера.
Изделия охлаждаются и подвергаются механической обработке.
При экструзии алюминий проходит через специальное оборудование, которое придает ему конечную форму.

3. Деревянные

Нужны в строительстве деревянных домов или конструкций. Они изготавливаются из древесины, имеют форму, схожую со стальными. Деревянные изделия используются в строительстве домов и других конструкций из дерева, для создания каркаса здания, а также для укрепления стен или потолка.

Швеллеры изготавливаются из дерева путем склеивания нескольких слоев древесины. Сначала она распиливается на доски, которые затем склеиваются вместе. После этого они проходят обработку, чтобы получить нужную форму, размер.

4. Пластиковые

Актуальны в компаниях по производству пластиковых окон и дверей. Они легкие, прочные и не подвержены коррозии. Пластиковые, также известные как пластиковые профили, представляют собой элементы, изготовленные из пластика, которые имеют П-образную форму.

Они широко используются в различных отраслях, включая строительство, электротехнику, автомобильную промышленность и другие. Пластиковым изделиям свойственны: легкость, прочность, устойчивость к коррозии, долговечность.

Изготовление таких конструкций состоит из нескольких этапов:

Пластик расплавляется и превращается в однородную массу
Масса подается в специальную форму, где она принимает конечную форм
Затем охлаждаются, извлекаются
Можно дополнительно обработать, например, окрасить или покрыть защитным слоем

5. Рельсовые

Созданы для использования в железнодорожном транспорте. Они имеют высокую прочность, устойчивость к нагрузкам, так как они должны выдерживать вес поезда с грузом, обеспечивать надежное сцепление колес с рельсами.

Изготовление рельсовых изделий начинается с подготовки стали.

Затем:

сталь нагревается до высокой температуры
прокатывается на специальном стане, который придает ей форму
далее закаляется и подвергается отпуску для снятия напряжений
обрабатывается на станках для получения нужной формы и размеров
подвергается дробеструйной обработке для удаления окалины и ржавчины

Затем швеллер покрывается защитным покрытием для предотвращения коррозии. В завершение маркируется и отправляется на склад готовой продукции.

Швеллер 2

Классификация по виду материала

Компании изготавливают швеллеры различными методами, включая горячую прокатку, холодную прокатку и сварку.

Вот основные типы в зависимости от метода изготовления:

Горячекатаные (hot-rolled I-beams) - изготавливаются путем прокатки стальных заготовок через серию валиков при высоких температурах. Этот процесс обеспечивает высокую прочность, жесткость изделий. Также им свойственна устойчивость к нагрузкам, хорошая свариваемость.
Холоднокатаные (cold-rolled I-beams) - производятся путем холодной прокатки предварительно нагретых стальных полос через валики, что позволяет получить более точные размеры, гладкую поверхность, где исключены шероховатости и прочие грубые допуски. При изготовлении используются низколегированные, углеродистые, легированная сталь.далее закаляется и подвергается отпуску для снятия напряжений
Сварные или гнутые (welded I-beams or formed I-beams) - создаются путем сварки отдельных элементов (уголков или листового металла) в форме швеллера. Этот метод позволяет создавать изделия различных размеров, форм, но может снижать общую прочность материала по сравнению с горячекатаными или холоднокатаными.
Бесшовные (seamless I-beams) - это особая категория, которая включает в себя горячекатаные, холоднокатаные изделия, которые не имеют сварных швов. Они обычно используются в областях, где требуется высокая прочность, надежность, например, в авиационной или космической промышленности.

Горячекатанные варианты также имеют определенную квалификацию. Есть равнополочные (обозначаются символом “I”) - имеют одинаковую ширину полок по обеим сторонам.

В свою очередь, они могут быть разделены на следующие типы:

легкие (I05, I06, I08, I10, I12, I14, I16)
средние (I20, I25, I30, I35, I40
тяжелые (I45, I50, I60, I70, I80, I90, I100, I110, I120

Также в соответствии с ГОСТ азработаны неравнополочные (обозначаются символами “II” и “III”) - имеют разную ширину полок.

Классификация по форме

Швеллеры имеют различные формы, включая:

U-образный: имеет форму буквы U и используется для поддержки горизонтальных нагрузок, таких как крыши и перекрытия.
I-образный: имеет форму буквы I и актуален для поддержки вертикальных нагрузок, таких как стены и колонны.
С-образный: имеет форму буквы C и используется для поддержки больших вертикальных нагрузок, таких как мосты и эстакады.
П-образный: имеет форму буквы П и нашел применение в создании каркасов зданий и металлоконструкций.
Z-образный: имеет форму буквы Z и используется для создания усиленных каркасов и опор.

Маркировка

Буквы, используемые для маркировки швеллеров, могут отличаться в зависимости от производителя и стандарта, который он использует.

Однако наиболее популярными являются следующие буквы:

П - параллельные грани полок
У - уклон полок
Э - экономичная серия
Л - легкая серия
С - строительная серия
Т - тяжелая серия

Кроме того, некоторые производители добавляют свои собственные буквы к этим обозначениям, чтобы указать на определенные характеристики, такие как материал, из которого он изготовлен, или его размеры.

Швеллер 3

Правила выбора швеллера

Прежде чем выбрать необходимый вариант, нужно рассмотреть разные факторы:

Материал - изготавливаются из стали, алюминия, нержавеющей стали или других материалов. Выбор материала зависит от условий эксплуатации, требуемой прочности.
Размеры - определяется нагрузкой, которую он должен выдерживать, а также расстоянием между опорными точками. Чем больше нагрузка и меньше расстояние между опорами, тем больше должен быть размер швеллера.
Форма - существует несколько вариантов – U-образный, I-образный, С-образный и другие. Выбор формы зависит от назначения конструкции, условий ее применения.
Стандарты - должны соответствовать стандартам, таким как ГОСТ, DIN, ASTM и другим. Это гарантирует их качество и совместимость с другими элементами конструкции.
Выбирайте изделия от популярных компаний, чтобы обеспечить их качество и соответствие стандартам.
Цена также является важным критерием выбора. Однако не стоит выбирать исключительно недорогие варианты, так как они могут не соответствовать требуемым стандартам и качеству.

Если вы не уверены в правильности выбора швеллера, обратитесь за консультацией к специалисту, который поможет оказать помощь в выборе. При необходимости можно сделать индивидуальный заказ.

В каких сферах используются?

Швеллеры нужны в разных сферах деятельности. При этом для разных областей подходит разная прочность, легкость, качество. Они подходят не только для строительства или реконструкции, а также ремонта уже возведенных объектов. При возведении конструкции, когда она будет находиться в прямом контакте с окружающей средой, рекомендуется использовать нержавеющие, не поддающиеся гниению, так как от воздействия дождя, ветра, холодов, со временем прочность может оказать под вопросом.

Тем не менее, материал применим в разных отраслях:

Строительство зданий, сооружений - используются для создания каркасов зданий, мостов, тоннелей и других крупных строительных объектов. Они обеспечивают прочность, устойчивость конструкции.
Машиностроение, автомобилестроение - применяются при производстве автомобилей, железнодорожных вагонов, сельскохозяйственной техники и других видов транспорта. Они служат для усиления рам, кузовов и других элементов машин.
Мостостроение - балки используются в строительстве мостов и эстакад, обеспечивая устойчивость, долговечность конструкции.
В промышленных зданиях часто используются для укрепления колонн, стен.
Швеллеры могут использоваться при изготовлении мебели и металлических конструкций, например, стеллажей, лестниц, ограждений.
Энергетика, нефтегазовая промышленность - применяют при строительстве вышек, опор ЛЭП, трубопроводов и других объектов в этих отраслях.
Железнодорожная отрасль – нашли применение в строительстве железнодорожной инфраструктуры, например, для создания опор мостов, эстакад и других конструкций.

При покупке лежалой продукции, компании нужно обратить внимание на наличие ржавчины, а также степень поражения. При минимальной степени покрытия нужно сначала поврежденные участки прогрунтовать специальным составом. Также можно использовать грунт-эмаль по ржавчине, которая быстро вступает в реакцию с поверхностным слоем окиси железа. Такой способ позволяет предотвратить дальнейшее разрушение металла.