Швеллер или двутавр: что лучше?
Швеллер и двутавр представляют собой виды металлопродукции с высокими прочностными показателями. Эти материалы широко используются в строительной сфере, а также в производстве тяжелой и средней техники и в создании технологических линий. Хотя швеллер и двутавр могут иметь одинаковую высоту стенок и схожие размеры полок, двутавр обладает более высокими прочностными и жесткостными характеристиками. Тем не менее, выбор между этими двумя типами металлопроката зависит от специфики их применения, направления нагрузки и методов закрепления. Изделия с П-образным и Н-образным сечением применяются в областях, где их технические свойства используются наиболее эффективно.
Основные особенности швеллера
Швеллер является видом металлопроката, который изготавливается с помощью горячей прокатки и гибки полосовых материалов. В соответствии с ГОСТ 8240, высота стенок стального швеллера варьируется от 50 до 400 мм. Горячекатаные изделия с наклонными внутренними гранями полок обладают увеличенной сеченческой площадью и их прочностные характеристики приближаются к аналогичным изделиям с двутавровым профилем. Чтобы улучшить прочность и устойчивость к низким температурам, прокат делают из высококачественных углеродистых и низколегированных сталей.
Швеллер удобен для установки на ровных поверхностях. Он широко используется для армирования бетонных конструкций, создания каркасных зданий, а также в производстве легкой техники и механизмов. В частном строительстве швеллер является более предпочтительным вариантом по сравнению с двутавром благодаря сочетанию достаточной прочности и разумной стоимости П-образного профиля. Двутавровые балки, отличающиеся массивностью и высокими прочностными показателями, преимущественно применяются в крупномасштабном промышленном и гражданском строительстве.
Основные особенности двутавровых балок
Двутавр изготавливается с наклонными гранями полок в соответствии с ГОСТ 8239-89, а сортамент с параллельными гранями соответствует данным ГОСТ 26020 или СТО АСЧМ 20-93. Эти изделия характеризуются высокой жесткостью и прочностью, которые зависят не только от размеров сечения, но и от следующих факторов:
- Марка стали, используемая для производства, при эксплуатации под высокими нагрузками и в сложных температурных условиях предпочтительны низколегированные стали, такие как 09ГС.
- Длина пролета – чем больше данный параметр, тем ниже несущая способность двутавровой балки.
- Способ крепления балки, а также направление и тип нагрузки.
Сравнение прочности двутавра и швеллера в зависимости от приложенной нагрузки
Существенное различие между двутавровыми балками и швеллерами заключается в их различных реакциях на нагрузки, особенно на скручивание, что связано с расположением центра тяжести.
- Двутавр. Наибольшая часть материала, особенно в широкополочных и колонных конструкциях, размещена в полках. Симметричное расположение полок относительно стенки позволяет двутавру эффективно воспринимать основные вертикальные нагрузки и достигать высокого момента инерции. Стенка в большей степени воспринимает сжатие. Такой симметричный профиль способен к скручиванию только при неравномерной нагрузке от перекрытий. Из-за своей массивности, высокой стоимости и отличных прочностных качеств, двутавры часто используется в крупном строительстве для создания перекрытий, которые подвергаются значительным нагрузкам.
- Швеллер. Это металлический элемент, который отличается тем, что главная ось инерции не совпадает со стенкой. Данная особенность позволяет швеллерам эффективно справляться с косыми нагрузками. Для создания легкой, но прочной конструкции, швеллеры могут быть сварены в форму коробки, при этом швы усиливаются металлическими пластинами. Такой процесс требует значительных трудозатрат. Швеллер обычно применяется для возведения каркасных конструкций, а также для создания перекрытий в небольших зданиях, таких как дачи, гаражи и хозяйственные постройки, а также используется в лестницах.
И швеллер, и двутавр классифицируются как профильные изделия, не предназначенные для восприятия значительных нагрузок, действующих перпендикулярно их стенкам.
