Виды и области применения гнутого швеллера, расчет партии
Гнутый швеллер – продукция, изготавливаемая на профилегибочных станах из листовых заготовок из углеродистой стали обыкновенного качества, качественной, низколегированной, коррозионностойкой. Сортамент равнополочного гнутого швеллера (с полками равной ширины) определяется ГОСТом 8278-83, неравнополочного (с полками неравной ширины) – ГОСТом 8281-80. Размеры характеризуются номерами.
Характеристики гнутого равнополочного и неравнополочного швеллера
В качестве заготовки используют стальную полосу, ширина которой равна сумме высоты стенки и удвоенной ширины полки. Изделие формуют на гибочном стане. Швеллер, произведенный из рядовых сталей, может иметь высоту профиля 25-410 мм, ширину полки 20-180 мм. При использовании низколегированных сталей высота профиля может составлять 25-310 мм, ширина полки – 20-160 мм. 
Гнутый профиль отличается от горячедеформированного как визуально, так и по техническим характеристикам.
Плюсы гнутого швеллера: способность выдерживать значительные осевые нагрузки и давление на изгиб, удобный монтаж, благодаря совместимости с плоскими поверхностями, точность размеров.
Области применения гнутого швеллера
Эта металлопродукция широко применяется для:
Таблица весов погонного метра равнополочного гнутого швеллера по ГОСТу 8278-83
Швеллер гнутый.
Стальной гнутый швеллер изготавливается с применением метода горячей прокатки заготовок на сортовых станах из стального проката. Швеллер производится с параллельными полками и с небольшим уклоном внутренних граней полок. Номер швеллера означает его высоту.
Классификация и характеристика швеллера гнутого.
Швеллер гнутый может производиться из рулонной горячекатаной и холоднокатаной углеродистой стали обыкновенного качества, качественной углеродистой и низколегированной стали.
В зависимости от способа изготовления, швеллеры гнутые могут быть следующих видов:
— стальной гнутый равнополочный;
— гнутый стальной неравнополочный.
По своему назначению швеллеры подразделяются на следующие виды:
— швеллер гнутый широкой области использования, сортаментом установленным требованиями ГОСТом 8240-89;
— специальный швеллер, используемый в автомобильной промышленности, сортамент в соответствии с ГОСТом 19425-74;
— специальный швеллер, предназначенный для вагоностроения, сортамент по ГОСТу 5267.1-90.
Производство горячекатаного швеллера происходит путем горячего проката металла. Горячекатаный швеллер специального назначения изготавливается по нормам, утвержденным ГОСТом 19425-74, и был разработан специально по отраслевым запросам. Чаще всего данный швеллер используется в вагоностроении. Это связано с тем, что он соответствует необходимым измененным геометрическим характеристикам. Так, например, стальной горячекатаный швеллер с отогнутой полкой для вагонеток, который изготавливается согласно ГОСТу 21026-75). В данном изделии отогнутая вверх полка имеет отклонение от ширины полки около 6-10%. Преимуществом этого швеллера является то, что он изготавливается из легированной стали и не имеет ограничений по свариванию.
Швеллер гнутый стальной горячекатаный может быть изготовлен в двух видах, соответствующих ГОСТу 535-88:
| Швеллер с уклоном внутренних граней полок | Швеллер с параллельными гранями полок П |
| 5, 6.5, 8, 10, 12, 14, 16, 16а, 18, 18а, 20, 22, 24, 27, 30, 33, 36, 40 | 5П, 6.5П, 8П, 10П, 12П, 14П, 16П, 16аП, 18П, 18аП, 20П, 22П, 24П, 27П, 30П, 33П, 36П, 40П |
Швеллер гнутый с параллельными гранями. Как следует из названия, грани данного швеллера располагаются параллельно друг другу. Изготавливается согласно нормам так же установленным ГОСТ 8240-97. Маркируется это изделий буквенно-цифровым обозначением, где цифра обозначает расстояние между полками в сантиметрах, а буква «П» указывает на параллельные грани. Также могут быть следующие буквенные обозначения: «Л» — лёгкий, «Э» — экономичный.
| Швеллер с уклоном граней | Швеллер с параллельными гранями |
 |  |
По степени точности прокатки швеллер гнутый горячекатаный может быть:
Швеллер специальный предназначается для использования в автопромышленности (ГОСТ 19425-74) и в вагоностроении (ГОСТ 5267.1-90).
Точность прокатки специального швеллера влияет на прочность изделия:
| Швеллер гнутый стальной бывает следующих видов: | |
| гнутый равнополочный | гнутый неравнополочный |
Стальные гнутые равнополочные швеллера. Изделие изготавливается из рулонной стали обыкновенного качества и углеродистой качественной конструкционной стали на трубных станах в соответствии с ГОСТом 8278-93. Высота полок может составлять от 50 до 400 мм, ширина изделия от 32 до 115 мм.
Стальные гнутые неравнополочные швеллера. Производятся с применением рулонной холоднокатаной и горячекатаной стали обыкновенного качества, углеродистой качественной конструкционной и низколегированной стали на профилегибочных станах согласно ГОСТ 8281-80. Разделение видов происходит также на номера, которые указывают на каком расстоянии находятся полки (в миллиметрах). Длина полок может быть такая же, как и у равнополочных швеллеров.
Категории А и Б указывают на самую высокую категорию качества гнутого швеллера как равнополочного, так и неравнополочного.
Гнутые швеллеры также отличаются точностью прокатки:
| Гнутый равнополочный швеллер | Гнутый неравнополочный швеллер |
 |  |
| Обозначения формы швеллера гнутого | |
| «У» | с уклоном внутренних граней полок |
| «П» | с гранями полок, расположенными параллельно |
| «Л» | легкая серия с параллельными гранями полок |
| «С» | специальный |
Поскольку ассортимент швеллера достаточно широк, для него разработано большое количество различных ГОСТов и технических регламентов. Соответствие изделия установленным ГОСТам, определяет уровень качества продукции.
Область использования стального швеллера гнутого.
Благодаря таким своим характеристикам, как осевая прочность на изгиб, относительно невысокая масса и металлоемкость, швеллер горячекатаный и швеллер гнутый используются практически в большом количестве сфер экономики.
Специальные швеллеры используются как различные рамы, каркасы и прочие несущие конструкции в автомобилестроении и вагоностроительной промышленностях. Кроме того, специальные гнутые швеллеры являются одним из основных материалов, которые используются в строительстве. Они могут быть использованы как для армирования железобетонных конструкций, так и как самостоятельный материал при возведении каркасов строений, перекрытий или пандусов. Часто швеллеры используются при строительстве перекрытий больших пролетов и многоэтажных каркасных сооружений, поскольку изделие способно выдержать нагрузки как осевые, так и несущие.
Особенности гнутого швеллера и его разновидности
Качественное изготовление гнутых швеллеров может обеспечить только специальный профилегибочный станок. Из рулона или листа вырезаются заготовки, которые попадают под давление прессующих валов. Именно в этот момент происходит создание гнутого профиля нужной формы. Качество всех изготавливаемых швеллеров контролируется нормами ГОСТ. Благодаря этому такие детали широко используются во многих современных отраслях.
Краткое описание
В нормативных документах указано, что гнутые швеллеры могут выпускаться с разной точностью профилирования. Чаще всего встречается обычная, высокая или повышенная степень прокатки. Благодаря этому специалисты стали различать несколько разновидностей стального профиля, которые отличаются между собой не только по точности прокатки и форме, но и по другим параметрам.
Крупные предприятия занимаются производством швеллеров из различных типов стали, главными из которых считаются:
Согласно нормативным документам ГОСТ, все изделия, которые отличаются равными полками, могут иметь длину от 3 до 12 метров. Что касается неравнополочных изделий, их длина всегда варьируется в пределах от 4 до 11 метров. Несмотря на это специалисты различают несколько разновидностей стальных гнутых швеллеров:
Стоит учесть, что для неравнополочных гнутых изделий к немерным отрезкам принято относить те швеллеры, длина которых превышает 3 метра.
Принцип производства
Современное изготовление этой универсальной детали основано на применении горячекатанной, холоднокатаной и низколегированной стали. Специалисты утверждают, что именного горячекатанная технология сумела зарекомендовать себя исключительно с положительной стороны в сфере массового производства швеллеров, балок и других изделий.
Стальная разновидность этого металлопроката подразумевает использование холодного проката, благодаря чему можно создать высококачественные изделия, которые будут хорошо противостоять любым деформациям. Что касается низколегированной стали, то такие материалы получаются самыми дорогими, но и надёжными. Стоит заметить, что эта разновидность материала разбавлена своеобразными примесями, которые в несколько раз повышают итоговые эксплуатационные качества самого металла.
Чтобы все изделия соответствовали установленным стандартам качества, их производством должен заниматься исключительно квалифицированный персонал. Прежде чем приступить к самому ответственному процессу — изготовлению швеллеров, все детали должны быть проверены на наличие сколов и деформаций. Кромки и торцы заготовок не должны иметь каких-либо зазубрин, расслоений.
Для изготовления профилей используется только качественное оборудование, из-за чего нужно несколько ответственных этапов, дабы в итоге получить качественную продукцию. Выбор технологии производства зависит от конкретного профилирования. После формирования отрезка, осуществляется универсальная нарезка станом. Что касается поштучного профилирования, то вся необходимая нарезка проводится заранее.
Из-за того, что эта разновидность профилей производится с помощью специального станка, любые изменения в калибровке могут привести к той ситуации, когда итоговое качество изделий будет снижено в несколько раз. В этом случае можно столкнуться с такими разновидностями повреждений: винтообразность, волнистость, искажение форм, серповидность.
Ассортимент швеллеров разнообразен, из-за чего применение того или иного изделия может варьироваться в зависимости от требуемых эксплуатационных качеств. Отдельно стоит учесть, что нанесённые на изделие цифры всегда означают его высоту. К примеру: швеллер 11 может использоваться для монтажа конструкций, а 16 больше всего подходит для армирования строений, так как обладает высокими показателями прочности. Конечно, в зависимости от типа швеллера варьируется и его итоговая цена.
Особенности применения
Современные швеллеры относятся к категории металлических изделий, сечение которых напоминает букву «П». Сам материал состоит из широкой стенки и двух прилегающих полосок. Чаще всего стальной швеллер (гнутый, равнополочный) выпускается длиной от 3 до 12 метров, при этом толщина его стенок варьируется в пределах 8 миллиметров. Главная особенность этого изделия состоит в небольшом удельном весе и высокой прочности. Все конструкции, которые были изготовлены из такого металлопроката, отличаются лёгкостью и качеством, так как они способны выдерживать большие нагрузки.
Гнутый профиль отличается тем, что он всегда имеет точные размеры и немного скруглённые углы. Отдельно стоит учесть, что готовое изделие никогда не имеет дефектов, так как все погрешности заготовок устраняются под действием профилегибочного станка. Благодаря этому конечный материал не требует дополнительной обработки. В ремонтных работах все чаще используются именно гнутые профили, которые можно эксплуатировать вместе с фаской.
На сегодняшний день швеллер гнутый равнополочный активно используется в реконструкции зданий, а также для строительства различных объектов. Все металлоконструкции, в которых присутствует этот материал, составляют огромную конкуренцию традиционным постройкам из железобетона.
Благодаря этому мастера получают множество экономических и технологических преимуществ, что позволяет снизить трудоёмкость монтажных работ, сократив тем самым сроки строительства. К примеру, многие инженеры привыкли всегда обращать своё внимание на разновидности швеллера, который, в частности, представляет оцинкованный тип термопрофиля, изготовляемого по индивидуальным размерам.
Отдельно стоит учесть, что масштабное использование этого материала позволяет существенно снизить уровень нагрузки на итоговую конструкцию, благодаря чему можно использовать более доступные типы фундамента. Итоговые размеры гнутого швеллера сделали этот материал универсальным и многофункциональным, за счёт чего он активно используется как в частном, так и промышленном строительстве. Опытные мастера задействуют его для производства качественных перегородок в офисах и жилых зданиях.
Не стоит забывать и о машиностроении, где без гнутого металлопроката просто не обойтись. Швеллеры активно используются для изготовления долговечных деталей и механизмов для автомобилей, а также для сооружения универсальных рамных конструкций. Прочность этого материала настолько велика, что он считается обязательным на тех заводах, где происходит изготовление надёжных рам для массивных грузовиков.
Основные преимущества
Гнутый профиль обладает множеством положительных характеристик, благодаря чему он высоко ценится во многих промышленных и бытовых сферах. Такая популярность обусловлена большим количеством преимуществ, главными из которых считаются:
Благодаря наличию всех этих преимуществ гнутый стальной профиль активно используется на многих современных производствах.
Допустимые отклонения размера сечения
Специалисты в этой сфере утверждают, что любые отклонения от номинальных показателей толщины гнутых швеллеров полностью соответствуют рулонному прокату, из которого и производятся эти изделия. Конечно, все эти показатели прописаны в допустимых стандартах, которые контролируют процесс изготовления рулонной стали. В этом случае важно учесть, что для производства гнутых профилей обязательно должны использоваться заготовки в виде рулонной стали.
Варианты исполнения
Самым востребованным материалом в сфере металлопроката считается гнутый швеллер. Основная цель этого изделия состоит в том, чтобы придать конструкции необходимый уровень устойчивости и прочности. Специфика швеллера состоит в том, что он не только хорошо переносит поступающую на него нагрузку, но и равномерно её перераспределяет. В зависимости от размера и формы, в продаже можно встретить несколько разновидностей швеллера:
В зависимости от способа изготовления их принято делить на неравнополочные и равнополочные швеллера. Что касается последнего вида изделия, основной процесс его изготовления не считается сложным, так как в процессе работы задействуется трубный станок. В качестве заготовок используется рулонная сталь стандартного качества и углеродистая конструкционная сталь высокого качества. Стальной гнутый неравнополочный швеллер производится при помощи универсальных профилегибочных станов.
Отдельно стоит учесть, что оцинкованный тип гнутого швеллера, благодаря своей прочности и удельному весу, нашёл своё применение не только на масштабных строительных площадках, но и в машиностроении, станкостроении, автомобилестроении, вагоностроении и многих других областях. Сам процесс изготовления этой разновидности металлопроката состоит из двух основных этапов:
Нержавеющий тип швеллера может быть как гнутым (не покрытым цинком), так и горячекатанным. В период активной эксплуатации таких изделий необходимо тщательно следить за его прочностными характеристиками, так как он участвовал в создании металлических конструкций и от него зависит качество и безопасность всего объекта.
Горячекатаный швеллер и швеллер гнутый: отличия
Швеллер относится к группе фасонного проката. Он имеет П-образный профиль. Этот вид металлопроката входит в число основных конструктивных материалов для промышленности и строительства. Его используют для изготовления высоконагруженных строительных конструкций и самой разнообразной промышленной продукции: например, рам грузовых автомобилей, вагонов. Промышленность производит швеллер гнутый или горячекатаный, что обеспечивает потребителям широкий выбор наиболее подходящего для своих целей проката.
Швеллер: виды и особенности
Фасонный прокат включает следующие группы продукции: уголок, швеллер, рельсы, двутавровые балки и ряд других специальных профилей. Среди них только первые два вида могут изготавливаться по технологии горячей прокатки и гнутья. Все остальные группы фасонного проката – это горячекатаная продукция. Различия горячекатаного и гнутого швеллера заложены в способах их производства и сортаменте готовых изделий.
В соответствии с действующими нормативными документами швеллеры подразделяются на следующие виды:
Соответственно, обычный швеллер и швеллер гнутый имеют отличия, но у них намного больше общего, поэтому в большинстве сфер использования они являются полностью взаимозаменяемыми материалами.
Чем швеллер гнутый отличается от горячекатаного?
Присутствие на рынке разных видов однотипного металлопроката у многих потребителей вызывает вопросы; в частности, их интересует, в чём отличие гнутых и горячекатаных швеллеров. Ответ на этот вопрос мы дадим в трёх аспектах, которые касаются внешнего вида, способа производства и сортамента этого металлопроката. Наиболее существенные различия мы свели в следующую таблицу:
Толщина стенки и полок
У г/к швеллеров она разная (полки всегда толще).
У гнутых изделий она одинакова по всему сечению швеллера.
Диапазон типоразмеров, который определяется по высоте стенки
По номеру, каждая единица которого равна 10 мм
серии У, П и Э – 5–40
По высоте стенки в мм
для равнополочных швеллеров – 25–410
для неравнополочных швеллеров – 32–300
Диапазон ширины полок
Серии У, П и Э – 32– 115 мм
Для каждого типоразмера швеллера за редкими исключениями существует единственный вариант ширины полок
26– 160 мм для равнополочных швеллеров
12–90 по меньшей полке и 22–180 по большей полке для неравнополочных изделий.
Для каждого типоразмера гнутых швеллеров наличие нескольких вариантов ширины полок является правилом.
Однородная по всему телу швеллера
Нарушенная по линиям гибки, что негативно сказывается на прочности изделия
Швеллер горячекатаный и гнутый: внешние и производственные отличия
По внешнему виду их легко различить по форме рёбер. Максимальное внешнее сходство с гнутыми изделиями имеет горячекатаный прокат с параллельными гранями полок серий Л и С. Однако в отличие от обычного гнутый швеллер имеет более широкий сортамент, что обеспечивает потребителям металлопроката разнообразие выбора. Теперь перейдём к ответу на поставленный вопрос с точки зрения производства обоих видов проката.
Производство гнутого и горячекатаного швеллера
Горячекатаный швеллер изготавливается путём прохождения разогретой заготовки через клети прокатного стана до получения продукции необходимого типоразмера с заданной толщиной стенки и полок. Гнутый швеллер изготавливают на профилегибочных станах из штрипса. Штрипсом называют заготовки из холоднокатаного и горячекатаного листа, который режут на полосы требуемой ширины. Она должна быть достаточной для гнутья изделия с заданной высотой стенки и шириной полок.
Оба вида проката выполняют из одинаковых марок стали, поэтому различия между ними в основном обусловлены способами их производства. Например, технология гнутья позволяет изготавливать швеллер мелкого сортамента – меньше № 5, то есть со стенкой высотой менее 50 мм. Кроме того, сортамент гнутых равнополочных швеллеров намного больше, чем горячекатаных изделий, даже при объединении всех серий в одну. Это обеспечивает потребителям оптимальный выбор швеллеров по их характеристикам.
Столь большая разница в сортаменте гнутых и горячекатаных швеллеров обусловлена тем, что производство проката по традиционным технологиям на порядок сложнее. Для перехода на новый типоразмер г/к изделий необходима серьёзная переналадка прокатного оборудования. Для изготовления другого типоразмера гнутых швеллеров достаточно поменять ширину заготовки и выполнить минимальные настройки профилегибочного стана. Поэтому гнутый металлопрокат дешевле своих горячекатаных аналогов.
Свойства гнутых и горячекатаных швеллеров
Швеллеры предназначены для изготовления несущих конструкций, поэтому главной их характеристикой является прочность на изгиб (стойкость к вертикальным нагрузкам). Сравнивать свойства обоих видов швеллеров «в лоб» не получится, поскольку во всём их сортаменте нет одинаковых изделий по толщине стенок и полок. Для иллюстрации этого факта приведём пример сравнения горячекатаного швеллера № 5Э и равнополочных гнутых изделий высотой 50 мм. Основную информацию о них содержит следующая таблица:
Гнутый швеллер – почему гнутый и зачем он нужен?
Гнутый швеллер – это профиль, изготовленный из стального листа разнообразной толщины, который способен воспринимать на себя довольно существенные механические нагрузки. Важнейшая его особенность – это П-образная внешняя форма детали.
1 Разновидности
Разделяя все стальные гнутые профили относительно метода их изготовления, можно выделить несколько основных видов:
Горячекатаный стальной швеллер производится в двух вариациях: с параллельными гранями и с наклоном граней полок изнутри. Также горячекатаный профиль можно разделить на две категории в зависимости от качества и точности прокатки:
Кроме того, горячекатаные стальные профили можно разделить по номерам, каждый номер обозначает точное расстояние между наружными гранями полок.
Швеллер специальный – этот профиль предназначен, преимущественно, для использования в автомобильной промышленности и вагоностроении. В зависимости от точности и качества прокатки, как и горячекатаный, подразделяется на два вида прочности:
Гнутый равнополочный швеллер производится на специальных трубных станах. Материал изготовления – стандартная рулонная сталь обычного качества изготовления и углеродистая высококачественная конструкционная сталь. Средняя высота конструкции профиля колеблется между 50 и 400 мм, ширина между 32 и 115 мм.
Равнополочный швеллер обладает, соответственно, одинаковой шириной полок. На этой схеме указаны все основные характеристики относительно размеров профиля согласно общепринятой системе обозначений:
Стальной гнутый неравнополочный швеллер – это профиль, который имеет, соответственно, разные по ширине полки. Такой профиль изготавливается на специальных профилегибочных станах. Производится из очень прочной холоднокатаной рулонной и горячекатаной стали обычного качества, углеродистой высококачественной конструкционной и низколегированной стали. Такие швеллеры также можно разделить по номерам, которые обозначают точное расстояние между полками профиля, это расстояние исчисляется в миллиметрах. Разновидности профиля относительно размеров точно такие, как и у равнополочных гнутых стальных швеллеров.
Расшифруем также общепринятые обозначения всех основных характеристик неравнополочного профиля:
Все гнутые швеллеры по точности прокатывания делятся на три основные общепринятые категории:
Стальной гнутый профиль также можно разделить на четыре категории относительно формы его конструкции:
Применение гнутого стального швеллера дает потребителю возможность снизить общую массу конструкции и сэкономить около 30 % используемого металла по сравнению с альтернативными вариантами подобных строительных деталей.
2 Основные характеристики
У всех изделий подобного рода в маркировке имеются цифровые обозначения типа В×Ш×Т, где:
Согласно ГОСТ 8278-83 и 8281-80 гнутый профиль швеллер бывает разных размеров, которые можно разделить на две категории:
Помимо стандартного размера множество компаний заказывают изготовление нестандартного по размерам гнутого профиля. При этом для профилей длиной не более 6 метров максимальное допустимое отклонение по длине составляет +40 мм, для профиля высокой точности не более +30 мм. Искажение профиля не может быть более 0,1% от общей длины, для гнутого профиля высокой точности – не больше 0,05 % от общей длины. Допустимая волнистость граней – 2 мм на 1 м при минимальной длине волны около 50 см.
Отличительные особенности гнутого швеллера – все внешние углы закруглены, одинаковая толщина стенок. Именно это стало причиной того, что стальной профиль намного легче поддается сварочным и прочим видам обработки. Применяемое для производства швеллера оборудование одновременно с его изготовлением устраняет возникающий брак заготовки.
Среди прочих положительных характеристик гнутого швеллера отметим:
Благодаря всем этим особенностям стальной гнутый швеллер успешно используется в большинстве сфер современного производства.
3 Изготовление
Производство гнутого швеллера, как уже говорилось, происходит на специальном профилегибочном станке. Весь процесс заключается в том, чтобы специальный плоский стальной лист благодаря растущему давлению парных прессующих валов преобразился в готовый гнутый профиль требуемой формы. Такой способ изготовления имеет целый ряд преимуществ относительно других, поскольку плавный и непрерывный цикл производства исключает этапы отделочных и субмонтажных процессов.
Для производства могут использоваться самые разнообразные типы стали:
Гнутый швеллер, сортамент которого включает в себя разнообразные виды и размеры, – это идеальное сочетание прочности и простой установки конструкции.
Изготовление гнутого профиля происходит в полном соответствии со всеми существующими нормами.
ГОСТ на гнутый швеллер:
4 Как используется швеллер-гнутик
Низкий вес гнутого швеллера исключает лишнюю нагрузку на перекрытия и фундамент здания, именно поэтому чаще всего эту деталь можно увидеть в металлоконструкциях. Также низкий вес профиля уменьшает трудоемкость и длительность его установки.
Строители довольно часто используют гнутый профиль:
Гнутый стальной швеллер в строительной сфере служит основой:
В домашнем хозяйстве гнутый профиль используется:
Гнутый профиль незаменим:
Благодаря широкому разнообразию видов и размеров швеллера каждый заказчик может полностью удовлетворить свои потребности.
