Palitra21.ru

Домашний уют — журнал
27 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что прочнее, швеллер или двутавр? Что лучше

Что прочнее, швеллер или двутавр? Что лучше?

Швеллер и двутавр – виды металлопродукции, обладающие высокими прочностными характеристиками. Они популярны в строительстве, при производстве средней и тяжелой техники, изготовлении технологических линий. При одинаковой высоте стенок двутавровой балки и швеллера и сопоставимых размерах полок большими показателями прочности и жесткости обладает двутавр. Однако многое зависит от условий применения металлопроката, направления прилагаемых нагрузок, способов закрепления. Металлоизделия с П- и Н-образным профилем применяются именно в тех областях, в которых наиболее полно задействуются их технические характеристики.

Особенности двутавровых балок

Двутавр – балка с полочными гранями, расположенными под уклоном, которая изготавливается в соответствии с нормативами ГОСТа 8239-89. Классификация сортамента на категории регламентируется, исходя из таблиц и предписаний ГОСТа 26020, а также СТО АСЧМ 20-93. Металлопродукция данного типа отличается повышенным коэффициентом жесткости и прочности, который зависит не только от параметров сечения, но и от:

  • марки используемой стали (при эксплуатации в агрессивной среде рекомендуется использовать в качестве сырья низколегированные сплавы, например, 09ГС);
  • показателя длины пролета – его увеличение снижает несущие способности двутавров;
  • особенностей фиксирования балок, особенностей и направленности прилагаемых нагрузок.

Какой тип профиля является более прочным?

На этот вопрос есть однозначный ответ – двутавр. Его прочность и жесткость превосходят подобные значения у швеллера благодаря тому, что полки двутавровой балки выступают с обеих частей стенки и находятся на равном отдалении от нее. В результате полки воспринимают усилия, которые ложатся на изделие, в вертикальном положении, поэтому стенка прекрасно справляется с сопротивлением сжатию. Нет нагрузок, способных скрутить двутавр.

Полки швеллеров находятся в выступающем положении как односторонние рычаги, вследствие чего могут появляться усилия серьезной величины. Огромное значение имеет то, каким образом ложится и распределяется нагрузка. В свою очередь жесткость стенок двутавров достигается по обеим сторонам, а не с одной как у швеллера.

С целью проведения сравнения выбирают продукцию с подобными типоразмерами. Показатели высот стенок должны обязательно совпадать, как и значения толщин стенок и полок. Стоит обратить внимание и на показатели ширины полок. При таком сравнении двутавровая балка будет более надежной, когда материалы применяются в качестве несущего элемента, находящегося в вертикальном положении так, чтобы поверхность нижней полки ложилась на несущие стены конструкции.

Читать еще:  Шихтовые материалы для получения стали в дуговых печах

Однако стоит учесть тот факт, что при боковом воздействии нагрузок швеллер будет более прочным. В то же время оба изделия не могут выдерживать слишком большие усилия, направление которых является перпендикулярным плоскости из стенок. Что касается швеллера, то его преимущества при высоких боковых нагрузках можно объяснить расположением полок с одной стороны стенки. В итоге нахождение центра тяжести вне поперечного сечения делает его подходящим для подобных нагрузок.

Расположение центра тяжести и считается главным отличием в плане сопротивляемости определенным усилиям у данных разновидностей изделий. Но на показатели прочности влияют и другие параметры. К ним относится также радиус закругления между полками и стенкой.

Способы сварки швеллеров между собой

Рассмотрим самые популярные способы сварки швеллеров между собой. Ну а те начинающие сварщики, кого интересует вопрос, в чем отличие электродов УОНИ от МР-3, могут получить информацию в предыдущей статье на канале. Самыми ходовыми способами соединения швеллеров между собой, являются: сварка встык, с накладками, внутрь, смещённое соединение.

Сварка швеллера встык — данный способ используется преимущественно для конструкций, которые не будут подвергаться чрезмерным нагрузкам в процессе эксплуатации. Способ соединения швеллера встык, предполагает хорошую толщину провара с тыльной или лицевой стороны швеллера.

Сварка швеллера с накладками — для этих целей используется специальная накладка из металла, которая располагается с той же стороны, что и сварочный шов. При этом между двумя швеллерами делается минимальный зазор в 5-8 мм.

Соединение швеллера вовнутрь — прибегают к данному способу соединения швеллеров, как правило, в том случае, если нужно собрать усиленную пустотелую балку. Сварочный шов выполняется согласно ГОСТу, с образованием небольшого зазора или же с разделением кромок.

Смещённое соединение швеллера — наиболее сложный способ, для осуществления которого требуется сразу два электросварщика.

Поделиться в соцсетях

Отличительные особенности швеллера и двутавра

Рассмотрим подробнее, чем же различаются эти два вида проката.

  • Двутавровая балка — стенка с полками одной ширины, равноудаленными от центра.
  • Швеллер — профиль с полками, прикрепленн
  • ыми к одной стороне.

Для большей наглядности основные различия металлопроката представлены в таблице.

Читать еще:  Удельный вес металлов и сплавов

Двутавр

Швеллер

Плотность прилегания выше у швеллера, поэтому он лучше подходит для использования в качестве дополнительных ребер жесткости и усиления конструкций. Его проще использовать для усиления уже установленных конструкций, которым требуется усиление.

Профиль двутавра равномерно распределяет нагрузку на полки, а жесткость стенки обеспечена с двух сторон. Одна балка способна заменить два швеллера, если нагрузка идет:

а) на поперечное сечение балки (ось X),

б) на торец (если балка используется как опорная колонна).

Если же нагрузка воздействует сбоку (ось Y на рисунке), швеллер выигрывает.

Для расчетных конструкций принимается во внимание не только ширина полок, но и производные характеристики: толщина стенок и полок, радиус закругления между стенками и полкой.

Для выбора подходящего профиля следует смотреть в таблицах к ГОСТ смотреть моменты сопротивления относительно осей X и Y (Wx и Wy). Именно этот параметр характеризует сопротивляемость кручению и изгибу в указанной плоскости. Чем он выше, тем прочнее изделие.

Иногда применяется сваривание двух швеллеров стенка к стенке. Получившийся самодельный двутавр будет на 10% менее прочным, чем изготовленный в заводских условиях. Также применяется способ сваривания швеллеров в виде прямоугольника, концами полок. Однако в таком случае предпочтительнее будет профильная труба.

Существуют также швеллеры с косыми полками, характеристики которых приближены к характеристикам двутавров.

Примерное сравнение близких по размерам двутавров и швеллеров.

Швеллер и двутавр: в чем отличия?

Двутавр представляет собой балку с полками, расположенными перпендикулярно и имеющим одинаковую ширину.

Швеллер – стенка, внешне напоминающая букву «П». К ней прикреплены полки одной стороной.

Помимо внешнего вида, изделия различаются по техническим характеристикам:

  1. Прочность. Швеллеры имеют меньшую степень выносливости, чем двутавры. Двутавровые балки прочнее, благодаря наличию полок с двух сторон. По прочности один двутавр может заменить два швеллера.
  2. Материал. Двутавры производятся из металлов повышенной прочности, швеллеры могут изготавливаться из дерева или алюминия.
  3. Масса. Если сравнивать изделия из одного и того же материала, то двутавр будет иметь больший вес, чем швеллер.
  4. Способ производства. Двутавровые балки изготавливают в несколько этапов: начиная заготовкой деталей и заканчивая их сваркой. Обычно применяют горячекатаный способ. Швеллеры изготавливают гнутым и горячекатаным методом. В первом случае края изделия загибаются под необходимым углом. Во втором – заготовку нагревают до нужной температуры и придают ей требуемую форму.
  5. Различия в требованиях ГОСТ.
  6. Сопротивление изгибу — лучше у двутавра, чем у швеллера.
Читать еще:  «Гравюра» из обычной фотографии своими руками? Легко! (видео)

Швеллер: краткая характеристика

Для придания необходимой прочности бетонным строениям, создания прочных каркасов, изготовления легких машин и механизмов, в частном строительстве, где используются перекрытия небольших строений, массивная двутавровая балка может быть заменена маловесным и дешевым металлопрокатом с П-образным профилем.

Стальной швеллер – это вид металлоизделий с высотой стенки 50-400 мм и длиной от 6 до 12 метров. Сортамент и характеристики регламентируются ДСТУ 3436 (ГОСТ 8240), ДСТУ 8807 (ГОСТ 19425). Полки в П-образном продукте выполняются параллельными или с уклоном внутренних граней. Для швеллера характерно то, что его стенка и основная ось инерции между собой не совпадают, а по толщине стенки он имеет параметры в пределах от 0,4 до 1,5 см. По ширине граней полок различают равнополочные и неравнополочные изделия (гнутые). Эта и другая информация по каждому виду швеллера содержится в маркировании. Высота фасонного продукта – его номер.

Важно понимать, что такое швеллер для строительства. Его устойчивость к усилиям на изгиб и разрыв, сжатие, высокое сопротивление боковым напряжениям неоценима. К тому же швеллер не скручивается вокруг продольной оси. Гнутая разновидность изделий характеризуется нестандартными размерами, которые достигаются путем холодного профилирования плоской заготовки. При относительно небольшой металлоемкости и благодаря П-образному сечению, несущая способность швеллера горячекатаного достаточно высокая. Поэтому при возведении крановых мостов, пролетов в цехах, фермах, стальных скелетов гаражей лучше купить швеллер — он просто незаменим.

3 Сравнение некоторых типоразмеров швеллеров и двутавров

На примере нескольких типоразмеров швеллера и двутавра сравним прочность этих изделий. Заодно выясним как она зависит от основных размеров поперечного сечения, о которых шла речь выше.

Сравнение швеллеров и двутавров с одинаковыми типоразмерами придется делать между изделиями с наиболее близкими по значению размерами поперечного сечения, так как часть этих параметров всегда отличается. Эти профили выпускают в таком ассортименте, чтобы они друг друга дополняли, а не замещали.

По приведенной ниже таблице можно сопоставить характеристики (включая моменты сопротивлений) профилей указанных типоразмеров соответствующих ГОСТов.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector