Швеллер — профильный металлопрокат¶

Швеллер — это металлопрокат с П-образным (швеллерным) поперечным сечением, относящийся к категории фасонного проката. Широко применяется в строительстве, машиностроении и судостроении как несущий конструктивный элемент. Производится преимущественно из углеродистой и низколегированной стали методом горячей прокатки.

¶Маркировка

Маркировка швеллера включает букву «Ш», обозначающую тип профиля, и цифры, указывающие на высоту полки в миллиметрах. Дополнительно указываются тип профиля (ГОСТ 8240-97):

• П — прямой (параллельные полки);
• У — с уклоном внутренних граней полок;
• Э — с уклоном наружных граней полок;
• С — специальный.

Например, швеллер 10П имеет высоту 100 мм, швеллер 20У — 200 мм с уклоном полок.

¶Стандарты и размеры

Основной стандарт — ГОСТ 8240-97 «Прокат стальной фасонный горячекатаный». Стандарт устанавливает номинальные размеры, массу погонного метра и допуски. Швеллеры выпускаются высотой от 50 до 400 мм, толщина стенки варьируется от 4,5 до 14,5 мм, ширина полки — от 32 до 100 мм.

¶Виды швеллеров

По способу изготовления различают:

• Горячекатаные — основной тип, получаемый прокаткой раскалённой заготовки через валки;
• Гнутые — изгибаются из стального листа на специальном оборудовании, применяются при малых партиях и нестандартных размерах;
• Сварные — свариваются из полос и полосовых заготовок, используются для крупномерных профилей.

По типу профиля швеллеры делятся на прямые (П), с уклоном внутренних граней (У) и с уклоном наружных граней (Э). Уклон внутренних граней полок составляет 8–10 %, что облегчает формовку и повышает жёсткость профиля.

¶Материалы

Основные марки стали для швеллеров:

• Ст3сп — углеродистая конструкционная сталь, наиболее распространённый вариант;
• 09Г2С — низколегированная сталь с повышенной прочностью и свариваемостью, применяется в ответственных конструкциях;
• Ст5сп, Ст6сп — для нагруженных элементов;
• Х18Н10Т — нержавеющая сталь для агрессивных сред.

¶Применение

Швеллеры используются как:

• Строительные балки и колонны — в каркасах зданий, эстакад, мостов;
• Рёбра жёсткости — в судостроении и машиностроении;
• Основания и рамы — для оборудования, опор конвейеров;
• Крепёжные элементы — в подвесных потолках, кабельных трассах;
• Автомобильные и железнодорожные конструкции — рамы, шасси.

Профиль с П-образным сечением обеспечивает высокую жёсткость на изгиб при относительно малой массе, что делает швеллер одним из самых экономичных конструктивных элементов.

¶Преимущества и ограничения

К достоинствам швеллера относятся высокая жёсткость, простота соединения (сварка, болтовые соединения), доступность и широкий типоразмерный ряд. Ограничения связаны с тем, что открытый профиль уступает замкнутым трубам по сопротивлению кручению, поэтому при работе на кручение швеллеры часто применяются парами или в замкнутых сечениях.

¶Сварные швеллеры

Сварные швеллеры изготавливаются из полосовой стали методом автоматической сварки. Применяются, когда требуются нестандартные размеры или крупные сечения, недоступные в горячекатаном прокате. Сварные швеллеры имеют более высокую точность геометрии, но могут уступать горячекатаным по механическим свойствам в зоне сварного шва.

¶Хранение и транспортировка

Швеллеры хранят в штабелях на ровной площадке, разделяя слои прокладками. Транспортируют в пакетах, закреплённых стяжками, в вагонах, на автотранспорте и в контейнерах. Стандартная длина — 6 и 12 метров, но по согласованию с заказчиком возможны другие размеры.

Источники:

• ГОСТ 8240-97 «Прокат стальной фасонный горячекатаный. Сортамент»
• Справочник «Металлопрокат: сортамент, масса, размеры»
• СП 16.13330.2017 «Стальные конструкции»