Особенности швеллеров 18

Швеллер 18-го номинала – строительная единица, которая, к примеру, больше швеллера 12 и швеллера 14. Номер номинала (номенклатурный код) 18 означает высоту главной планки в сантиметрах (не в миллиметрах). Чем больше высота и толщина стенок единицы, тем большую нагрузку она выдержит.

Номер швеллера 18, как и все его собратья, означает, что изделие выпускается в виде горячекатаной балки. Сечение поперёк – укороченный П-образный элемент. Выделка швеллерных элементов производится по нормативам ГОСТ, соответствующим определённому перечню образцов сортамента. На основе этих Госстандартов швеллер 18 маркируется согласно конечным подвидам, допускающим вариации значений без существенной потери прочностных характеристик. Госстандарт под номером 8240-1997 допускает производство швеллерных конструкций общего и специального применения.

Все швеллеры (кроме гнутых) – горячепрокатные единицы. Вначале льются заготовки-полосы из жидкой, раскалённой добела стали, затем слегка застывший сплав проходит через стадию горячего проката. Здесь используются специальные валы, которые, пока единица не застыла и не затвердела окончательно, осуществляют формирование основного элемента с основной и боковыми стенками. То, что застыло и сформировало швеллерные элементы, подаётся в конвейерную печь, где осуществляются нагрев и охлаждение по специальному алгоритму, включающему режимы закалки и – при необходимости – отпускания и нормализации. Прошедшая стадию термоотжига продукция после остывания складируется и отсылается на продажу.

Благодаря использованию низко- и среднеуглеродистых сталей данный стройматериал легко сварить, просверлить, скрепить болтами с гайками, подточить, разрезать. Обработка швеллера 18-го номинала производится практическими любыми методами – и без особых ограничений, включая ручную инверторно-дуговую сварку. Он легко пилится, что позволяет быстро преобразовать партию 12-метровых отрезков в партию 6-метровых и так далее. По ГОСТ допускается небольшое отклонение в сторону увеличения (но не уменьшения) протяжённости: к примеру, партия 11,75 м может быть продана как 12-метровые отрезки. Этот небольшой запас делается с целью предупредить обрушение конструкции, для которой немного не хватило длины.

Гнутые же швеллерные элементы изготавливают на специальном листогибочном стане. Пропускная способность данного станка может доходить до сотни погонных метров готовой продукции в минуту. Элементы с равными полками (гнутые) делаются из рулонной стальной полосы стандартного уровня качества. Сталь обладает повышенным качеством – она относится к высококлассным конструкционным материалам. А вот элементы с неравными полками изготавливаются из стали обычного качества. Согласно ГОСТ 8281-1980, сталь может оказаться низколегированной.

Швеллеры 18П – параллельнополочные элементы. Швеллер 18У обладает уклоном боковых стенок, потерявших при производстве взаимную параллельность. Уклон каждой из полок может достигать нескольких градусов – относительно изначального перпендикулярного состояния. Продукция 18Э – экономичный вариант, стенки и полки могут оказаться несколько тоньше, чем в случае с единицами вида 18П/У. 18Л примерно вдвое легче 18П и 18У – на это указывают и заметно меньшая ширина полок и основной стенки, и несколько меньшая их толщина. Теоретически, 18Э и 18Л можно получить, используя термодеформацию (термическое вытяжение) швеллерных составляющих 18У и 18П при их непосредственном «дораскатывании» до нужной кондиции, однако на практике прокат производится по уже свойственным для единиц подвидов «Э» и «П» размерным пропорциям. Цель проката – обеспечить приемлемые значения ширины, толщины, протяжённости и веса.

Кроме 18-П/У/Л/Э, выпускаются и специализированные единицы 18С. Они-то и обладают непараллельными боковинами. 18-й номинал представлен и дополнительными подвидами – 18аУ, 18аП, 18Са, 18Сб. Эти четыре модификации означают класс точности. Приписка «А» обозначает высокий класс точности, «Б» – повышенный, «В» – обычный. Но «В» в отдельных случаях означает и «вагонную» продукцию, поэтому, чтобы не возникло ненужных разночтений, иногда этот буквенный маркер проставляют дважды. Десятый, последний вид – 18В – ориентирован исключительно как «вагонный» продукт: на его основе строят каркасы подвижного (мотор) вагонного состава.

Однако продукция 18-го номинала выпускается и в качестве гнутого швеллера. Это означает, что изделие получено методом холодного «листогибочного» проката – готовые листы, порезанные на полосы, пропустили через гибочный станок. Достоинство холоднокатаного швеллера 18 – более приличный вид его граней, а именно особо гладкая поверхность. Это актуально, когда конструкцию не предполагается прятать от посторонних глаз в закрытое оштукатуривание или под деревянный (либо гипсокартонный, панельный) настил. Гнутый швеллер 18 выпускается как единицы с равными и неравными по ширине полками.

Чтобы определиться с общей массой швеллерной партии и выбрать, какой грузовик используется для доставки в каждом конкретном случае, на первый план выходит немаловажная характеристика – вес 1 м продукции. Поскольку швеллерные балки нарезаются – по желанию заказчика – на отрезки в 2, 3, 4, 6 и 12 м, учитывают, как эти отрезки поднимут наверх при постройке объекта (например, когда планируется возвести полноценное межэтажное перекрытие даже при строительстве загородного дома). Толщина боковины для 18У, 18аУ, 18П, 18аП, 18Э, 18Л, 18С, 18Са, 18Сб составляет соответственно 8,7, 9,3, 8,7, 9,3, 8,7, 5,6, 10,5, 10,5 и ещё раз – 10,5 мм. Для первых четырёх (в списке) образцов толщина главной грани равна 5,1 мм, затем значения идут в следующем порядке: 4,8, 3,6, 7, 9 и 8 мм.

Ширина полки здесь соответственно равна 70, 74, ещё раз 70 и 74, затем 70, 40, 68, 70 и 100 мм. Внутренний радиус сглаживания между основной стенкой и боковинами составит соответственно 4 раза по 9 мм, затем – 11,5 и 8, далее – 3 раза по 10,5 мм. Вес одного метра образцов представляет собой следующие значения:

• 18У и 18П – 16,3 кг;
• 18аУ и 18аП – 17,4 кг;
• 18Э – 16,01 кг;
• 18Л – 8,49 кг;
• 18С – 20,02 кг;
• 18Са – 23 кг;
• 18Сб и 18В – 26,72 кг.

Плотность стали берётся средней – порядка 7,85 т/м3, это значение для стального сплава Ст3 и его модификаций. Существенная разница с вышеприведенными значениями могла бы проявиться, к примеру, при замене Ст3 на нержавейку, однако нержавеющие швеллеры – огромная редкость: выпускать их таковыми нерационально, так как сталь легко оцинковывается и грунтуется (окрашивание элементов грунт-эмалью по ржавчине).

Высота и толщина стенок – не последние характеристики. При расчёте балочной весовой (нагрузочной) характеристики учитывают и собственный вес, и давление в килограммах, оказываемое на каждый квадратный сантиметр (или метр) швеллерной основы. Когда рассчитывается нагрузка от несущей швеллерной конструкции на нижестоящие стены, важно оптимально расположить швеллерные элементы так, чтобы они не прогибались под тяжестью других стройматериалов, а также, возможно, людей, мебели и техники в здании или постройке. Благодаря своей возможности устанавливаться как «лёжа» (на стенку швеллера), так и «стоя» (на полочную грань), швеллерный прокат эффективно работает против изгибающего воздействия. Однако при нагрузке, которая превышает допустимый запас прочности, швеллерные единицы начнут выгибаться вниз. Чрезмерное сгибание приведёт к провалу отдельных секций либо к полному обрушению всего перекрытия.

Главная сфера применения швеллера 18 – строительство. Под эту категорию подпало и возведение горизонтальных перекрытий (между этажами), а также навесы и чисто вертикальные конструкции – каркасно-монолитные составляющие. Швеллер 18 можно даже залить в фундамент – с тех сторон, где планируется создать дополнительные рёбра жёсткости. Из швеллера 18 сооружают и небольшие мостовые переправы. Для возведения полноценных автомобильно-железнодорожных мостов, однако, используют куда более крупные элементы – швеллер- «сороковка», а не относительно мелкие, вроде 12-го… 18-го номиналов. Швеллерный металлопрокат применяют и в машиностроении. «Вагонный» элемент 18В – тому доказательство.