Все о гнутых швеллерах

В отличие от обычного швеллера, чьё исполнение подразумевает горячий прокат из раскалённых, немного размягчённых стальных полос, гнутый швеллер изготавливается исключительно из этих же полос, но с помощью профилегибочного конвейера.

Стальной гнутый швеллер – профиль из заранее раскатанной продолговатой заготовки. Гнутый швеллерный прокат относится к традиционным разновидностям прокатного сырья. Различие между классическим горячекатаным и холодногнутым швеллером – лишь в наиболее скруглённом, резком угле с каждой из сторон, которыми являются так называемые полки – боковые стенки. В целом, резкий с углов П-образный швеллер является несколько приближенным к скруглённому U-образному элементу. Недостаток гнутого швеллера – заметно меньший запас прочности, чем у обычного.

Гнутый швеллер не советуют использовать в местах, где предполагается высокая нагрузка, например, от кирпичной или пеноблочной кладки над проёмом. Вторая причина такого решения – у гнутой подпорки площадь соприкосновения с нижележащим рядом кирпичной (или пеноблочной) кладки ниже, а цементное оштукатуривание не устранит этот недостаток.

Швеллеры изготавливаются преимущественно из сталей с обычным составом – среднеуглеродистых типа Ст3Сп, Ст4, Ст5, Ст6. Гнутый швеллер производится так, что точность его размеров высока, а указанные выше марки стали легко свариваются. Например, сварка швеллерных и иных конструкций востребована при возведении торгово-развлекательных центров, в которых основная несущая конструкция – стальной монолит сборно-сварного типа, а стены, потолки и крыши устилает профсталь, слои гидропароизоляции, минвата в качестве утеплителя, армирующие каркасы под гипсокартон, включая и последний.

Для каждой из разновидностей швеллера разработан свой отдельный ГОСТ, отклонения от которого уже считаются ТУ и служат поводом для продажи аналогичной продукции уже по сниженным ценам. Производственный процесс, как ранее сказано, заключается в сгибании полос на профильно-гибочном конвейерном стане, а это значит, что исходным материалом для гнутого швеллерного проката служат горячекатаная и холоднокатаная сталь в рулонах. При горячекатаном производстве внутренняя структура (фазовое состояние) меняются. Холодный прокат же даёт возможность создать заготовки, стойкие к деформационным явлениям. Данная технология предусматривает проведение работ при сниженных температурах, а это значит, что фазовое состояние стального сплава не изменится, исходные характеристики не нарушатся.

Плоский лист, вследствие воздействия спаренных раскатывающих валов, превращается в гнутый профильный фрагмент. Данный метод изготовления обладает рядом достоинств по сравнению с продукцией совершенно иных образцов, благодаря которым конвейерный производственный процесс не включает в себя стадии отделочных и вспомогательных монтажных действий. Сталь, идущая на выделку швеллера гнутого профиля – рулонная горячекатаная и холоднокатаная, конструкционная, низко- и среднеуглеродистая. В результате на выходе конвейера образуются изделия, простые в установке и обслуживании, удовлетворяющие основным техническим и эстетическим требованиям. Нормативы ГОСТа и СНиП здесь не нарушены.

По параметрам швеллеры, включая гнутые изделия, выделяют в отдельную классификацию по следующим основным признакам.

• Конструкционный материал – сталь ржавеющая обычная либо стальной сплав, обладающий некоторой стойкостью к образованию ржавчины. Дешёвая продукция выпускается, как ранее отмечалось, из сталей, в которых почти нет хрома и других улучшающих (легирующих) добавок.
• Низколегированный швеллер подлежит обязательному покрытию грунтовкой и красящими (лакирующими) составами, стойкими к воздействию влаги, несмотря на то что поверхность швеллера будет окружена кладкой и штукатуркой со всех сторон. Однако штукатурка впитывает воду – ржавеющий швеллер должен быть защищён. Хромистая (включая нержавейку) сталь для гнутого швеллера – редкость, но и её применяют, к примеру, при изготовлении эксклюзивной мебели (мелкошвеллерный материал).
• Углеродистость сырья – обычно берётся любая сталь с массовой долей углерода не менее 2 промилле.

Эти два параметра выдвигают основные требования к гнутому швеллеру.

• Гнутый швеллерный прокат должен противостоять значительным нагрузкам по его оси.
• Данная продукция фиксируется не только с помощью сварки, но и на болтах, что делает сборку той же мебели и вспомогательных строительных конструкций более облегчённой.
• Собранные сборки выдерживают значительные нагрузки на сгибающее смятие.
• Масса гнутого швеллера несколько меньше веса аналогичного по длине и габаритам разреза классического «остропрокатного» элемента.
• Гнутая продукция позволяет создать нечто вычурное – нестандартного построения.
• Предподготовка – удаление фаски с таких изделий необязательно.

Несмотря на присущие гнутому швеллеру особенности, он обладает меньшими весом и стоимостью, чем обычный.

Ассортимент гнутых швеллеров представлен следующими изделиями: высокой, сверхвысокой и обычной точности. Высокая и особая точность требуется для объектов, где максимальные прочность и устойчивость крайне важны. Категория «А» подразумевает отметку о высокой точности, «В» – с обычным показателем. Аналогичная маркировка встречается и у изделий специального назначения.

По ГОСТ 8278-1983 выпускают равнополочный, а на основании ГОСТ 8281-1980 – разнополочный. На заготовки идут полосы стали, ширина которых эквивалентна сумме ширины главной и боковых планок. Швеллерная продукция, исполненная из обычных стальных сплавов, обладает профильной высотой от 2,5 до 41 см, ширина боковой планки колеблется от 2 до 16 см. Согнутый профиль разнится с горячекатаным и по внешнему виду в поперечном разрезе, и по значениям рабочих параметров.

Согнутому профильному фрагменту свойственны сглаженные наружные углы. Неравнополочные образцы несколько более сложны в изготовлении: для их выделки используется не стандартный прокатный, а трубный стан. Универсальная форма изделиям придаётся при помощи универсальных же станков, способных выпускать загнутые и незагнутые равно- и неравнополочные изделия.

Типовые размеры швеллеров – 100х50х3, 100х50х4 120х50х3, 160х80х5, 300х80х6, 80х40х3, 120х60х4, 160х80х4, 400х90х4, 400х115х10, 160х60х4, 50х40х3, 200х80х6 и более десятка других. Высота полок – чаще всего 80, 100, 60, 50 мм. Высота главной стенки – 120, 160, 200, 140, 180, 250 мм. Толщина стенок также выбирается разной – и равна 10, 12. 14 или 16 мм, однако это не полный перечень значений. Тонкостенный швеллер не подходит для использования в качестве несущих опорных элементов.

В соответствии с конкретным способом выделки швеллерной продукции выделяют высоко- и низкотемпературные изделия. Классификация усложняется благодаря наличию равно-, разнополочных и образцов специального и общего назначения. Но боковые планки не всегда строго перпендикулярны основной стенке изделия – на некоторых образцах эти боковины немного обращены друг к другу путём загибания, отклонения внутрь. Среднее значение высоты главной стенки – 5… 40 см, высота полочных планок (боковин) – 3,2… 11,5 см.

Кроме класса точности, на данной продукции указывают пометки о значениях высоты главной планки (H), высоты боковины (B), глубины изделия (S), радиуса изгиба (R). Производство неравнополочного швеллера в целом похоже на выделку равнополочного. Исходный материал для производства – холоднопрокатная заготовка рулонного типа, обладающая особой прочностью. Нумерация изделий совпадает с реальным точным расстоянием между боковыми планками изделия – указывается оно в миллиметрах. Размерность разнополочных изделий совпадает с аналогичными габаритами равнополочных.

Помимо вышеуказанных отметок, обозначение разновидности изделий производится по литере, а именно:

• У – наклонные полки;
• П – не загнутые друг к другу боковые планки;
• Л – облегчённый фрагмент;
• С – спецпрофиль.

Поскольку швеллерные заготовки выпускаются из стали Ст-3 или 09Г2С, то реализация данной продукции возможна как поштучно, так и оптом. Заготовки применяются в целях постройки каркасов для архитектурных и производственных зданий. Они идут в качестве потенциальной арматуры для отделки сооружений и построек изнутри и снаружи – хотя сама по себе арматура является совершенно иным типом расходного стройматериала. Данная продукция используется как исходный стройматериал для установки перекрывающих настилов, отгораживающих одно помещение от другого конструкций. Для защитной функции – ограждения, стены – швеллер также сгодится. Он отлично сваривается – перед наложением сварных швов заготовки необходимо зачистить. Однако для загородного дачного строительства швеллер применяют редко: основное место в этом направлении отводится простой арматуре, уголкам и тавровым элементам.

Оцинкованные изделия применяются, помимо строительства, для машино- и станкостроения. Он идёт на изготовление автомобилей и вагонного подвижного состава. Оцинковка не предназначена для использования, к примеру, на дорогах, которые посыпаются солью или заливаются в гололёд и мороз антиобледенителями на основе солей: при таком неправильном применении изделие быстро потеряет свой цинковый слой и начнёт ржаветь. Нержавеющие швеллеры спасли бы автомобиль или вагон от ржавчины на швеллерных деталях, однако в таких масштабах данное колёсное средство окупится лишь через десятки лет.