Двутавр и швеллер можно считать одними из самых популярных разновидностей металлопроката. Они используются в различных направлениях промышленности, например, в машиностроении, однако основной причиной из приобретения чаще всего служит необходимость получить прочный строительный материал. Какая же из этих двух разновидностей обладает большей прочностью и приоритетнее к приобретению? Попробуем разобраться.
Швеллер: особенности производства и характеристики
Швеллер имеет П-образную форму сечения и, как и большинство других разновидностей проката, производится двумя методами – горячей прокаткой и холодной гибкой. В качестве сырья используются различные марки сталей, в том числе низколегированные и качественные углеродистые. Само же производство регламентируется ГОСТ 8240-97.
Швеллер выпускается в нескольких типоразмерах, отличающихся:
- высотой (шириной основания) – может быть от 50 до 400 мм,
- шириной полки (боковой грани) – от 32 до 115 мм в зависимости от разновидности,
- формой внутренней поверхности полок – поверхность может быть параллельна наружной либо располагаться под небольшим уклоном – в этом случае толщина полки вблизи основания существенно больше, чем с краю.
В связи с разницей в размерах и геометрии не весь сортамент швеллера обладает одинаковыми показателями прочности. Выше всего они у горячекатаного проката с полками с уклоном внутренних граней, так как площадь контакта с основанием в этом случае больше.
В целом, благодаря форме поперечного сечения, швеллер обладает хорошим сопротивлением как к поперечным нагрузкам (ударным или боковым), так и к продольным (осевому скручиванию, разрыву и сжатию).
Двутавр: отличительные черты
Двутавр отличается от швеллера, прежде всего поперечным сечением – оно похоже на букву «Н». Основными параметрами проката являются:
- высота – от 100 до 1013 мм,
- ширина полок – от 55 до 400 мм.
Что касается технологии производства, то метод холодного качения уступает место сварке, то есть, двутавры бывают горячекатаными и сварными. В первом случае это цельные изделия, чья геометрия полностью соответствует установленным стандартам, во втором – изделия, создаваемые из стальной полосы под конкретные нужды. Размеры их полок и основания могут отличаться от стандартных.
Как и в случае со швеллером, внутренние грани полок могут быть наклонными и параллельными. Точные требования к геометрии и размерам соответственно указаны в ГОСТ 8239-89 и ГОСТ Р 57837-2017 (принят на замену ГОСТ 26020-83, применение которого было прекращено 30 ноября 2018 года).
Наиболее прочными из всех вариантов являются горячекатаные двутавры с наклонными гранями полок, однако даже они не обеспечивают высокой устойчивости к продольному скручиванию.
Сравнение
Основная особенность швеллера – несовпадение центральной оси со стенкой, что обеспечивает хорошую устойчивость косому изгибу при небольшом весе и затрате материала для производства проката. Однако в большинстве случаев устойчивости все же недостаточно, поэтому одиночные изделия свариваются гранями для получения полой квадратной коробки. Все это увеличивает трудозатраты и количество материала при использовании.
Полки двутавра эффективно принимают вертикальные нагрузки, а центральная вертикальная стенка обеспечивает высокий коэффициент инерции. Продольное скручивание, являющееся «слабым местом» изделия, проявляется лишь в том случае, когда на верхнюю полку двутавра воздействует неравномерная нагрузка (например, перекрытие, одна из сторон которого существенно тяжелее другой).
Фактически, двутавр существенно прочнее и надежнее швеллера и может использоваться в ответственных частях конструкций, но это не означает, что последний оказывается ненужным и невостребованным.
В то время как горячекатаные двутавровые балки используются в крупномасштабном промышленном и жилом строительстве, выступая в качестве надежных поперечных перекладин пролетов или колонн, швеллер из-за меньшей стоимости и относительно небольшого веса также пользуется популярностью. Он является одним из основных стройматериалов при возведении различных построек хозяйственного назначения, гаражей или даже частных домов и дач.
В связи с этим, сам заглавный вопрос, который задают себе многие непрофессиональные строители, можно считать не совсем корректным, так как прочность обоих видов проката в первую очередь зависит от варианта использования и даже конкретного положения при монтаже.
