Что прочнее: швеллер или двутавр?

Что прочнее, швеллер или двутавр

Швеллер и двутавровая балка – самые надежные виды сортового проката, применяющиеся для обвязки фундамента, укрепления стен, установки перекрытий в строительных конструкциях.

Двутавровая балка – это стенка с перпендикулярными полками одинаковой длины (за внешнее сходство с буквой иногда ее называют «Н-профиль»). Швеллер — это профиль в виде стенки с двумя полками, внешне напоминающий букву «П».

Швеллер или двутавр

Следует иметь в виду, что сравнение разумно только для балок и швеллеров с одинаковой высотой стенки и толщиной профиля. Нет смысла сравнивать, например, балку № 14Б1 и швеллер 24П.

В чем же отличия этих профилей, и какими преимуществами обладает каждый из них?

Материал

Для балок применяются сплавы с повышенной прочностью, а для швеллера может применяться обычная углеродистая сталь.

Размер

Балки выпускаются с шириной стенки 100-600 мм, швеллер имеет ширину стенки 50-400 мм.

Удельная масса 1 погонного метра двутавра будет выше, чем масса швеллера той же ширины полки. Швеллер более удобен в транспортировке, переноске и подведению к месту своего нахождения.

Способ производства

Двутавр сваривается из нескольких составных частей, либо прокатывается горячекатаная цельная балка. Однако, прочностные характеристики катаной балки ниже, чем у сварной. Швеллер же производится методом горячей прокатки, либо холодным гнутьем заготовки.

Применение

Двутавр применяется в качестве несущих балок в производстве высотных конструкций, мостов, промышленных строений. Швеллер более распространен в малоэтажном строительстве и строительстве хозяйственных построек.

Плотность прилегания

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.

Прочность

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.

Сопротивление изгибу

Если взять одинаковые характеристики двух профилей (материал, длина, толщина) и одинаковые условия применения (способ крепления, длина прогона, нагрузка), то соревнование выиграет балка.

Примерное сравнение близких по размерам двутавров и швеллеров

Оптовые базы измеряют стоимость проката в тоннах. Отметим, что из-за меньшей удельной массы одна тонна швеллера будет включать в себя больше погонных метров.

Цена профилей для промышленного использования зависит от материала и способа изготовления. Если прокат приобретается на рынке «на глазок», то цена погонного метра простого швеллера будет однозначно меньше цены балки такого же сечения.

Таким образом, определять, какой именно профиль применяется в той или иной ситуации, следует исходя из вышеперечисленных факторов. Если от конструкции требуется многолетняя надежная служба, то лучше заказать расчеты и подбор металлопроката у специалистов.

Битва титанов: Швеллер или Двутавр, что лучше? Полный FAQ

Здравствуйте, коллеги! Двутавровые балки и швеллера – металлические профиля, применяющиеся в строительстве и различных видах тяжелой промышленности. Оба вида изделий изготавливаются из прочной стали и предназначаются для укрепления сооружения.

В строительстве их применяют для армирования бетонных конструкций, укрепления стен. Сфера, в которой наиболее часто бывают востребованы как двутавр так и швеллер – перекрытия зданий.

Кстати, заказывая строительство склада из металлоконструкций, офисного здания, торгового павильона или центра, в том числе и «под ключ» у нас в ООО «Новый профиль», вы получаете оптимальную смету, отменное качество, возможность оригинального проектирования! Подробнее: http://ramcon.ru/stroitelstvo-iz-metallokonstruktsij.html >>>

Швеллер и двутавр: отличия

Достаточно взглянуть на две эти разновидности металлоконструкций: при визуальном сходстве они имеют значительные технические отличия.

Двутавровая балка представляет собой стенку с перпендикулярными полками одинаковой ширины, чаще всего равноудаленными от центра полки.

Швеллер – это профиль, имеющий вид стенки с прикрепленными к ней одной стороной полками. В разрезе он напоминает букву «П».

Эти отличия имеют не только внешнее значение, они также влияют на технические характеристики изделий. Иногда полки швеллера могут быть немного завалены внутрь – такой профиль способен выдержать повышенную нагрузку и обладает большей надежностью, чем стандартный П-образный.

Чем отличается швеллер от двутавра?

  1. Прочностью. Степенью выносливости двутавровые балки значительно опережают швеллера. Это обусловлено наличием двух полок с обеих сторон, благодаря которому изделие обладает большей жесткостью. По прочности один двутавр способен заменить два швеллера. На надежность сооружения также оказывает влияние узел крепления двутавра и швеллера. Это крепление, с помощью которого профиля соединяются между собой, а также крепятся к опорным конструкциям или трубам.
  2. Материалом. Балки с двутавровым сечением изготавливается исключительно из металлов и сплавов с повышенным индексом прочности, в то время как швеллера могут быть в том числе деревянными и алюминиевыми.
  3. Весом. Сравнивая вес швеллеров и двутавров, целесообразно брать за основу изделия с одинаковыми номерами, изготовленные из одного и того же металла. Так, вес стального двутавра среднего размера (№14) – 16,9 кг/пог. м, такого же размера стального швеллера – 12,3 кг/пог. м.
  4. Способом изготовления. Двутавровые балки – сварочные изделия. Их производство занимает несколько этапов – от изготовления заготовок до их сборки и последующей сварки. Реже используется горячекатаные двутавры. Что касается швеллеров, то они могут изготавливаться двумя способами: горячекатаным и гнутым. В первом случае металлическая заготовка нагревается до высокой температуры и при помощи специального станка ей придается требуемая форма. Гнутые швеллера производятся холодным способом – края заготовок в этом случае просто загибаются под нужным углом. Швеллера, угол полок которых Кстати, заказывая строительство склада из металлоконструкций, офисного здания, торгового павильона или центра, в том числе и «под ключ» у нас в ООО «Новый профиль», вы получаете оптимальную смету, отменное качество, возможность оригинального проектирования! Подробнее: http://ramcon.ru/stroitelstvo-iz-metallokonstruktsij.html >>>

Читайте также:  Как вывести пятна от граната

Наиболее жесткое соединение дает балка с двутавровым сечение, за ней по степени надежности следуют тавровая и швеллерная балки, последнее место по прочности занимают уголки.

Швеллер и двутавр: цена

Цена швеллерных и двутавровых балок устанавливается из расчета за погонный метр, при оптовых покупках – за тонну. Стоимость металлических профилей зависит от их размера, материала, из которого они сделаны, а также способа изготовления.

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.

Основные характеристики швеллера

Этот вид металлопроката производится способами горячей прокатки и гибки полосовых заготовок. В соответствии с таблицами ГОСТа 8240, высота стенки стального швеллера – 50-400 мм. Горячекатаные изделия с наклонными внутренними гранями полок имеют увеличенную площадь сечения и по прочностным характеристикам приближаются к аналогам с двутавровым профилем. Для повышения прочности и устойчивости к низким температурам прокат изготавливают из качественных углеродистых и низколегированных марок стали.

Швеллер удобен для монтажа на плоских поверхностях. Прокат используется для армирования бетонных конструкций, создания каркасных строений, при производстве легких машин и механизмов. В частном строительстве лучшим выбором является швеллер, а не двутавр, что объясняется сочетанием достаточной прочности и доступной стоимости П-образного профиля. Двутавровая балка, благодаря массивности и высоким прочностным характеристикам, в основном применяется в крупномасштабном промышленном и гражданском строительстве.

Основные характеристики двутавровой балки

Двутавр выпускается с наклонными гранями полок в соответствии с ГОСТом 8239-89, сортамент продукции с параллельными гранями соответствует таблицам ГОСТа 26020 или СТО АСЧМ 20-93. Изделия отличаются высокой жесткостью и прочностью, на величину которой, помимо размеров сечения, влияют:

  • марка стали, из которой производится металлопродукция, для эксплуатации при высоких нагрузках и в сложных температурных условиях используют низколегированные стали типа 09ГС;
  • длина пролета – чем больше эта величина, тем ниже несущая способность двутавровой балки;
  • способ закрепления балки, направление и характер нагрузки.

Сравнение двутавра и швеллера на прочность, в зависимости от прилагаемой нагрузки

Основное различие между свойствами двутавровой балки и швеллера заключается в различной реакции на нагрузки, в частности – на скручивание, что объясняется разницей в нахождении центра тяжести.

  • Двутавр. Максимальный объем металла, особенно в изделиях широкополочной и колонной серий, сосредоточен в полках. Симметричные относительно стенки полки двутавра воспринимают основные вертикальные нагрузки и обеспечивают высокий момент инерции. Стенка работает в основном на сжатие. Этот симметричный профиль может подвергнуться скручиванию только в тех случаях, когда на него уложено перекрытие с неравномерной нагрузкой. Двутавр, благодаря массивности, высокой стоимости и прочностным характеристикам, используется в основном в крупномасштабном строительстве для создания перекрытий, испытывающих высокие нагрузки.
  • Швеллер. Его главная особенность – несовпадение главной оси инерции со стенкой. Такая продукция хорошо работает при косом изгибе. Для создания легкой и прочной металлоконструкции швеллер сваривают в коробку с усилением шва металлическими пластинами. Создание такого металлоизделия требует больших трудозатрат. Швеллер чаще всего используется для создания каркасных конструкций, изготовления перекрытий небольших строений – дач, гаражей, хозпостроек, – а также лестниц.

И швеллер, и двутавр относятся к профильному прокату, не рассчитанному на восприятие серьезных усилий, направленных перпендикулярно стенке.

Что лучше, швеллер или двутавр? Какой прокат прочнее?

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).

Читайте также:  Секреты удаления пятен с ткани

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.

Что прочнее, швеллер или двутавр? Что лучше?

Металлические профили швеллер гост и двутавр гост используются в строительстве и тяжелой промышленности. Они созданы для укрепления стен и перекрытий сооружаемого здания или механизма. Изготавливаются эти профили обычно из хорошей стали. Но объемы изготовления этих профилей из других материалов растут.

Отличия швеллера от двутавра

Двутавровая балка выглядит как вертикальная стенка с горизонтальными плоскостями одинаковой ширины. В разрезе она похожа на букву Н. Наибольшее количество металла в двутавровом профиле находится в его полках, так как в них возникают самые большие напряжения, которые этот профиль выдерживает.

Швеллер представляет собой плоскость с перпендикулярными к ней стенками с одной стороны. Грубо говоря швеллер похож на букву П, если смотреть в разрезе.

Такая разница металлических конструкций дает разные характеристики прочности и способности выдерживать изгиб. Форма поперечного сечения швеллера дает хорошее сопротивление ударным и боковым поперечным и продольным нагрузкам.

Двутавровая балка увеличивает прочность строительного сооружения лучше швеллера, особенно это касается высотных зданий. Эти конструкции изготавливаются из разного качества материалов. Если двутавровые балки в большинстве случаев делаются из стали особой прочности, то швеллеры делают не только из стали, но и из алюминия.

Стремительно набирающее популярность каркасное строительство частных домовладений внесло революционные изменения в материалы профильных конструкций. Сначала каркасные дома строились с помощью швеллеров, теперь от этого отказались. Каркасные дома строятся с помощью деревянных двутавровых балок, производство которых набирает обороты.

Сейчас, когда у дачников растет потребность в легких конструкциях из поликарбоната, не требующих фундамента. Такие конструкции не облагаются налогом. А считать свои деньги сейчас умеют все. Экономическая обстановка повлияла на объемы производства швеллеров. Потребление швеллеров частным сектором значительно увеличивается.

Особенно популярна новинка «Швеллер перфорированный». Дырчатый швеллер просто монтировать, он значительно легче и дешевле. В строительной области дырчатый швеллер в массовом порядке пошел на изготовление строительных лесов, что значительно уменьшило стоимость их возведения.

Способы изготовления этих конструкций сильно разнятся. Двутавровые балки чаще всего сварные. Бывают горячекатаные двутавры, но они используются редко из-за своей дороговизны. Сварные двутавровые балки создаются под заранее указанные нужды промышленности. Самыми прочными считаются горячекатаные двутавры, с наклоненными гранями. Швеллеры делают загибанием холодного металла, поэтому они стоят дешевле.

Эти отличия определяют область применения. Швеллер идет на строение обычных зданий и подсобных помещений, тогда как более прочный двутавр используется в строительстве высотных зданий, мостов, гидроэлектростанций. Иногда в целях удешевления строительства двутавровые балки свариваются на месте из швеллеров. Но этот вариант не дает прочности настоящей двутавровой балки. Выпускаются специальные швеллера ГОСТ 19425 – 74 для нужд автомобильной промышленности и швеллера необходимые для вагоностроения ГОСТ 5267.1 – 90.

Двутавровые балки и швеллера являются самыми массовыми видами металлических профилей. Швеллер более легкий металлический профиль, это основа любого строения, так как цена у него демократичная. Двутавровые балки основа крупнопанельного домостроения и объектов промышленности, для создания особой прочности главных несущих конструкций.

Двутавр или швеллер, что лучше

Для частного строительства лучше подходит швеллер, особенно если строится каркасный дом. В промышленности для изготовления легких и небольших механизмов также используется швеллер. Если делаются крупномасштабные механизмы, используют двутавровые балки. Двутавр очень дорог, но незаменим для механизмов и сооружений испытывающих большие нагрузки. В условиях всеобщего дефицита денег очень серьезным недостатком двутаврового профиля становится его дороговизна. В результате сейчас его заменяют швеллером, где можно и где нельзя.

Швеллер значительно дешевле, но требует серьезных трудовых затрат при его установке. Швеллеры незаменимы в плоскостях с многочисленными стыками. Опытные строители пытаются снизить недостатки швеллеров бетонированием и кирпичной кладкой, что съедает как минимум половину сбереженной суммы от замены двутавровых балок на швеллеры. Двутавровая балка является незаменимой при создании опорных колонн и перекрытий кровли. С помощью двутавровых балок строят пролеты, величина которых превышает 7 метров. Применение в строительстве двутавровых балок увеличивает надежность сделанной конструкции и предотвращает в эксплуатации:

  • большую усадку;
  • возможность трещин;
  • опасность сдвигов.

На прочность двутаврового профиля влияют следующие факторы:

  • способ закрепления балки;
  • марка металла, из которого она изготовлена;
  • длина конструкции;
  • конфигурация двутавра.

Снижение прочности построенного пролета прямо пропорционально его длине. Все это заботы проектировщиков здания, однако суровые требования снизить затраты на строительство заставляет проектировщиков забыть чему их учили в институтах.

Добавить комментарий Отменить ответ

Для отправки комментария вам необходимо авторизоваться.

Сравнение двутавра и швеллера – какой профиль прочнее и что лучше

Швеллер или двутавр – этот вопрос озадачивает не только людей, решивших самостоятельно возвести дом либо гараж, но порой и профессионалов своего дела. Что будет рациональнее использовать? Чтобы определиться, профессионалы делают расчеты и анализ конструкции и материалов, из которых она будет изготовлена. Людям, не разбирающимся в данных вопросах, следует обратиться к специалистам, которые сделают нужный объем проектных работ и предоставят несколько вариантов с использованием швеллера и/или двутавра разных типоразмеров – тогда будет ясно, что лучше.

Читайте также:  Керамическая плитка в интерьере спальни

1 Какой профиль прочнее?

Конечно, двутавр. Он жестче и прочнее швеллера. Это обеспечивается за счет того, что у двутавра полки выступают с обоих сторон стенки и на одинаковое расстояние от нее. Благодаря чему нагрузка, воспринимаемая полками, воздействует на профиль в основном вертикально и его стенка работает практически только на противодействие сжатию. Силы, стремящиеся скрутить двутавр, малы или отсутствуют. В швеллере такие усилия, как правило, возникают, и значительной величины, так как полки выступают в роли односторонних рычагов. Многое, конечно, зависит от того, как ляжет и распределится по ним нагрузка. В то же время у двутавра полки обеспечивают жесткость стенки не с одной ее стороны, как у швеллера, а с двух.

Сравнивать, разумеется, следует изделия с одинаковыми типоразмерами (номерами профиля). То есть, чтобы у сравниваемых швеллера и двутавра была одна и та же высота стенки. Кроме того, у них должны быть одинаковые или хотя бы сопоставимые толщина полок и стенки. Это же условие распространяется и на ширину полок. И тогда сравниваемый со швеллером двутавр окажется прочнее его. Но это только если эти изделия используются в качестве несущей балки, установленной, как и положено, вертикально – поверхностью нижней полки на опоры (несущие стены сооружения).

Если на сравниваемые профили одного типоразмера и с одинаковыми либо сопоставимыми толщиной стенки и размерами полок нагрузка (усилие) воздействует сбоку (перпендикулярно их вертикальной оси в плоскости поперечного сечения), то прочнее швеллер. Например, когда изделия уложены набок (торцами полок на опорную поверхность или швеллер еще можно положить на его стенку) и выступают в роли поддерживающего элемента для конструкции с небольшим весом. Дело в том, что и швеллер, и двутавр не рассчитаны на большие нагрузки, направленные перпендикулярно плоскости их стенки.

Преимущество швеллера в более высоком сопротивлении боковым нагрузкам обусловлено следующим. Его полки расположены по одну сторону стенки. У двутавра они выступают с обоих его боков, причем на одинаковое расстояние. За счет этого у швеллера центр тяжести находится вне его поперечного сечения. Он смещен относительно стенки в сторону торцов полок. А у двутавра центр тяжести находится точно в центре его поперечного сечения (стенки).

Именно из-за такой разницы в расположении центра тяжести сопротивляемость нагрузкам у этих изделий отличается. Когда речь идет о боковых воздействиях, то прочнее швеллер. Чтобы сравнить какие-либо двутавр и швеллер, в каждом отдельном случае надо принимать во внимание не только типоразмер (высоту стенки), но и основные размерные характеристики поперечного сечения профиля, указанные в таблицах ГОСТов на сортамент этих изделий. Как отмечалось выше, в первую очередь – это толщины стенки и полок изделий. Не меньшее значение имеет и ширина полок. Также на прочность оказывает влияние радиус закругления между стенкой и полками.

2 Как быстро сравнить швеллер и двутавр

Чтобы быстро выяснить, что прочнее, надо в таблицах с размерами ГОСТов сортамента сравниваемых швеллера и двутавра найти величины их моментов сопротивления относительно осей X и Y (Wx и Wy). Изделие, у которого значения этих характеристик выше, и будет прочнее.

Момент сопротивления – геометрический параметр поперечного сечения какого-либо изделия, который характеризует сопротивляемость в рассматриваемом разрезе (сечении) кручению или изгибу относительно выбранной оси. Его используют для последующего расчета сопротивления материалов и в формулах строительной и конструкционной механики.

Для швеллера и двутавра согласно их ГОСТам ось X проходит в плоскости поперечного сечения через середину стенки, перпендикулярно ей и параллельно полкам. Момент сопротивления перпендикулярен оси, относительно которой рассчитывается. Соответственно, Wx двутавра и швеллера определяет их сопротивляемость нагрузкам и усилиям, направленным перпендикулярно полкам и вдоль стенки. То есть, когда эти изделия выполняют роль несущих элементов конструкции и установлены в своем основном положении – на нижнюю полку.

Ось Y проходит в плоскости поперечного сечения через центр тяжести и перпендикулярно полкам, пересекая при этом осевую линию X и образуя с ней прямой угол. Собственно, в точке пересечения Y с X и находится центр тяжести. Таким образом, у двутавра осевая линия Y располагается точно на вертикальной оси стенки, а у швеллера – параллельна последней и вынесена за ее пределы между полками, так как это изделие имеет смещенный центр тяжести. Смещение обусловлено тем, что у швеллера полки выступают только с одной стороны относительно стенки.

Соответственно, момент сопротивления относительно оси Y (Wy) характеризует сопротивляемость этих изделий усилиям, направленным перпендикулярно стенке и вдоль полок. Для двутавра, когда он опирается на кромки полок с одной своей стороны, а нагрузка давит на противоположные и/или на поверхность стенки. У швеллера может быть два положения. Когда он опирается на поверхность стенки либо, как и двутавр – на кромки полок. Его Wy в обоих случаях одинаковый и противостоит усилиям, направленным со стороны, противоположной опорной поверхности.

Как отмечалось выше, и у двутавра, и у швеллера Wx всегда больше Wy.

Это обусловлено тем, что эти изделия конструктивно рассчитаны на более высокое сопротивление нагрузкам, направленным под прямым углом к полкам и вдоль стенки, то есть перпендикулярно оси X. Поэтому, когда двутавр или швеллер используются в качестве несущих элементов конструкции, они должны монтироваться таким образом, чтобы их стенка располагалась вертикально, а нагрузка воспринималась поверхностью полок.

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