Швеллер или двутавр, что выбрать

При проектировании металлоконструкций перед инженерами и архитекторами встаёт важный вопрос: что крепче швеллер или двутавр? Это два самых востребованных вида металлопроката. Их отличие друг от друга заключается не только в форме, но и в механических, в первую очередь прочностных характеристиках. Также есть разница в сферах использования и стоимости производства. В статье мы рассмотрим информацию, которая позволит понять, какая деталь лучше подойдёт для вашего строительного проекта, швеллер или двутавр.

Особенности двутавровых балок

Стальной двутавр представляет металлическое изделие в виде балки с Н-образным профилем, состоящую из трёх элементов: двух горизонтальных, лежащих обычно параллельно друг другу полок и разделяющей их вертикальной стенки. Эта форма придаёт изделию отличную жесткость и способность выдерживать значительное напряжение. Основные характеристики двутавра включают:

• Высоту профиля (от 100 до 1013 мм);
• Ширину полок (от 55 до 400 мм);
• Толщину стенок и полок, определяющую механическую прочность.

Сортамента указанных изделий очень широк, каждый их тип обозначается буквами и цифрами в соответствии со стандартом ГОСТ.

Преимущества двутавра:

• Высокие прочностные показатели прочности;
• Хорошая сопротивляемость изгибу и осевому сжатию. В немалой степени она обеспечивается свойствами металла. Его производят согласно строгим требованиям ГОСТ;
• Возможность эксплуатации в сложных климатических условиях. Двутавровые балки крепко удерживают конструкции в любой сезон и в любом регионе России.

Однако двутавровые балки имеют и некоторые ограничения:

• Подверженность скручиванию при неравномерной нагрузке;
• Больший расход материала и высокая по сравнению со швеллером стоимость.

Двутавровые балки целесообразно использовать там, где важна максимальная надёжность конструкции и ее устойчивость к большим нагрузкам. Именно этим в первую очередь отличается их применение.

Особенности швеллера

Это металлопрокат с П-образным профилем. Состоит из стенки и двух полок, значительно легче двутавра и удобнее в монтаже. Основные параметры швеллера:

• Высота стенки от 50 до 400 мм;
• Ширина полок от 32 до 115 мм;
• Изготовление двумя методами: горячим прокатом или холодной гибкой.

Холодный способ позволяет придать деталям точные размеры. Прокатка даёт возможность получить широкий сортамент из низколегированной стали различных марок, что даёт возможность сравнить их характеристики и выбрать наилучший вариант для конкретных условий эксплуатации.

Преимущества швеллера:

• Малый вес и удобство транспортировки;
• Экономичность и низкая цена;
• Простота обработки и монтажа. Изделие прочно фиксирует элементы каркаса и гарантирует надежность конструкции.

Недостатки швеллера:

• Ограниченная способность выдерживать серьёзные нагрузки;
• Меньшая сопротивляемость деформациям при боковой нагрузке. На поверхностях каркасных конструкций дополнительные сварные швы обычно требуют технического обоснования, поскольку снижают прочность швеллерных элементов.

Исходя из выше приведённых особенностей и разницы между указанными разновидностями металлопроката, швеллер идеально подходит для лёгких конструкций и частного домостроительства.

Сравнение прочности двутавра и швеллера

Основное отличие двутавра и швеллера заключается в распределении нагрузки и реакции на внешние воздействия. Центр тяжести у двутавровой балки располагается ближе к середине сечения и обеспечивает равное распределение усилий. В результате она способна выдерживать серьёзные вертикальные напряжения и обладает высоким сопротивлением к изгибу.

Швеллер, напротив, имеет смещение центра тяжести ближе к нижней стороне, что снижает его эффективность при тяжелых вертикальных нагрузках. При боковых нагрузках изделие наоборот проявляет лучшие качества.

Согласно исследованиям, двутавр примерно в семь-восемь раз более прочный, чем швеллер, что обусловлено спецификой формы поперечного сечения. Однако данное преимущество достигается ценой наибольшего расхода материала и увеличением общей массы детали.

Когда лучше применять швеллер, а когда двутавр

Правильный выбор металлопроката важен для успешной реализации строительных и иных проектов. Разнообразие типоразмеров описанных изделий упрощает в строительстве и машиностроении процесс создания различных профильных конструкций. Вот рекомендации по применению каждого типа профиля:

• Двутавр. Используют при возведении таких объектов, как большие промышленные сооружения, перекрытия эстакад, опоры мостов. Благодаря высоким показателям прочности, он незаменим там, где необходимы надежные несущие конструкции, способные переносить очень большие нагрузки;
• Швеллер. Идеален для мелких и средних строительных проектов, каркасов быстровозводимых зданий, козырьков и перегородок. Благодаря своему лёгкому весу и доступной стоимости, швеллер эффективно применяется в бытовом и коммерческом строительстве, где разница в прочности с двутавром играет второстепенную роль. Соединённые швеллеры образуют прочно собранный каркас, который способен многие десятки лет надежно и крепко поддерживать строительные конструкции. Стоимость швеллера позволяет существенно снизить расходы на проект. 

Заключение

Теперь вы можете легко сделать выбор между этими двумя видами металлопроката.  Если приоритет — максимальная прочность и долговечность, выбирайте двутавр. Если важнее экономичность и простота монтажа — подойдёт швеллер.