Сравниваем швеллер и двутавр. Что предпочтительнее и надежнее?

И швеллер и двутавровая балка являются видами металлических изделий с высокопрочными свойствами. Их применяют в строительстве, для производства различной техники, в технологических линиях. Какими же свойствами обладают эти материалы? Если взять эти материалы с одинаковой высотой стенок и сопоставимых размерах полок то более высокими показателями прочности и жесткости будет обладать двутавр. Но во многом эти показатели еще зависят от условий эксплуатации, траектории направления нагрузок и способов фиксации. Поэтому перед заказом швеллеров и двутавров следует уточнить необходимые тонкости у консультанта.

Что такое швеллер?

Швеллер – это балка, изготавливаемая чаще всего из металла. У нее торцевой разрез выполнен в форме литеры «П». Длина изделия в большинстве случаев мерная: 6 или 12 м. В зависимости от способа изготовления материала он бывает катаным или гнутым. У катаного типоразмеры варьируются по ГОСТ 8240-89 от 50 до 400 мм. Выпускают его методом горячего проката.

Различия есть также в полках, которые бывают:

• параллельными — обозначаются буквой «П»;
• уклонными — «У».

Гнутый швеллер подвергается холодной деформации и имеет нестандартные типоразмеры, указанные непосредственно в названии. Например: 250x125x6 L12, где:

• 250 – высота стенки;
• 125 – ширина полки;
• 6 – толщина металла;
• L12 – длина балки.

Швеллер подходит для монтажа на плоских поверхностях. Используется для армирования бетонных конструкций, формирования каркасных конструкций, при производстве различных машин и механизмов.

У швеллера есть аналоги?

Что можно использовать вместо швеллера? Такой вопрос часто возникает при выборе такого материала. Аналогичный со швеллером материал двутавр – стальная балка, у которой параллельные грани и торец в форме литеры «Н». Эта структура обеспечивает ему некоторые преимущества, если сравнивать с квадратным профилем закрытого типа. А именно:

• площадь поперечного сечения больше практически в 7 раз;
• жесткость лучше на 30%.

Даже внешне двутавровые балки похожи на крепкую конструкцию, благодаря Н-образному профилю. Такая форма позволяет сочетать  важные для строительства характеристики: малый вес и высокую механическую прочность.

Но прочность двутавра может снижаться за счет следующих факторов:

• вариант закрепления материала;
• марка стали и способ производства;
• длина конструкции;
• конфигурация двутавровой балки.

Прочность построенных пролетов снижается прямо пропорционально их длине. Но при снижении затрат на строительство все же лучше не экспериментировать и не увеличивать эти размеры.

Что и в каких случаях предпочтительнее швеллер или двутавр?

До замены швеллера двутавром следует проанализировать их основные отличия, сравнивая следующие параметры:

• цена;
• форма разреза;
• показатели прочности;
• вес.

Чтобы сравнение было корректным, следует взять балки, в которых типоразмеры одинаковые или схожие. Поэтому если важен вес и стоимость будущей конструкции, лучше выбрать швеллер.

Если для конструкции важны показатели прочности, то в учет берется что жесткость и крепость на изгиб выше у двутавровой балки. Особенно если она лежит вертикально. Этому способствует равное расположение полок по отношению к центру. Тогда стенки будут сопротивляются только силам сжатия, и на них не воздействуют способствующие скручиванию силы. Посему двутавровая балка идеальна в несущих конструкциях когда нижняя полка ее помещается на опору.

Если рассматривать прочность на изгиб при нагрузке сбоку и перпендикулярно плоскостной оси, то в этом случае лидером будет швеллер, потому что у него центр тяжести расположен выгодно. У двутавровой балки полки расположены равномерно по две стороны, а из-за этого уменьшается выносливость на изгиб.

Стоимость двутавра и швеллера зависима от технологии изготовления изделий, применяемых материалов и параметров профилей.

Где лучше применять швеллер, а где двутавр?

Для применения в металлоконструкциях швеллер более универсальный. Работать с ним удобнее, потому что его полки расположены с одной стороны. Из-за этого он легче соединяется с другими конструктивными элементами.

Но двутавр прочней и жёстче. На него проще укладывать другие составляющие элементы. При этом для несущих конструкций его следует устанавливать вертикально. При таком расположении он будет обладать наибольшей прочностью.

При выборе главным образом принятие решения зависит от предполагаемых мест их использования. У двутавра цена выше, но и жесткость больше. Его используют для перекрытий, на которые будут оказываться высокие нагрузки. К таковым относятся небоскребы, метро, мостовые сооружения, промышленные здания.

Швеллер же менее жесткий, из него лучше создавать небольшие конструкции, среди которых загородные дома, гаражи и другие легкие постройки. Также его применяют при строительстве, автомобилей, кораблей и различных транспортных средств.

Подводя итоги

Преимущества двутавровой балки в строительстве более очевидны. Такой жесткий материал практически не подвержен усадке, не сдвигается, мала вероятность появления на нем трещин. У швеллера нет такой значительной жесткости и прочности, потому во многих проектах его нельзя применять, так как он не выдержит предполагаемую нагрузку. Но на ряду с этими показателями самым конкурентным преимуществом швеллера является его дешевизна. Если строить постройки, на которые не будет существенных нагрузок, то в этих случаях можно и даже нужно ограничиваться швеллерами. Но в такой ситуации следует ответственно отнестись к расчетам предполагаемых нагрузок.