Швелер буває гарячекатаний і вигнутий холодним способом. Звичайно, вони відрізняються деякими механічними характеристиками і областю застосування, і в цій статті ми приділимо увагу продукту гарячого прокату.
Що значить «гарячекатаний»? В основі більшості споруд лежить каркас. Подібний порядок будівництва підказує сама природа, створюючи для будь-якого свого "дітища" скелет або серцевину - кістяк, який несе на собі весь організм. Але мало мати підставу. Потрібно ще, щоб воно мало певними властивостями, було міцним і легким. У процесі еволюції навколишній світ вирішив цю проблему, створивши сучасні види тварин і рослин. Людство ж створило різноманітні "скелети" з металевих балок, в числі яких є і такі "ребра", як гарячекатані швелери.
Спосіб виготовлення такої частини основи для металевих конструкцій також підказав досвід століть. Згадайте, як в історичних фільмах працювали ковалі. Спочатку вони гріли заготовку з металу, а потім починали обробляти її молотками, надаючи потрібну форму. Той же принцип діє і при виготовленні гарячекатаного швелера (ГОСТ 8240-97): розпечена до певного стану металева смуга прокочується через сортовий верстат, де їй і надається П-подібна форма.
Є ще й "холоднокатані" або, правильніше, швелери з гнутим профілем. Технологія їх виготовлення вже інша: металева смуга тут не розігрівається, а прокочується через верстат, який згинає її краї у вигляді літери "П" механічним зусиллям. Такий вид балки легше, краю підігнані краще, але в міцності гарячекатаного він поступається. Використовується подібний швелер в основному в галузі машинобудування, а деякі його види знайшли застосування і в будівництві, де не потрібно запасу міцності, на який здатне виріб, виготовлений "гарячим" способом.
Відрізнити швелер з гнутим профілем від гарячекатаного дуже просто - перший має округлені кути перетину, у другого вони гострі. Особливості та характеристики гарячекатаного швелера Через технології, за якою виготовляється гарячекатаний тип швелера, вага у нього більше, ніж у гнутого, і сам по собі він погрубее. Особливо багато праці треба докласти сварщикам, так як поєднати швом товсті балки вельми непросто. Проте для будівельно-ремонтних робіт подібні швелери більш кращі. Завдяки своїй товщині вони здатні витримати серйозне навантаження.
Залежно від поставлених завдань швелери гарячекатаного профілю можна розділити на 5 видів: • мають грані у вигляді паралельних полиць (П); • з полками під певним ухилом (У); • з паралельними полками, економічні (Е); • з гранями паралельних полиць, легкі (Л); • спеціалізований профіль (С).
Перераховувати ГОСТи, за якими проводяться перераховані види, напевно, немає сенсу. Таку інформацію завжди можна почерпнути зі спеціалізованих довідників. У самих видах розібратися дуже просто. З паралельними полками (П) все ясно: розташовані один проти одного, з кутом в 90 градусів по відношенню до основи. Профіль, де бічні частини мають ухил (У), це перша претензія на специфічність. У відповідності зі стандартом кут між центральною частиною швелера і внутрішніми бічними гранями не може перевищувати 10% від прямого кута.
Щодо наступних двох видів (Е) і (Л) говорять їх назви. Вони мають певні параметри в товщині профілю і матеріалах виготовлення, відмінні від «класичного» варіанту з паралельними полками (П). Тобто, вони тонше, виготовлені з більш легких сортів металу і призначені для певних цілей. Як і швелери останнього виду (С). Але про це трохи пізніше. Крім перерахованих видів, існують ще й класи, які враховуються при виготовленні гарячекатаних швелерів: "А" і "Б" - високою і підвищеної точності відповідно. Як випливає з назви, подібна класифікація говорить про спосіб кінцевої обробки виробу, інформуючи фахівця про можливості підгонки деталей при складанні, а продавця - про кількість "накрутки" при продажі.
Вимоги до швелеру гарячої прокатки Відповідно до прийнятих стандартів існує ряд обмежень в параметрах швелерів цього виду. Обумовлено це, мабуть, вимогами техніки безпеки і зручністю роботи з виробом. Так, довжина гарячекатаних профілів варіюється в рамках від 4 до 12 метрів. Правда, цифри ці можуть змінюватися і в більшу сторону від верхньої межі, якщо замовник узгодить таке бажання з виробником.
Крім довжини стандарти передбачають і інші ліміти, перераховані в таблицях. Так, відхилення по масі перший метра виробу не можуть перевищувати + 3 і - 5%, а за погодженням виробника з покупцем відхилення маси профілю (без урахування товщини стінок і полиць) не має права виходити за межу в + 3 і - 3%, а для деяких видів, перелічених у таблицях +2,5 і - 2,5%. Висота гарячекатаного швелера передбачається в межах від 50 до 400 мм, а ширина полиць - від 30 до 115 мм. Але тут знову варто зробити застереження, що параметри ці не остаточні і завжди можуть бути змінені, якщо так потрібно замовнику.
При проведенні вимірів профілю (якщо вам раптом захотілося упевнитися, чи не намагаються вам продати виріб з іншими параметрами) пам'ятайте, що відповідно до вимог стандарту завмер висоти швелера робиться у площині його стінки (центральної частини, підстави), а інших розмірів і форм - на відстані не менше 500 мм від торця (краю балки). У будь-якого з тих, хто розглядає можливість придбання того чи іншого виробу, правомірно виникає питання - а як щодо недоліків? Є вони й у гарячекатаних швелерів. Перший - велика маса. Враховуючи, що подібна балка виготовляється з цільної металевої заготовки, цього й слід очікувати. Другий недолік - велика схильність до корозії. На відміну від профілів, що виготовляються "холодним" способом, при виробництві "гарячих" не використовуються алюмінієві сплави, а остаточна обробка не передбачає покриття їх якимись захисними складами. Втім, інших недоліків немає.
Де застосовуються гарячекатані швелери? Основна область застосування гарячекатаного швелера - будівництво. Він застосовується для спорудження каркасів будівель, зміцнення несучих конструкцій, прокладки комунікацій. Великий запас міцності дає гарантію того, що будови, що мають подібний "скелет", простоять не одне десятиліття. Також рідко який міст обходиться без його застосування, а будь-який пам'ятник або колона всередині напевно мають основу у вигляді "конструктора", де в якості елементів обов'язково присутні металеві швелери з П-перетином.
У верстатобудуванні профілі з гарячекатаних швелерів застосовуються вже не одне десятиліття. Завдяки своїй міцності саме ці балки здатні витримати навантаження і вібрації великих верстатів. Такі швелери широко використовуються у виробництві вагонів та машинобудуванні. Звичайно, мова йде не про широченних і важенних балках, але свої стандарти є, і відповідно до них подібний вид швелера знайдеться в конструкціях автомашин і важкої техніки. Приміром, його можна знайти в елементах рами і серед підстави для кріплення двигуна. Якщо потрібні ще докази, придивіться уважніше до славного сімейства дорожньо-будівельної техніки. Там-то вже їх точно буде вдосталь! Те ж саме можна сказати і про залізничних вагонах. Переносити навантаження, які вони витримують під час зчеплення на розгінних гірках і при русі великих складів навряд чи було б можливо без застосування міцних балок з П-образним перетином при їх виробництві.
