Металобаза Новини Що міцніше швелер або профільна трубаЩо міцніше швелер або профільна труба

Що міцніше швелер або профільна труба

Що таке швелер

Сталевий швелер – це балка, виготовлена з чорного або кольорового металу, яка має форму розрізу літерою П. Виготовляється довжиною від 4 до 13 метрів, а також має ширину профілю 32-115 мм. Усі дані відповідають ДСТУ 8240-89.

В залежності від способу виготовлення, швелер ділиться на:

Горячекатаний;
Гнутий.

Гнутий профіль має скруглену форму ребра, а горячекатаний відрізняється чітко вираженим ребром.

Які бувають аналоги швелера

Найбільш наближеним і схожим аналогом швелера вважається двутавр. Ми вже розглядали, чим відрізняється двутавр від швелера в іншій статті – там детально описані їхні схожості, відмінності, а також області застосування.

Двутавр не єдиний товар металопрокату, здатний замінити швелер по міцності і функціоналу. У даній статті ми розглянемо, що міцніше – профільна труба або швелер. Спочатку розберемося з поняттям “профільна труба“. Вона наділена формою полого стержня з прямокутним або квадратним перерізом. Залежно від способу виробництва ділиться на:

Зварну;
Безшовну.

При звареному методі виробництва, заготовку розжарюють і пропускають через спеціальні станки. Таким чином виріб отримує форму квадрата або прямокутника. Після чого заготовку охолоджують і зварюють. Для безшовної труби в якості заготовки береться заготовка з круглим перетином, що нагрівається до температур пластичності металу. Після чого на прошивному верстаті з неї роблять гільзу з круглим порожнистим перерізом. Далі вона піддається обробці, розтягуванню і наданню правильної форми профілю. За рахунок того, що у виробу відсутній шов, воно може витримувати навантаження на порядок більше, ніж звичайна електрозварна труба. Але через більш догогий спосіб виробництва і ціна на неї буде вищою.

Особливістю профтруби вважається здатність витримувати поперечні навантаження. Так само вона має відносно малу вагу, а завдяки зручній формі має чотирма ребрами жорсткості.

Квадратні і профільні труби знайшли своє застосування в таких сферах:

1.Будівництво:

Сполучні;
Напрявляючі;
Зведення опор;
Стійки;
Перила;
Посилення конструкції.

2. Машинобудування;

3. Виготовлення каркасів павільйонів, теплиць, невеликих приміщень, гаражів та інше;

4. Виробництво офісних та побутових меблів.

Розглянувши обидва варіанти металопрокату відразу складно визначитися що краще – швелер або профільна труба. Обидва варіанти мають місце на існування, але необхідно розглядати кожен випадок індивідуально. Тому далі ми переходимо на порівняння їх характеристик.

Що краще швелер або профільна труба

Для порівняння двох таких несхожих товарів металопрокату, варто звернути на параметри, як:

Ціна;
Вага;
Навантаження;
Зварюваність.

Порівнювати найкраще вироби з однаковими типорозмірами. Наприклад, візьмемо швелер 5 з висотою 50 мм, шириною 32 мм і товщиною стінки 4,4 мм. Дані взяті з ДСТУ 8240-97. Підберемо до нього найбільш наближену за параметрами профільну трубу – 50х30х4 (де 50 – висота, 30 – ширина і 4 – товщина в міліметрах). Для труби взятий ДСТУ 8645-68. Далі співставимо обидва товари і з’ясуємо що краще швелер або труба, порівняття в таблиці нижче:

Показник	Швелер 5	Труба профільна 50х50х4
Ціна (грн за тону)	28290	23000
Вага м.п.	4,84	4,20
Навантаження: Wx Wy	9,1 2,99	4,64 6,42
Зварбвання	Залежить від марки сталі	Залежить від марки сталі

Як бачимо за вартістю швелер набагато дорожче, але і показники міцності у нього вище. Так само конструкція зі швелера буде важчою, на відміну від труби. Зварюваність металопрокату залежить від марки сталі, в залежності від її хімічного складу, зокрема вмісту вуглецю. Всі метали ділять на чотири групи:

Добра зварюваність у сталі з маркуванням 2, 3, 10Г2, 09Г2С і 10Г2С з вмістом вуглецю менше або дорівнює 0,25%;
Задовільна зварюваність. Вуглець міститься в межах 0,25-0,35%. Наприклад, до них відносяться сталь 15ГС, 15ХГСА, 15ХМ;
Обмежена зварюваність при вмісті вуглецю в проміжку від 0,35 до 0,45%. Наприклад, сталь 30ХГС;
Погана зварюваність, якщо вміст вуглецю більше 0,45% і до них відноситься сталь 45Х, 40ХС та інші.

Що міцніше – швелер або профільна труба?

Нагадуємо, що міцність металопрокату залежить від конкретного випадку. Тому в даному розділі зробимо розрахунок навантаження на металокаркас в разі, якщо Ви виготовляєте акваріум. Таким чином ми передамо суть розрахунку, який Ви зможете застосувати в своєму конкретному випадку.

Отже, припустимо Ви бажаєте побудувати акваріум розміром 200х60х70 см із застосуванням скла товщиною 1,5 см. При цьому вага каркаса повинен прирівнюватися 130 кг. Щоб з’ясувати, що міцніше труба або швелер, Вам знадобиться розрахувати:

Вага акваріума з урахуванням води і грунту;
Розмір максимального прольоту;
Загальне навантаження на проліт;
Допустимі межі інерції балки.

Малюнок конструкції розміщений нижче:

Розраховуємо вагу акваріуму з урахуванням додавання в нього грунту і води. Для цього з’ясуємо обсяг води, шляхом множення довжини, ширини і висоти каркасу. Отримуємо значення 840 літрів.
Грунт будемо укладати товщиною 7 см. Виходячи з цього, розрахуємо його вагу, шляхом множення висоти * ширини * товщини шару * коефіцієнт 1,5. В результаті отримуємо значення 126 кг.
Загальна вага акваріума дорівнює 130 + 840 + 126 = 1096 кг.

Тепер визначимося, що максимальна довжина прольоту дорівнює 125 см. Значення взяті з малюнку вище. Отже, сам проліт з урахуванням товщини балки дорівнює 125 + 0,4 + 0,4 = 133 см. Розрахуємо загальне навантаження, спрямоване на нього. Для цього беремо загальну вагу, ділимо її на висоту акваріуму і множимо на розмір прольоту = 1096/200 * 133 = 728,84 кг. Округлимо значення до 729 кг. Так як проліт тримає дві опори, то загальне навантаження ділимо на два і отримуємо 365 кг. Для розрахунку точкового навантаження в центрі прольоту ділимо загальне значення на два і отримуємо 182 кг.

Для акваріума максимально допустимий прогин дорівнює 3 мм. В реальності металопрокат береться з запасом міцності в 50-100%, тому значення прогину буде нижче і для прорахунку можна взяти значення 2.

Мінімальне значення прогину позначається в см⁴і розраховується за формулою:

J =(P*L³)/(48*E*v), де

J – момент інерції;

P – точкове навантаження;

L – довжина максимального прольоту;

E – модуль пружності сталі (таблична величина і дорівнює 2100000 кгс/см² для сталі 3);

V – максимальний прогин.

Модуль пружності для інших сталей дорівнює:

Ст3 – 2100 кгс/см²;
Ст4 – 2100 кгс/см²;
Ст5 – 2300 кгс/см²;
14Г2 – 2900 кгс/см²;
15ГС – 2900 кгс/см²;
10Г2С – 2900 кгс/см²;
10Г2СД – 2900 кгс/см²;
15ХСНД – 2900 кгс/см²;
10ХСНД – 3400 кгс/см².

В результаті інерція балки для даного завдання дорівнює:

J = (182*133) / (48*2100000*0,2) =21,24 см⁴.

У підсумку Вам необхідна балка з моментом інерції не менш 21 см⁴.

Момент інерції – таблична величина. Щоб з’ясувати, що міцніше швелер або профільна труба, порівняємо кілька схожих позицій. У таблиці нижче представлені назва товару, параметри, вага, показник інерції і ціна.

Назва	Ширина	Висота	Товщина	Вага	Момент інерції	Ціна грн/т (приблизно)
Швелер 5	50	32	4,4	4,84	22,80	28290
Швелер 6,5	65	36	4,4	5,90	48,80	24900
Швелер 8	80	40	4,5	7,05	89,80	22340
Труба 50х30х4	50	30	4,0	4,20	15,25	23000
Труба 60х40х4	60	40	4,0	5,75	30,99	23580
Труба 80х40х4	80	40	4,0	6,71	64,79	24360

З таблиці бачимо, що всі позиції, крім труби 50х30х4, мають відповідну величину моменту інерції. Вага швелера вище, на відміну від аналога. Співставляючи два фактора ціна – якість, в даному випадку можна вибрати швелер. Він буде набагато жорсткіше і дешевше аналога – профільної труби 80х40х4. Для більш полегшеного варіанту конструкції краще підійде труба 60х40х4.

Чим відрізняється профільна труба від швелера

Раніше ми вже порівняли зовнішньо вид двох матеріалів, ціну, а також з’ясували що міцніше на вигин труба або швелер. В даному розділі подивимося на відмінні характеристики в застосуванні.

Головна відмінність між двома виробами – це те, що труба має закриту форму, а швелер – відкриту. Тому при використанні на відкритому повітрі, наприклад, в якості стовпчиків для забору, труба потребуватиме додаткової заглушки. Якщо цього не зробити, то всередину будуть потрапляти опади (дощ, сніг), що призведе до її передчасного іржавіння і гниття. У швелера таких проблем не виникає і його можна покрити захисним шаром як всередині, так і зовні.

Ще одною відмінною ознакою між трубою і швелером вважається фарбування або зачистка. З трубами цей процес протікає набагато легше. Адже у них немає таких важкодоступних зон, як у аналога. До того ж фарбувати їх необхідно набагато рідше.

Швелер ефективно працює в одній площині, на відміну від труби, яка відмінно служить з будь-якого боку. До того ж вона має більш тонкі стінки, на відміну від сортового металопрокату. Тому її легше пропалити за допомогою зварювання.

Швелер – де використовувати?

Завдяки зручній формі, швелер легко поєднувати з іншими елементами металоконструкцій, знижуючи навантаження. Найбільш популярний швелер в таких сферах діяльності, як:

Конструювання автомобілів (в тому числі і сільськогосподарської техніки);
Виготовлення вагонів;
Танкобудування;
Літакобудування
Будівництво невеликих металоконструкцій (наприклад, заміського будиночка або сільськогосподарської споруди).

Безпосередньо в будівництві він дає можливість підвищити рівень міцності конструкції шляхом:

Зведення стін;
Армування бетону;
У ролі несучого елемента.

Раніше ми вже з’ясували – при порівнянні що міцніше на вигин, труби або швелер – виграє швелер. Тому він краще підходить для каркасних конструкцій, а також створення перекриттів невеликих будівель.

Чому більш ніж 1681+ клієнтів придбали швелер у КТ–Сталь вже у 2019 році

Загалом, якщо Ви ставите питанням що міцніше швелер або квадратна труба, то рекомендуємо зробити невеликий розрахунок моменту інерції і порівняти його з табличною величиною. До того ж зіставити параметри ваги і вартості металопрокату зі схожими параметрами. Ці дані допоможуть визначитися з вибором у вашому конкретному випадку.

А металлобаза КТ-Сталь надасть можливість купити швелер за вигідно низькою ціною. Всі поставки здійснюються безпосередньо від заводу з можливістю безкоштовної доставки по місту при замовленні на суму от 39 900 грн. Менші замовлення доставляються власним автопарком KT-Stal, який привезе швелер за мінімальними тарифами.

Всі ціни на сайті актуальні. Якщо Вам необхідна більш детальна інформація, то ми завжди готові відповісти на всі Ваші запитання. Телефонуйте за номерами вказаними в шапці сайту і розділі «Контакти» або пишіть повідомлення на Email, Онлайн-чат, Viber, Telegram, Fecebook.