Металлобаза Новости Что прочнее швеллер или профильная трубаЧто прочнее швеллер или профильная труба

Что прочнее швеллер или профильная труба

Что такое швеллер

Стальной швеллер — это балка, изготовленная из черного или цветного металла, имеющая форму разреза буквой П. Производится изделие длиной от 4 до 13 метров, а также имеет ширину профиля 32-115 мм. Все данные соответствуют стандарту ГОСТ 8240-89.

В зависимости от способа изготовления, швеллер разделяют на:

Горячекатаный;
Гнутый.

Гнутый профиль имеет закругленную форму ребра, а горячекатаный отличается четко выраженным ребром.

Какие бывают аналоги швеллера

Наиболее приближенным и схожим аналогом швеллера считается двутавр. Мы уже рассматривали, чем отличается двутавр от швеллера в другой статье — там подробно описаны их сходства, различия, а также области применения.

Двутавр не единственный товар металлопроката, способным заменить швеллер по прочности и функционалу. В данной статье мы рассмотрим, что крепче — профильная труба или швеллер. Сначала разберемся с понятием «профильная труба». Она наделена формой полого стержня с прямоугольным или квадратным разрезом. В зависимости от способа производства делится на:

Сварную;
Бесшовную.

При сварном методе производства, заготовку раскаливают и прокатывают через специальные станы. Таким образом изделие получает форму квадрата или прямоугольника. После чего заготовку охлаждают и сваривают. Для бесшовной трубы в качестве заготовки берется заготовка с круглым сечением, нагреваемую до температур пластичности металла. После чего на прошивном станке из нее делают гильзу с круглым полым сечением. Далее она поддается обработке, вытягивается и приобретает правильную форму профиля. За счет того, что у изделия отсутствует шов, оно может выдерживать нагрузки на порядок больше, чем обычная электросварная труба. Но из-за дороговизны производства и цена на нее будет выше.

Особенностью профтрубы считается способность выдерживать поперечные нагрузки. Так же она имеет относительно малый вес, а благодаря удобной форме обладает четырьмя ребрами жесткости.

Квадратные и профильные трубы нашли свое применение в таких сферах:

1. Строительство:

Связующие;
Направляющие;
Возведение опор;
Стойки;
Перила;
Усиление конструкции.

2. Машиностроение;

3. Изготовление каркасов павильонов, теплиц, небольших помещений, гаражей и другое;

4. Производство офисной и бытовой мебели.

Рассмотрев оба варианта металлопроката сразу сложно определиться что лучше — швеллер или профильная труба. Оба варианта имеют место на существование, но необходимо рассматривать каждый случай индивидуально. Поэтому далее мы переходим на сравнение их характеристик.

Что лучше швеллер или профильная труба

Для сравнения двух столь непохожих товаров металлопроката, стоит обратить внимание на такие параметры, как:

Цена;
Вес;
Нагрузка;
Свариваемость.

Сопоставлять лучше всего изделия с одинаковыми типоразмерами. Например, возьмем швеллер 5 с высотой 50 мм, шириной 32 мм и толщиной стенки 4,4 мм. Данные взяты с ГОСТа 8240-97. Подберем к нему наиболее приближенную по параметрам профильную трубу – 50х30х4 (где 50 – высота, 30 – ширина и 4 – толщина в миллиметрах). Для трубы взяты данные с ГОСТ 8645-68. Далее сопоставим оба товара и выясним что лучше швеллер или труба в таблице ниже:

Показатель	Швеллер 5	Труба профильная 50х30х4
Цена (грн за тонну)	28290	23000
Вес м.п.	4,84	4,20
Нагрузка: Wx Wy	9,1 2,99	4,64 6,42
Свариваемость	В зависимости от марки стали	В зависимости от марки стали

Как видим по стоимости швеллер намного дороже, но и показатели прочности у него выше. Так же конструкция из швеллера будет тяжелее, в отличие от трубы. Свариваемость металлопроката зависит от марки стали, в зависимости от ее химического состава, в частности содержания углерода. Все металлы делят на 4 группы:

Хорошая свариваемость у сталей маркировкой 2, 3, 10Г2, 09Г2С и 10Г2С с содержанием углерода меньше или равно 0,25%;
Удовлетворительная свариваемость. Углерод содержится в пределах 0,25-0,35%. Например, к ним относятся сталь 15ГС, 15ХГСА, 15ХМ;
Ограниченная свариваемость при содержании углерода в промежутке от 0,35 до 0,45%. Например, сталь 30ХГС;
Плохая свариваемость, если содержание углерода больше 0,45% и к ним относится сталь 45Х, 40ХС и другие.

Что прочнее — швеллер или профильная труба?

Напомним, что прочность металлопроката зависит от конкретного случая. Поэтому в данном разделе сделаем расчет нагрузки на металлокаркас в случае, если Вы изготавливаете аквариум. Таким образом мы передадим суть расчета, который Вы сможете применить в своем конкретном случае.

Итак, допустим Вы желаете построить аквариум размером 200х60х70 см с применением стекла толщиной 1,5 см. При этом вес каркаса должен приравниваться 130 кг. Чтобы выяснить, что прочнее труба или швеллер, Вам понадобится рассчитать:

Вес аквариума с учетом воды и грунта;
Размер максимального пролета;
Общую нагрузку на пролет;
Допустимый предел инерции балки.

Рисунок конструкции размещен ниже:

Рассчитываем вес аквариума с учетом добавления в него грунта и воды. Для этого выясним объем воды, путем умножения длины, ширины и высоты каркаса. Получаем значение 840 литров.

Грунт будем укладывать толщиной 7 см. Исходя из этого, рассчитаем его вес, путем умножения высоты*ширины*толщины слоя*коэффициента 1,5. В итоге получаем значение 126 кг.

Общий вес аквариума равен 130+840+126 =1096 кг.

Теперь определимся, что максимальная длина пролета равна 125 см. Данный взяты из рисунка выше. Следовательно, сам пролет с учетом толщины балки равен 125+0,4+0,4 = 133 см. Рассчитаем общую нагрузку, направленную на него. Для этого берем общий вес и делим его на высоту аквариума и умножаем на размер пролета = 1096/200*133=728,84. Округлим значение до 729 кг. Так как пролет держит две опоры, то общую нагрузку делим на два и получаем 365 кг. Для расчет точечной нагрузки в центре пролета делим общее значение на два и получаем 182 кг.

Для аквариума максимально допустимый прогиб равняется 3 мм. В реальности металлопрокат берется с запасом прочности в 50-100%, поэтому значение прогиба будет ниже и для просчета можно взять значение 2.

Минимальное значение прогиба обозначается в см⁴ и рассчитывается по формуле:

J =(P*L³)/(48*E*v), где

J – момент инерции;

P – точечная нагрузка;

L – длина максимального пролета;

E – модуль упругости стали (табличная величина и равняется 2100000 кгс/см² для стали 3);

V – максимальный прогиб.

Модуль упругости для других сталей равен:

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 итоге инерция балки для данной задачи равняется:

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

В итоге Вам необходима балка с моментом инерции не меньше 21 см⁴.

Момент инерции – табличная величина. Чтобы выяснить, что прочнее швеллер или профильная труба, сравним несколько схожих позиций. В таблице ниже представлены название товара, параметры, вес, показатель инерции и цена.

Название	Ширина	Высота	Толщина	Вес	Момент инерции	Цена грн/т (примерно)
Швеллер 5	50	32	4,4	4,84	22,80	28290
Швеллер 6,5	65	36	4,4	5,90	48,80	24900
Швеллер 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

Из таблицы видим, что все позиции, кроме трубы 50х30х4, имеют подходящую величину момента инерции. Вес швеллера выше, в отличие от аналога. Сопоставляя два фактора цена – качество, в данном случае можно выбрать швеллер. Он будет намного жестче и дешевле аналога – профильной трубы 80х40х4. Для более облегченного варианта конструкции лучше подойдет труба 60х40х4.

Чем отличается профильная труба от швеллера

Ранее мы уже сравнили внешней вид двух материалов, цену, а также выяснили что прочнее на изгиб труба или швеллер. В данном разделе посмотрим на отличительные характеристики в применении.

Главное отличие между двумя изделиями – это то, что труба имеет закрытую форму, а швеллер – открытую. Поэтому при использовании на открытом воздухе, например, в качестве столбиков для забора, труба потребует дополнительной заглушки. Если этого не сделать, то внутрь буду попадать осадки (дождь, снег), что приведет к ее преждевременной коррозии и гниению. У швеллера таких проблем не возникает и его можно покрыть защитным слоем как внутри, так и снаружи.

Еще одним отличительным признаком считается покраска или зачистка. С трубами этот процесс протекает намного легче. Ведь у них нет таких труднодоступных зон, как у аналога. К тому же красить их необходимо намного реже.

Швеллер эффективно работает в одной плоскости, в отличии от трубы, которая отлично служит с любой стороны. К тому же она имеет более тонкие стены, в отличие от сортового металлопроката. Поэтому ее легче раскалить с помощью сварки.

Швеллер — куда использовать?

Благодаря удобной форме, швеллер легко соединять с другими элементами металлоконструкций, снижая возлагаемую нагрузку. Наиболее популярен в таких сферах деятельности, как:

Конструирование автомобилей (в том числе и сельскохозяйственной техники);
Изготовление вагонов;
Танкостроение;
Самолетостроение
Строительство небольших металлоконструкций (например, загородного домика или сельскохозяйственной постройки).

Непосредственно в строительстве он дает возможность повысить уровень прочности конструкции путем:

Возведения стен;
Армирование бетона;
В роли несущего элемента.

Ранее мы уже выяснили — при сравнении что прочнее на изгиб, трубы или швеллер — выигрывает швеллер. Поэтому он лучше подходит для каркасных конструкций, а также создания перекрытий небольших строений.

Почему более 1681+ клиентов приобрели швеллер у КТ-Сталь уже в 2019 году

В общем, если Вы задаетесь вопросом что прочнее швеллер или квадратная труба, то рекомендуем сделать небольшой расчет момента инерции и сравнить его с табличной величиной. Вдобавок сопоставить параметры веса и стоимости металлопроката со схожими параметрами. Эти данные помогут определиться с выбором в Вашем конкретном случае.

А металлобаза КТ-Сталь предоставит возможность купить швеллер по выгодно низкой цене. Все поставки производятся напрямую от завода с возможностью бесплатной доставки по городу при заказе на сумму от 39 000 грн. Меньшие заказы доставляются собственным автопарком KT-Stal, который привезет швеллер по минимальным тарифам.

Все цены на сайте актуальны. Если Вам необходима более детальная информация, то мы всегда готовы ответить на все Ваши вопросы. Звоните по номерам указанным в шапке сайта и разделе «Контакты» или пишите сообщение на Email, Онлайн-чат, Viber, Telegram, Fecebook.