Развитие современной металлургии и внедрение экономически эффективных технологий сделало массовым использование различных металлических профилей в самых разных сферах человеческой деятельности. Современные методы компьютерного планирования и металлообработки позволяют разрабатывать и выпускать самые разнообразные профили. Это U, J и C -профили, а также стойки, подкосы, распорки. Кроме того, различные держатели, обрамления, рамки, а также вставки, оболочки, кронштейны. Обязательно различные опоры, рёбра жёсткости, перила. Соответственно, рельсы с прогонами и многое другое.
Всех их объединяет относительно небольшая толщина металла по отношению к длине и профилю поперечного сечения, который может быть самым разнообразным.
П-образный профиль
Среди всего многообразия изделий особое место занимает швеллер, или профиль металлический П-образный. Своё название он получил из-за вида поперечного сечения, похожего на Русскую букву «П». Сфера применения такого профиля просто уникальна:
- Строительство, включая изготовление различных металлических конструкций, использования для электромонтажных работ, отделки помещений и отдельных конструкций.
- Машиностроение, при изготовлении самых разнообразных механизмов и электромонтаже.
- В сельском хозяйстве при обустройстве теплиц, установке шпалерных опор и многое другое.
Все сферы применения швеллера невозможно описать в формате небольшой статьи.
Сортамент по размеру
При всем разнообразии применения следует учитывать, что их изготовление жёстко регламентируется действующим ГОСТами 8240—89 и 8278—83. Основной характеристикой является ширина основания h, а также толщина материала s и длина полок b. Естественно, для ответственных конструкций этого недостаточно, и требуется ряд других характеристик. Тем не менее для основной маркировки используют ширину основания в сантиметрах. Так, если h =50 мм, то профиль маркируют 5. Часто дополнительно используют буквы. Например:
- «5П» означает, что изделие имеет параллельные грани;
- «5У» имеет наклонные грани;
- «5Э» — экономичный с параллельными гранями;
- «5Л» — лёгкий с параллельными гранями;
- «5С» — специальный.
Крупносортовая конструкция
Швеллер с маркировкой 100 и более, как правило, относится к крупносортовому и используется в качестве балок и строительных опор при возведении сооружений. Часто используются для создания металлических каркасов для конструкций, подверженных высоким нагрузкам.
Такие швеллеры в основном изготавливаются из чёрной стали методом проката. При выборе швеллера учитываются все виды возможных нагрузок и агрессивность среды эксплуатации. Важно точное соответствие предложенным проектным решениям. Для особо сложных работ часто используются индивидуальные решения изготовления каждого элемента.
Среднесортовой инструмент
К среднесортовому относятся конструкции с маркировкой от 30 до 90. Они наиболее востребованы при производстве небольших каркасных зданий и сооружений. Чаще всего такой П-образный профиль стальной применяется для строительства:
- сельскохозяйственных ферм;
- складов;
- небольших магазинов;
- опорных конструкций в офисных и торгово-развлекательных центрах.
Часто такой сортамент используется без предварительного проектирования. Следует учитывать, что при использовании швеллера в несущих конструкциях не следует брать изделия с маркировкой «Л», а также «С» и «В». Последние два вида обычно применяются в машиностроении, при изготовлении крупных механизмов.
Мелкий профиль
П-образный профиль металлический, размеры которого менее 30, находит своё применение в самых разнообразных сферах деятельности. Это могут быть:
- Закладные или обрамляющие детали в промышленном и домостроении.
- В качестве направляющих, крепёжных элементов и многое другое при производстве ремонтных и отделочных работ.
- Элементы для изготовления складского оборудования, стеллажей и технических конструкций промышленных помещений.
- Детали мебельного производства.
Разнообразие применения такого профиля выходит за рамки сортамента указанных стандартов. Как правило, речь идёт о гнутом изделии, которое готовится под индивидуальные требования.
Сортамент по материалу
П-профиль металлический, как правило, изготавливается из стали или алюминия. При этом можно выделить:
- холоднокатаная сталь «08 пс», «08 кп», «08-Ю»;
- горячекатаная сталь «Ст 3пс», «Ст 3 сп», «09Г2С», «С235», «С245», «С255», «С275», «С345», «10 ХСНД»;
- алюминий;
- оцинкованные стали по ГОСТ 14918–94 , ГОСТ Р 52246—2004 марки проката 350 с цинковым покрытием первого класса (275 гр.);
- нержавеющая сталь «12Х18Н9Т», «12Х18Н9Б», «12Х18Н10Т», «12Х18Н10Б».
Выбор марки материала изготовления зависит от назначения и среды эксплуатации. В большинстве случаев в кустарном производстве достаточно знать геометрические параметры профиля и к какому виду относится металл, из которого он сделан (к чёрным или нержавеющим). Кроме того, это может быть алюминий или оцинкованная сталь.
В принципе разнообразие применяемого металла или различных сплавов для производства профиля очень большое, особенно если речь идёт о профиле специального назначения. Так, алюминиевые профили просто незаменимы при изготовлении оконных рам, перегородок, часто применяются при оформлении помещений для различных дизайнерских проектов.
А также при их изготовлении могут применяться различные покрытия в виде грунтовок, красок и эмалей. В последнее время часто применяются полимерные покрытия.
По способу изготовления
По способу изготовления П-образный профиль может быть:
- Прокат или стальные горячекатаные изготавливаются по ГОСТу только крупного и среднего сортамента с шириной полки от 50 до 400 мм. При этом лёгкие от 120 до 300, специальные от 80 до 300. Длина такого швеллера от 2 тыс. до 12 тыс. мм.
- Гнутые делаются на профилегибочных станках из холоднокатаной и горячекатаной стали. При этом используется как металл обыкновенного качества, так и углеродистая с низколегированной, поставляемой в рулонах. Диапазон толщины меняется от 0,2 до 20 мм. Для многих видов работы используется оцинкованная сталь. В отличие от горячекатаной эта технология позволяет выпускать продукцию малыми партиями, для стали толщиной до 0,8 мм существуют станки ручной гибки.
- Прессованный профиль делается в основном из алюминия или его лёгких сплавов.
Метод проката
Прокат отличается высокими механическими и физическими качествами и используется:
- Для перекрытий, армирования стен, а также создания различных конструкций в архитектурном строительстве.
- При изготовлении лестниц, перил, ограждений.
- В мостостроении.
- В тяжёлой промышленности там, где требуются конструкции испытывающие высокие нагрузки. Ярким примером являются балки для подъёмных кранов.
- В станкостроении.
- В автомобилестроении.
- В вагоностроении.
- В судостроении.
Гнутый профиль
Использование листогибочного оборудования для производства П-образных профилей позволяет использовать практически неограниченный ассортимент. Конечно, такое изделие уступает по прочности горячекатаному и не может использоваться для конструкций, испытывающих большие нагрузки. Но одновременно обеспечение равномерности профиля по всей длине и удобство сварки, делает его более универсальным.
Такой профиль хорошо показал себя:
- В каркасном строительстве.
- В усилении строительных конструкций во время ремонта зданий и сооружений.
- В автомобилестроении, при изготовлении рамных конструкций.
- При ремонтных работах для крепёжных и поддерживающих элементов.
- Для производства различных кровельных доборов.
- В мебельном производстве.
Штамповка: алюминий и сплавы
Использование алюминия и его сплавов нашло широкое применение при производстве самых различных профилей, в том числе и П-образных. Такие изделия обладают множеством преимуществ по отношению к стальным:
- Низкий удельный вес при высоких прочностных характеристиках, что позволяет их использовать как в конструкциях, где необходимо снизить весовую нагрузку, так и для реконструкции ветхих строений.
- Высокая пластичность позволяет их использовать при производстве сложных конструкций.
- Антикоррозийная устойчивость делает их незаменимыми в конструкциях, эксплуатируемых в агрессивных средах.
Такие изделия производятся исключительно методом прессования. Несмотря на относительное неудобство этой технологии, она позволяет выпускать очень широкий ассортимент продукции высокого качества.
Несмотря на высокую антикоррозийную устойчивость, такие изделия часто дополнительно покрывают защитным слоем:
- Маркировка Жл означает жидкостный лакокрасочный состав;
- Жэ — жидкие составы наносятся методом электрофореза;
- Ан — электролитическое анодирование;
- П — полимерные составы;
- К — комплексные двухслойные составы.
Такое покрытие позволяет, кроме защитных свойств, придавать изделиям ещё высокие дизайнерские качества.
Сферы применения тонкостенного профиля
Высокие прочностные характеристики при невысоком расходе материала, удобство работы, дизайнерские качества сделали использование П-образного профиля из цветных металлов и оцинковки практически повсюду. Трудно представить, где он не применяется.
В повседневной жизни чаще всего его применяют в строительной индустрии:
- Для крепления гипсокартона по технологии КНАУФ.
- Строительство лёгких стальных тонкостенных конструкций. В настоящее такие сооружения получили очень широкое распространение как в промышленном, административном строительстве, так и в частном домостроении.
- При устройстве вентилируемых фасадов, креплении плит утеплителя.
- Прокладке кабельных каналов.
- Кровельные доборы.
- Различные крепёжные элементы.
- Гаражное оборудование.
- Алюминиевые оконные рамы, перегородки, заполнение проёмов.
Формат статьи не позволяет описать все возможности использования П-образных профилей, их разнообразие и качества. При выборе необходимого изделия следует руководствоваться ГОСТами или каталогами заводов производителей, а также учитывать условия эксплуатации. Значительную роль в широком распространении играет их высокие эксплуатационные качества при низкой материалоемкости. Такие изделия легко обрабатываются и удобно монтируются.
