Обирати між швелером і двотавром потрібно за роботою елемента. Для балки з переважним згином в одній площині двотавр часто зручний; швелер корисний там, де потрібні доступна стінка та полиці з одного боку. Але правило «двотавр завжди міцніший, швелер завжди дешевший» неправильне без порівняння конкретних перерізів і вузлів.
Відмінність геометрії
У швелера обидві полиці спрямовані в один бік від стінки. У звичайного симетричного двотавра вони виступають з обох боків. Обидва профілі відкриті, але симетрія змінює положення центра ваги, центра зсуву та характер прикладання навантаження. Тому замінювати профіль у вузлі лише за збігом висоти не можна.
Що порівнювати для балки
Перевіряють момент опору й момент інерції відносно робочої осі, товщини стінки та полиць, сталь і розкріплення стиснутої зони. Більша висота зазвичай корисна для згинальної жорсткості, але однакові h різних серій не означають однакових характеристик. Маса метра також не є готовою оцінкою допустимого навантаження.
Для швелера особливо важливий ексцентриситет навантаження: відкритий несиметричний відносно вертикальної осі переріз може закручуватися. Двотавр теж потребує перевірки стійкості. Настил вважають розкріпленням лише тоді, коли його з'єднання справді передає потрібні зусилля.
Зручність з'єднань
- Швелер: до стінки зручно приєднувати поперечини, але потрібно перевірити доступ до гайок усередині профілю.
- Двотавр: симетричні полиці зручні для низки опорних і балкових вузлів, проте їхня ширина може заважати компонуванню.
- Пара швелерів: можливе складене рішення, але спільну роботу забезпечують з'єднаннями та розрахунком.
Два швелери, поставлені поруч, не стають автоматично рівнозначними двотавру. Важливі відстань між ними, планки, діафрагми, шви та передавання навантаження на кожен елемент.
Як чесно порівняти вартість
Складіть два варіанти однієї конструкції з однаковими вимогами до навантаження, прогину, стійкості й строку служби. Рахуйте метал разом із вузлами, виготовленням, покриттям, доставкою та монтажем. Легший профіль може потребувати додаткових в'язей і здорожчувати виготовлення. Важчий іноді спрощує вузол, але додає навантаження на опори.
Коли потрібен інший переріз
Якщо переважає кручення або навантаження діє в різних площинах, варто розглянути замкнутий профіль. Якщо головне обмеження — висота перекриття, порівнюють усе компонування, а не тільки дві позиції металобази. Обраний варіант фіксують у проєкті з повним позначенням, орієнтацією та вузлами, після чого погоджують можливі складські заміни.