Металлопрокат и фасонные профили: швеллеры, уголки, двутавры и шпунт Ларсена — понятный разбор

Что такое металлопрокат

Металлопрокат — это изделия из металла стандартизованных размеров и форм, полученные прокаткой, гибкой или комбинированными технологиями. Его удобно проектировать, закупать и монтировать, потому что:

• геометрия и механические свойства нормированы;
• несущая способность просчитывается по табличным характеристикам (момент инерции, момент сопротивления и т. д.);
• доступна широкая номенклатура соединений, покрытий и длин поставки.

Крупные группы металлопроката:

1. Листовой (г/к, х/к, рифлёный, оцинкованный, нержавеющий).
2. Трубный (круглые и профильные, сварные и бесшовные).
3. Фасонный/сортовой — наши герои: швеллеры, уголки, двутавры, тавр, Z- и С-профили, а также специализированный шпунт Ларсена.

Группировка понятий

Чтобы говорить на одном языке, распределим термины по практичным «корзинам».

1) Фасонный прокат из стали

• Швеллер, Швеллер стальной
• Уголок металлический, Уголок стальной
• Двутавровая балка, Двутавры стальные
• (спец.) Шпунт Ларсена — выделяем как самостоятельную позицию из-за особого назначения

Зачем: несущие балки и стойки, связи и фермы, рамные и площадочные конструкции, опоры и технологические эстакады.

2) Фасонный прокат из алюминия

• Алюминиевый швеллер
• Уголок алюминиевый
• Двутавр алюминиевый

Зачем: где критичны масса, коррозионная стойкость и монтаж без тяжёлой техники: лёгкие каркасы, подсистемы фасадов, машиностроительные узлы, интерьерные/экстерьерные элементы.

3) Специализированный профиль

• Шпунт Ларсена

Зачем: ограждение котлованов, временные и постоянные берегоукрепления, водозащитные барьеры, устройство стен в грунте. Работает как свайно-шпунтовая стенка, передаёт нагрузки на грунт и создаёт практически водонепроницаемую завесу.

Краткий ликбез: чем отличаются профили

Швеллер

П-образное сечение (полки + стенка). Эффективен на изгиб в плоскости стенки, удобен для опирания настилов и крепежа к полкам. Работает и как стойка, но проигрывает двутавру по симметрии и устойчивости при кручении. Бывает горячекатаный и гнутый, нередко идёт в паре (два швеллера «спиной к спине») вместо двутавра.

Уголок металлический (уголок стальной)

L-образное сечение. Бывает равнополочный и неравнополочный. Универсальная «деталь-конструктор» для связей, раскосов, рам, ограждений, второстепенных балок. Хорош в узлах, где нужна плоская опорная грань и компактность. Из-за асимметрии уступает двутавру по работе на изгиб и устойчивости, зато выигрывает по монтажной гибкости.

Двутавровая балка (двутавры стальные)

I-образное сечение с широкими полками; максимальная эффективность на изгиб при минимальной массе. Лучший кандидат на основные балки и ригели, колонны (в соответствующих сериях), прогоны. Симметрия сечения повышает устойчивость и предсказуемость работы. Аналог — двутавр алюминиевый, когда критична масса и коррозионная стойкость (при умеренных нагрузках).

Шпунт Ларсена

Это профилированные замковые сваи, которые соединяются между собой «гребень-паз», формируя сплошную стенку. Главная задача — ограждение грунта и воды при разработке котлованов и береговых работах. Ключевые свойства: продольная жёсткость, высокая местная устойчивость замка, возможность многократного использования. По сути это не «балка», а элемент подпорной стены.

Таблица №1. Группы и состав фасонного проката

Диапазоны размеров и классы прочности зависят от стандарта (ГОСТ/EN/ISO) и технических условий поставки.

Таблица №2. Сравнение профилей: швеллер vs уголок vs двутавр vs шпунт Ларсена

* Конкретные типоразмеры и прочностные классы — по стандарту и ТУ.

Когда уместен алюминий

• Алюминиевый швеллер / Уголок алюминиевый / Двутавр алюминиевый выигрывают, если:
  • важны масса и скорость монтажа (меньше грузоподъёмность техники, проще логистика);
  • критична коррозионная стойкость без сложной ЛКМ;
  • нагрузка умеренная, а внешний вид имеет значение (фасады, архитектура, машиностроение).
• Сталь предпочтительнее при высокой нагрузке, ударных воздействиях и температурных режимах.

Как выбрать профиль под задачу — чек-лист инженера/снабженца

1. Функция элемента: балка, колонна, связь, ограждение, шпунтовая стенка.
2. Нагрузки и пролёты: для балок держите ориентир по прогибам L/200–L/250; для стоек — расчёт по устойчивости.
3. Среда: улица/влага/агрессивные среды → цинк, ЛКМ, нержавеющие или алюминиевые решения.
4. Материал и свариваемость: углеродистая/низколегированная сталь — проста в сварке; алюминий — чаще болтовые/заклёпочные соединения.
5. Геометрия и допуски: прямолинейность, скручивание, качество кромок — влияют на скорость монтажа.
6. Длины поставки: 6/9/12 м; оптимизируйте карты раскроя под минимальные отходы и число стыков.
7. Масса на метр: влияет на транспортировку, подъём и стоимость работ; прикиньте вес сборки.
8. Документы: сертификаты качества, маркировка плавки/партии, соответствие ГОСТ/EN/ISO.

Типичные ошибки и как их избежать

• Недобор сечения ради экономии массы → прогибы, вибрации, трещины облицовок. Решение: считать момент сопротивления и проверять прогиб.
• Смешение стандартов (ГОСТ/EN) в одном узле → несовместимость размеров. Решение: фиксировать стандарт в спецификации.
• Игнорирование защиты от коррозии на улице → преждевременный ремонт. Решение: цинк/ЛКМ, выбор соответствующего материала.
• Неправильная сварка высокопрочных сталей → холодные трещины. Решение: режимы, подогрев, подбор присадок.
• Открытые торцы профилей (уголки/швеллеры) и отсутствие дренажа → коррозия изнутри. Решение: заглушки, отверстия для стока.
• Попытка заменить шпунт Ларсена обычными профилями в ограждении котлована. Решение: применять специализированный шпунтовый профиль с замком и расчётами анкеров/распоров.

Мини-FAQ

Когда двутавр предпочтительнее швеллера?
Когда нужна максимальная жёсткость на изгиб при той же массе и симметричная работа сечения; это основные балки и ригели.

Можно ли заменить швеллер парой уголков?
Иногда да: два уголка металлических спинками образуют похожую по работе схему, но расчёт обязателен — стык и кручение ведут себя иначе.

Где уместен уголок алюминиевый?
В лёгких каркасах, фасадных подсистемах и машиностроении, где критична масса и стойкость к коррозии без тяжёлых покрытий.

Швеллер стальной или алюминиевый — что выбрать?
Стальной — под высокие нагрузки и жёсткие режимы; алюминиевый швеллер — под легковесные конструкции и среднюю нагрузку, когда важен внешний вид и монтаж без тяжёлой техники.

Чем шпунт Ларсена отличается от «обычных» профилей?
Это шпунтовые сваи с замком «гребень-паз»; они работают как непрерывная стена для ограждения грунта/воды, а не как балка или стойка.

Заключение

Фасонный прокат — сердце металлоконструкций. Швеллер удобен в узлах и настилах, уголок — универсальный «конструктор» для связей и рам, двутавровая балка — чемпион по изгибу в несущих прогонах, а шпунт Ларсена — специализированное решение для котлованов и берегоукреплений. Стальные профили берут на тяжёлые режимы и большие пролёты; алюминиевые выигрывают в массе и устойчивости к коррозии при умеренных нагрузках.

При выборе всегда опирайтесь на функцию элемента, нагрузки, среду, стандарт (ГОСТ/EN), требуемую длину и подтверждающие документы. Конкретные размеры, массы на метр и классы прочности зависят от стандарта и технических условий поставки — закладывайте это в спецификацию с самого начала.