Швелер належить до числа найбільш затребуваних видів фасонного металопрокату, активно використовуваних у промисловості та будівництві будівель.Завдяки малій металоємності та П-подібному поперечному перерізу він має високий рівень жорсткості, що забезпечує його широке застосування у зведенні приватних і багатоповерхових будинків, машинобудуванні, виготовленні металоконструкцій.
Основне завдання швелера полягає в рівномірному розподілі навантаження в спорудах різного типу. Залежно від впливу, що чиниться, він у будь-якому разі піддаватиметься вигину, проте цей вигин може бути як допустимим, так і критичним. При критичному вигині відбувається пластична деформація та подальше руйнування металоконструкції, тому при виборі швелера дуже важливо знати його граничну навантажувальну здатність.
Дати однозначну відповідь на питання, яке навантаження може витримувати швелер, неможливо, оскільки цей показник залежить від широкого спектра параметрів:
- довжини прольоту;
- кількості швелерів, укладених поруч;
- розташування виробу (на стінці чи на полицях);
- конкретного типу швелера (з похилими або паралельними полицями);
- розміру виробу;
- граничного вертикального прогину.
Для визначення вигинального навантаження використовуються спеціальні формули, що дозволяють виконати розрахунок швелера з урахуванням його технічних характеристик. Обчислення здійснюються в кілька етапів:
- Спочатку встановлюють вигинаючий момент прокату: М=9,81 × q × l² / 8 / 1000, де l – довжина виробу, q – розподільне навантаження.
- Далі обчислюють момент опору перерізу: Wн = M × 1000 / Ry, де Ry означає опір металу за межею плинності (дані беруться з СНіПу).
На завершення порівнюють отриманий показник із теоретичним значенням у таблицях ГОСТу та вибирають найбільш відповідний розмір продукції.