Kształtowniki gięte czy walcowane?

Dylemat, czy zdecydować się na kształtowniki aluminiowe bądź stalowe gięte czy walcowane, jest całkiem trudny. Można powiedzieć bardzo krótko: kształtowniki gięte są mniej wytrzymałe, ale za to dużo tańsze. Jednak jest to radykalne uproszczenie, z którym nie zgodzi się żaden inżynier. Kwestia wytrzymałości jest bardziej skomplikowana, zależy od wielu czynników.

Można też zadać dodatkowe pytania: dlaczego kształtowniki gięte są mniej wytrzymałe? A jeśli są mniej wytrzymałe, to do czego można je wykorzystać?

Kształtowniki walcowane powstają, jak nietrudno się domyślić, poprzez walcowanie gorącej stali, aluminium (czy innego metalu). Walcowanie odbywa się jeszcze w hucie. Taka obróbka sprawia, że kształtownik ma równą grubość na całej swojej powierzchni. Walcowanie pozwala bowiem równomiernie rozłożyć ilość metalu na całej powierzchni walcowania.

Natomiast kształtowniki gięte nie mają równej grubości na całej swojej powierzchni. Podczas gięcia metal z jednej strony, na krawędzi gięcia, wydłuża się, a po przeciwnej stronie zostaje zgnieciony, zagęszczony. Efekt tego jest taki, że krawędź staje się najsłabszym ogniwem całego kształtownika. Gięcie może odbywać się na gorąco albo na zimno. Jednak dużo bardziej popularne są profile aluminiowe, profile stalowe zimno gięte.

Mówiąc językiem bardziej specjalistycznym kształtowniki gięte różnią się od walcowanych geometrią przekroju. Geometria przekroju z kolei odpowiada za wytrzymałość. Oczywiście każdy kształtownik ma swoje granice wytrzymałości. Przy używaniu słabszych materiałów trzeba założyć odpowiednio większe współczynniki bezpieczeństwa.

Tak jak zostało wspomniane ostateczna wytrzymałość konstrukcji zależy nie tylko od wyboru rodzaju kształtowników, ale także od wielu innych czynników. Przy obliczaniu wytrzymałości konstrukcji trzeba brać pod uwagę kształt konstrukcji nośnej, narażenie na korozję, miejsce i sposób posadowienia, obciążenia zwykłe i dodatkowe (okazjonalne, np. wiatr).

Jeśli budujemy konstrukcję z kształtowników giętych, musimy mieć świadomość, że będzie on słabsza, choć też tańsza w wykonaniu. Jej słabość można ograniczyć poprzez zastosowanie podpórek czy dodatkowych wzmocnień, co jednak zwiększa ilość zużytego materiału, a to zwrotnie zwiększa koszty. Warto więc dobrze zastanowić się, czy rzeczywiście zaoszczędzimy stosując tańszy, mniej wytrzymały materiał.

Nieraz może to się naprawdę opłacać. Szczególnie warte polecenia wtedy, kiedy budowana konstrukcja nie będzie pełniła jakiejś szczególnie ważnej, odpowiedzialnej roli. Jeśli konstrukcja będzie stała w takim miejscu, gdzie jej ewentualne uszkodzenie nie naraża na niebezpieczeństwo innych obiektów, ani tym bardziej osób, to można pozwolić sobie na wybór kształtowników giętych. W innym przypadku, jeśli nie potrafimy obliczyć wytrzymałości, lepiej dmuchać na zimno i od razu zastosować kształtowniki aluminiowe walcowane jak radzą specjaliści z firmy www.pkmet.pl.