Стали для строительных металлоконструкций
По ГОСТ 27772-88 стали для строительных металлоконструкций индексируются: С235. С245, С255, С275, C2S5, С345, С345К, С375, C390, С390К, С440, С590, С590К, гае буква С обозначает - сталь строительная, а последующие цифры - значение предела текучести в МПа. Буква К - вариант химического состава. Кроме того, могут быть использованы буквы: Т - термически улучшенная, Д - с повышенным содержанием меди, для улучшения коррозионной стойкости. Для перевода МПа в кгс/мм2 следует умножить на 0,0981 и получить значения предела текучести 23, 25, 28, 33, 40,45, 60 по прежней индексации. До введения ГОСТ-27772-83 строительные стали были разделены на классы С 38/23, С 44/29, С 46/33, С 52/40, С 60/45, С 70/60. С 85/75, где в числителе указывается временное сопротивление, а в знаменателе - предел текучести. Каждому классу соответствовала определенная марка стали. Предложенная ГОСТом 1988 года индексация сталей упростила написание, но обезличила их, лишила наглядной полезной информации о химическом составе для оценки и анализа их свойств. В нижеследующей таблице представлены конструкционные стали различного назначения с прежней индексацией. Сложный состав приведен в познавательных целях.
Пример стали С345 - сталь 10Г2С1. С375 — сталь 17Г1С, С390 - 10ХСНД, С440 - 18Г2АФДпс, С590 - 12Г2Н2МФАЮ.
Строительные стали условно делятся на стали обычной (σт <290МПа), повышенной (290>σт<440МПа) и высокой (σт>440МПа) прочности. Повышенную прочность имеют термически упрочненные малоуглеродистые, низколегированные горячекатанные стали С345, С375 и нормализованная С390. Сталь высокой прочности С440 поставляется как нормализованной, так и улучшенной (закалка с высоким отпуском). С590-только после закалки с высоким отпуском.
Таблица механических характеристик сталей
| Марки стали | Углерод, сотые % | В кгс/мм2 | δ, % | НВ | ав | В кгс/мм2 | ||
| σв | σт | [σо] | [σн] | |||||
| В Ст3сп5 | 14-22 | 38-49 | ||||||
| Ст16Д | 10-18 | 38-52 | 3,4 | |||||
| Ст15 | 12-19 | 16,5 | ||||||
| Ст20 | 17-24 | 18,5 | ||||||
| В Ст5сп4 | 28-37 | 50-64 | ||||||
| Ст30 | 27-35 | 8* | 21,5 | 22,5 | ||||
| Ст40 | 37-45 | 6* | 25,5 | |||||
| Ст40Х | 36-44 | |||||||
| Ст40Х селект | 37-42 | >110 | Сужено содержание углерода | |||||
| 30ХГСНА | 27-34 | |||||||
| 09Г2С | <12 | 3,5 | 24,5 | |||||
| 10Г2С1 | <12 | 25,5 | ||||||
| 15ХСНД | 12-18 | 3,9 | 26,5 | |||||
| 17Г1С | 15-20 | 3,9 | ||||||
| 10ХСНД | <12 | 4,9 | 28,5 | |||||
| 15Г2АФДпс | 12-18 | 3,9 | 28,5 | |||||
| 18Г2АФДпс | 14-22 | 3,9 | 33,5 | |||||
| 12Г2Н2МФАЮ | 09-16 | 70-85 | 60-70 | 3,5 | 42,5 | 44,5 | ||
| 12ХГН2МФБАЮ | 09-16 | 85-93 | 75-87 | 3,5 | 53,5 |
Модуль упругости стального проката и литья Е = 2,1-106 кгс/см2. В таблице механические характеристики даны для проката толщиной до 25 мм, ав - ударная вязкость в кгс-м/см2 (1 кгс-м/см2 = 10 Дж/см2) дана для низколегированных сталей при t=-40°С, для СтЗ и Ст16Д при t=-20°C° - при t=+20°C. В таблице приведены допускаемые напряжения [σт] к [σн],а не расчетные сопротивления (обоснование см. на стр. 54).
Допускаемые напряжения изгиба [σи], смятия [σсм], среза (tср) следует определять умножением допускаемого напряжения растяжения (сжатия) [s0 ] на указанные коэффициенты: [σи]=l,05[σо] [τср]=0,58[σо]
Смятие торцовой поверхности при плотной подгонке: [σсм]т = l,5[σо]
Смятие цилиндрических тел при плотном касании: [σсм]ц =0,75[σо].
Марки 12Г2Н2МФАЮ и 12ХГН2МФБАЮ – закалено-отпущенные экономно легированные стали высокой прочности для сварных конструкций северного исполнения в прокате толщиной от 16 до 40 мм. Отечественные атмосферостойкие низколегированные стали, не требующие защитных лакокрасочных покрытий: Типа зарубежного Кор-Тен А, марка 10ХНДП в прокате толщиной не свыше 9-12 мм для статической нагрузки. Содержание мели ~0,5%, фосфора ~0,1%. Типа Кор-Тен Б, марка 12ХГДАФ для сварных конструкций северного исполнения, работающих на динамическую нагрузку в листовом варианте толщиной от 12 до 50 мм.
Сортамент стального проката
Сортамент - перечень изделий из стального проката с указанием размеров, массы, геометрических характеристик.
Стальной прокат подразделяется на виды: листовой и профильный. Профильный - на сортовой и фасонный.
Виды листового проката:
Тонкий лист - толщиной до 4 мм. Толстый лист - толщиной от 4 до 160 мм, шириной до 2500 (3800) мм.
Лист-универсал - толщиной от 6 до б0 мм, шириной от 200 до 1050 мм. Рифленый лист - толщиной 2,5-8 мм.
Просечно-вытяжная сталь - толщиной 4,5-6 мм.
Заказные толщины толстого листа: 4, 5, 6, 8,10,12,14,16, 18,20, 22, 25, 28,30, 32, 36,40, 50, 80,100, 120, 140, 160.
Длина толстого листа - от 4 до 12м.
Длина листа-универсала - от 5 по 12 м.
Виды сортового проката: Kpуг - диаметром до250 мм. Квадрат — сечением до 200х200 мм, полоса, уголок.
Виды фасонного прокатаШвеллер, двутавр, шпунт, вторичные гнутые и сварные профили.
Двутавры пяти видов 1. Обыкновенный с уклоном внутренних граней полок, высотой h от 100 до 600 мм, с отношением толщины стенки и высоты S/h = 1/55, уклон полок 1:12. 2. Нормальный с параллельными гранями полок, тип Б, высотой до 1000 мм. 3. Широкополочный, тип Ш, h до 1000 мм, с уширенными, по сравнению с типом Б, полками. 4. Колонный, тип К, с соотношением ширины полок и высоты двутавра 1/1. 5. Тип М — для подвесных кранов и монорельсов тельферов с утолщенными полками и стенкой, высотой от 180 до 450 мм.
Колонные двутавры Нижнетагильского комбината по СТО-АСЧМ20-93, тип К2
| N | Вес, кг/м | b | S | t | F, см2 | Ix, см4 | Wx, см3 | Iy, см4 | Wу, см3 | ix | iу |
| мм | см | ||||||||||
| 49,9 | 63,53 | 471,6 | 1601,4 | 160,1 | 8,62 | 5,02 | |||||
| 72,4 | 92,18 | 866,6 | 3648,6 | 291,9 | 10,84 | 6,29 | |||||
| 119,8 | 1360,7 | 6754,5 | 450,3 | 13,05 | 7,51 | ||||||
| 171,7 | 218,7 | 3331,2 | 1120,6 | 17,45 | 10,12 |
Швеллера по ГОСТ 8240-93
| N | Вес, кг/м | b | S | t | F, см2 | Ix, см4 | Wx, см3 | Iy, см4 | Wу, см3 | ix | iу | z0 | |
| мм | см | ||||||||||||
| 8,6 | 4,5 | 7,6 | 10,9 | 34,8 | 20,4 | 6,46 | 3,99 | 1,37 | 1,44 | ||||
| 10,4 | 4,8 | 7,8 | 13,3 | 50,6 | 31,2 | 8,52 | 4,78 | 1,53 | 1,54 | ||||
| 14,2 | 8,4 | 18,1 | 93,4 | 63,3 | 13,8 | 6,42 | 1,87 | 1,8 | |||||
| 18,4 | 5,2 | 9,5 | 23,4 | 20,5 | 8,07 | 2,2 | 2,07 | ||||||
| 5,6 | 30,6 | 31,6 | 9,73 | 2,6 | 2,42 | ||||||||
| 27,7 | 10,5 | 35,2 | 37,3 | 10,9 | 2,73 | 2,43 | |||||||
| 31,8 | 6,5 | 40,5 | 43,6 | 12,0 | 2,84 | 2,52 | |||||||
| 48,3 | 13,5 | 61,5 | 73,4 | 15,7 | 3,23 | 2,75 | |||||||
z0 - расстояние до центра тяжести от наружной грани швеллера. Уклон граней швеллеров и двутавров не более 10%.
Двутавры нормальные с параллельными гранями полок по ГОСТ 26020-83, тип Б2
| N | Вес, кг/м | b | S | t | F, см2 | Ix, см4 | Wx, см3 | Iy, см4 | Wу, см3 | ix | iу |
| мм | см | ||||||||||
| 15,8 | 7,4 | 20,09 | 108,7 | 68,3 | 16,6 | 6,58 | 1,84 | ||||
| 22,4 | 5,6 | 8,5 | 28,49 | 194,3 | 142,3 | 28,5 | 8,26 | 2,23 | |||
| 31,2 | 39,7 | 356,6 | 288,8 | 48,1 | 10,83 | 2,7 | |||||
| 36,6 | 46,67 | 486,2 | 458,6 | 65,5 | 12,5 | 3,13 | |||||
| 67,5 | 8,4 | 85,96 | 1291,9 | 18,32 | 3,84 | ||||||
| 15,5 | 124,75 | 250,9 | 22,43 | 4,70 | |||||||
| 144,2 | 12,5 | 18,5 | 183,60 | 418,3 | 28,2 | 5,44 | |||||
| 20,5 | 226,6 | 537,6 | 5,76 | ||||||||
| 15,5 | 272,4 | 662,8 | 35,8 | 6,04 | |||||||
| 328,9 | 856,9 | 39,6 | 6,46 |
Высота двутавра Б-2 равна его номеру, умноженному на 10, минус 1-3 мм, для типа Б-1 - из произведения номера на 10 вычесть 4-10 мм.
F — площадь сечения, J — момент инерции, W — момент сопротивления, i — радиус инерции.
