Стали для строительных металлоконструкций

По ГОСТ 27772-88 стали для строительных металлоконст­рукций индексируются:

С235, С245, С255, С275, С285, С345, С345К, С375, С390, С390К, С440, С590, С590К, где 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-27772-88 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 анализаихсвойств. В нижеследующей таблице представлены конструк­ционные стали различного назначения с прежней индексаци­ей. Сложный состав приведен в познавательных целях.

Пример стали С345 – сталь 10Г2С1, С375 – сталь 17ГТС, С390 – ЮХСНД, С440 – 18Г2АФДпс, С590 – 12Г2Н2МФАЮ. Строительные стали условно делятся на стали обычной (s_т<290МПа), повышенной (290>s_т<440 МПа) и высокой (s_т >440 МПа) прочности. Повышенную прочность имеют термически упроч­ненные малоуглеродистые, низколегированные горячекатаные 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		d, %	НВ	ан, кгм cм2	в кгс/мм2
		sв	sт				[sо]	[sи]
В Ст3сп5	14-22	38-49	24	25	131	3	17	18
Ст16Д	10-18	38-52	24	26		3,4	17	18
Ст15	12-19	38	23	27	149		16,5	17
Ст20	17-24	42	25	21	163		18	18,55
В Ст5сп4	28-37	50-64	28	19	170		20	21
Ст30	27-35	50	30	21	179	8*	21,5	22,5
Ст40	37-45	58	34	19	217	6*	24	25,5
Ст40Х	36-44	100	80	10	221	6	44	46
Ст40Х селект	37-42	>110	сужено содержание углерода
30ХГСНА	27-34	165	140	9	255	6	78	82
09Г2С	<12	48	33	21		3,5	23	24,5
10Г2С1	<12	49	34	21		3	24	25,5
15ХСНД	12-18	50	35	21		3,9	25	26,5
17ПС	15-20	52	36	23		3.9	26	27
10ХСНД	<12	54	40	19		4.9	28,5	30
15Г2АФДпс	12-18	55	40	19		3,9	28,5	30
18Г2АФДпс	14-22	60	45	19		3,9	32	33,5
12Г2Н2МФАЮ	09-16	70-85	60-70	14		3,5	42,5	44,5
12ХГН2МФБАЮ	09-16	85-93	75-87	12		3,5	53,5	56

В таблице механические характеристики лапы для проката толщиной до 25 мм, а_н – ударная вязкость в кгс·м/см² (1 кгс·м/см² =10 Дж/см²) дана для низколегированных сталей при t= -40°C, для СтЗ и Ст16Д при t= -20°С, * – при t= +20°С.

В таблице приведены допускаемые напряжения [s_о] и [s_и], а не расчетные сопротивления (обоснование см. на стр. 51).

Допускаемые напряжения изгиба [s_и], смятия [s_см], среза [t_ср] следует определять умножением допускаемою напряжения растяжения (сжатия) [s_о] на указанные коэффициенты:

[s_и] = l,05·[s_о]         [t_ср] = 58·[s_о]

Смятие торцовой поверхности при плотной подгонке:

[s_см]_т = l, 5·[s_о].

Смятие цилиндрических тел при плотном касании:

[s_см]_ц = 0,75·[s_о].

Марки 12Г2Н2МФАЮ и 12ХГН2МФБАЮ – закаленно-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 меди ~0,5%, фосфора ~0,1%.

Тнпа 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 – па 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 60 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 до 12 м.

Виды сортового проката:

Круг – диаметром до250 мм.

Квадрат – сечением до 200х200 мм. полоса, уголок.

Виды фасонного проката

Швеллер, 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

№	Вес кг/м	B	S		t	F см2	Ix см4	Wx см3	Iy см4	Wy см3	ix	iy
		мм									см
20	49,9	200	8	12		63,53	4716	471,6	1601,4	160,1	8,62	5,02
25	77,4	250	9	14		92,18	10833	866,6	3648,6	291,9	10,84	6,29
30	94	300	10	15		119,8	20411	1360,7	6754,5	450,3	13,05	7,51
40	171,7	400	13	21		218,7	66623	3331,2	22412	1120,6	17,45	10,12

 

Швеллера по ГОСТ 8240-93

№	Вес кг/м	в мм			F см2	Ix см4	Wx см3	Iy см4	Wy см3	в см
		b	s	t						ix	iy	z0
10	8,6	46	4,5	7,6	10,9	174	34,8	20,4	6,46	3,99	1,37	1,44
12	10,4	52	4,8	7,8	13,3	304	50,6	31,2	8,52	4,78	1.53	1,54
16	14,2	64	5	8,4	18,1	747	93,4	63,3	13,8	6,42	1,87	1,8
20	18,4	76	5,2	9,5	23,4	1520	152	113	20,5	8,07	2,2	2,07
24	24	90	5,6	10	30,6	2900	242	208	31,6	9,73	2,6	2,42
27	27,7	95	6	10,5	35,2	4160	308	262	37,3	10,9	2,73	2,43
30	31,8	100	6,5	11	40,5	5810	387	327	43,6	12,0	2.84	2,52
40	48,3	115	8	13,5	61,5	15220	761	642	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