Из какой стали изготавливают металлоконструкции
Время чтения: 8 минут
Оглавление
Проектирование металлоконструкций основывается не только на выборе оптимального профиля стального элемента, а еще и на выборе марки стали. Это известно всем, но давайте подробнее остановимся на тех марках стали, которые чаще всего применяются в строительстве зданий из металлоконструкций. Больший интерес для нас представляет именно конструкционная сталь, благодаря коррозионной стойкости, пластичности, свариваемость данный вид стали максимально удобно применим для всех элементов каркаса здания, легко поддается обработке, гибке, сварке, очистке. Понятие конструкционной стали достаточно обширное по виду применения, перечисленные свойства позволяют применить подобное сырье также для производства рельс, корпусов деталей, крепежей различного вида. Нас же больше интересует такой ее подвид, как строительная сталь, из которой непосредственно на металлургических комбинатах изготавливают сортовой прокат, листы и профильные трубы.
Какие бывают виды стали для производства металлоконструкций?
К строительной стали (ГОСТ 27772-88) относятся стали низкоуглеродистые, среднеуглеродистые и низколегированные стали, обозначаются буквами (С, СТ).
Низкоуглеродистые стали – (углерода до 0,24%) применяются реже, в основном в слабо нагруженных элементах здания: распорки, лестницы, ограждения и прочие вспомогательные конструкций. Производство проката в России на данный момент сильно ограничено, ввиду этого в своих проектах мы практически не применяем подобную сталь. К тому же низкоуглеродистая сталь плохо себя показывает при работе в местах с низко отрицательными температурами и в условиях высоких температур.
Среднеуглеродистая сталь – (углерода от 0,25-0,61%) самая популярная сталь в строительных конструкциях здания. Самая часто применяемая сталь этого класса — это СТ 3, она имеет среднюю коррозионную стойкость, цену ниже конкурента 09Г2С, при этом и чуть меньшую прочность, но в некоторых элементах при определенном распределении нагрузки данная сталь будет ни чем не уступать низколегированному конкуренту.
Низколегированная сталь – это сталь повышенной прочности.
За счет добавления марганца и кремния имеет большую прочность, а также до 1,5 раза больший предел текучести, что позволяет значительно экономить на весе элементов, работающих на растяжение (ферм, тяжей). Самая популярная сталь 09Г2С, а также 10ХСНД, 12Г2С.
Быть в курсе наших новостей просто – подпишитесь на telegram-канал. Тут мы постоянно делимся процессом производства, советами и интересными событиями с завода.
Марки стали и их аналоги
В производстве и проектировании металлоконструкций основной вопрос состоит в выборе между среднеуглеродистой сталью и низколегированной, между сталями СТ3 и 09Г2С и их аналогами, причем первые будут более выгодные по цене, а вторые помогут сэкономить до 30 % веса на определенно нагруженных элементах. Тут стоит отметить, что внешне без спектрального анализа состава стали сложно найти различия в этих сталях, но при обработке стали сильно отличаются, к примеру, сталь 09Г2С гораздо сложнее поддается резке и гибке – за счет большей прочности, но сваривается лучше, и на ней получается более качественный шов – за счет меньшего содержания углерода в составе. Чем больше содержание углерода в стали, тем выше ее показатели прочности, но не все так линейно, и у легированных сталей данные высокие показатели обуславливаются наличием примесей и определенной технологией литья. В стали также могут содержаться и «вредные примеси», которые снижают качества стали, чаще всего это сера, фосфор, мышьяк – у качественных сталей этот показатель должен составлять не более 0,06%. У разных марок сталей, имеющих различную технологию выплавки физические и механические характеристики могут быть очень близки, из-за этого такие стали считаются аналогами, к примеру, принято обобщать такие марки:
- 09Г2С – аналог С345 и C355;
- CТ3 – аналог С255;
- СТ3СП5 – аналог С245.
Иногда различие маркировок нам помогает определить наличие тех или иных примесей в составе стали. К примеру, 09Г2С – маркировка говорит, что в данной низколегированной стали углерода не более 9%, имеется примесь марганца (буква Г и цифра перед ней соответственно не более 2%) и кремний (отсутствие цифры после С означает, что кремния не более 1%). Расшифровка стали С345 означает, что предел текучести 345 Н/мм2. Наличие химических добавок и элементов редко решающий фактор в выборе стали, поэтому для нас при проектировании более значимыми будут физико-механические показатели стали и выбор строительных сталей достаточно не велик, тем не менее следует быть внимательными при замене марок сталей, обращать внимание на ГОСТы по которым она изготовлена, в противном случае заложенные характеристики могут не соответствовать.
Оставить заявку
Степень раскисления стали
Степень раскисления стали – фактор не часто встречающийся, но у поставщиков тем не менее в ассортименте присутствуют швеллеры, профильные трубы из сталей, например, СТ5ПС — это означает, что это конструкционная сталь 5 среднего кипения (цифра после приставки ПС говорит о степени раскисления). Вдаваясь в некоторые подробности при производстве стали наличие некоторых признаков говорит о характере кипения в процессе варки, раскисляющие же добавки снижают кипение и делают сталь более однородной. КП – кипящая сталь, самая низкокачественная и не однородная, ПС – сталь среднего кипения, СП – сталь спокойного кипения, самая однородная по составу, хорошо свариваемая, а следовательно, будет отлично работать при значительных и динамических нагрузках.
Все элементы здания по условию работы согласно СП 16.13330.2017 разделяют на 4 группы:
- 1 группа — подкрановые балки, фасонные элементы ферм, фланцы, нагруженные элементы сложных технических сооружений, тут применима сталь не ниже С255 (преимущественно С355, С345).
- 2 группа — фермы, балки и прочее менее нагруженные элементы, чем группа 1, не испытывающие динамических нагрузок, идет сталь С245-С590.
- 3 группа — стойки, колонны, сжатые элементы ферм, для них сталь С235-С255. Применение в этих элементах сталей С345 должно быть обосновано.
- 4 группа — неответственные элементы, такие как лестницы, этажерки, ограждения, фахверки – сталь С235-С275.
В процессе проектирования главной задачей для нас является выбор стали, позволяющий не только снизить металлоемкость конструкции, но главное — снизить итоговую стоимость металлоконструкции.
Стали более низкой марки имеют меньшую цену на 12 и более процентов и не во всех элементах требуют большего сечения. Подбор оптимального соотношения элементов по сортаменту и марки стали позволит добиться лучшей итоговой цены. В тонких гнутых элементах, а также балках переменного сечения и фермах чаще всего применяем именно низколегированную сталь. В элементах, где главная работа идет на устойчивость и сжатие — применение более дорогой стали необоснованно, на наш взгляд. Марка С355 далеко не максимальная сталь по пределу текучести, в строительстве применяются прокаты из сталей С375, С390, С590, но конечно, такой сортамент очень редко применяется в особо сложных ответственных сооружениях, где цена не является приоритетом (цена в 2-2,5 раза превышает стоимость СТ3), а важно по возможности свести к минимуму вес конструкции и максимально облегчить работу нижестоящих элементов, там, где необходимы большие пролеты и консоли.
Оставить заявку
ИНЖСТРОЙ-С — металлоконструкции для успешного бизнеса!
