Н-образный профиль С255-1: характеристики, сортамент и применение
Н-образный профиль С255-1 — горячекатаный фасонный прокат с параллельными полками, изготовленный из конструкционной низколегированной стали марки С255 (категория 1 по ГОСТ 27772). Профиль формируется на универсальных балочных станах из слябов с последующей прокаткой в четырёхвалковых калибрах, что обеспечивает постоянную толщину стенки и полок по всей длине. Категория 1 регламентирует ударную вязкость при температуре –20 C и гарантирует свариваемость без предварительного подогрева при толщине элементов до 30 мм.
Сортамент и геометрические параметры
Н-образный профиль С255-1 выпускается по ГОСТ 26020 (нормальные двутавры с параллельными гранями полок) и СТО АСЧМ 20-93 (широкополочные и колонные серии). Высота профиля варьируется от 100 до 1000 мм, толщина стенки — от 4,5 до 22 мм, толщина полки — от 7,2 до 36 мм. Радиус внутреннего сопряжения полки и стенки составляет 7–30 мм в зависимости от типоразмера.
- Нормальные двутавры (Б): высота 100–240 мм, стенка 4,5–8 мм, полка 7,2–12 мм
- Широкополочные (Ш): высота 200–1000 мм, стенка 6–22 мм, полка 9–36 мм
- Колонные (К): высота 200–400 мм, стенка 8–14 мм, полка 12–24 мм
- Сварные аналоги: высота до 2000 мм, стенка до 40 мм, полка до 60 мм
Механические свойства стали С255 категории 1
Сталь С255-1 относится к классу С255 по ГОСТ 27772-2015. Предел текучести при растяжении для толщин до 20 мм — не менее 245 МПа, временное сопротивление — 370–490 МПа. Относительное удлинение — не менее 21 %. Ударная вязкость KCU при –20 C — не менее 34 Дж/см. Химический состав: углерод не более 0,22 %, кремний 0,15–0,60 %, марганец 0,40–0,70 %, сера не более 0,040 %, фосфор не более 0,035 %.
| Типоразмер | Высота, мм | Ширина полки, мм | Толщина стенки, мм | Масса 1 м, кг |
|---|---|---|---|---|
| 20Б1 | 200 | 100 | 5,5 | 21,3 |
| 30Б1 | 296 | 150 | 6,0 | 36,5 |
| 40Ш1 | 388 | 300 | 9,5 | 107,0 |
| 70Ш3 | 691 | 300 | 14,5 | 184,0 |
| 40К1 | 393 | 400 | 11,0 | 147,0 |
Технологические особенности и свариваемость
Углеродный эквивалент Сэкв стали С255-1 не превышает 0,40 %, что обеспечивает удовлетворительную свариваемость всеми видами дуговой сварки: ручной дуговой (РД), механизированной в среде CO, автоматической под флюсом. Рекомендуемые сварочные материалы: электроды Э50А типа Э50, проволока Св-08Г2С, флюс АН-348А. Предварительный подогрев требуется при толщине свариваемых элементов свыше 30 мм и температуре окружающей среды ниже –10 C. Термическая обработка после сварки не требуется.
Области применения
Н-образный профиль С255-1 применяется в несущих конструкциях, работающих при статических и динамических нагрузках в диапазоне температур от –40 C до +100 C. Основные области:
- Каркасы промышленных зданий: колонны, ригели, подкрановые балки мостовых кранов грузоподъёмностью до 50 т
- Металлоконструкции эстакад, галерей и технологических площадок нефтегазовых и химических производств
- Пролётные строения мостов и путепроводов при расчётной температуре эксплуатации не ниже –40 C
- Опорные конструкции конвейерных линий, дробильно-сортировочного оборудования, мельничных агрегатов
- Каркасы резервуаров, силосов и бункеров для сыпучих материалов
Нормативная база и приёмка
Приёмка профиля С255-1 осуществляется по ГОСТ 27772-2015 (марка стали) и ГОСТ 26020-83 (сортамент). Контролируемые параметры: химический состав ковшовой пробы, предел текучести, временное сопротивление, относительное удлинение, ударная вязкость при –20 C, геометрические размеры (высота, ширина полки, толщина стенки и полки, косина реза). Допуски на высоту профиля — 2,0 мм для высот до 400 мм, 3,0 мм для высот свыше 400 мм. Кривизна профиля не должна превышать 0,2 % длины.
Вопросы и ответы
Чем С255-1 отличается от С255-2?
Категория 1 нормирует ударную вязкость при –20 C, категория 2 — при –40 C. Механические свойства при растяжении и химический состав идентичны. Выбор категории определяется расчётной температурой эксплуатации конструкции.
Допускается ли замена С255-1 на 09Г2С?
Замена возможна при соответствующем пересчёте несущей способности. Сталь 09Г2С имеет предел текучести 325–345 МПа против 245 МПа у С255, что даёт запас, но требует согласования с проектной организацией из-за различий в ударной вязкости и свариваемости.
Какой максимальный пролёт перекрывается двутавром 70Ш3 из С255-1?
При равномерно распределённой нагрузке и шарнирном опирании пролёт достигает 12–15 м в зависимости от шага балок и коэффициента условий работы. Точный расчёт выполняется по СП 16.13330 с учётом предельных прогибов.
Требуется ли предварительный подогрев при сварке профиля С255-1?
При толщине полки до 30 мм и температуре воздуха выше –10 C подогрев не требуется. При толщине свыше 30 мм или отрицательных температурах рекомендуется подогрев до 100–150 C для предотвращения холодных трещин.
