Н-образный профиль Сталь 3 — сортамент и применение
Н-образный профиль из стали 3 — это горячекатаная двутавровая балка с параллельными гранями полок, изготавливаемая из углеродистой стали обыкновенного качества. В отличие от конструкционных низколегированных марок, сталь 3 не содержит легирующих добавок, что определяет её поведение под нагрузкой и область применения в строительных металлоконструкциях.
Профиль формируется в клетях прокатного стана при температуре аустенитного превращения, после чего подвергается контролируемому охлаждению. Геометрия сечения характеризуется соотношением высоты к ширине полки, близким к 1:1, что обеспечивает высокую устойчивость при работе на сжатие и изгиб в двух плоскостях. Сортамент регламентируется ГОСТ 26020-83 и ГОСТ 8239-89, а химический состав и механические свойства — ГОСТ 380-2005.
Механические характеристики стали 3 в Н-образном профиле
Для проката толщиной до 20 мм сталь 3 гарантирует предел текучести не менее 245 МПа и временное сопротивление разрыву в диапазоне 370–490 МПа. Относительное удлинение после разрыва составляет не менее 26% для образцов с расчётной длиной 5,65F. Ударная вязкость KCU при температуре +20 C — не ниже 98 Дж/см, что позволяет эксплуатировать конструкции в условиях умеренного климата без ограничений по динамическим нагрузкам.
Свариваемость стали 3 не требует предварительного подогрева при толщине полки до 30 мм. Электроды типа Э42 и Э46 обеспечивают равнопрочность сварного шва основному металлу. При выполнении монтажных соединений на высокопрочных болтах следует учитывать, что расчётное сопротивление стали 3 срезу ниже, чем у низколегированных аналогов типа 09Г2С, поэтому количество крепёжных элементов увеличивается пропорционально.
Типовые размеры и геометрические параметры
| Номер профиля | Высота, мм | Ширина полки, мм | Толщина стенки, мм | Масса 1 м, кг |
|---|---|---|---|---|
| 20Ш1 | 194 | 150 | 6,0 | 31,0 |
| 25Ш1 | 244 | 175 | 7,0 | 43,8 |
| 30Ш1 | 294 | 200 | 8,0 | 57,0 |
| 35Ш1 | 343 | 250 | 9,5 | 78,1 |
Момент сопротивления относительно оси X-X для профиля 30Ш1 составляет 632 см, относительно оси Y-Y — 190 см. Радиус инерции при изгибе в плоскости стенки — 12,5 см, в плоскости полки — 6,2 см. Эти параметры определяют несущую способность колонн и прогонов при расчёте по предельным состояниям первой и второй групп.
Области применения Н-образного профиля из стали 3
Основное назначение профиля — несущие элементы строительных конструкций, работающие при статических нагрузках в отапливаемых и неотапливаемых зданиях:
- колонны каркасов одноэтажных промышленных зданий с шагом 6–12 м;
- подкрановые балки для кранов грузоподъёмностью до 20 т при лёгком режиме работы;
- ригели рамных конструкций и связи жёсткости покрытий;
- элементы эстакад технологических трубопроводов и галерей;
- несущие балки перекрытий административных и складских сооружений;
- стойки и распорки временных опор при монтаже технологического оборудования.
Ограничением применения стали 3 является эксплуатация при расчётной температуре ниже –30 C. Для районов с холодным климатом следует применять низколегированные стали с гарантированной ударной вязкостью при отрицательных температурах. Также не рекомендуется использовать профиль из стали 3 в средах с агрессивным химическим воздействием без дополнительной антикоррозионной защиты.
Особенности поставки и контроля качества
Н-образный профиль из стали 3 поставляется в плетях длиной 6–12 м или мерными отрезками по требованию заказчика. Предельные отклонения по высоте профиля составляют 2,0 мм, по ширине полки — 3,0 мм для размеров до 200 мм. Кривизна профиля не должна превышать 0,1% от длины, скручивание вокруг продольной оси — не более 1 мм на 1 м длины.
Каждая партия сопровождается сертификатом качества, в котором указываются результаты химического анализа плавки, механические испытаний образцов и отметка о приёмке ОТК. При входном контроле на производстве проверяется соответствие геометрии сечения калибрами и шаблонами, а также отсутствие расслоений, плен и трещин на поверхности.
Вопросы и ответы
Чем отличается Н-образный профиль из стали 3 от профиля из 09Г2С?
Сталь 3 не содержит легирующих добавок, поэтому её предел текучести ниже — 245 МПа против 345 МПа у 09Г2С. При равных геометрических параметрах несущая способность балки из стали 3 будет ниже, однако стоимость материала существенно меньше, что делает её экономически оправданной для конструкций с умеренными нагрузками.
Допускается ли сварка Н-образного профиля из стали 3 без подогрева?
При толщине полки до 30 мм и температуре окружающего воздуха выше –10 C предварительный подогрев не требуется. Для толстостенных профилей или при сварке в холодный период рекомендуется подогрев до 100–150 C для предотвращения образования закалочных структур в зоне термического влияния.
Какая максимальная длина Н-образного профиля из стали 3 поставляется?
Стандартная мера длины составляет 12 м. По согласованию с производителем возможна поставка профилей длиной до 18 м для изготовления колонн без монтажных стыков. Немерные остатки длиной от 4 м поставляются в количестве не более 5% от массы партии.
Как защитить Н-образный профиль из стали 3 от коррозии?
Для конструкций, эксплуатируемых в атмосферных условиях, применяется грунтовка ГФ-021 с последующей окраской эмалями на алкидной основе. В отапливаемых помещениях с относительной влажностью до 60% допускается эксплуатация без лакокрасочного покрытия при условии обеспечения вентиляции и отсутствия конденсата.
