П-образный профиль С345: гнутый швеллер из низколегированной стали
П-образный профиль С345 — гнутый равнополочный швеллер, изготовленный из низколегированной конструкционной стали марки С345 по ГОСТ 27772. Формообразование выполняется холодной профилировкой рулонной или листовой заготовки на профилегибочных станах с последующей резкой в мерные длины. Класс прочности стали С345 обеспечивает предел текучести не менее 345 МПа при толщине проката до 20 мм и не менее 335 МПа при толщине 20–40 мм, что позволяет снизить металлоёмкость конструкции на 15–25 % по сравнению с решениями из стали С245 при равной несущей способности.
В отличие от горячекатаного швеллера, гнутый П-образный профиль С345 имеет постоянную толщину стенки и полок, малый радиус гиба и повышенную точность геометрии. Это критично для узлов, где требуется плотное сопряжение с листовыми элементами, настилами или направляющими. Профиль применяется в несущих и вспомогательных конструкциях, работающих при статических и динамических нагрузках, в том числе в условиях отрицательных температур до –40 C и выше.
Сортамент и геометрические параметры
Гнутый П-образный профиль из стали С345 выпускается высотой от 40 до 250 мм с толщиной стенки 2–8 мм. Длина мерных отрезков — обычно 6 или 12 м, по согласованию — до 11,7 м с учётом транспортных габаритов. Отклонения по высоте профиля не превышают 1,5 мм, по ширине полки — 1,0 мм, что обеспечивает стабильность сварных и болтовых соединений при серийной сборке.
| Высота профиля, мм | Ширина полки, мм | Толщина стенки, мм | Масса 1 м, кг | Момент сопротивления Wx, см |
|---|---|---|---|---|
| 80 | 40 | 3,0 | 2,45 | 8,7 |
| 100 | 50 | 4,0 | 4,12 | 16,4 |
| 140 | 60 | 5,0 | 7,28 | 38,2 |
| 160 | 80 | 6,0 | 10,55 | 58,6 |
| 200 | 80 | 6,0 | 12,90 | 92,4 |
Механические свойства стали С345
- Предел текучести т — не менее 345 МПа (толщина до 20 мм).
- Временное сопротивление в — не менее 490 МПа.
- Относительное удлинение — не менее 21 %.
- Ударная вязкость KV при –40 C — не менее 34 Дж/см.
- Хладостойкость — эксплуатация до –40 C без снижения расчётных характеристик.
Сталь С345 относится к категории низколегированных сталей, легированных марганцем, кремнием и микродобавками алюминия, титана или ванадия. Содержание углерода не превышает 0,12 %, что обеспечивает удовлетворительную свариваемость без предварительного подогрева при толщине до 20 мм. Углеродный эквивалент Сэкв — не более 0,45 %, что соответствует требованиям к сварным конструкциям ответственного назначения.
Технологические особенности изготовления
Профилирование заготовки из стали С345 выполняется на роликовых профилегибочных линиях в 8–14 переходов. Из-за повышенной прочности исходного металла по сравнению со сталью С245 требуется увеличение усилия гибки и корректировка межклетевых зазоров. Готовый профиль сохраняет прямолинейность с отклонением не более 1,5 мм на 1 м длины. Отверстия под болтовые соединения выполняются пробивкой или сверлением на координатно-пробивных прессах с ЧПУ.
Сварка П-образного профиля С345 производится электродами типа Э50А или сварочной проволокой Св-08Г2С в среде защитных газов. При толщине стенки свыше 12 мм рекомендуется подогрев до 100–150 C. Термическая обработка после сварки не требуется, если погонная энергия не превышает 25 кДж/см.
Области применения
- Несущие каркасы быстровозводимых зданий и ангаров.
- Прогоны и обрешётки кровельных систем промышленных цехов.
- Направляющие и рамы подъёмно-транспортного оборудования.
- Элементы мостовых и эстакадных конструкций.
- Опорные рамы конвейерных линий и дробильно-сортировочных комплексов.
- Усиление существующих металлоконструкций при реконструкции.
В мостостроении профиль С345 применяется для элементов связей и второстепенных балок пролётных строений. В горнодобывающей отрасли — для рам крепи и направляющих шахтного оборудования. В сельхозмашиностроении — для несущих рам прицепной и навесной техники, работающей при отрицательных температурах.
Вопросы и ответы
Чем гнутый П-образный профиль С345 отличается от горячекатаного швеллера?
Гнутый профиль имеет постоянную толщину стенки и полок, меньший радиус гиба и более высокую точность размеров. Горячекатаный швеллер имеет переменную толщину и уклоны внутренних граней полок. При равной высоте гнутый профиль из стали С345 обеспечивает большую несущую способность на единицу массы.
При какой минимальной температуре допустима эксплуатация конструкций из профиля С345?
Сталь С345 сохраняет ударную вязкость не ниже 34 Дж/см при –40 C, что допускает эксплуатацию в климатических зонах с расчётной температурой до –40 C включительно. Для более низких температур требуется применение сталей категории 345К или 345Д с гарантированной хладостойкостью до –60 C.
Какие сварочные материалы применяются для соединений профиля С345?
Для ручной дуговой сварки — электроды Э50А по ГОСТ 9467. Для механизированной сварки в среде CO или Ar+CO — проволока Св-08Г2С по ГОСТ 2246. Погонная энергия ограничивается 25 кДж/см без последующей термообработки.
Возможно ли изготовление профиля С345 с перфорацией по полкам?
Да, отверстия выполняются пробивкой на прессах с ЧПУ или сверлением. Шаг и диаметр отверстий задаются проектом. При ослаблении сечения более 15 % требуется проверочный расчёт несущей способности элемента.
