Профильные квадратные трубы 10пс — конструкционные характеристики и применение
Профильные квадратные трубы 10пс — это электросварные холоднодеформированные изделия замкнутого сечения, изготовленные из стали марки 10пс. Данная марка относится к группе конструкционных углеродистых качественных сталей с содержанием углерода около 0,07–0,14%. Буквенное обозначение «пс» указывает на степень раскисления — полуспокойную, что обеспечивает баланс между пластичностью и прочностными характеристиками при сохранении технологичности сварки.
Квадратная геометрия профиля формируется на профилегибочных агрегатах после продольной сварки трубной заготовки токами высокой частоты. Горячекатаный или холоднокатаный листовой прокат 10пс подвергается формовке в калибрах клетей, после чего шов подвергается неразрушающему контролю. Готовые трубы проходят правку, калибровку и, при необходимости, термическую обработку для снятия внутренних напряжений.
Механические свойства и технологические особенности
Сталь 10пс характеризуется умеренной прочностью при высокой пластичности. Предел текучести составляет не менее 205 МПа, временное сопротивление разрыву — 330–490 МПа, относительное удлинение достигает 31%. Твердость по Бринеллю не превышает 137 HB. Материал хорошо сваривается всеми видами сварки — ручной дуговой, аргонодуговой, контактной — без предварительного подогрева и последующей термообработки.
Полуспокойная сталь 10пс имеет меньшее количество неметаллических включений по сравнению с кипящей сталью 10кп, что повышает стабильность механических свойств по длине трубы. При этом стоимость проката ниже, чем у спокойной стали 10сп, что делает трубы 10пс экономически целесообразным решением для неответственных и среднеответственных металлоконструкций.
Сортамент и геометрические параметры
Квадратные профильные трубы 10пс выпускаются по ГОСТ 8639-82 и ГОСТ 30245-2003. Сечение варьируется от 15 15 мм до 300 300 мм при толщине стенки 1,0–12,0 мм. Длина мерная — 6,0 или 12,0 м, допускается немерная кратность. Предельные отклонения по высоте и ширине профиля соответствуют классу точности Б или В, по толщине стенки — не более 10%.
| Сечение, мм | Толщина стенки, мм | Масса 1 м, кг | Момент инерции, см | Момент сопротивления, см |
|---|---|---|---|---|
| 40 40 | 2,0 | 2,33 | 5,63 | 2,82 |
| 60 60 | 3,0 | 5,19 | 21,4 | 7,13 |
| 80 80 | 4,0 | 9,22 | 67,6 | 16,9 |
| 100 100 | 5,0 | 14,4 | 151,0 | 30,2 |
Области применения в промышленности
Квадратные трубы 10пс востребованы в отраслях, где требуется сочетание достаточной несущей способности, технологичности и умеренной стоимости. Основные направления использования:
- строительные металлоконструкции — колонны, связи, прогоны, фермы каркасных зданий производственного и складского назначения;
- машиностроение — рамы, станины, порталы, траверсы для станочного оборудования и подъемно-транспортных механизмов;
- производство торгового и складского стеллажного оборудования — стойки, ригели, диагональные связи;
- сельскохозяйственное машиностроение — элементы навесного оборудования, каркасы бункеров, ограждения;
- изготовление опор линий электропередачи, молниезащитных мачт и конструкций связи;
- производство ограждений, перил, лестничных маршей и архитектурных элементов промышленных объектов.
Особенности эксплуатации и защиты
Трубы 10пс не обладают коррозионной стойкостью, поэтому для наружных конструкций обязательна антикоррозионная защита — окрашивание эмалями по грунтовке или горячее цинкование. Применение в условиях повышенной влажности или химически агрессивных сред требует дополнительных защитных покрытий либо выбора коррозионностойких марок стали. Рабочая температура эксплуатации ограничена диапазоном от –40 C до +300 C; при более низких температурах возможно охрупчивание материала.
При проектировании сварных узлов следует учитывать, что сталь 10пс склонна к старению после холодной деформации. Для ответственных элементов, работающих при динамических нагрузках, рекомендуется применять трубы из спокойной стали 10сп или низколегированных марок. Сварку необходимо выполнять электродами типа Э42А или Э46 с предварительной зачисткой кромок от окалины и масляных загрязнений.
Вопросы и ответы
Чем отличается труба 10пс от трубы 10сп?
Различие заключается в степени раскисления стали. Полуспокойная сталь 10пс содержит меньшее количество раскислителей, чем спокойная 10сп, что незначительно снижает ударную вязкость и пластичность, но уменьшает стоимость проката. Для большинства строительных конструкций, работающих при статических нагрузках, применение 10пс экономически оправдано.
Какие виды сварки применимы для труб 10пс?
Сталь 10пс относится к хорошо свариваемым материалам. Допустимы ручная дуговая сварка покрытыми электродами, полуавтоматическая сварка в среде CO, аргонодуговая сварка неплавящимся электродом и контактная точечная сварка. Предварительный подогрев не требуется при толщине стенки до 20 мм.
Можно ли использовать трубы 10пс для несущих колонн?
Да, при условии расчета по несущей способности и устойчивости. Предел текучести 205 МПа достаточен для колонн одноэтажных производственных зданий, эстакад и рамных конструкций с умеренными нагрузками. Для высотных и большепролетных сооружений рекомендуется применение сталей повышенной прочности.
Какой сортамент квадратных труб 10пс наиболее распространен?
Наибольшим спросом пользуются профили сечением от 40 40 мм до 120 120 мм с толщиной стенки 2–5 мм. Эти типоразмеры применяются в каркасном строительстве, производстве стеллажей и машиностроении. Трубы сечением свыше 150 мм используются реже — в тяжелых металлоконструкциях.
