Профильные стальные трубы Ст1пс: сортамент и применение
Профильные стальные трубы из стали Ст1пс — востребованная позиция металлопроката для строительных и машиностроительных конструкций, работающих в условиях умеренных нагрузок. Материал относится к группе углеродистых сталей обыкновенного качества, поставляется в состоянии без термической обработки или после нормализации. Ключевая особенность Ст1пс — спокойная или полуспокойная раскисленность, обеспечивающая стабильность механических свойств по длине профиля.
Сортамент профильных труб из Ст1пс регламентируется ГОСТ 8639-82 (квадратные) и ГОСТ 8645-68 (прямоугольные). Типоразмеры охватывают диапазон от 15 15 мм до 300 300 мм при толщине стенки 1,0–12,0 мм. Для прямоугольного сечения соотношение сторон варьируется от 1,6 до 3,0, что позволяет подбирать профиль под конкретную схему нагружения.
Механические характеристики и химический состав
Сталь Ст1пс характеризуется умеренной прочностью при высокой пластичности. Временное сопротивление разрыву составляет 300–390 МПа, предел текучести — не менее 185 МПа. Относительное удлинение достигает 30–35%, что обеспечивает хорошую способность к холодной гибке и штамповке без образования трещин. Ударная вязкость KCU при +20 C — не менее 100 Дж/см.
Химический состав регламентируется ГОСТ 380-2005: содержание углерода — 0,06–0,12%, марганца — 0,25–0,50%, кремния — 0,05–0,15% (для полуспокойной) или до 0,30% (для спокойной). Ограниченное содержание серы (до 0,050%) и фосфора (до 0,040%) обеспечивает удовлетворительную свариваемость без предварительного подогрева при толщине стенки до 10 мм.
| Типоразмер, мм | Толщина стенки, мм | Масса 1 м, кг | Момент сопротивления, см | Применение |
|---|---|---|---|---|
| 40 40 | 2,0 | 2,33 | 4,92 | Стойки ограждений |
| 60 60 | 3,0 | 5,25 | 14,10 | Каркасы лёгких зданий |
| 80 40 | 3,0 | 5,23 | 13,80 | Прогоны кровли |
| 100 100 | 4,0 | 11,84 | 42,60 | Колонны навесов |
Технология производства и особенности поставки
Профильные трубы Ст1пс изготавливаются двумя способами: электросваркой из холоднокатаного или горячекатаного штрипса с последующим калиброванием в профилегибочном стане, либо методом горячей деформации бесшовных заготовок. Электросварные профили проходят контроль сварного шва неразрушающими методами — ультразвуковой дефектоскопией или гидравлическими испытаниями на герметичность.
По точности геометрии трубы подразделяются на классы А и Б. Для класса А допуск на наружный размер составляет 1,0–1,5%, на толщину стенки — 10%. Кривизна профиля не превышает 1,5 мм на 1 м длины. Мерность поставки — от 4 до 12 м, возможна поставка немерной длины с допуском до 5% коротких отрезков.
Области применения профильных труб Ст1пс
Благодаря сочетанию пластичности и свариваемости, профильные трубы Ст1пс применяются в конструкциях, где преобладают статические нагрузки и не требуется высокая несущая способность:
- строительные металлоконструкции — фермы, связи, распорки, элементы фахверка;
- производство сварных рам и оснований технологического оборудования;
- изготовление ограждений, перил, лестничных маршей и опорных стоек;
- сельскохозяйственное машиностроение — рамы посевных агрегатов, культиваторов, транспортёров;
- торговое и складское оборудование — стеллажи, консоли, настилы;
- производство мебельных каркасов и элементов интерьера производственных помещений.
Для эксплуатации в условиях повышенной влажности или агрессивных сред требуется защита поверхности — горячее цинкование или лакокрасочные покрытия на основе эпоксидных и полиуретановых составов. Без защиты Ст1пс допускается применять при температуре окружающей среды от –40 C до +425 C в отапливаемых и неотапливаемых зданиях.
Свариваемость и обработка
Сталь Ст1пс относится к первой группе свариваемости — сварка не требует подогрева и последующей термообработки при толщине стенки до 20 мм. Рекомендуемые способы: ручная дуговая сварка электродами типа Э42, полуавтоматическая сварка в среде CO проволокой Св-08Г2С, аргонодуговая сварка неплавящимся электродом. После сварки в зоне шва формируется мелкозернистая структура без склонности к закалочным трещинам.
Профиль хорошо поддается холодной механической обработке: резке абразивными кругами, ленточными пилами, плазменной резке. Гибка труб Ст1пс возможна без нагрева при радиусе гиба не менее 2,5 диаметров профиля. Для получения сложных пространственных конструкций допускается сплющивание концов и высадка — материал не склонен к надрывам при деформации.
Вопросы и ответы
Чем отличается Ст1пс от Ст3пс в профильных трубах?
Ст1пс имеет более низкое содержание углерода (0,06–0,12% против 0,14–0,22% у Ст3пс), что обеспечивает повышенную пластичность и свариваемость, но снижает предел текучести (185 МПа против 245 МПа). Ст1пс применяется для второстепенных элементов, Ст3пс — для несущих конструкций.
Можно ли использовать трубы Ст1пс для несущих колонн?
Допускается для колонн с расчётной нагрузкой до 50–60% от несущей способности аналогичного профиля из Ст3пс. Требуется проверка по предельным состояниям первой и второй группы согласно СП 16.13330.
Какая максимальная толщина стенки доступна для Ст1пс?
По ГОСТ 8639-82 и ГОСТ 8645-68 — до 12 мм для профилей 200 200 мм и более. Для типоразмеров до 100 мм — до 8 мм. Толстостенные профили из Ст1пс поставляются преимущественно горячекатаными.
Требуется ли термообработка сварных соединений из Ст1пс?
Нет, при толщине стенки до 20 мм и температуре эксплуатации выше –40 C термообработка не требуется. При сварке в полевых условиях при отрицательных температурах рекомендуется предварительный подогрев до 100–150 C.
