Швеллер стальной Ст3сп — горячекатаный профиль общего назначения
Швеллер стальной Ст3сп — это горячекатаный фасонный профиль с П-образным сечением, изготавливаемый из конструкционной углеродистой стали обыкновенного качества марки Ст3сп (спокойная сталь). В отличие от кипящей (Ст3кп) и полуспокойной (Ст3пс) разновидностей, спокойная сталь Ст3сп имеет полностью раскисленный металл, что обеспечивает более однородную структуру по сечению профиля и стабильные механические характеристики. Швеллеры из Ст3сп производятся по ГОСТ 8240-97 (сортамент) и ГОСТ 535-2005 (технические условия) с категориями прочности 1–4, что определяет нормируемые показатели ударной вязкости при отрицательных температурах.
Основное отличие швеллера Ст3сп от аналогов из Ст3пс заключается в повышенной стойкости к хладноломкости: спокойная сталь не склонна к старению и сохраняет пластичность при температурах до –40 C. Это делает профиль пригодным для несущих конструкций, работающих в условиях умеренного и холодного климата, включая открытые эстакады, опоры ЛЭП и каркасы производственных зданий.
Сортамент и геометрические параметры
Горячекатаные швеллеры Ст3сп выпускаются с параллельными гранями полок (серии П) и с уклоном внутренних граней (серии У). Диапазон номеров профиля — от №5 до №40, что соответствует высоте стенки 50–400 мм. Ширина полки варьируется от 32 до 115 мм, толщина стенки — от 4,5 до 8,0 мм. Длина проката — мерная (4–12 м), кратная и немерная. По точности прокатки профили делятся на классы В (повышенная точность) и Б (обычная точность).
Механические свойства швеллера Ст3сп регламентируются для толщины проката до 20 мм: предел текучести — не менее 245 МПа, временное сопротивление разрыву — 370–490 МПа, относительное удлинение — не менее 23%. Ударная вязкость KCU при –20 C для категории 3 составляет не менее 29 Дж/см, для категории 4 при –40 C — не менее 29 Дж/см.
| Номер профиля | Высота стенки, мм | Ширина полки, мм | Толщина стенки, мм | Масса 1 м, кг |
|---|---|---|---|---|
| №10 | 100 | 46 | 4,5 | 8,59 |
| №12 | 120 | 52 | 4,8 | 10,40 |
| №16 | 160 | 64 | 5,0 | 14,20 |
| №20 | 200 | 76 | 5,2 | 18,40 |
Свариваемость и технологичность
Сталь Ст3сп относится к хорошо свариваемым материалам без ограничений по технологии соединения. Сварка может выполняться всеми видами дуговой сварки — ручной электродами типа Э42 и Э46, автоматической под флюсом, в среде углекислого газа. Для предотвращения трещин при сварке в условиях низких температур рекомендуется предварительный подогрев до 100–150 C. Профиль хорошо поддается механической обработке — резке абразивными кругами, плазменной и газокислородной резке, сверлению и фрезерованию.
Швеллер Ст3сп допускает холодную гибку и правку без потери несущей способности, что важно при изготовлении гнутых элементов — косынок, кронштейнов и рамных узлов. Спокойная сталь обеспечивает стабильное качество поверхности без расслоений и волосовин, что упрощает нанесение защитных покрытий — грунтовок, эмалей и цинковых составов.
Применение в несущих конструкциях
Швеллеры из Ст3сп применяются в качестве несущих элементов строительных металлоконструкций, работающих при статических и динамических нагрузках:
- колонны и стойки каркасов производственных цехов, ангаров и складских комплексов;
- прогоны и обвязочные балки кровельных систем с шагом 3–6 м;
- элементы эстакад, технологических площадок и лестничных маршей;
- рамы и лонжероны грузовых платформ, прицепов и спецтехники;
- опорные конструкции конвейерных линий, дробильного и сортировочного оборудования;
- ригели и связи в составе рамных узлов мостовых переходов и путепроводов.
Благодаря сочетанию прочности и пластичности швеллер Ст3сп используется в машиностроении для изготовления станин, направляющих и рамных оснований металлорежущих станков, прессового оборудования и рольгангов. В вагоностроении профиль применяется для усиления кузовов и хребтовых балок грузовых вагонов.
Преимущества спокойной стали Ст3сп
Выбор швеллера Ст3сп вместо профилей из кипящей стали оправдан в следующих случаях:
- эксплуатация при температурах до –40 C без потери ударной вязкости;
- необходимость выполнения сварных соединений, работающих на знакопеременные нагрузки;
- требования к однородности механических свойств по длине и сечению профиля;
- повышенные требования к качеству поверхности для последующего цинкования или окраски;
- изготовление ответственных элементов, подлежащих сертификации по ГОСТ 535-2005.
При заказе швеллера Ст3сп необходимо указывать номер профиля, серию (У или П), категорию прочности, класс точности и длину. Например: швеллер 16П Ст3сп категория 3 ГОСТ 8240-97. Для конструкций, эксплуатируемых при температурах ниже –40 C, следует применять швеллеры из низколегированных сталей типа 09Г2С.
Вопросы и ответы
Чем швеллер Ст3сп отличается от Ст3пс?
Ст3сп — спокойная сталь, полностью раскисленная алюминием и кремнием. Она не склонна к старению, имеет более высокую ударную вязкость при отрицательных температурах и однородную структуру. Ст3пс — полуспокойная сталь с промежуточными свойствами, применяется при менее жестких требованиях к хладостойкости.
Какие категории прочности нормируются для швеллера Ст3сп?
По ГОСТ 535-2005 для швеллера Ст3сп нормируются категории 1, 2, 3 и 4. Категория 3 гарантирует ударную вязкость KCU при –20 C, категория 4 — при –40 C. Категории 1 и 2 не нормируют ударную вязкость.
Можно ли использовать швеллер Ст3сп для сварных конструкций?
Да, сталь Ст3сп относится к группе хорошо свариваемых материалов. Сварка выполняется без ограничений электродами Э42, Э46, а также автоматическими способами. При сварке в условиях низких температур рекомендуется подогрев до 100–150 C.
Как расшифровывается обозначение швеллер 16П Ст3сп?
16 — высота стенки в сантиметрах (160 мм), П — серия с параллельными гранями полок, Ст3сп — марка стали. Полное обозначение по ГОСТ 8240-97: швеллер 16П Ст3сп ГОСТ 8240-97.
