Уголок конструкционный из стали 3: характеристики, сортамент и применение
Уголок конструкционный из стали 3 — горячекатаный фасонный профиль с L-образным поперечным сечением, изготовляемый из углеродистой стали обыкновенного качества марки Ст3 (Ст3сп, Ст3пс, Ст3кп) по ГОСТ 8509-93 (равнополочный) и ГОСТ 8510-86 (неравнополочный). Профиль формуется на сортовых прокатных станах из катаной заготовки; полки расположены под углом 90, кромки имеют скругления, внутренняя поверхность — технологический радиус перехода. Сталь 3 относится к группе конструкционных углеродистых сталей нормальной прочности с гарантированными механическими свойствами и свариваемостью.
Сортамент и геометрические параметры
Равнополочные уголки по ГОСТ 8509-93 выпускаются с шириной полки от 20 до 250 мм и толщиной от 3 до 30 мм. Неравнополочные по ГОСТ 8510-86 — с полками от 25 16 до 200 125 мм. Длина мерных стержней — 4–12 м, немерных — 3–13 м. Точность прокатки: обычная, повышенная и высокая (А, Б, В). Кривизна стержня не превышает 0,4 % длины для повышенной точности.
- Уголок 50 50 5 — масса 3,77 кг/м, применяется в лёгких металлоконструкциях
- Уголок 63 63 6 — масса 5,72 кг/м, используется в каркасах и связях
- Уголок 75 75 8 — масса 9,02 кг/м, для несущих элементов и опор
- Уголок 100 100 10 — масса 15,1 кг/м, для тяжёлых строительных конструкций
- Уголок 125 125 12 — масса 22,7 кг/м, для мостовых и крановых путей
- Уголок 160 160 14 — масса 33,9 кг/м, для промышленных эстакад
Механические свойства стали 3
Сталь 3 в зависимости от степени раскисления поставляется как спокойная (сп), полуспокойная (пс) и кипящая (кп). Механические характеристики при нормальной температуре:
| Марка стали | Предел текучести, МПа | Временное сопротивление, МПа | Относительное удлинение, % | Ударная вязкость, Дж/см |
|---|---|---|---|---|
| Ст3кп | 235 | 370–490 | 26 | 50 |
| Ст3пс | 245 | 370–490 | 25 | 60 |
| Ст3сп | 245 | 380–490 | 24 | 70 |
| Ст3Гпс | 255 | 370–490 | 24 | 55 |
Химический состав стали 3: углерод — не более 0,22 %, кремний — 0,15–0,30 % (для сп), марганец — 0,40–0,65 %, фосфор — не более 0,040 %, сера — не более 0,050 %. Свариваемость — удовлетворительная без ограничений для толщин до 30 мм при использовании электродов Э42, Э46 и сварочной проволоки Св-08, Св-08А.
Технологические операции и обработка
Уголок конструкционный из стали 3 подвергается резке на гильотинных ножницах, отрезных станках и плазменной резке. Гибка выполняется на профилегибочных станках и гидравлических прессах с радиусом не менее двух толщин полки. Пробивка отверстий — на координатно-пробивных прессах и сверлильных станках с ЧПУ. Антикоррозионная защита: горячее цинкование по ГОСТ 9.307-2021, грунтование ГФ-021, окраска пентафталевыми и эпоксидными эмалями.
Области применения
- Несущие каркасы промышленных зданий, антресолей и технологических площадок
- Опорные конструкции трубопроводов, воздуховодов и кабельных лотков
- Связи, распорки и элементы жёсткости мостовых кранов и конвейерных галерей
- Рамы сельскохозяйственной техники, прицепов и навесного оборудования
- Металлоконструкции эстакад, переходных мостиков и ограждений
- Закладные детали железобетонных конструкций и фундаментные анкеры
Уголок из стали 3 эксплуатируется при температурах от –40 C до +425 C. Для конструкций, работающих при отрицательных температурах ниже –40 C, применяются стали с гарантированной ударной вязкостью при пониженных температурах (09Г2С, 10ХСНД).
Вопросы и ответы
Чем отличается уголок из Ст3сп от Ст3кп?
Ст3сп — спокойная сталь с полным раскислением кремнием и марганцем, обеспечивающая более высокую ударную вязкость (70 Дж/см) и однородность структуры. Ст3кп — кипящая сталь, раскисленная только марганцем, имеет пониженную ударную вязкость (50 Дж/см) и склонность к старению. Для ответственных несущих конструкций применяется Ст3сп.
Какой максимальный пролёт выдерживает уголок 100 100 10 из стали 3?
При равномерно распределённой нагрузке и шарнирном опирании пролёт определяется расчётом по СП 16.13330. Максимальный изгибающий момент для уголка 100 100 10 — около 5,5 кНм при работе на изгиб относительно главной оси. Конкретный пролёт зависит от схемы нагружения и коэффициента условий работы.
Допускается ли сварка уголка из стали 3 без предварительного подогрева?
Да, при толщине полки до 30 мм и температуре окружающего воздуха не ниже 0 C сварка выполняется без подогрева. При отрицательных температурах рекомендуется подогрев до 100–150 C для предотвращения холодных трещин. Применяются электроды Э42 или Э46 по ГОСТ 9467-75.
Какой срок службы уголка из стали 3 без защитного покрытия?
В атмосферных условиях умеренного климата (У1 по ГОСТ 15150) скорость коррозии стали 3 составляет 0,05–0,1 мм/год. Без покрытия срок службы до потери 25 % толщины полки — 15–25 лет в зависимости от влажности и загрязнённости атмосферы. Горячее цинкование увеличивает срок службы до 50 лет и более.
