Похожие записи
Строительный портал
Всё для строительства и ремонта
Всё для строительства и ремонта
Черный металлопрокат это основа промышленности и стройки. От обычного уголка до толстого листа, от арматуры до двутавра. Материал капризный, но предсказуемый если знать его логику. Прежде чем погружаться в сортамент обратите внимание на ресурс с актуальными позициями и ценами: https://stroybazav.ru/chernyj-metalloprokat/armatura/. Там вы найдете данные по арматуре и другим видам. Однако даже хороший прайс не спасет от ошибки, если не понимать как ведет себя сталь под нагрузкой, на морозе или во влажной среде. Разберем основные группы черного проката, марки стали и типовые решения для сварных и болтовых соединений. Текст ориентирован на практика, который хочет минимум воды и максимум рабочих критериев.
Черный прокат принято делить на четыре крупных семейства. Сортовой — круг, квадрат, шестигранник, полоса. Листовой — от рулонной жести до броневого листа 150 мм. Фасонный — уголки, швеллеры, двутавры, тавры, рельсы. И трубы круглые, профильные квадратные прямоугольные. Каждая группа отвечает на свой класс задач. Круг и квадрат идут на оси, валы, шпильки. Полоса удобна для закладных деталей и косынок. Лист используется для обшивки, перекрытий, резервуаров. Фасонный прокат работает в несущих каркасах, где важны моменты инерции. Трубы сочетают прочность и пустотность, их ставят в опоры и коммуникации.
Особняком стоит арматура. Это тоже сортовой прокат но со специальными рифлениями для сцепления с бетоном. Классы прочности А240, А400, А500С. Последний сваривается без потери свойств. Гладкая арматура А240 используется только для хомутов и монтажных петель. Не путайте. При заказе всегда уточняйте марку стали и номер ГОСТ. Например горячекатаная арматура по ГОСТ 5781 и по ТУ может иметь разную химию. Экономия в 3% обернется холодными трещинами на сварке.
Лист бывает тонкий (0.5–4 мм) и толстый (4–160 мм). Тонкий чаще поставляют в рулонах, потом правят и режут. Для корпусов, вентиляции, поддонов используют сталь Ст3сп, Ст3пс. Для ответственных деталей под динамикой применяют низколегированную 09Г2С. Она дороже но прочнее и вязкая при минус 40°C. Толстый лист режут газом или плазмой. Требуйте документальное подтверждение плоскостности. Если лист имел серповидность более 2 мм на метр, при сварке длинного шва поведет конструкцию. Проверить просто: уложите лист на ровную площадку и замерьте зазоры щупом.
При выборе листа для нагруженной плиты или опорной пяты колонны не берите лист с расслоениями. Расслоения видны на торце после резки. Они возникают из-за пузырей водорода в слитке. Такой лист запрещено использовать в сварных узлах работающих на сдвиг. Также следите за разнотолщинностью. По ГОСТ допуск на лист 10 мм плюс минус 0.8 мм. Реально на складах куски с разбегом до 1.5 мм. Это допустимо только для неответственных элементов. Лучше заказать лист с плюсовым допуском и потом фрезеровать.
Равнополочный уголок от 20х20 до 250х250 мм. Неравнополочный обычно 32х20 … 200х125 мм. Важный параметр радиус внутреннего закругления. Чем он больше тем слабее сечение. При стыковке двух уголков в тавр зазор между полками не должен превышать 2 мм. Иначе сварной шов получится с прожогом или непроваром. Швеллер (горячекатаный U образный) маркируется номером означающим высоту в см. Швеллер 10П высота 100 мм, ширина полки 46 мм. Буква П значит полки параллельны. Есть еще серия У с уклоном внутренних граней. Уклон усложняет крепление листовых деталей, поэтому для рам берите швеллер с параллельными полками.
Двутавр стал стандартом для балок перекрытия и подкрановых путей. Основные серии: Б (нормальная), Ш (широкополочная), К (колонная). Колонный двутавр имеет толщину стенки на 30% больше чем у обычного при том же номере. Если нужно сэкономить массу но сохранить жесткость берите двутавр Б с увеличенным моментом сопротивления. Не пытайтесь заменить двутавр парой швеллеров сваренных вместе. Сварной составной швеллер работает хуже из-за остаточных напряжений. Только заводской прокат гарантирует расчетные характеристики.
Самый распространенный материал Ст3сп (спокойная) и Ст3пс (полуспокойная). Ст3сп подходит для сварки без ограничений, содержание углерода до 0.22%. Ст3пс чуть дешевле, но склонна к старению и хрупкости на морозе ниже –30°C. Для северных регионов или крановых конструкций нужна низколегированная 09Г2С. Ее предел текучести 345 МПа против 245 МПа у Ст3. Прибавка прочности 40% при умеренном удорожании. Легирующие добавки марганец и кремний, также небольшой процент хрома.
Для контакта с агрессивными средами но без перехода на нержавейку используют сталь 10ХСНД. Она атмосферостойкая. На поверхности образуется плотная пленка ржавчины которая блокирует дальнейшую коррозию. Такую сталь не красят. Но сваривается она труднее, требуются электроды УОНИ 13/55 и подогрев. Если конструкция будет стоять в сухом отапливаемом помещении достаточно обычной ст3. Под водой или в грунте любой черный прокат покрывают цинком или эпоксидными составами. Без защиты сталь превратится в труху за 3–5 лет.
При заказе проката всегда требуйте сертификат завода изготовителя. В нем строчка за строчкой расшифрованы плавка, механические свойства, результаты испытаний на изгиб. Без этого документа вы берете свинью в мешке. Продавец может подсунуть сталь неизвестного происхождения с трещинами или неметаллическими включениями. И еще один момент. Условия хранения на складе. Черный прокат ржавеет быстро. Если листы лежали в луже год, коррозия съела 0.5 мм толщины. Берите штангенциркуль и меряйте. Отбраковывайте глубокие раковины и отслоения окалины.
Для легкого каркаса навеса или бытовки используйте уголок 50х50х4. Стойки ставьте через 1.5 метра. Раскосы из уголка 40х40х3 по диагонали. Соединение на сварке электродом МР‑3 или АНО‑21. Перед сваркой зачистите полки от окалины и ржавчины до блеска. Сваривайте корень шва за два прохода. Не делайте сплошной шов длиной более 100 мм без паузы остывания. Иначе поведет конструкцию. После сварки зачистите шлак и проконтролируйте визуально. Подрезы и кратеры недопустимы. Для ответственных узлов пригрузите каркас струбцинами к плите.
Опорный башмак колонны из листа 16 мм и двух ребер жесткости из полосы 80х10. Ребра привариваются к плите и к стенке швеллера. Катет шва 6 мм. Такой узел выдержит вертикальную нагрузку 8 тонн без остаточных деформаций. Если колонна работает на выдергивание, нужны анкерные болты не менее 24 мм диаметром с гайками и шайбами. Болты затягивайте динамометрическим ключом момент 200 Нм. Не перетягивайте, иначе сорвете резьбу.
Для ленточного фундамента глубиной 1.2 метра нужна арматура А500С диаметром 12 мм с шагом 200 мм в два пояса. Верхний и нижний пояс связать вязальной проволокой через вертикальные хомуты из А240 диам 8 мм. Рабочая арматура не должна касаться опалубки. Используйте фиксаторы защитного слоя бетона 40 мм. Стыковку арматуры внахлест делайте длиной не менее 40 диаметров. То есть для 12 мм это 480 мм. Сваривать арматуру А500С можно, но только электродами Э50А и обязательно проваривать по всей длине нахлестки. На стройке чаще вязка, она проще и надежнее.
Для плиты перекрытия толщиной 200 мм используют арматурную сетку с ячейкой 150х150 мм из стержней 10 мм. Сетки кладут в нижней зоне на пластиковые подставки высотой 25 мм. Верхняя зона армируется опционально если есть точечные нагрузки. Не экономьте на перепуске сеток. При стыковке соседних карт перепуск должен быть минимум 250 мм. Иначе растягивающие усилия не передадутся. Черный металлопрокат как арматура требует защиты от коррозии до заливки бетона. Если сетка пролежала под дождем месяц и заржавела поверхностно, это допустимо. Глубокая слоящаяся ржавчина запрещена.
В работе с черным металлом главное предсказуемость. Вы знаете марку стали, геометрические допуски, состояние поверхности. Любое отклонение в одну из переменных снижает ресурс конструкции. Не верьте продавцам которые говорят \»всё равно сойдёт\». Берите штангенциркуль, спрашивайте сертификаты, проверяйте прямолинейность. И тогда черный прокат отработает свои 50 лет без сюрпризов.
