Стальной прокат и стальные конструкции кратко

Обновлено: 05.07.2024

2.7.1. Марки стали и виды проката, применяемые для изготовления грузоподъемных машин, должны обеспечивать их работоспособность в условиях, при которых температура воздуха может достигать —40 °С.

2.7.2. Для изготовления расчетных элементов сварных несущих металлоконструкций (башни, стрелы, ходовые рамы, поворотные платформы и др.) должен применяться металлопрокат (листовой, фасонный уголок, равнополочный, неравнополочный, балка двутавровая, швеллер, балка швеллер специальный, рельс) и сортовой металл (круг, квадрат, шестигранник, полоса, калиброванный круг и др.), указанные в табл. 1, а также в РД 22-16-96 (табл.1).

Содержание углерода в сталях не должно превышать 0,22 %.

2.7.3. Для изготовления сварных нерасчетных элементов металлоконструкций (лестниц, перил, переходов и других площадок, настилов, ограждений, кожухов, обшивки кабин, капотов и других вспомогательных слабонагруженных не более 0,4 расчетного сопротивления конструкций) должны применяться стали, указанные в табл. 2.

2.7.4. Для изготовления ответственных расчетных деталей (осей, валов, шестерен, проушин, гидроцилиндров, штоков, несущих болтов и т.п.) должны применяться стали, указанные в табл.3.

Большое количество стали используют для изготовления строительных стальных конструкций — крупноразмерных элементов зданий и сооружений. Стальные конструкции изготовляют из стального проката, соединяемого сваркой, заклепками и болтами. Начало применения стальных конструкций в строительстве относится к концу XX в., когда было освоено промышленное производство стали. Стальные конструкции надежны в эксплуатации, обладают небольшой массой и габаритами по сравнению с каменными и железобетонными конструкциями.

В современном строительстве стальные конструкции используют в качестве несущих конструкций для высотных жилых зданий, уникальных общественных зданий, промышленных предприятий, а также при строительстве мостов, телевизионных башен и т. п. Чаще всего стальные конструкции воспринимают изгибающие и растягивающие усилия, реже сжимающие. Наиболее рационально применять стальные конструкции для перекрытия больших пролетов в зданиях (цехи, зрительные залы, Дворцы спорта), для каркасов высотных зданий и промышленных цехов с тяжелым крановым хозяйством.

Стальные конструкции обычно выполняют из прокатных элементов различного профиля (выпускаемых по определенному перечню — сортаменту), трубчатых и гнутых профилей, полосовой и листовой стали. В строительстве чаще всего применяют следующие прокатные и гнутые профили: двутавровые балки, швеллеры, уголки равно- и неравнопо- лочные, квадратные и прямоугольные трубы ( 7.4). Каждый профиль выпускают нескольких типоразмеров, регламентированных стандартами.

Смотрите также:

Стальные конструкции изготовляют из стального проката, соединяемого сваркой, заклепками и болтами. Стальные конструкции надежны в эксплуатации, обладают небольшой массой и габаритами по сравнению с каменными и железобетонными.

Сортамент стали горячего проката – сталь круглая, квадратная, полосовая, уголковая равнобокая и неравнобокая, швеллеры, двутавровые балки, шпунтовые сваи, трубы
По способу изготовления стальную арматуру железобетонных конструкций подразделяют на .

Несущие конструкции строительных машин выполняются из стального проката — листовой и профильной стали. Пояса и раскосы решетчатых конструкций изготавливаются из. уголкового профиля, сварных и бесшовных труб и гнутых профилей.

Стальные конструкции изготовляют из стального проката, соединяемого сваркой, заклепками и болтами. Стальные конструкции, благодаря высокой прочности стали, обладают небольшой массой и габаритами по сравнению с другими конструкциями. Они служат преимущественно в качестве несущих конструкций для высотных жилых зданий, промышленных предприятий, при строительстве мостов, телевизионных башен и т.п.

Для изготовления стальных конструкций используют трубчатые и гнутые профили, полосовую и листовую сталь. В строительстве чаще всего применяют следующие прокатные и гнутые профили: двутавровые балки, швеллеры, уголки, прямоугольные и квадратные трубы.

Рисунок 10. Основные виды прокатных профилей

Балки двутавровые изготовляют 23 типоразмеров от № 10 до № 60, длинойот 4 до 13 м.

Швеллеры выпускают 22 типоразмеров от № 5 до № 40 и длиной от 4 до 13 м.

Прокатную угловую равнополочную сталь выпускают 84 типоразмеров с различной шириной и толщиной полок, а прокатную угловую неравнополочную сталь - 50 типоразмеров с шириной большей полки от 25 до 250 мм и толщиной полок от 3 до 20 мм.

Прокатные профили используют как самостоятельно, так и для получения составных металлических конструкций большой несущей способности: колонн, балок, ферм. Стальные конструкции изготовляют также из листовой и широкополосной стали.

В последнее время для устройства перекрытий в промышленных зданиях применяют стальной профилированный настил, изготовляемый из листовой стали толщиной 0,3. 1 мм. Ширина листов настила 630 и 782 мм, длина 6,9 и 12 м, высота гофра 60 и 72 мм.

В зависимости от назначения стальные конструкции подразделяются на колонны, прогоны, фермы.

Колонны бывают сплошные, состоящие из одного или нескольких профилей, или решетчатые, которые состоят из двух или четырех ветвей, соединенных между собой решеткой. Верхняя часть колонны называется оголовок, нижняя – башмак. Колонна воспринимает сжимающие нагрузки.

Прогоны (балки) имеют обычно двутавровое сечение. Изготовляют их либо из двутавровых балок, либо в случае перекрытия больших пролетов делают сварными из стального листа.

Фермы - плоские решетчатые конструкции, перекрывающие весь пролет здания (длина ферм 18, 24, 30, 36 м и более).

Фермы изготовляют обычно из угловой стали с креплением сборочных единиц листовой сталью.

Перспективно применение пространственных металлических конструкций для перекрытия больших пролетов.

Все остальные конструкции, поступающие на стройки, должны быть огрунтованы. Места соединений и повреждения огрунтовки огрунтовываются после монтажа. Стальные конструкции, имеющие большую несущую способность в рабочем положении, могут легко деформироваться от небольших усилий во время транспортирования и хранения. Гибкие элементы при транспортировании раскрепляют.

Стальная арматура

Большое количество стали используется в качестве арматуры в железобетоне. В зависимости от условий применения арматура подразделяется на ненапрягаемую, используемую для обычного армирования, и напрягаемую, используемую в предварительно напряженном железобетоне.

Стержневая арматура может быть гладкая и периодического профиля, обычная и термически упрочненная. Профилированная поверхность арматуры улучшает ее сцепление с бетоном.

Горячекатаная арматурная сталь делится на пять классов: А-I, A-II, A-III, А-IV и А-V. Стержни класса А-I - круглые и гладкие, их изготовляют из стали Ст3. Стержни остальных классов периодического профиля; так, арматурные стержни класса A-II имеют профиль в виде винтовой линии, а класса A-III и A-IV в виде елочки. Для стержней классов A-III, А-IV и А- V используют легированные стали. Чем выше класс арматуры, тем выше ее прочность и ниже относительное удлинение.

Стержневую арматуру выпускают диаметром от 10 до 80 мм в виде прутков длиной от 6 до 18 м. Арматура диаметром 6. 9 мм называется катанкой и поставляется в бухтах.

Рисунок 11. Стальная арматура для железобетона

а, б) горячекатаные стержни периодического профиля; в) холоднотянутая профилированная проволока; г) арматурная сетка; д) арматурный каркас

Стальную проволоку диаметром 2,5. 8 мм используют для армирования предварительно- напряженных конструкций. Чтобы улучшить сцепление проволоки с бетоном, на ее поверхности путем сплющивания с двух сторон создают овальные вмятины. Из стальной проволоки изготовляют также арматурные сетки и каркасы.

Закладные детали предназначены для соединения посредством сварки и сбалчивания железобетонных элементов между собой при возведении сборных железобетонных конструкций.

Рисунок 12. Закладные детали для сборных железобетонных конструкций

Монтажные петли, закладываемые в железобетонные элементы, изготовляют из арматурной стали класса A-I.

Соединения конструкций

Детали и элементы металлических, железобетонных и других конструкций соединяют между собой сварными швами, болтами и заклепками. Болтовые соединения называют разъемными, а сварные и клепаные неразъемными.

Сварные соединения конструкций изготовляют обычно посредством дуговой сварки. На строительстве применяют ручную сварку, которую выполняют с помощью стальных электродов со специальным покрытием.

Болтовые соединения нетрудоемки и надежны даже в особо нагруженных конструкциях. Болты для монтажных соединений изготовляют диаметром от 6 до 24 мм с интервалом 2 мм.

Заклепочные соединения предназначены для конструкций, воспринимающих большие динамические нагрузки. Заклепка представляет собой круглый стержень с головкой. Заклепки обычно изготовляют из низкоуглеродистой пластичной стали Ст2 и Ст3.

8.7. Цветные металлы и изделия из них

Среди цветных металлов наибольшее применение в строительстве находят легкие алюминиевые сплавы, которые хорошо сопротивляются коррозии, пластичны, хорошо обрабатываются, имеют небольшую объемную массу (до 3000 кг/куб.м). Недостатки алюминия низкая прочность и мягкость.

Из алюминиевых сплавов вырабатывают листы, трубы, различные профили.

Медь и сплавы на ее основе (латунь, бронза) применяют редко. Основные области их применения - отделка уникальных зданий и изготовление санитарно-технической арматуры.

Сплавы на основе титана перспективны для строительства.

Они обладают прочностью, коррозионностойки и почти в 2 раза легче стали.

Большое количество стали используют для изготовления строительных стальных конструкций — крупноразмерных элементов зданий и сооружений. Стальные конструкции изготовляют из стального проката, соединяемого сваркой, заклепками и болтами. Начало применения стальных конструкций в строительстве относится к концу XIX в., когда было освоено промышленное производство стали. Стальные конструкции надежны в эксплуатации, обладают небольшой массой и габаритами по сравнению с каменными и железобетонными конструкциями.

В современном строительстве стальные конструкции используют в качестве несущих конструкций для высотных жилых зданий, уникальных общественных зданий, промышленных предприятий, а также при строительстве мостов, телевизионных башен и т. п. Чаще всего стальные конструкции воспринимают изгибающие и растягивающие усилия, реже сжимающие. Наиболее рационально применять стальные конструкции для перекрытия больших пролетов в зданиях (цехи, зрительные залы, дворцы спорта), для каркасов высотных зданий и промышленных цехов с тяжелым крановым хозяйством.

Стальные конструкции обычно выполняют из прокатных элементов различного профиля (выпускаемых по определенному перечню — сортаменту), трубчатых и гнутых профилей, полосовой и листовой стали. В строительстве чаще всего применяют следующие прокатные и гнутые профили: двутавровые балки, швеллеры, уголки равно- и неравнополочные, квадратные и прямоугольные трубы. Каждый профиль выпускают нескольких типоразмеров, регламентированных стандартами.

Балки двутавровые изготовляют 23 типоразмеров от № 10 до № 60 (номер указывает высоту балки в см), длиной от 4 до 13 м; швеллеры — 22 типоразмеров от № 5 до № 40 и длиной от 4 до 13 м. Помимо двутавровых балок и швеллеров указанных типоразмеров выпускают широкополочные двутавры и швеллеры, которые отличаются от обычных большей шириной полки и меньшей общей высотой профиля, при этом несущая способность элемента сохраняется. Широкополочные профили применяют, когда необходимо сократить высоту металлоконструкции.

Прокатную угловую равнополочную сталь выпускают 84 типоразмеров с шириной полок 20…250 мм и толщиной 3…30 мм, а неравнопо-лочную — 50 типоразмеров с шириной большей полки 25…250 мм и толщиной полок 3…20 мм.

Гнутые профили — более рациональные металлические изделия, чем стальной прокат, так как они имеют более тонкие стенки и соответственно меньшие массу и расход металла при той же несущей способности. Гнутые профили выпускают в виде квадратных (размером от 40 х 40 до 180 х 180 мм) и прямоугольных (от 60 х 20 до 200 х 160 мм) труб, швеллеров (от 40 х 25 до 300 х 100 мм) и С-образных профилей.

Стальные прокатные и гнутые профили используют как самостоятельно, так и для получения составных металлических конструкций большой несущей способности: колонн, балок, ферм. Для изготовления стальных конструкций используют также листовую и широкополосную сталь толщиной 6…20 мм.
Для устройства перекрытий в промышленных зданиях выпускают стальной профилированный настил из листовой стали толщиной 0,8… 1 мм. Ширина листов настила 680 и 782 мм, длина 6; 9 и 12 м, высота гофра 60 и 72 мм.

Стальные конструкции изготовляют на специализированных заводах индустриальными методами и поставляют в виде отдельных крупных сборочных единиц или целиком. При монтаже их соединяют друг с другом болтами или сваркой.

По назначению стальные конструкции подразделяют на колонны, прогоны, фермы.

Колонны бывают сплошные, состоящие из одного или нескольких профилей, или решетчатые, которые состоят из двух или четырех ветвей, соединенных между собой решеткой. Верхняя часть колонны называется оголовком, нижняя — башмаком. Колонна воспринимает сжимающие нагрузки.

Прогоны (балки) обычно двутаврового сечения изготовляют или из двутавровых балок, или в случае перекрытия больших пролетов сварными из стального листа (высота балки при этом может достигать 2 м).

Фермы — плоские решетчатые конструкции, перекрывающие весь пролет здания (длина ферм 18; 24; 30; 36 м и более) — изготовляют обычно из угловой стали с креплением сборочных единиц листовой сталью (косынками).

Перспективно применение пространственных металлических конструкций для перекрытия больших пролетов.

Все стальные конструкции, поступающие на стройки, должны быть огрунтованы. Места соединений и повреждения огрунтовки ог-рунтовывают после монтажа. Необходимо помнить, что стальные конструкции, имеющие большую несущую способность в рабочем положении, могут легко деформироваться от небольших усилий во время транспортирования и хранения. Поэтому транспортируют и хранят их в соответствии с требованиями к данной конструкции. Гибкие элементы при транспортировании раскрепляют.

В современном строительстве стальные конструкции используют в качестве несущих конструкций для высотных жилых зданий, промышленных предприятий, при строительстве мостов, телевизионных башен и т.п. Чаще всего стальные конструкции воспринимают изгибающие и растягивающие усилия, реже сжимающие. Наиболее рационально применять стальные конструкции для перекрытия больших пролетов в зданиях, для каркасов высотных зданий и промышленных цехов с тяжелым крановым хозяйством.

В строительстве чаще всего применяют следующие прокатные и гнутые профили: двутавровые балки, швеллеры, уголки равно- и неравнополочные, квадратные и прямоугольные трубы ( рис. 4). Каждый профиль выпускают нескольких типоразмеров, регламентированных стандартами.

Балки двутавровые изготовляют 23 типоразмеров от № 10 до № 60

( номер указывает высоту балки в см), длиной от 4 до 13 м; швеллеры – 22 типоразмеров от № 5 до № 40 и длиной от 4 до 13 м. Помимо этого выпускают широкополочные двутавры и швеллеры, которые отличаются от обычных шириной полки и меньшей общей высотой профиля, при этом несущая способность сохраняется. Широкополочные профили применяют, когда необходимо сократить высоту металлоконструкции.

Прокатную угловую равнополочную сталь выпускают 84типоразмеров с шириной полок от 20 до 250 мм и толщиной 3…30 мм, а неравнополочную – 50 типоразмеров с шириной большей полки 25…250 мм и толщиной полок

Гнутые профили – более рациональные металлические изделия, чем стальной прокат, так как они имеют более тонкие стенки и соответственно меньшие массу и расход металла при той же несущей способности.

Для устройства перекрытий в промышленных зданиях выпускают стальной профильный настил из листовой стали толщиной 0,8…1 мм. Ширина настила 680 и 782 мм, длина 6,9 и 12 м, высота гофра 60 и 72 мм.

Рис. 4. Основные виды прокатных профилей:

а – неравнополочный уголок; б – равнополочный уголок; в – швеллер;

г – двутавр; д, е – холодногнутые трубчатые профили;

ж – стальной профильный настил

По назначению стальные конструкции подразделяют на колонны, прогоны, фермы.

Колонны бывают сплошные, состоящие из одного или нескольких профилей, или решетчатые, которые состоят из двух или четырех ветвей, соединенных между собой решеткой. Верхняя часть колонны называется оголовком, нижняя башмаком. Колонна воспринимает сжимающие нагрузки.

Прогоны, (балки) обычно двутаврового сечения изготовляют или из двутавровых балок, или в случае перекрытия больших пролетов сварными из стального листа (высота балки при этом может достигать 2 м).

Фермы – плоские решетчатые конструкции, перекрывающие весь пролет здания (длина ферм 18…36 м и более) – изготовляют обычно из угловой стали с креплением сборочных единиц листовой сталью (косынками)

Перспективно применение пространственных металлических конструкций для перекрытия больших пролетов.

Все остальные конструкции, поступающие на стройки, должны быть огрунтованы. Места соединений и повреждения огрунтовки огрунтовывают после монтажа.

Стальная арматура

Большое количество стали используют в качестве арматуры в железобетоне. В среднем для получения 1 м 3 железобетона требуется

50-100кг стали. Для армирования железобетона применяют стальные стержни и проволоку как непосредственно, так и в виде сеток и каркасов, изготовляемых в основном заводским методом.

В зависимости от условий применения арматуру подразделяют на ненапрягаемую – для обычного армирования и напрягаемую, используемую в предварительно напряженном железобетоне.

Стержневая арматурная сталь представляет собой горячекатаные стержни диаметром 6-80 мм. В зависимости от марки стали и физико-механических показателей стержневую арматуру делят на классы (табл. 3).

С повышением класса увеличивается прочность и снижается относительное удлинение при разрыве арматурной стали.

Арматуру класса А-240 вырабатывают из низкоуглеродистой стали Ст3 в виде гладких стержней; арматура класса А300 и выше имеет периодический профиль и вырабатывается из легированных сталей (рис. 5, а, б).

Арматурные стержни класса А240 гладкие, А300…А1000 – периодического профиля (см. рис 5, а, б), что улучшает их сцепление с бетоном. Стержневую арматуру диаметром более 10 мм поставляют в виде прутков длиной от 6 до 18 м; диаметром 6-9 мм (называемую катанкой) – в бухтах; ее выпрямляют в стержни на месте применения.

Стальную арматурную проволоку изготовляют двух классов: В-I – из низкоуглеродистой стали (предел прочности 550…580 МПа) и В-II – из высокоуглеродистой или легированной стали (предел прочности

1300-1900 МПа). Проволоку получают из стальных прутьев путем вытяжки; при этом она упрочняется в результате изменения структуры металла (явление наклепа). Проволока класса В-I предназначена для армирования бетона без предварительного напряжения, а В-II – для предварительно напряженного армирования.

Таблица 3. Характеристика стержневой арматурной стали

Примечание. С – толщина оправки; d – диаметр арматурного стержня

Из стальной проволоки изготовляют также арматурные сетки и каркасы (рис. 5, г, д), нераскручивающиеся пряди (трех-, семи- и двенадцатипроволочные) марок П-3, П-7 и П-12 и стальные канаты. Канаты и пряди используют для напряженной арматуры.

Закладные детали (рис. 6) предназначены для соединения железобетонных элементов между собой. Изготавливают их из Ст3 в виде пластин с приваренными к ним анкерами из Ст5 периодического профиля. Пластины располагаются на поверхности железобетонного элемента, а анкеры – в его теле. В некоторых случаях для более прочной связи анкеры соединяют с арматурой изделия.

Монтажные петли, закладываемые в железобетонные элементы, изготовляют из арматурной стали класса А240. Диаметр стержня определяют расчетом петли на разрыв под действием силы тяжести бетонного элемента.

Рис. 5. Стальная арматура для железобетона:

а,б – горячекатаные стержни периодического профиля; в – холоднотянутая профилированная проволока; г – арматурная сетка; д – арматурный каркас

Читайте также: