4. Применение стали в различных областях строительства

4.1. Виды сталей, используемых в строительстве

В строительстве сталь используют для изготовления конструкций, армирования железобетонных конструкций, устройства кровли, подмос­тей, ограждений, форм железобетонных изделий и т. д. Правильный выбор марки стали обеспечивает экономный расход стали и успешную работу конструкции

Для изготовления несущих (расчетных) сварных и клепаных конструк­ций рекомендуют следующие виды сталей: мартеновскую - марок ВМСтЗпс (сп, кп); низколегированную - марок 15ГС, 14Г2, 10Г2С, 10Г2СД; природно- легированную - марок 15ХСНД, 10ХСНД; кислородно-конвертерную - марок ВКСгЗсп (пс, кп).

Стали марок Ст4 и Ст5 рекомендуют для конструкций, не имеющих сварных соединений, и для сварных конструкций, воспринимающих лишь статические нагрузки.

Сталь для конструкций, работающих на динамические и вибрационные нагрузки и предназначенных для эксплуатации в условиях низких температур, должна дополнительно проверяться на ударную вязкость при отрицательных температурах.

Рациональные марки сталей для строительных конструкций выбира­ют исходя из их вида, назначения, сферы ответственности, режима и усло­вий работы и эксплуатации. Все виды стальных строительных конструкций разделены на четыре группы по прочности.

К первой группе отнесены сварные конструкции, работающие в особо тяжелых условиях динамического нагружения (подкрановые балки, эста­кады и пр.). Для этих конструкций применяют высокопрочные низколеги­рованные стали типа 18Г2АФпс, 12ГН2МФАЮ, а также ВСтГпсб, 09ГС12.

Ко второй группе отнесены сварные конструкции, работающие в усло­виях статической нагрузки — фермы, ригели, рамы, балки перекрытий и по­крытий и др. Для этих конструкций рекомендуются низкоуглеродистые и низ­колегированные стали повышенной и высокой прочности - ВСтЗсп5, 09Г2С, ЮХСНДи др.

К третьей группе отнесены сварные конструкции, работающие пре­имущественно на сжатие - колонны, стойки, опоры под оборудование и др. Для них могут использоваться, наряду с вышеуказанными для второй груп­пы, низкоуглеродистые стали - ВСтЗкп2.

В четвертую группу включены вспомогательные конструкции и эле­менты (связи, фахверк, лестницы, ограждения и т. п.). Для них рекоменду­ются обычные низкоуглеродистые кипящие, полуспокойные и спокойные стали данной группы, например ВСтЗкп.

В табл. 5 приведены основные марки и механические характеристики строительных сталей для указанных групп конструкций.

Сортамент прокатного металла и металлоизделий, предназначен­ный для применения в строительстве, разнообразен: сортовая сталь, про­катная сталь листовая, уголки, швеллеры, двутавры, трубы и другие слу­жат основой для изготовления металлических конструкций (балки, колон­ны, фермы и т. д.). На сортаменты наиболее рациональных типов профилей и частоты их градаций имеются ГОСТы.

Таблица 5

Марки и механические характеристики строительных сталей разных групп прочности

Группа прочно­сти стали		МПа		Ударная вязкость, МДж/м2 при 1 "С
	Марка стали	СТ0,2> МПа	б,%	+ 20 -20	-40	-70	После меха­ниче­ского старе­ния
Высо­кой (I)	16Г2АФ; 18Г2АФпс; 15Г2СФ; 12Г2СМФ; 12ГН2МФАЮ	св. 590 св. 440	14-20	-	0,4-0,5	0,3-0,35	0,3
Повы­шенной (П)	ВСтЗпсб; 09Г2С; 10Г2С1; 15ХСНД; 09Г2; 14Г2; 14Г2АФ; 10ХНДП; 10ХСНД	430-540 295-390	19-20	-	0,3-0,5	0,25-0,35	0,3
Обыч­ной (III, IV)	ВСтЗКП2; ВСтЗПСб; ВСтЗГпс5; ВСтЗСГО	365-390 185-285	25-27	0,5-1 0,3-0,5	-	-	-

Сортовая сталь: круглая (диаметром 10...210 мм) применяется для из­готовления арматуры, скоб, болтов; квадратная (сторона квадрата 10... 100 мм); полосовая (шириной 12.. .20 мм) - для изготовления связей, хомутов, бугелей.

Сталь листовая включает листы толщиной от 4...160 мм, шириной 600.. .3800 мм; тонколистовая кровельная - черная и оцинкованная толщиной до 4 мм; широкополочная толщиной 6.. .60 мм, шириной 200.. .1500 мм, дли­ной 5... 12 м.

Уголковые профили (равнополочные и неравнополочные) выпускают площадью сечения 10... 140 см².

Швеллеры характеризуются сечением и определяются его номером, который соответствует высоте стенки швеллера в сантиметрах.

Двутавры - основной балочный профиль - разнообразны по типам; обозначаются номером, соответствующим их высоте в сантиметрах.

Трубы круглые имеют диаметр 8... 1620 мм. Трубы могут быть квад­ратного и прямоугольного сечения.

В строительстве также широко применяют специальные профили и ме­таллические материалы: стальные канаты и проволоку, профилированные на­стилы и др.

Для армирования железобетонных конструкций сталь применяют в виде стержней, проволоки, сварных сеток, каркасов. Арматурная сталь может быть горячекатаная (стержневая) и холоднотянутая (проволочная). По форме сталь чаще всего бывает круглая, а для улучшения сцепления - периодического профиля. В отдельных случаях для повышения механических свойств сталь обрабатывают наклепом и применяют термическую обработку.