Четвертая

К строительным относятся конструкцион­ные стали, применяемые для изготовления металлических конструкций и сооружений, а также для арматуры железобетона.

Капитальное строительство является вторым по масш­табам после машиностроения потребителем стали. Строи­тельные стали применяют для изготовления металлоконст­рукций зданий, сооружений, мостов, кранов, вагонов, машин, эстакад, бункеров, резервуаров и т. п. Эти стали должны иметь определенное сочетание прочностных и пла­стических свойств, высокую вязкость, коррозионную стой­кость, малую склонность к хрупким разрушениям, а также обладать хорошими технологическими свойствами: свари­ваемостью, обрабатываемостью резанием, способностью к гибке, правке и т. д.

Строительные стали для металлических конструкций подразделяют по категориям прочности на семь классов. Каждый класс прочности характеризуется минимально га­рантированными значениями временного сопротивления разрыву (числитель) и предела текучести (знаменатель): к классу прочности С380/230 относятся стали нормальной прочности, к классам С 460/330 и С 520/400 принято отно­сить строительные стали повышенной прочности, а к клас­сам С 600/450, С 700/600 и С 850/750 — стали высокой прочности. Арматурные строительные стали в зависимости от механических свойств делят на классы от A-I до A-VII.

Временное сопротивление при растяжении и предел те­кучести являются основными расчетными характеристика­ми при проектировании металлоконструкций и сооружений.

От их значений зависит сечение элементов конструкций, а следовательно, их масса. Насколько значительна экономия металла от повышения прочности строительной стали, хоро­шо видно на примере замены углеродистой стали в строи­тельных металлических конструкциях на низколегирован­ные стали более высокой прочности (рис. 66).

Не менее важным критерием, определяющим эксплуа­тационную надежность строительных конструкций, являет­ся их склонность к хрупким разрушениям, наиболее часто характеризуемая температурой перехода из вязкого в хрупкое состояние (порогом хладнолом­кости). Этот критерий опреде­ляет не только надежность конструкции при эксплуатации в условиях отрицательных кли­матических температур, но он также показывает запас вязко­сти конструкции, работающей при комнатной и близкой к ней температурам. По хл а до – стойкости строитель­ные стали делят на ста­ли без гарантирован­ной хладостойкости, стали хладостойкие до —400C истали для ме­таллоконструкций, экс­плуатируемых ниже

—40 0C (стали «северного исполнения»).

Свариваемость — одно из главных технологических тре­бований, предъявляемых к строительным сталям, так как большинство металлоконструкций являются сварными. Одним из важнейших технологических показателей свари­ваемости является углеродный эквивалент

¦ Мо/4 + V/14, (24)

Где содержание соответствующих элементов выражено в % (по массе).

80

60

20

200 400 600

800 Б.

WOO Г, МПа

1

1 I

40

Рнс. 66. Теоретическое сниже­ние массы стальных металло­конструкций нз-за повышения предела текучести стали (Н. П. Мельников):

1 — пролетные строения; 2 — растянутые элементы конструк­ций; 3 — поперечники промыш­ленных зданий

C3KB = C + Мп/6 + Si/24 + N!/40 + Сг/5

Углеродный эквивалент строительных сталей обычно не должен превышать 0,45—0,48 %. Поэтому предельное со­держание углерода в низколегированных строительных сталях обычно не превышает 0,18 % и устанавливается тем ниже, чем более легирована сталь.

Из-за больших объемов потребления строительная сталь должна быть дешевой и не содержать в своем составе до­рогих и дефицитных элементов.

Глава X