Фасонный металлопрокат – вид металлической продукции, предназначенной для обеспечения необходимой жесткости и прочности в металлоконструкциях.
К фасонному прокату в первую очередь относятся изготовленные по ГОСТ швеллер, металлический уголок, стальная труба, двутавр. Кроме перечисленных востребованным на рынке считается прокат специального назначения. Представляет собой профили со специфической формой сечения (допускаются пазы, выступы, закругления, канавки и т. п.).
Выпущенные изделия уже готовы к дальнейшему использованию и не нуждаются в обработке.
Примеры фасонного проката
Применение фасонного металлопроката в народном хозяйстве
Фасонный прокат нашел широкое применение практически во всех отраслях народного хозяйства:
- Строительстве (используется в монтаже каркасов зданий, мостовых конструкциях, в качестве опор, балок и т. п.);
- Машиностроении (для изготовления рам и корпусов машин, деталей конвейеров);
- Транспорте (железнодорожные рельсы, опоры контактной сети);
- Энергетике (опоры линий электропередач);
- Судостроении (элементы корпуса судов, шпангоуты);
- Авиации (элементы конструкций летательных аппаратов);
- Нефтегазовой промышленности (буровые вышки, опоры трубопроводов);
- Сельском хозяйстве (каркасы теплиц, хранилищ, сельхозтехнике).
Применение фасонного металлопроката обеспечивает высокую прочность конструкций при минимальном весе.
Преимущества фасонного металлопроката
Фасонный прокат обладает рядом свойств, играющих ключевую роль в его применении. В первую очередь к ним относятся:
- Высокая прочность при небольшом весе;
- Эффективное распределение нагрузки;
- Универсальность применения;
- Простота монтажа заданных элементов;
- Возможность создания конструкций любой сложности;
- Долговечность и надежность;
- Экономия материала.
В зависимости от эксплуатации и характера нагрузок выбирается профиль проката. Наиболее широкое распространение получил металлический уголок. Он гарантирует высокую прочность на изгиб и кручение. Без него не обходится создание каркасных и опорных конструкций, креплений.
Уголок металлический
Двутавр применяется для создания несущих конструкций (перекрытия, мосты, колонны). Характеризуется высокой устойчивостью к большим нагрузкам на изгиб и сжатие.
Двутавр
Швеллер используется в различных несущих конструкциях обладает высокой устойчивостью к изгибающим нагрузкам.
Швеллер
При изготовлении проверяется качество изделий фасонного проката. Объем проверяемых характеристик зависит от категории проката. В свою очередь категории зависят от нормируемых показателей, предъявляемых к изделию (см. табл. 1).
|
Категория |
Химический состав |
Временное сопротивление |
Предел текучести |
Относительное удлинение |
Изгиб в холодном состоянии |
Ударная вязкость |
Марка стали |
||||
|
При температуре, °С |
После механического старения |
||||||||||
|
+20 |
-20 |
||||||||||
|
1 |
– |
+ |
+ |
+ |
+ |
– |
– |
– |
Ст0; Ст3кп; Ст3пс; Ст3сп; Ст4кп; Ст4пс; Ст4сп; Ст3пс; Ст5сп; Ст6пс; Ст6сп |
||
|
2 |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
– |
– |
– |
Ст3кп; Ст3пс; Ст3сп; Ст4кп; Ст4пс; Ст4сп; Ст5пс; Ст5сп |
||
|
3 |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
– |
– |
Ст3пс; Ст3сп; Ст4пс; Ст4сп |
|||
|
4 |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
– |
+ |
– |
Ст3пс; Ст3сп |
||
|
5 |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
– |
+ |
+ |
Ст3пс; Ст3сп |
||
Таблица 1
В качестве примера рассмотрим порядок проведения испытания фасонного проката на изгиб.
Испытание фасонного металлопроката
ГОСТ 14019-2003 является руководящим документом при проверке качества фасонных изделий на изгиб и закрепляет методику проведения испытаний.
Сущность метода испытания фасонного проката на изгиб заключается в пластической деформации образца путем изгиба до достижения заданного значения угла изгиба.
Отбор проб для изготовления образцов осуществляется в соответствии с требованиями ГОСТ 7564-97. Места для отбора заготовок показаны на рисунке 1.
При отборе проб их нагрев и наклеп не допускаются. Размеры вырезанных образцов при испытании изделий толщиной до 10 мм – 5*10*55 мм, более 10 мм – 10-10*55 мм. Количество образцов для испытаний устанавливается нормативным документом на прокат.
При испытаниях используются испытательные машины или прессы подобранные по ГОСТ 28840-90. В зависимости от профиля проката они должны иметь устройства: с двумя опорами и оправкой , изгибающее с V-образной выемкой и оправкой и изгибающее с тисками.
Обозначения параметров указаны в таблице 1.
|
Обозначение |
Наименование параметра, мм |
|
a b L l D α ꞅ 1 2 |
Толщина (диаметр) образца Ширина образца Длина образца Расстояние между опорами изгибающего устройства Диаметр оправки Угол изгиба, градус Внутренний радиус изогнутой части образца после испытания Тиски Оправка |
Таблица 1
Испытания проводятся при температуре 23 ± 5 °С. Образец испытывается по одному из трех методов:
- До достижения заданного угла изгиба (см. рис. 1, 2, 3);
- До достижения параллельности сторон образца (см. рис. 4);
- До соприкосновения сторон образца (см. рис. 5).
В случаях, когда образец невозможно согнуть до заданного угла, догиб производится согласно показанному на рисунке ниже.
Процесс проведения испытаний методом достижения заданного угла заключается в установке образца на опоры и приложении к нему нагрузки. Величина нагрузки фиксируется контрольными приборами испытательной машины. Испытание продолжается до достижения заданного угла изгиба.
Испытания другими методами проводятся аналогичным образом.
После обработки полученных результатов составляется протокол испытаний, где указываются:
- Ссылка на настоящий стандарт;
- Идентификация образца;
- Форма и размеры образца;
- Метод испытания;
- Результаты испытания.
