2. Выбор сталей для строительных конструкций

Класс стали выбирают на основе вариантного проектирования и технико-экономического анализа по СП 16.13330.2011. Выбор класса стали для строительных конструкций зависит от следующих параметров, влияющих на работу материала:

– температуры среды, в которой монтируются и эксплуатируются конструкции, и которая влияет на повышенную опасность хрупкого разрушения при пониженных температурах;

– характера нагружения, определяющего особенность работы материала и конструкций при динамической, вибрационной и переменной нагрузках;

– вида напряженного состояния (одноосное сжатие или растяжение, плоское или объемное напряженное состояние) и уровня возникающих напряжений (сильно или слабо нагруженные элементы);

– способа соединения элементов, определяющих уровень собственных напряжений, степень концентрации напряжений и свойства материалов в зоне соединения;

– толщины проката, применяемого в элементах (с увеличением толщины изменяются свойства стали).

В зависимости от назначения, условий работы и наличия сварных соединений все конструкции подразделяются на четыре группы.

К первой группе относятся основные сварные конструкции либо их элементы (подкрановые балки; балки рабочих площадок; элементы конструкций бункеров и т.п.), работающие в особо тяжелых условиях или подверженные непосредственному воздействию динамических, вибрационных или подвижных нагрузок.

Ко второй группе относятся основные сварные конструкции либо их элементы (фермы; ригели рам; балки перекрытий и покрытий и т.п.), работающие при статических нагрузках преимущественно на растяжение, а также конструкции и элементы первой группы при отсутствии сварных соединений.

К третьей группе относятся основные сварные конструкции либо их элементы (колонны; стойки; опорные плиты; элементы настила перекрытий; вертикальные связи по колоннам с напряжением в связях свыше 0,4R_y и т.п.), работающие при статических нагрузках преимущественно на сжатие, а также конструкции и элементы второй группы при отсутствии сварных соединений.

К четвертой группе относятся вспомогательные конструкции зданий и сооружений (связи, кроме указанных в третьей группе; элементы фахверка; лестницы; площадки; ограждения и т.п.), а также конструкции и их элементы третьей группы при отсутствии сварных соединений.

Стали для стальных конструкций зданий и сооружений принимаются по табл. 2.1.

Таблица 2.1

Назначение стали в конструкциях и сооружениях

Марка стали			Условные наименования стали при расчетной температуре, оС
			t ≥ –45				–45 > t ≥ –55
ГОСТ 27772	ГОСТ 535, ГОСТ 14637	ГОСТ 19281	для групп конструкций
			1	2	3	4	1	2	3	4
С235	Ст3кп2, Ст3пс2		–	–	+	+	–	–	–	–
С245	Ст3пс5		–	+	×	–	–	–	–	+
С255, С285	Ст3пс5		+	×	×	–	–	–	–	+
С345, С375		09Г2С				–				–

Обозначения, принятые в таблице:

Знак «+» означает, что данную сталь следует применять; знак «–» означает, что данную сталь не следует применять; знак «×» означает, что данную сталь можно применять при соответствующем технико-экономическом обосновании.

П р и м е ч а н и я:

1. Для С345 и 09Г2С даны категории требований по ударной вязкости соответственно в числители по ГОСТ 27772, в знаменателе – по ГОСТ 19281.

2. Прокат из стали с пределом текучести R_yn ≥ 39 кН/см² следует назначать согласно требований таблиц В.3 и В.4 [4].

Основным стандартом, регламентирующим характеристики сталей для строительных металлических конструкций, является ГОСТ 27772-88.

В пределах каждой группы конструкций в зависимости от температуры эксплуатации к сталям предъявляются требования по ударной вязкости при разных температурах. Стали С345 и С375 в зависимости от температуры эксплуатации конструкций и степени опасности хрупкого разрушения поставляют по четырем категориям (табл. 2.2).

Таблица 2.2