Механические свойства легких стальных тонколистовых конструкций

Стальные тонколистовые конструкции широко применяют в промышленности, в частности, в строительной индустрии. Цель работы — исследование структуры и механических свойств при растяжении и ударном изгибе стали марки 350 по ГОСТ Р 52246 в зонах гиба элементов оцинкованной тонколистовой стальной конструкции (ЛСТК). Для профилей толщиной 1,5 и 2,0 мм использованы пакетные листовые образцы, состоящие из двух и трех образцов с V-образным надрезом. Показано, что в диапазоне температур испытания от –20 до –90 °C в оцинкованных пластически деформированных образцах происходит вязкохрупкий переход. Критическая температура хрупкости T₃₄ стали марки 350 снижается при уменьшении толщины проката от 3,0 до 1,5 мм, что обусловлено уменьшением жесткости напряженно-деформированного состояния при растяжении образца. При этом размер зерна феррита в исследованных ферритно-перлитных сталях (1,17 – 0,22 C; 0,11 – 0,14 Si; 0,49 – 0,54 % масс. Mn) изменяется мало и составляет 8,0 – 8,9 мкм. В зонах гиба элементов ЛСТК толщиной 3,0; 2,0 и 1,5 мм критическая температура хрупкости T₃₄ достигает –74; –88 и 96 °C соответственно. Показано, что в элементах ЛСТК толщиной 3 мм в области критической температуры хрупкости в центральных зонах излома формируется кристаллическая поверхность разрушения, которая ориентирована перпендикулярно оси образца. В образцах из элементов конструкций толщиной 2 и 1,5 мм поверхность излома образована двумя плоскостями сдвига, ориентированными под углом 45° к оси образца, в основании которых располагаются колонии фасеток хрупкого транскристаллитного скола. Оцинкованные профили марки 350 по ГОСТ Р 52246 с размером зерна феррита 8,8 – 8,9 мкм пригодны к применению в ЛСТК толщиной 1,5 – 3,0 мм в диапазоне температур эксплуатации вплоть до –65 °C.

1. Айрумян Э. Л., Ларичев А. В. Несущая способность навесной фасадной системы с каркасом из стальных холодногнутых профилей (по результатам испытаний) / Природные и техногенные риски. Безопасность сооружений. 2019. № 3(40). С. 35 – 39.

2. Корнилов Т. А., Никифоров А. Ю. Теплозащита малоэтажных зданий из легких стальных тонкостенных конструкций / Инженерно-строительный журнал. 2018. № 8. С. 140 – 149.

3. Корнилов Т. А., Герасимов Г. Н. Наружные стены малоэтажных зданий из легких стальных тонкостенных конструкций для условий Крайнего Севера / Жилищное строительство. 2016. № 6. С. 20 – 24.

4. Советников Д. О., Виденков Н. В., Трубина Д. А. Легкие стальные тонкостенные конструкции в многоэтажном строительстве / Строительство уникальных зданий и сооружений. 2015. № 3(30). С. 152 – 165.

5. Айрумян Э. Л., Каменщиков Н. И., Румянцева И. А. Особенности расчета монолитных плит сталежелезобетонных плит по профилированному стальному настилу / Промышленное и гражданское строительство. 2015. № 9. С. 21 – 25.

6. Santos P., Martinc C., Simo es da Silva L. Thermal performance of lightweight steel frawed wall: the importance of flaking thermal losses / Journal of Building Physics. 2014. N 38(1). P. 81 – 98.

7. Naji S., Celik O. C., Alengaram U. J., Jumaat M. Z., Shamshirband S. Structure, energy and cost efficiency evaluation of three different lightweight construction systems used in low-rise residential buildings / Energy and buildings. 2014. N 84. P. 727 – 739.

8. Фарбер В. М., Селиванова О. В., Хотинов В. А. Деформационное старение в сталях. — Екатеринбург: Изд-во Урал. ун-та, 2018. — 193 с.

9. Ермаков Б. С., Шапошников Н. О. Влияние технологических факторов на формирование свойств металла труб магистральных нефтепроводов / Металлург. 2018. № 8. С. 39 – 45.

10. Одесский П. Д., Ведяков И. И. Сталь в строительных металлических конструкциях. — М.: Металлургиздат. 2018. 906 с.

11. Одесский П. Д. Развитие подходов к оценке сопротивления разрушению стали для строительных металлических конструкций и современные стандарты / Деформация и разрушение материалов. 2018. № 1. С. 29 – 41.

12. Частухин А. В., Рингинен Д. А., Эфрон Л. И. и др. Разработка моделей структурообразования аустенита для совершенствования стратегий горячей прокатки трубных сталей / Проблемы черной металлургии и материаловедения. 2016. № 3. С. 39 – 53.

13. Горицкий В. М. Применение характеристик ударной вязкости в инженерной практике. — М.: Металлургиздат, 2016. — 304 с.

14. Одесский П. Д., Ведяков И. И. Сталь в строительных металлических конструкциях Ч. 14. Холоднодеформированные стали в металлических конструкциях. — М.: НИЦ «Строительство», 2016. — 47 с.

15. Горицкий В. М., Кулемин А. М., Силина Н. Г. Структура и механические свойства холоднодеформированного тонколистового оцинкованного проката для легких стальных конструкций / Деформация и разрушение материалов. 2018. № 6. С. 26 – 31.