Круг стальной 30 мм ст 3сп-пс ⚫ пруток 6м

550,00  с НДС

Цена  за П/М

Класс  А1
Поверхность  гладкая
Сталь  3СП,
Длина   6 м
Диаметр  30 мм
М. в тонне  180,2 м
Масса пог.м.   5,550 кг
ГОСТ  2590-88

 

Технические области применения круглого стального проката (круга) ⌀ 30 мм, сталь Ст3сп/пс, пруток 6 м

Круг диаметром 30 мм относится к крупногабаритному конструкционному прокату для особо ответственных силовых элементов, испытывающих высокие нагрузки. Это переходный размер, после которого применение гладкого круга в строительных каркасах становится менее экономичным по сравнению с профильным прокатом, но сохраняет актуальность для машиностроения.


1. Основные сферы применения

Область применения Конкретное использование Техническое обоснование / Ключевые условия
Силовые строительные металлоконструкции Массивные колонны и стойки в каркасах малоэтажных производственных зданий, опор галерей. Элементы фундаментных болтовых соединений (анкерные шпильки). Применяется в случаях, когда требуется максимальная простота узла и равное сопротивление во всех направлениях. Эффективен для коротких сжатых элементов.
Тяжелое машиностроение и станкостроение Заготовки для мощных приводных валов, осей, шпинделей станков, эксцентриковых валов. Штанги для промышленного оборудования (прессы, гильотинные ножницы). Является основным полуфабрикатом. Последующая механическая обработка (точение, фрезерование, шлифовка) доводит заготовку до нужных размеров и чистоты поверхности.
Горнодобывающая и металлургическая промышленность Элементы конвейерных систем (роликоопоры), детали грохотов, штанги для крепления футеровки. Требует повышенной износостойкости, которая достигается поверхностной закалкой или наплавкой.
Судостроение и портовое хозяйство Кнехты, палубные стойки, элементы швартового оборудования. Обязательно оцинкование или кадмирование для защиты от морской коррозии.
Специальные конструкции Валы для ветрогенераторов малой мощности, оси поворотных механизмов, силовые элементы испытательных стендов. Универсальность материала и форма, удобная для установки подшипников качения.

2. Технические характеристики и конструктивные параметры

Параметр Значение / Требование Расчёт и практическое значение
Масса 1 п.м. ~5.55 кг Вес прутка 6 м: ~33.3 кг. Погрузочно-разгрузочные работы только механизированным способом.
Площадь сечения (A) 7.07 см² A = πd²/4. Прямо определяет несущую способность при сжатии/растяжении: N = A * Ry.
Момент сопротивления (W) ~2.65 см³ W = πd³/32. Ключевая характеристика для изгиба: σ = M / W. Низкое значение делает круг неэффективной балкой.
Момент инерции (I) ~3.98 см⁴ I = πd⁴/64. Определяет жёсткость: f = (5 * q * L⁴) / (384 * E * I).
Радиус инерции (i) 0.75 см i = √(I/A) = d/4. Критичен для расчёта гибкости λ = μL / i.
Расчётное сопротивление (Ry) 240 МПа Для категории стали 4 по ГОСТ 535-2005.
Модуль упругости (E) 2.06 * 10⁵ МПа Общая для всех сталей.
Технологические ограничения Гибка — только горячая. Сварка — без ограничений. Холодная обработка допускается только резанием.

3. Пример расчёта для проектировщика

Задача: Проверить несущую способность центрально-сжатой стойки из круга 30 мм длиной 3 метра с шарнирным закреплением концов (μ=1).

1. Определяем гибкость:

  • i = d/4 = 3.0 / 4 = 0.75 см

  • λ = μL / i = 1 * 300 см / 0.75 см = 400

2. Находим коэффициент φ:

  • Для стали Ст3 (кривая устойчивости ‘b’) при λ=400: φ ≈ 0.089 (по таблице СП 16.13330).

3. Определяем расчётное усилие N:

  • A = 7.07 см², Ry = 240 МПа = 2448 кгс/см², γc = 1 (условно)

  • N = φ * A * Ry * γc = 0.089 * 7.07 * 2448 * 1 ≈ 1540 кгс (≈15.1 кН)

Вывод: Данная стойка может воспринять лишь ~1.54 тонны при длине 3 м из-за потери устойчивости. Для увеличения несущей способности необходимо уменьшать расчётную длину (устанавливать связи) или увеличивать диаметр.


4. Сравнительный анализ эффективности профилей

Сравнение с профилями, имеющими сопоставимую площадь сечения (~7 см²):

Параметр Круг ⌀30 мм (A=7.07 см²) Труба 76×3.5 (A=7.97 см²) Двутавр №10 (A=12.0 см²) Швеллер №12П (A=13.3 см²)
Масса 1 п.м. 5.55 кг 6.26 кг 9.46 кг 10.4 кг
Момент сопротивления Wx, см³ 2.65 12.1 34.8 50.6
Радиус инерции ix, см 0.75 2.58 4.12 4.78
Относит. эффективность (Wx/масса) 1 (база) 4.1 8.0 10.4
Оптимальная нагрузка Осевое сжатие (короткие элементы) Внецентренное сжатие, изгиб Чистый изгиб Односторонний изгиб

Технический вывод: Круг 30 мм в 4-10 раз менее эффективен при изгибе, чем профильный прокат аналогичной массы. Его применение в качестве балки или длинной стойки технически неоправданно и ведёт к значительному перерасходу металла.


5. Выводы и инженерные рекомендации

✅ Обоснованные области применения круга 30 мм:

  1. Короткие сжатые элементы (стойки, подпорки) с эффективной длиной до 2 метров.

  2. Промышленные заготовки для последующей механической обработки — основная сфера.

  3. Силовые шпильки и анкера, работающие на растяжение/срез.

  4. Элементы конструкций, где критична простота изготовления и монтажа, а не минимизация массы.

❌ Нерациональное и запрещённое применение:

  • Изгибаемые элементы (балки, ригели) — требуется профильный прокат.

  • Длинные сжатые стойки (более 2.5 м) без промежуточных связей — теряет устойчивость.

  • Армирование бетонных конструкций — неприменимо.

  • Конструкции с жёсткими требованиями по массе (мобильные установки, транспорт).

Ключевой принцип выбора: Круг ⌀30 мм — это материал для силы, а не для жёсткости. Он применяется там, где нужно передать большое усилие на малой длине или где его форма оптимальна для дальнейшей обработки. Во всех случаях, где важна устойчивость к продольному изгибу или изгибная жёсткость, следует выбирать трубы или открытые профили.