Полособульб: сортамент, размеры и применение в судостроении
Полособульб профильный металлопрокат с асимметричным сечением, состоящий из плоской полки (стенки) и утолщения на одной из кромок (бульба). Такая геометрия обеспечивает повышенную жёсткость при изгибе при меньшей массе по сравнению с равнополочным уголком или швеллером аналогичного момента сопротивления. Профиль востребован в конструкциях, где требуется сочетание прочности и снижения веса.
Конструктивные особенности и геометрия
Сечение полособульба характеризуется двумя основными параметрами: высотой стенки h и диаметром бульба d. Высота стенки определяет момент сопротивления, а бульб локальную устойчивость кромки при сжатии. В отличие от стандартного уголка, полособульб не имеет второй полки, что упрощает сварку с обшивкой и снижает трудоёмкость монтажа. Профиль поставляется мерной и немерной длины, обычно от 6 до 12 м.
Сортамент и размеры
Размерный ряд полособульба регламентируется ГОСТ 535-2005 и ГОСТ 21975-76. Высота стенки варьируется от 50 до 300 мм, диаметр бульба от 8 до 40 мм. Толщина стенки составляет от 3 до 12 мм. Ниже приведены типовые размеры профилей.
| Высота стенки h, мм | Диаметр бульба d, мм | Толщина стенки s, мм | Масса 1 м, кг | Момент сопротивления Wx, см |
|---|---|---|---|---|
| 100 | 12 | 4 | 5,02 | 14,8 |
| 160 | 18 | 6 | 11,85 | 48,3 |
| 220 | 25 | 8 | 21,60 | 118,0 |
Материалы и марки стали
Для производства полособульба применяются низкоуглеродистые и низколегированные стали с нормируемыми механическими свойствами. Выбор марки зависит от условий эксплуатации и требований к свариваемости.
- Ст3сп/пс для конструкций общего назначения при температурах от 40 до +40 C.
- 09Г2С для ответственных сварных узлов, работающих при температурах от 70 до +70 C.
- 10ХСНД для морских и речных судов, мостовых конструкций с повышенной коррозионной стойкостью.
- A36, AH36, DH36 по классификации Регистра для корпусов судов ледового класса.
Области применения
Основной потребитель полособульба судостроительная промышленность. Профиль используется в качестве рёбер жёсткости корпуса, шпангоутов, стрингеров и бимсов. Благодаря асимметричной форме, полособульб обеспечивает эффективное восприятие изгибающих нагрузок при минимальном расходе металла.
Помимо судостроения, профиль применяется в:
- мостостроении для продольных и поперечных балок пролётных строений;
- нефтегазовом машиностроении для усиления корпусов резервуаров и платформ;
- строительстве ангаров и эстакад в качестве несущих элементов каркаса;
- вагоностроении для усиления рам и кузовов.
Преимущества перед альтернативными профилями
По сравнению с уголком равнополочным, полособульб при равной массе обеспечивает на 1525% больший момент сопротивления относительно оси X. Сварка с плоским листом выполняется по одной кромке, что снижает количество швов и уменьшает деформации. Отсутствие второй полки упрощает доступ для антикоррозионной обработки и окраски.
Вопросы и ответы
Чем полособульб отличается от таврового профиля?
Тавр имеет симметричное сечение с двумя полками, а полособульб асимметричное с утолщением на одной кромке. Полособульб легче и проще в сварке с обшивкой, но уступает тавру по моменту сопротивления при равной высоте стенки.
Какие допуски по длине действуют для полособульба?
По ГОСТ 535-2005 допускается поставка немерной длины от 4 до 12 м. Мерная длина согласовывается при заказе, предельные отклонения от +50 до +100 мм.
Можно ли использовать полособульб в конструкциях, работающих при отрицательных температурах?
Да, при условии выбора стали с гарантированной ударной вязкостью при низких температурах (например, 09Г2С или 10ХСНД). Для судов ледового класса применяются стали категорий D и E.
Как рассчитать момент сопротивления полособульба?
Момент сопротивления Wx рассчитывается по формуле для асимметричного сечения с учётом площади стенки и бульба. Для стандартных размеров значения Wx приведены в сортаменте ГОСТ 21975-76.