Ry стали – назначение и применение, механические характеристики и химические свойства, ее аналоги

расчетные сопротивления стали

вернуться в раздел РАСЧЕТЫ КМ И КЖ

Расчетные сопротивления листового проката и труб

 

Таблица В.5 — Нормативные и расчетные сопротивления при растяжении, сжатии и изгибе листового, широкополосного универсального и фасонного проката

Сталь по ГОСТ 27772Толщина проката*, ммНормативное сопротивление** проката, Н/мм2Расчетное сопротивление*** проката, Н/мм2
RynRunRyRu
С235От 2 до 8235360230/225350/345
С245» 2 » 20245370240/235360/350
Св. 20 » 30235370230/225360/350
С255От 2 » 20245370240/235360/350
Св. 20 » 40235370230/225360/350
С285От 2 » 10275390270/260380/370
Св. 10 » 20265380260/250370/360
С345От 2 » 20325470320/310460/450
Св. 20 » 40305460300/290450/440
» 40 » 80285450280/270440/430
» 80  » 100265430260/250420/410
С345КОт 4 » 10345470335/330460/450
С375» 2   » 20355490345/340480/465
Св. 20 » 40335480325/320470/455
С390От 4 » 50390540380/370525/515
С440» 4 » 30440590430/420575/560
Св. 30 » 50410570400/390555/540
С590, С590КОт 10″ 40590685575/560670/650
* За толщину фасонного проката следует принимать толщину полки.

** За нормативное сопротивление приняты гарантированные значения предела текучести и временного сопротивления, приводимые в государственных стандартах или технических условиях. В тех случаях, когда эти значения в государственных стандартах или технических условиях приведены только в одной системе единиц — (кгс/мм2), нормативные сопротивления (Н/мм2) вычислены умножением соответствующих величин на 9,81 с округлением до 5 Н/мм2. По согласованию с организацией — составителем норм допускается применение значений нормативных сопротивлений, отличных от приведенных в настоящей таблице В.5.

*** Значения расчетных сопротивлений получены делением нормативных сопротивлений на коэффициенты надежности по материалу, определенные в соответствии с 3.2, с округлением до 5 Н/мм2. В числителе представлены значения расчетных сопротивлений проката, поставляемого по ГОСТ 27772 (кроме стали С590К) или другой нормативной документации, в которой используется процедура контроля свойств проката по ГОСТ 27772 (

γm=1,025), в знаменателе — расчетное сопротивление остального проката при γm=1,050.

 

Таблица В.6 — Нормативные и расчетные сопротивления при растяжении, сжатии и изгибе труб

Марка сталиГОСТТолщина стенки, ммНормативное сопротивление, Н/ммРасчетное сопротивление, Н/мм
ВСт3кп, ВСт3пс, ВСт3спГОСТ 10705До 10225370215350
ВСт3пс4, Ст3сп4, 20ГОСТ 107064-15245370235350
ГОСТ 87314-36245410225375
Примечания

1 Нормативные сопротивления для труб из стали марки 09Г2С по ГОСТ 8731 устанавливаются по соглашению сторон в соответствии с требованиями этого стандарта; расчетные сопротивления — согласно 5.2 настоящих норм.

2 Для труб марок сталей и толщин, поставляемых по другим стандартам и ТУ, допускается назначение нормативных и расчетных сопротивлений по согласованию с организацией — составителем норм.

 

saitinpro.ru

СТО 0045-2005 4 Выбор стали

4.1 Выбор стали для конструкций и сооружений, производится в зависимости от ответственности конструкций зданий и сооружений, климатического района и условий эксплуатации в соответствии со СНиП II-23-81*.

4.2 Стальные конструкции зданий и сооружений могут изготавливаться из стали углеродистой обыкновенного качества (сортовой и фасонный прокат) по ГОСТ 535, стали углеродистой обыкновенного качества (толстолистовой прокат) по ГОСТ 14637, стали повышенной прочности (толстолистовой, фасонный, сортовой прокат и гнутые профили) по ГОСТ 19281 в соответствии с дополнительными требованиями настоящего стандарта.

4.3 Допускаемая замена стали по ГОСТ 27772 указана в таблице 1. В дополнительных требованиях указаны значения ударной вязкости поперечных образцов для толстолистового проката и продольных образцов - для фасонного проката.

4.4 Расчетные сопротивления сталей, используемых для замены, представлены в таблицах 2-4. Значения расчетных сопротивлений рассчитаны для случаев, когда коэффициент надежности по материалу γm = 1,1; 1,05; 1,025 в соответствии со СНиП II-23-81*.

4.5 Для элементов сварных узлов рамных конструкций, фланцевых соединений и других, испытывающих растягивающие напряжения в направлении толщины, требуется листовой прокат с гарантией механических свойств при растяжении в направлении толщины по ТУ 14-1-4431-88 и ТУ 14-1-5136-92 и с гарантией сплошности по ГОСТ 22727. Такой же прокат требуется для некоторых жестких сварных соединений угловой, тавровой и крестообразной формы. Испытания на растяжение проводят согласно ГОСТ 28870.

4.6 В зависимости от конструктивного исполнения узла рамных конструкций, фланцевых соединений, уровня действующих растягивающих напряжений в направлении толщины проката, а также расчетной температуры применяются стали 10ХСНДА и 15ХСНДА по ТУ 14-1-5120-92, 09Г2-У - по ТУ 14-1-5136-92, Ст3сп, 09Г2, 14Г2АФ-Ш и др. - по ТУ 14-1-4431-88.

4.7 Для ответственных элементов сварных узлов конструкций, испытывающих растягивающие напряжения в направлении толщины или наводороживание в результате протекания электрохимических процессов коррозии, следует выставлять дополнительные требования по сплошности проката.

4.8 Требования по ультразвуковому контролю сплошности проката устанавливают с использованием классов сплошности (01, 0, 1, 2 и 3) по ГОСТ 22727-88.

Таблица 1

Вид проката

ГОСТ 27772-88

Сталь на замену

обозн. норм, докум.

марка стали

толщина проката, мм

класс прочности

дополнительные требования

1

2

3

4

5

6

7

8

Фасонный прокат

С235

ГОСТ 535

Ст3кп2

до 20 включительно

-

-

по требованию потребителя содержание

S ≤ 0,04%

Р ≤ 0,03%

св. 20 до 40 включительно

-

см. 1 примечание

С245

Ст3пс5

до 25 включительно

-

см. 2 примечание

Ст3пс3

св.25 до 30 включительно

-

см. 2 и 4 примечания

см. 3 и 15 примечания

С255

Ст3сп5

до 10 включительно

-

-

-

св. 10 до 25 включительно

-

-

св.25 до 40 включительно

-

см. 4 примечание

Ст3сп3

св.25 до 40 включительно

-

см. 4 примечание

С345-3

ГОСТ 19281

09Г2С-12

до 10 включительно

345

-

см. 6 и 15 примечания

св. 10 до 20 включительно

325

Ударная вязкость КСU-40 ≥ 34 Дж/см2 обеспечена в соответствии с прим.3 к табл.7 ГОСТ 19281

св.20 до 32 включительно

295

см. 7 примечание

св.32 до 40 включительно

265

ГОСТ 6713

15ХСНД, 15ХСНД-2

св.8 до 32 включительно

-

cм. 8 и 16 примечания

С345-4

ГОСТ 19281

09Г2С-15

до 10 включительно

345

см. 9 примечание

см. 6 и 15 примечания

св. 10 до 20 включительно

325

см. 11 и 12 примечания

ГОСТ 6713

15ХСНД-3

св.8 до 32 включительно

см. 13 и 16 примечания

С235

Ст3кп2

до 100 включительно

-

-

по требованию потребителя содержание

S ≤ 0,04%

Р ≤ 0,03%

С245 1)

ГОСТ 14637

Ст3пс5, Ст3сп5

от 5 до 25 включительно

-

см. 10 примечание

С255

Ст3Гсп5

от 20 до 40 включительно

-

-

Ст3сн5

от 5 до 25 включительно

-

см. 10 примечание

от 26 до 40 включительно

-

см. 4 и 10 примечания

см. 3 и 15 примечания

Ст3Гпс5

от 5 до 30 включительно

-

см. 5, 10 примечания

Ст3Гпс3

св. 30 до 40 включительно

-

см. 4, 5 примечания

Толстолистовой прокат

С345-3

ГОСТ 19281

09Г2С-12

до 10 включительно

345

см. 6 и 15 примечания 2)

св. 10 до 20 включительно

325

см. 6 и 15 примечания

св.20 до 32 включительно

295

см. 6, 7 и 15 примечания

св.32 до 160 включительно

265

ГОСТ 6713

15ХСНД, 15ХСНД-2

св.8 до 32 включительно

-

см. 8 и 16 примечания

С345-4

ГОСТ 19281

до 10 включительно

345

см. 9 примечание

см. 6 и 15 примечания

св. 10 до 20 включительно

325

-

09Г2С-15

св.20 до 32 включительно

295

см. 11 примечание

св.32 до 160 включительно

265

ГОСТ 6713

15ХСНД-2 15ХСНД-3

св. 8 до 32 включительно

-

см. 13 и 16 примечания

С390

ГОСТ 19281

10ХСНД-15

до 5 включительно

390

см. 6, 9, 14 и 15 примечания

10ХСНД-12

св. 5 до 40 включительно

390

см. 6, 14 и 15 примечания

ТУ 14-1-5120-92

10ХСНДА-3

св.8 до 50 включительно

390

см. 14 и 16 примечания

1) По ГОСТ 27772 для толстолистового проката толщина проката С245 ограничивается 20 мм включительно.

2) ГОСТ 19281 обеспечивает необходимые требования по ударной вязкости для замены сталей, однако в указанном ГОСТ, опубликованном в сборнике «Сталь углеродистая обыкновенного качества и низколегированная» 1998 и 2001 г.г., имеются опечатки в таблице 6 в части требований по ударной вязкости для сталей класса прочности 345.

Примечания:

  1. Расчетное сопротивление рассчитывается из условия предел текучести σт = 225 МПа.
  2. Расчетное сопротивление для толщин проката 20...30 мм рассчитывается из условия σт = 235 МПа.
  3. В прокате, предназначенном для сварных конструкций, массовая доля углерода не должна превышать 0,22%.
  4. Ударная вязкость КСU-20 ≥ 29 Дж/см2 и после механического старения КСU ≥ 29 Дж/см2 для толщины проката свыше 25 мм.
  5. Расчетное сопротивление рассчитывается из условия σт = 245 МПа для толщины проката до 20 мм включительно и σт = 235 МПа - для толщины проката свыше 20 до 40 мм включительно.
  6. Требования по п.п. 2.2.2-2.2.4, 2.2.6, 2.2.8, 2.2.9, 2.2.12 ГОСТ 19281.
  7. Ударная вязкость КСU-40 ≥ 34 Дж/см2.
  8. Ударная вязкость КСU-40 ≥ 39 Дж/см2 для толщины проката 8...10 мм включительно и КСU-40 ≥ 34 Дж/см2 для толщины проката 10...32 мм.
  9. Ударная вязкость КСU-70 ≥ 34 Дж/см2.
  10. По согласованию потребителя с изготовителем нормы ударной вязкости для толщин 5-9 мм распространяются на прокат толщиной 4-9 мм.
  11. Ударная вязкость КСU-70 ≥ 29 Дж/см2.
  12. Ударная вязкость КСU-70 ≥ 29 Дж/см2 для толщин 10. ..11 мм; а для толщин 11. ..20 мм - КСU-70 ≥ 29 Дж/см2 по согласованию изготовителя с потребителем.
  13. Ударная вязкость КСU-70 ≥ 34 Дж/см2 для толщины проката 8... 10 мм включительно.
  14. Ударная вязкость КСU20 ≥ 20 Дж/см2.
  15. Для проката с гарантией свариваемости дополнительно указывают обозначение «св» согласно п.3.1. ГОСТ 14637 и 19281. Согласно п.3.1.2 ГОСТ 535 в документах о качестве поставляемой стали дополнительно должны быть указания об обеспечении свариваемости - «cв».
  16. Согласно п.2.2.4. ГОСТ 6713 и п.2.7 ТУ 14-1-5120-92 прокат изготовляют с гарантией свариваемости.

Таблица 2 - Расчетные сопротивления сталей, используемых на замену (при γm = 1,1)

Вид проката

Обозначение нормативного документа

Марка стали

Толщина проката, мм

Расчетное сопротивление

Ryn, кг/мм2

Ry, кг/см2

Rs кг/см2

Ryn, МПа

Ry, МПа

Rs, МПа

Фасонный прокат

ГОСТ 535

Ст3кп

до 20 включит.

24

2180

1260

235

215

125

св. 20 до 40 включит.

23

2090

1210

225

205

120

Ст3пс

до 20 включит.

25

2270

1310

245

220

130

св. 20 до 30 включит.

24

2180

1260

235

215

125

Ст3сп

до 10 включит.

26

2360

1370

255

230

135

св. 10 до 20 включит.

25

2270

1310

245

220

130

св. 20 до 40 включит.

24

2180

1260

235

215

125

ГОСТ 19281

09Г2С

до 10 включит.

35

3180

1840

345

310

180

св. 10 до 20 включит.

33

3000

1740

325

295

170

св. 20 до 32 включит.

30

2730

1580

295

265

155

св. 32 до 40 включит.

27

2450

1420

265

240

140

ГОСТ 6713

15ХСНД

св. 8 до 32 включит.

35

3180

1840

345

310

180

Толстолистовой прокат

ГОСТ 14637

Ст3кп

до 20 включит.

24

2180

1260

235

215

125

св. 20 до 40 включит.

23

2090

1210

225

205

120

св. 40 до 100 включит.

22

2000

1160

215

195

115

Ст3пс

от 5 вкл. до 20 включ.

25

2270

1310

245

220

130

св. 20 до 25 включит.

24

2180

1260

235

215

125

Ст3сп

от 5 вкл. до 20 включ.

25

2270

1310

245

220

130

св. 20 до 40 включит.

24

2180

1260

235

215

125

Ст3Гсп

св. 20 до 40 включит.

25

2270

1310

245

220

130

Ст3Гпс

до 20 включительно

25

2270

1310

245

220

130

св. 20 до 40 включит.

24

2180

1260

235

215

125

ГОСТ 19281

09Г2С

до 10 включит.

35

3180

1840

345

310

180

св. 10 до 20 включит.

33

3000

1740

325

295

170

св. 20 до 32 включит.

30

2730

1580

295

265

155

св. 32 до 160 включит.

27

2450

1420

265

240

140

10ХСНД

до 40 включит.

40

3640

2100

390

355

205

ГОСТ 6713

5ХСHД

св.8 до 32 включител.

35

3180

1840

345

310

180

ТУ 14-1-5120-92

10ХСНДА

св.8 до 50 включит.

40

3640

2100

390

355

205

Таблица 3 - Расчетные сопротивления сталей, используемых на замену (при γm = 1,05)

Вид проката

Обозначение нормативного документа

Марка стали

Толщина проката, мм

Расчетное сопротивление

Ryn, кг/мм2

Ry, кг/см2

Rs кг/см2

Ryn, МПа

Ry, МПа

Rs, МПа

Фасонный прокат

ГОСТ 535

Ст3кп

до 20 включит.

24

2290

1330

235

225

130

св. 20 до 40 включит.

23

2190

1270

225

215

125

Ст3пс

до 20 включит.

25

2380

1380

245

235

135

св. 20 до 30 включит.

24

2290

1330

235

225

130

Ст3сп

до 10 включит.

26

2480

1440

255

245

140

св. 10 до 20 включит.

25

2380

1380

245

235

135

св. 20 до 40 включит.

24

2290

1330

235

225

130

ГОСТ 19281

09Г2С

до 10 включит.

35

3330

1930

345

325

190

св. 10 до 20 включит.

33

3140

1820

325

310

180

св. 20 до 32 включит.

30

2860

1660

295

280

165

св. 32 до 40 включит.

27

2570

1490

265

250

145

ГОСТ 6713

15ХСНД

св. 8 до 32 включит.

35

3330

1930

345

325

190

Толстолистовой прокат

ГОСТ 14637

Ст3кп

до 20 включит.

24

2290

1330

235

225

130

св. 20 до 40 включит.

23

2190

1270

225

215

125

св. 40 до 100 включит.

22

2100

1220

215

205

120

Ст3пс

от 5 вкл. до 20 включ.

25

2380

1380

245

235

135

св. 20 до 25 включит.

24

2290

1330

235

225

130

Ст3сп

от 5 вкл. до 20 включ.

25

2270

1310

245

220

130

св. 20 до 40 включит.

24

2180

1260

235

215

125

Ст3Гсп

св. 20 до 40 включит.

25

2380

1380

245

235

135

Ст3Гпс

до 20 включительно

25

2380

1380

245

235

135

св. 20 до 40 включит.

24

2290

1330

235

225

130

ГОСТ 19281

09Г2С

до 10 включит.

35

3330

1930

345

325

190

св. 10 до 20 включит.

33

3140

1820

325

310

180

св. 20 до 32 включит.

30

2860

1660

295

280

165

св. 32 до 160 включит.

27

2570

1490

265

250

145

10ХСНД

до 40 включит.

40

3810

2210

390

375

215

ГОСТ 6713

5ХСHД

св.8 до 32 включител.

35

3330

1930

345

325

190

ТУ 14-1-5120-92

10ХСНДА

св.8 до 50 включит.

40

3810

2210

390

375

215

Таблица 4 - Расчетные сопротивления сталей, используемых на замену (при γm = 1,025)

Вид проката

Обозначение нормативного документа

Марка стали

Толщина проката, мм

Расчетное сопротивление

Ryn, кг/мм2

Ry, кг/см2

Rs кг/см2

Ryn, МПа

Ry, МПа

Rs, МПа

Фасонный прокат

ГОСТ 535

Ст3кп

до 20 включит.

24

2340

1360

235

230

135

св. 20 до 40 включит.

23

2240

1300

225

220

130

Ст3пс

До20включительно

25

2440

1410

245

240

140

св. 20 до 30 включит.

24

2340

1360

235

230

135

Ст3сп

до 10 включит.

26

2540

1470

255

250

145

св. 10 до 20 включит.

25

2440

1410

245

240

140

св. 20 до 40 включит.

24

2340

1360

235

230

135

ГОСТ 19281

09Г2С

до 10 включит.

35

3410

1980

345

335

195

св. 10 до 20 включит.

33

3220

1870

325

315

185

св. 20 до 32 включит.

30

2930

1700

295

290

165

св. 32 до 40 включит.

27

2630

1530

265

260

150

ГОСТ 6713

15ХСНД

св. 8 до 32 включит.

35

3410

1980

345

335

195

Толстолистовой прокат

ГОСТ 14637

Ст3кп

до 20 включит.

24

2340

1360

235

230

135

св. 20 до 40 включит.

23

2240

1300

225

220

130

св. 40 до 100 включит.

22

2150

1240

215

210

120

Ст3пс

от 5 вкл. до 20 включ.

25

2440

1410

245

240

140

св. 20 до 25 включит.

24

2340

1360

235

230

135

Ст3сп

от 5 вкл. до 20 включ.

25

2270

1310

245

220

130

св. 20 до 40 включит.

24

2180

1260

235

215

125

Ст3Гсп

св. 20 до 40 включит.

25

2440

1410

245

240

140

Ст3Гпс

до 20 включительно

25

2440

1410

245

240

140

св. 20 до 40 включит.

24

2340

1360

235

230

135

ГОСТ 19281

09Г2С

до 10 включит.

35

3410

1980

345

335

195

св. 10 до 20 включит.

33

3220

1870

325

315

185

св. 20 до 32 включит.

30

2930

1700

295

290

165

св. 32 до 160 включит.

27

2630

1530

265

260

150

10ХСНД

до 40 включит.

40

3900

2260

390

385

220

ГОСТ 6713

5ХСHД

св.8 до 32 включительно

35

3410

1980

345

335

195

ТУ 14-1-5120-92

10ХСНДА

св.8 до 50 включит.

40

3900

2260

390

385

220

www.steel-plass.ru

Расчетные сопротивления стали по гост 27772-8, сварных и болтовых соединений, кН/см2.

Сталь

Вид проката, толщина, мм

Ryn/Run

Ry

Rp

Rs

Rwz

Rhp

C235

Лист, фасон } 2-20

21-40

Лист 41-100

23,5/36

22,5/36

21,5/36

23

22

21

35

35

35

13,5

12,5

12

16

16

16

47,5

47,5

47,5

C245

Лист, фасон} 2-20

Фасон 21-30

24,5/37

23,5/37

24

23

36

36

14

13,5

16,5

16,5

48,5

48,5

С255

Лист 4-10

Фасон 4-10

Лист, фасон} 11-20

21-40

24,5/38

25,5/38

24,5/37

23,5/37

24

25

24

23

37

37

36

36

14

14,5

14

13,5

17

17

16,5

16,5

50

50

48,5

48,5

C275

Лист, фасон} 2-10

Лист 11-20

Фасон 11-20

27,5/38

26,5/37

27,5/38

27

26

27

37

36

37

15,5

15

15,5

17

16,5

17

50

48,5

50

С285

Лист 4-10

** 11-20

Фасон 4-10

** 11-20

27,5/39

26,5/38

28,5/40

27,5/39

27

26

28

27

38

37

39

38

15,5

15

16

15,5

17,5

17

18

17,5

51,5

50

52,5

51,5

С375

Лист, фасон} 2-10

** 11-20

21-40

37,5/51

35,5/49

33,5/48

36,5

34,5

32,5

50

48

47

21

20

19

23

22

21,5

67

64,5

63

C390

Лист 4-50

39/54

38

52,5

22

24,5

71

С440

** 4-30

** 31-50

44/59

41/57

43

40

57,5

55,5

25

23

26,5

25,5

77,5

75

С590

** 10-36

54/63,5

51,5

62

30

28,5

83

Примечания: 1. Для сталей С345 и С375 характеристики листового и фасонного проката совпадают. 2. Из сталей С390, С440, С590 фасонный прокат не выпускается.

Приложение 3

Коэффициенты условий работы гс

Элементы конструкций

Коэффициент условий работы гс

1. Балки сплошного сечения и сжатые элементы ферм перекрытий под залами театров, клубов, кинотеатров, под трибунами, под помещениями магазинов, книгохранилищ и архивов и т.п. при временной нагрузке, не превышающей вес перекрытия

0,9

2. Колонны общественных зданий и опор водонапорных башен

0,95

3. Сжатые основные элементы решетки основного таврового сечения из двух сваренных между собой уголков в фермах покрытий и перекрытий (кроме опорных элементов), в конструкциях опор, колонн и стоек при гибкости указанных элементов л > 60 при расчете на устойчивость

0,8

4. Затяжки, тяги, оттяжки, подвески, выполненные из прокатной стали, при расчете на растяжение по сечению брутто

0,9

5.Балки, колонны, элементы поясов, решетки и связей, затяжки и т.п., а также стыковые накладки в них из стали с пределом текучести до 440Н/мм2, несущие статическую нагрузку, при расчете на прочность по сечению, ослабленному отверстиями для болтов (кроме фрикционных соединений)

1,1

6. Сжатые элементы решетки пространственных решетчатых конструкций из одиночных уголков, прикрепляемых одной полкой (для неравнополочных уголков – большой полкой):

а) непосредственно к поясам сварными швами либо двумя болтами и более, поставленными вдоль уголка:

раскосы по схеме «а»

распорки по схемам «б», «в»

раскосы по схемам «в», «г», «д»

б) непосредственно к поясам или через фасонку одним болтом

в)через фасонку независимо от вида соединения(кроме п.6б)

0,9

0,9

0,8

0,75

0,9

7. Сжатые элементы из одиночных уголков, прикрепляемые одной полкой (для неравнополочных уголков только меньшей полкой), за исключением элементов плоских ферм из одиночных уголков и элементов, указанных в п.6 настоящей таблицы, раскосов по рис. б, прикрепляемых непосредственно к поясам сварными швами либо двумя болтами и более, поставленными вдоль уголка

0,75

8. Опорные плиты из стали с пределом текучести до 390 Н/мм2, несущие статическую нагрузку, толщиной, мм:

а) до 40

б) св. 40 до 60

в) «60» 80

1,2

1,15

1,1

Примечания:

1. Коэффициенты гс<1, при расчете совместно учитывать не следует

2. Коэффициенты, приведенные соответственно в п. 1 и 5; 2 и 8; 3 и 5 при расчете следует учитывать совместно.

3. Коэффициенты, приведенные в пп. 1, 2 и 4, следует учитывать при расчете соединений рассматриваемых элементов.

Приложение 4

Условная гибкость

Коэффициенты ц по СНиП II-23-81* с изм.

Коэффициенты ц по проекту новых норм для разных типов поперечных сечений стержней

0,4

989

992

998

999

0,6

969

950

986

994

0,8

953

929

967

981

1

934

901

948

968

1,2

913

878

927

954

1,4

891

842

905

938

1,6

866

811

881

920

1,8

841

778

855

900

2

813

744

826

877

2,2

785

709

794

851

2,4

755

672

760

820

2,6

718

636

722

785

2,8

673

598

683

747

3

628

562

643

704

3,2

587

526

602

660

3,4

547

492

562

615

3,6

508

460

524

572

3,8

471

430

487

530

4

436

401

453

475

4,2

402

375

421

431

4,4

370

351

392

393

4,6

340

328

359

359

4,8

312

308

330

330

5

289

289

304

304

5,2

268

271

281

281

Коэффициенты устойчивости при центральном сжатии ц

Примечание: Значения коэффициентов ц в таблице увеличены в 1000 раз.

Приложение 5.

studfiles.net

назначение и применение, механические характеристики и химические свойства, ее аналоги

Сталь получается в результате соединения железа с углеродом, а также другими химическими элементами. Доля в сплаве углерода должна быть не более 2,14%, он придает готовой стали прочности и твердости, снижая вязкость и пластичность. К основным признакам классификации относится — назначение, качество, химический состав, структура и степень раскисления.

Все остальные элементы также улучшают характеристики стали и в зависимости от их количества, определяется классификация марок стали по качеству. Легированные присадки улучшают антикоррозийные свойства стали и придают другие немаловажные характеристики готовому сплаву. Набором таких добавок обладает низкоуглеродистая марка С245, поэтому хотелось бы подробней узнать, какие у нее свойства и характеристики.

Сталь С245 и ее свойства

Она является сталью специального назначения. В данной марке присутствуют кремний и магний, которые раскисляют металл и освобождают его от закиси железа. Это свойство способно ухудшить состав стали. Механические свойства сплава от этого не меняются, кроме этого, марганец положительно влияет на серу, которая может сделать металл хрупким.

Аналогами данной марки стали можно назвать — Ст3пс5 и Ст3сп5, химический состав у них регулируется определенными стандартами. Каждая марка стали имеет свою буквенную расшифровку, так в марки С245 буква «С» означает — строительная, а 245 — предел текучести.

Хром придает стали С245 твердость и антикоррозийные свойства, почти таким же действием обладает никель. Медь в составе сплава повышает теплопроводность и вязкость. Все эти свойства дают возможность успешно применять сталь. Все низкоуглеродистые марки металлургической продукции отличаются хорошей свариваемостью.

Назначение и применение

Сталь данной марки предназначена для строительных конструкций, ее специально выпускают для применения в строительстве стальных конструкций со сварными, а также другими соединениями. В этой марке есть все необходимые добавки для длительной эксплуатации сооружений.

Данная марка также применяется в производстве горячекатаных изделий — швеллера, в том числе и специальные, двутавровые балки, уголки, листового, широкополосного универсального проката и гнутых профилей. Металл применяется и в других отраслях промышленности.

По качеству все марки стали могут быть — обыкновенного качества, качественные, с повышенным качеством и высококачественные. По химическому составу они разделяются на углеродистые и легированные. Под качеством подразумевается сочетание свойств, которые создаются в процессе изготовления стали. К ним относятся — химический состав, однородность строения металла, механические свойства и технологичность.

Физические и механические свойства

Все характеристики и физические свойства в различном температурном режиме и других условиях:

  • твердость — НВ 10-1= 131МПа;
  • удельный вес — 7700-7900 кгс/м2

При температуре 20оС сталь марки С245, сортамент лист размерами 2-3,9 мм обладает следующими механическими свойствами при температуре =20оС:

  • временное сопротивление разрыву прочности (прочностной предел при растяжении) — 370 МПа;
  • предел пропорциональности (предел текучести при остаточной деформации) — 245 МПа;
  • относительное удлинение материала после разрыва — 20%;
  • стальной лист размерами 4-10 мм имеет почти схожие механические характеристики, отличается только одним показателем — относительным удлинением после разрыва, оно составляет 25%.

Химические и технологические свойства стали С245

Состав химический стали марки С245 приведен в процентном отношении согласно ГОСТ 27772 -88

  • Углерод — до 0,22%.
  • Марганец — не более 0,65%.
  • Кремний — в пределах 0,05-0,15%.
  • Сера — до 0,050%.
  • Фосфор — в пределах 0,040%.
  • Хром, никель и медь — до 0,30%.
  • Мышьяк — до 0,08%.

Химический состав готового сплава гарантируется изготовителем, обработка стали допускается синтетическими шлаками, продувка аргоном, вакуумирование, модифицирование металла редкоземельными элементами и кальцием. Их вводят в него расчетным методом — до 0,05% редкоземельных элементов и в пределах 0,02% кальция.

  • Свариваемость — ограничения отсутствуют.
  • Флокеночувствительность — не чувствительна.
  • Склонность к отпускной хрупкости — не установлена.

Все технологические свойства стали точно отображают склонность данной марки к определенной деформации, которые будут испытывать готовые изделия в тех или иных условиях. Это связано с технологической обработкой или условиями эксплуатации металла.

Относительно невысокая стоимость продукции позволяет выпускать различные марки стали большими и незначительными партиями. Целый ряд свойств, таких как технологичность, химический состав, механические показатели помогли стать этому материалу основным в производстве инструментов, приборов, в машиностроении и в строительстве металлоконструкций. Такие ценные свойства и качества металла обеспечивают безаварийную эксплуатацию готовых изделий.

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

stanok.guru

Модуль упругости для стали, а также для других материалов

Перед тем, как использовать какой-либо материал в строительных работах, следует ознакомиться с его физическими характеристиками для того, чтобы знать как с ним обращаться, какое механическое воздействие будет для него приемлемым, и так далее. Одной из важных характеристик, на которые очень часто обращают внимание, является модуль упругости.

Ниже рассмотрим само понятие, а также эту величину по отношению к одному из самых популярных в строительстве и ремонтных работах материалу — стали. Также будут рассмотрены эти показатели у других материалов, ради примера.

Модуль упругости — что это?

Модулем упругости какого-либо материала называют совокупность физических величин, которые характеризуют способность какого-либо твёрдого тела упруго деформироваться в условиях приложения к нему силы. Выражается она буквой Е. Так она будет упомянута во всех таблицах, которые будут идти далее в статье.

Невозможно утверждать, что существует только один способ выявления значения упругости. Различные подходы к изучению этой величины привели к тому, что существует сразу несколько разных подходов. Ниже будут приведены три основных способа расчёта показателей этой характеристики для разных материалов:

  • Модуль Юнга (Е) описывает сопротивление материала любому растяжению или сжатию при упругой деформации. Определяется вариант Юнга отношением напряжения к деформации сжатия. Обычно именно его называют просто модулем упругости.
  • Модуль сдвига (G), называемый также модулем жёсткости. Этот способ выявляет способность материала оказывать сопротивление любому изменению формы, но в условиях сохранения им своей нормы. Модуль сдвига выражается отношением напряжения сдвига к деформации сдвига, которая определяется в виде изменения прямого угла между имеющимися плоскостями, подвергающимися воздействию касательных напряжений. Модуль сдвига, кстати, является одной из составляющих такого явления, как вязкость.
  • Модуль объёмной упругости (К), которые также именуется модулем объёмного сжатия. Данный вариант обозначает способность объекта из какого-либо материала изменять свой объём в случае воздействия на него всестороннего нормального напряжения, являющимся одинаковым по всем своим направлениям. Выражается этот вариант отношением величины объёмного напряжения к величине относительного объёмного сжатия.
  • Существуют также и другие показатели упругости, которые измеряются в других величинах и выражаются другими отношениями. Другими ещё очень известными и популярными вариантами показателей упругости являются параметры Ламе или же коэффициент Пуассона.

Таблица показателей упругости материалов

Перед тем, как перейти непосредственно к этой характеристике стали, рассмотрим для начала, в качестве примера и дополнительной информации, таблицу, содержащую данные об этой величине по отношению к другим материалам. Данные измеряются в МПа.

Модуль упругости различных материалов

Как можно заметить из представленной выше таблицы, это значение является разным для разных материалов, к тому же показателя разнятся, если учитывать тот или иной вариант вычисления этого показателя. Каждый волен выбирать именно тот вариант изучения показателей, который больше подойдёт ему. Предпочтительнее, возможно, считать модуль Юнга, так как он чаще применяется именно для характеристики того или иного материала в этом отношении.

После того как мы кратко ознакомились с данными этой характеристики других материалов, перейдём непосредственно к характеристике отдельно стали.

Для начала обратимся к сухим цифрам и выведем различные показатели этой характеристики для разных видов сталей и стальных конструкций:

  • Модуль упругости (Е) для литья, горячекатанной арматуры из сталей марок, именуемых Ст.3 и Ст. 5 равняется 2,1*106 кг/см^2.
  • Для таких сталей как 25Г2С и 30ХГ2С это значение равно 2*106 кг/см^2.
  • Для проволоки периодического профиля и холоднотянутой круглой проволоки, существует такое значение упругости, равняющееся 1,8*106 кг/см^2. Для холодно-сплющенной арматуры показатели аналогичны.
  • Для прядей и пучков высокопрочной проволоки значение равняется 2·10 6 кГ/см^2
  • Для стальных спиральных канатов и канатов с металлическим сердечником значение равняется 1,5·10 4 кГ/см^2, в то время как для тросов с сердечником органическим это значение не превышает1,3·10 6 кГ/см^2 .
  • Модуль сдвига (G) для прокатной стали равен 8,4·10 6 кГ/см^2 .
  • И напоследок коэффициент Пуассона для стали равен значению 0,3

Это общие данные, приведённые для видов стали и стальных изделий. Каждая величина была высчитано согласно всем физическим правилам и с учётом всех имеющихся отношений, которые используются для выведения величин этой характеристики.

Ниже будет приведена вся общая информация об этой характеристике стали. Значения будут даваться как по модулю Юнга, так и по модулю сдвига, как в одних единицах измерения (МПа), так и в других (кг/см2, ньютон*м2).

Сталь и несколько разных её марок

Значения показателей упругости стали разнятся, так как существуют сразу несколько модулей, которые исчисляются и высчитываются по-разному. Можно заметить тот факт, что в принципе сильно показатели не разнятся, что свидетельствует в пользу разных исследований упругости различных материалов. Но сильно углубляться во все вычисления, формулы и значения не стоит, так как достаточно выбрать определённое значение упругости, чтобы уже в дальнейшем ориентироваться на него.

Кстати, если не выражать все значения числовыми отношениями, а взять сразу и посчитать полностью, то эта характеристика стали будет равна: Е=200000 МПа или Е=2 039 000 кг/см^2.

Данная информация поможет разобраться с самим понятием модуля упругости, а также ознакомиться с основными значения данной характеристики для стали, стальных изделий, а также для нескольких других материалов.

Следует помнить, что показатели модуля упругости разные для различных сплавов стали и для различных стальных конструкций, которые содержат в своём составе и другие соединения. Но даже в таких условиях, можно заметить тот факт, что различаются показатели ненамного. Величина модуля упругости стали практически зависит от структуры. а также от содержания углерода. Способ горячей или холодной обработки стали также не может сильно повлиять на этот показатель.

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

stanok.guru

Обработка металла – стали и цветных металлов

Сталь это черный металл, который существенным образом изменяет свои свойства в зависимости от содержимого углерода, технологии изготовления и содержимого примесей. Углероду стали обычного качества обозначаются буквами Ст и целыми цифрами, например, СтЗ, Ст4, которые указывают содержимое углерода в десятых частях процента. Подобно обозначаются, и углеродные инструментальные стали, только первая буква в них В, например, В8, В12. Качественную углеродную сталь обозначают: Сталь 50, Сталь 70 и т.п. Здесь цифры указывают содержимое углерода в сотых процента. Так обозначают и автоматные стали, которые начинают из буквы А, например, А12. Качественная сталь с примесью марганца (Г), молибдена (М), хрома (X), вольфрама (В), никеля (Н), кобальта (К), алюминия (Ю), кремния (С) и другие называется легированная. Если в конце марки стоит буква А, то сталь имеет уменьшенное количество серы и фосфора, а если стоит Д, то такая сталь цементируется. Например, сталь І8Х2Н4ВА содержит 0,18% углерода, 2% — хрома, 4% — никеля и 1% вольфрама, если после пометки легирующего элемента цифра не стоит, то его содержимое 1 %. В такой стали меньше вредных примесей.
Быстрорежущую легированную сталь обозначаются первой буквой Р, например, Р18, электротехнические – буквой Э, например, Э1100. Буква П в конце обозначает повышенную прочность и обработку стали из стали Ст2, Ст3 изготовляют уголки, швеллеры, провод, прутки; из стали 40 – валы машин, из стали 45 – детали повышенной прочности; сталь 65Г – стойка против износа, имеет жесткие свойства, из стали П, стали Н изготовляют пружины холодным способом, а из стали 60СЗА (кремневая) – пружины и рессоры со следующей термообработкой. Сталь В7 -В12 используют для инструментов, молотков, зубил, сверло и измерительного инструмента. Из стали Х12М изготовляют инструмент; из 9ХС – метчики, штампы, Р9-Р18 – токарные резцы, фрезы.
Ножовки по дереву, поперечные пилы, изготовляют из стали В8ГА, В10А, ленту для пилорам – 85Х; циркулярные пилы – 85ХФ, надфиле, рашпиле, напильники, полотна ручных ножовок – В7, В12, полотна станочных ножовок – с Р9. Марку стали, и ее качество на промышленных предприятиях определяют спектрографическим методом и пробами на твердость. В домашних условиях ее можно определить ориентировочно за пучком искр от точила. Малоуглеродная сталь дают длинный светло-желтый пучок искр с малым количеством звездочек на конце. Чем больше углерода в стали, тем короче пучок искр, тем он светлее и более розсыпчатый, с большим количеством звездочек.
У быстрорежущей стали темно-желтый пучок искр без звездочек на конце, в хромистой – темно-красный с разветвленными звездочками на конце.
Стальные сортаменты поступают в продажу в виде провода, прутков (круглых, квадратных, шестигранных), проката разного профиля (уголков, швеллеров), штабного и листового материала. Смотрите также термическая обработка металлов.

ometals.ru

Свойства стали

Благодаря своим физическим, механическим и химическим свойствам сталь по праву является самым важным инженерным м конструкционным материалом.

Сталь – основной конструкционный материал

Наиболее важными свойствами стали являются ее хорошая формуемость – способность к обработке давлением – и прочность, высокие пределы прочности и текучести, а также хорошая теплопроводность. К этим выдающимся свойствам нержавеющие стали добавляют высокое сопротивление коррозии.

При выборе материала для конкретного изделия инженеры должны быть уверены, что он способен выдерживать эксплуатационные нагрузки на это изделие – механические и климатические. Понимание и контроль свойств материала является, поэтому, очень важным. Механические свойства стали могут легко контролироваться путем выбора соответствующего химического состава, технологии изготовления и термической обработки, которые обеспечивают окончательную микроструктуру стали.

Различное легирование и виды термической обработки, которые применяются при производстве стали, обеспечивают ей различные уровни прочности и других свойств. Это дает возможность добиваться удовлетворения требований соответствующих стандартов.

Механические свойства стали

Для описания и контроля свойств стали применяют различные системы их измерения. Например, предел прочности, предел текучести и пластичность определяют путем испытания образцов стали на растяжение. Вязкие свойства стали измеряют при ударных испытаниях специальных образцов стали. Твердость стали определяют через измерение сопротивления проникновения через ее поверхность твердого объекта, например, с алмазным наконечником.

Испытания на растяжение – это метод оценки конструкционных способности стали сопротивляться прилагаемым нагрузкам. Результат этих испытаний выражается в получении соотношения между напряжением и деформацией в образце в ходе испытания.

Физические свойства стали

Отношение между напряжением и деформацией в упругой области растяжения является мерой упругости материала. Это отношение называют модулем упругости или модулем Юнга. Высокое значение модуля Юнга является одним из самых важных свойств сталей. Обычно его значение составляет 190-210 ГПа или (19-21)×106 кГ/см2, что примерно в три раза больше, чем у алюминия.

К основным физическим свойствам стали относятся такие свойства материалов, как плотность, теплопроводность, модуль упругости, коэффициент Пуассона.

Типичными физическими свойствами сталей являются следующие:
— плотность: ρ = 7,7-8,1 кг/дм3;
— модуль упругости: Е = 190-210 ГПа;
— коэффициент Пуассона: ν = 0,27-0,30;
— теплопроводность: k = 11,2-48,3 Вт/мК;
— тепловое расширение: α = 9-27×10-6 1/К.

steel-guide.ru

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *