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 27772	Толщина проката*, мм	Нормативное сопротивление** проката, Н/мм2		Расчетное сопротивление*** проката, Н/мм2
		Ryn	Run	Ry	Ru
С235	От 2 до 8	235	360	230/225	350/345
С245	» 2 » 20	245	370	240/235	360/350
	Св. 20 » 30	235	370	230/225	360/350
С255	От 2 » 20	245	370	240/235	360/350
	Св. 20 » 40	235	370	230/225	360/350
С285	От 2 » 10	275	390	270/260	380/370
	Св. 10 » 20	265	380	260/250	370/360
С345	От 2 » 20	325	470	320/310	460/450
	Св. 20 » 40	305	460	300/290	450/440
	» 40 » 80	285	450	280/270	440/430
	» 80  » 100	265	430	260/250	420/410
С345К	От 4 » 10	345	470	335/330	460/450
С375	» 2   » 20	355	490	345/340	480/465
	Св. 20 » 40	335	480	325/320	470/455
С390	От 4 » 50	390	540	380/370	525/515
С440	» 4 » 30	440	590	430/420	575/560
	Св. 30 » 50	410	570	400/390	555/540
С590, С590К	От 10″ 40	590	685	575/560	670/650
* 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 стали	ГОСТ	Толщина стенки, мм	Нормативное сопротивление, Н/мм		Расчетное сопротивление, Н/мм
ВСт3кп, ВСт3пс, ВСт3сп	ГОСТ 10705	До 10	225	370	215	350
ВСт3пс4, Ст3сп4, 20	ГОСТ 10706	4-15	245	370	235	350
	ГОСТ 8731	4-36	245	410	225	375
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 γ_m = 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 σ_т = 225 МПа.
2. Расчетное сопротивление для толщин проката 20…30 мм рассчитывается из условия σ_т = 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 σ_т = 245 МПа для толщины проката до 20 мм включительно и σ_т = 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 γ_m = 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 γ_m = 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 γ_m = 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 г_с

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

• 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