Модуль упругости стали с 245

Углеродистая сталь С245 по ГОСТ 27772 для стальных сварных металлоконструкций

Низкоуглеродистая сталь марки С245 выпускается по ГОСТ 27772 «ПРОКАТ для строительных стальных конструкций. Общие технические условия».

Химический состав

Химический состав стали С245 по плавочному анализу ковшовой пробы должен соответствовать нормам, приведенным в табл. 1 (табл. 1-2 ГОСТ 27772-88).

Химический состав стали С245 по плавочному анализу ковшовой пробы

углерода	марганца	кремния	серы	фосфора	хрома	никеля	меди	мышьяка
Массовая доля элемента, %, не более
0,22	0,65	0,05-0,15	0,050	0,040	0,30			0,08
Предельные отклонения по массовой доле элементов, %
—	+0,050 −0,030	+0,030 −0,020	+0,005		—

Примечания:
1. Допускается увеличение массовой доли марганца до 0,85 %.
2. При выплавке стали из керченских руд массовая доля мышьяка — не более 0,15 %.

Допускается обработка стали синтетическими шлаками, вакуумирование, продувка аргоном, модифицирование стали кальцием и редкоземельными элементами из расчета введения в металл не более 0,02 % кальция и 0,05 % редкоземельных элементов (п. 2.10 ГОСТ 27772-88).

Допускается химический анализ стали на содержание хрома, никеля, меди и мышьяка изготовителю не проводить. Требуемый химический состав гарантируются изготовителем. В стали, выплавляемой из керченских руд, определение мышьяка обязательно (п. 2.13.1 ГОСТ 27772-88).

Свариваемость стали гарантируется изготовителем (п. 2.18 ГОСТ 27772-88).

Механические свойства

Механические свойства фасонного и листового проката из стали С245 при растяжении, ударная вязкость, а также условия испытаний на изгиб должны соответствовать требованиям табл.2 (табл. 3-4, п. 2.7 ГОСТ 27772-88).

Механические свойства проката из стали С245

Толщина, полки,мм	Механические характеристики			Изгиб до параллельности сторон ( а — толщина образца, d — диаметр оправки)	Ударная вязкость KCU , Дж/см² (кгс·м/см²)
	Предел текучести σ т, МПа (кгс/мм²)	Временное сопротив-ление σв, МПа (кгс/мм²)	Относи-тельное удли-нение δ5, %		при температуре, °С			после механи-ческого старения
					−20	−40	−70
	не менее				не менее
Механические свойства фасонного проката
От 4 до 20 включ.	245 (25)	370 (38)	25	d= a	—			29 (3)*
Св. 20 до 25 включ.	235 (24)		24	d= 2 a				29 (3)
Св. 25 до 30 включ.								—
Механические свойства листового и широкополосного универсального проката
От 2 до 3,9 включ.	245 (25)	370 (38)	20	d= a	—			—
От 4 до 10 включ.			25	d=1,5 a				29 (3)**
Св. 10 до 20 включ.			25					29 (3)

• * Для профиля толщиной 5 мм норма ударной вязкости 49 Дж/см² (5 кгс·м/см²)
• ** Для листов и полосы толщиной 5 мм норма ударной вязкости 39 Дж/см² (4 кгс·м/см²)

Для листового проката толщиной 4-8 мм норма относительного удлинения δ₅ = 23 % (п. 2.21 ГОСТ 27772-88).

Нормы ударной вязкости приведены для проката толщиной 5 мм и более (п. 2.22 ГОСТ 27772-88).

Допускается снижение величины ударной вязкости на одном образце на 30 %. При этом среднее значение результатов испытаний должно быть не ниже норм табл. 2 (п. 2.23 ГОСТ 27772-88).

Расчетные сопротивления при растяжении, сжатии и изгибе листового, широкополосного универсального и фасонного проката из стали марки С245 по ГОСТ 27772–88 для стальных конструкций зданий и сооружений следует принимать по табл. 3 (табл. 51 прил. 1 СНиП II -23-81)

Расчетные сопротивления проката из стали С245

Толщина проката¹, мм	Расчетное сопротивление², МПа (кгс/см²), проката
	листового, широкополосного универсального		фасонного
	Ry	Ru	Ry	Ru
От 2 до 20	240 (2450)	360 (3700)	240 (2450)	360 (3700)
Св. 20 до 30	–		230 (2350)	360 (3700)

1. За толщину фасонного проката следует принимать толщину полки (минимальная его толщина 4 мм).
2. Значения расчетных сопротивлений получены делением нормативных сопротивлений (предела текучести и временного сопротивления по ГОСТ 27772–88) на коэффициент надежности по материалу γ_m=1,025 (п. 3.2 СНиП II -23-81), с округлением до 5 МПа (50 кгс/см²).

Маркировка

Маркировку фасонного проката из стали С245 проводят несмываемой краской желтого и зеленого цвета (п. 2.28.1 ГОСТ 27772-88).

Аналоги стали марки С245

Углеродистой стали С245 по ГОСТ 27772-88 соответствуют стали следующих марок:

• Ст3пс5 и Ст3сп5 по ГОСТ 380 и ГОСТ 535 (прил. 1 ГОСТ 27772-88)
• ВСт3пс6 по ГОСТ 380-71 (табл. 51б прил. 1 СНиП II -23-81)
• ВСт3пс6-1 по ТУ 14-1-3023–80 (табл. 51б прил. 1 СНиП II -23-81)
• 18пс по ГОСТ 23570–79 (табл. 51б прил. 1 СНиП II -23-81)
• E235-B, E235-C, Fe 360-B и Fe 360-C по ISO 630:1995 (прил. А ГОСТ 380-2005)

Мы изготавливаем следующие типовые металлоизделия:

Лестницы маршевые, площадки, лестницы стремянки и их ограждения по серии 1.450.3-7.94.2:

• Стальные лестничные марши типа ЛГФ со сплошными рифлеными ступенями
• Стальные площадки типа ПГФ со сплошным рифленым настилом
• Стальные лестничные марши типа ЛГВ с решетчатыми ступенями из просечки
• Стальные площадки типа ПГВ с решетчатым настилом из просечки
• Стальные лестничные ограждения типа ОЛГ
• Стальные ограждения площадок типа ОПБГ и ОПТГ
• Стальные стремянки типа СГ вертикальных лестниц
• Стальные ограждения типа ОСГ вертикальных лестниц

Лестницы маршевые, площадки, лестницы стремянки и их ограждения по серии 1.450.3-3.2:

Стальные лестницы-стремянки для колодцев по:

Если Вас заинтересовали наши металлоконструкции,
Вы можете отправить нам сообщение,
заполнив следующую форму:

Сталь С245 низкоуглеродистая

Сталь марки С245, представляет класс низкоуглеродистых металлов. Она предназначена для изготовления широкого ассортимента строительных конструкций. Иногда можно встретить и иную маркировку этого металла Ст3пс5. Не зависимо от приведенной маркировки эта сталь относится к категории так называемой полуспокойной стали. Являясь низкоуглеродистой, она относится к классу металлов нормальной прочности. К этому классу относятся весь интервал сталей от С235 до С285.

Сортамент и область применения

Сталь 245 выпускается горячекатаным способом и имеет следующий сортамент:

• уголок равнополочный;
• уголок не равнополочный;
• балки двутавровые;
• швеллер;
• балки двутавровые и швеллер специальные;
• листовой прокат (лист С245);
• широкополосный универсальный прокат;
• лист с различным рифлением (в основном с ромбическим или чечевичным рифлением);
• профили гнутые.

Вся продукция выпускается в соответствии с утверждёнными государственными стандартами.

Основные характеристики строительной стали марки С245

По химическому составу в неё входит следующий набор основных химических элементов:

• железо – близко к 98%;
• углерод не превышает 0,22% (поэтому и относится к классу низкоуглеродистых сталей);
• марганца не более 0,65%;
• никеля около 0,3%;
• хрома и меди, также около 0.3%.

Остальные элементы, такие как кремний, сера, фосфор не превышают одной сотой процента. Сталь С245 соответствует ГОСТ 27772-88.

В соответствии с установленными стандартами расшифровку марки стали производят следующим образом. Она имеет общую буквенную и индивидуальную цифровую маркировку. Например, С245 буква «С» означает, что это строительный металл, а трёхзначное число 245 указывает на предел текучести.

Расшифровка обозначений проката

Добавление отдельных химических элементов улучшают определённые характеристики металла. Например, добавление хрома или никеля повышает твердость и улучшает антикоррозийные свойства. Присутствие меди в сплаве повышает вязкость и улучшает теплопроводность. Присутствие в составе таких элементов, как марганец и кремний, предотвращают образование закиси железа. Марганец устраняет негативное влияние серы, которая делаем металл хрупким. Добавление легирующих элементов значительно повышает твёрдость изделия и улучшает его антикоррозийные свойства.

В соответствии с таким химическим составом вся продукция имеет следующие физические характеристики:

• коэффициент температурного расширения;
• коэффициент теплопроводности или теплоёмкость материала;
• удельная теплоёмкость;
• плотность практически для всех образцов одинакова и составляет 7850 кг/м 3 ;
• модуль упругости первого рода;
• удельное электрическое сопротивление;

Все перечисленные характеристики определяются температурой, при которой происходили испытания. Это необходимо для оценки возможностей будущей эксплуатации изделий.

Механические свойства стали 245

Поскольку её выпускают в виде листового или фасонного проката, то и механические свойства рассматриваются для каждого вида отдельно. К основным механическим свойствам относятся:

• предел кратковременной прочности (для листового проката от 2 до 10 миллиметров равен 370 МПа);
• предел текучести или пропорциональности (для листа имеет значение 245 МПа);
• относительное удлинение на разрыв (листа от 2 до 4 миллиметров составляет 20%, для листов до 10 миллиметров 25%);
• величина изгиба до достижения параллельности сторон (определяется как диаметр возможного закругления и зависит от толщины металла);
• ударная вязкость – изменяется от 29 до 39 дж/см 2 в зависимости от окружающей температуры;
• твёрдость (сравнение производится по различным критериям, например по Бринеллю, Виккерсу или Шору) по Бринеллю составляет 131 МПа.

Сталь 245 в листах

Преимущества и область применения

Все перечисленные свойства позволяют успешно применять С245 для производства металлопроката, который используется для возведения различных строительных конструкций. Основные требования, которые налагаются на С235 и С275, аналогичны требованиям, предъявляемым к С245. Присущая ей прочность, главным показателем является так называемый предел текучести, вполне достаточна для формирования элементов, способных выдерживать тяжёлые нагрузки. Основным отличием горячекатаного проката С235 является его использование для производства вспомогательных строительных конструкций.

Промышленные конструкции из стали 245

Отсутствие ограничений по свариваемости и механических способов соединения, позволяют создавать практически любые, даже довольно экзотические конструкции.

Конструкции, изготовленные из этой марки металла. Применяются при строительстве следующих объектов:

• промышленные и жилые здания;
• большепролётные покрытия;
• арки мостов и эстакад;
• конструкции из листовой стали;
• элементы башен и мачт;
• каркасы высотных и многоэтажных зданий;
• здания энергетики (тепловые, атомные станции);
• стационарные платформы нефтеразведки и добычи;
• научные объекты, например радиотелескопы.

К основным достоинствам марки С245 относится:

• высокая пластичность (экспериментально доказано, что протяжённость площадки текучести равно 2,5%);
• хорошая свариваемость, за счёт низкого содержания углерода (отдельные элементы конструкций могут свариваться любыми способами без проведения подготовительных операций: таких, как предварительный подогрев, проковка зоны сварки. Сварной шов получается ровным, и не образует ни горячих, ни холодных трещин);
• достаточно неплохая коррозийная стойкость (однако целесообразно применение лакокрасочных антикоррозийных покрытий);
• хорошие технологические свойства (резка, сверление, сварка, клёпка, применение метизных креплений);
• отсутствует расслоение прокатных изделий (требование ГОСТ);
• невысокая стоимость.

Барная вилка из стали 245

Из серьёзных недостатков выделяют:

• склонность стали и конструкций из неё к хрупкому разрушению при низких температурах;
• не высокая огнестойкость.

Существующие аналоги

Благодаря своей хорошей востребованности, этот металл имеет как отечественные, так и зарубежные аналоги. Низкоуглеродистая сталь С245 и её аналоги: с235, с275, Ст3пс5, выплавлены на основе установленных государственных стандартов. В этих стандартах, технических условиях и ведомственных нормативах определены следующие маркировки аналогов С245:

• Ст3пс5 или Ст3сп5;
• E235-C, Fe 360-C, согласно ISO 630:1995;

Механические свойства Ст3пс

Из зарубежных марок наиболее близкими можно считать материалы, имеющие следующую маркировку:

• в США это марки A284 или A570;
• в Германии она имеет маркировку 1.0038;
• в странах Евросоюза она маркируется 1.0114
• по стандартам Японии – это SS330;
• в Китае Q235.

Потребление таких марок стали в строительной индустрии превышает 50% от всего объёма используемого строительного металла.

Сталь С245 — ГОСТ, аналоги, характеристики, расшифровка

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.

химический состав, применение. Плотность стали с245

Под маркой с245 скрывается низкоуглеродистая сталь, используемая для строительных конструкций и применяемая в сварочных работах без каких-либо ограничений. Маркировка сплава может быть представлена в следующем виде – Ст3пс5 или Ст3сп5. Фактически мы имеем дело с полуспокойной или спокойной по степени окисления сталью, доля углерода в которой не превышает 0,3%.

Сталь с245: химический состав и ГОСТы на продукцию

Согласно ГОСТ 27772-88 химсостав сплава марки с245 представляет собой набор следующих элементов:

• Fe – около 98%
• С – не больше 0,22%
• Mn – не больше 0,65%
• Ni – не больше 0,3%
• Cr – не больше 0,3%
• Cu – не больше 0,3%
• Si – 0,05-0,15%
• S – не больше 0,05%
• P – не больше 0,04%
• N – не больше 0,012%

Из стали с245 производят фасонный прокат (в т.ч. горячекатаный):

• ГОСТ 19903 – листы
• ГОСТ 82 – широкие полосы
• ГОСТ 8509 – уголки равнополочные
• ГОСТ 8510 – уголки неравнополочные
• ГОСТ 8240 – швеллера
• ГОСТ 8239 и 26020 – двутавры
• ГОСТ 19425 – двутавровые балки и швеллера
• ГОСТ 8568 – листы с чечевичным и ромбическим рифлением
• ГОСТ 7511, 8278, 8281, 8282 и т.д. – гнутые профили

Маркировка аналогичных стали марки С245 сплавов

Низкоуглеродистая сталь С245, выплавленная по ГОСТ 27772-88, может иметь различную маркировку (согласно стандартам, техническим условиям и нормативам):

• Ст3пс5 или Ст3сп5 (ГОСТ 380 и 535)
• E235-B, E235-C, Fe 360-B или Fe 360-C (ISO 630:1995 или прил. А ГОСТ 380-2005)
• 18пс (ГОСТ 23570–79)
• ВСт3пс6 (ГОСТ 380-71)
• ВСт3пс6-1 (ТУ 14-1-3023–80)

Механические свойства сплава с245

На сплав марки с245 плотность производителями не нормируется, однако в качестве справочной информации чаще всего указывается, что номинальная плотность стали с245 – 7,85 г/см3.

С245: применение

Сталь С245 широко применяется в производстве металлопроката, впоследствии идущего на возведение всевозможных сварных и не сварных конструкций. Её прочности оказывается достаточно для создания тяжело нагруженных элементов, к тому же отсутствие ограничений в свариваемости позволяет создавать конструкции сложной формы. Отметим, что в составе этого углеродного сплава присутствуют кремний, магний и марганец. Первые два элемента предотвращают образование закиси железа. Марганец же нивелирует разрушительное влияние серы, делающей металл хрупким.

Другие марки из этой

Обращаем ваше внимание на то, что данная информация о марке С245, приведена в ознакомительных целях. Параметры, свойства и состав реального материала марки С245 могут отличаться от значений, приведённых на данной странице. Более подробную информацию о марке С245 можно уточнить на информационном ресурсе Марочник стали и сплавов. Информацию о наличии, сроках поставки и стоимости материалов Вы можете уточнить у наших менеджеров. При обнаружении неточностей в описании материалов или найденных ошибках просим сообщать администраторам сайта, через форму обратной связи. Заранее спасибо за сотрудничество!

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.

Аналоги стали марки С245

Углеродистой стали С245 по ГОСТ 27772-88 соответствуют стали следующих марок:

Мы изготавливаем следующие типовые металлоизделия:

Лестницы маршевые, площадки, лестницы стремянки и их ограждения по серии 1.450.3-7.94.2:

Лестницы маршевые, площадки, лестницы стремянки и их ограждения по серии 1.450.3-3.2:

Стальные лестницы-стремянки для колодцев по:

Углеродистая сталь С235 по ГОСТ 27772

Углеродистая сталь С255 по ГОСТ 27772

Сталь С345 повышенной прочности по ГОСТ 27772

Маркировка

Маркировку фасонного проката из стали С245 проводят несмываемой краской желтого и зеленого цвета (Рї. 2.28.1 ГОСТ 27772-88).

Cталь С235, С245, С255, С275, С285, С345, С375, С390, С440, С590, сталь строительная

Cталь строительная (С235, С245, С255, С275, С285, С 345, С375, С390, С440, С590) применяется:- для изготовления металлопроката, предназначенного для строительных стальных конструкций со сварными и другими соединениями;

Марки по действующей нормативно-технической документации

Модуль упругости для стали с245

Расчетные сопротивления и модули упругости для различных строительных материалов

Cодержание:

1. Модули упругости основных строительных материалов.

2. Начальные модули упругости бетона.

3. Нормативные сопротивления бетона.

4. Расчетные сопротивления бетона.

5. Расчетные сопротивления бетона растяжению.

6. Нормативные сопротивления арматуры.

7. Расчетные сопротивления арматуры.

8. Нормативные и расчетные сопротивления стали.

9. Заменяемые марки стали.

10. Список использованной литературы.

Таблица 1. Модули упругости для основных строительных материалов.

(вернуться к списку таблиц)

Материал	Модуль упругости Е, МПа
Чугун белый, серый	(1,15…1,60) • 105
» ковкий	1,55 • 105
Сталь углеродистая	(2,0…2,1) • 105
» легированная	(2,1…2,2) • 105
Медь прокатная	1,1 • 105
» холоднотянутая	1,3 • 103
» литая	0,84 • 105
Бронза фосфористая катанная	1,15 • 105
Бронза марганцевая катанная	1,1 • 105
Бронза алюминиевая литая	1,05 • 105
Латунь холоднотянутая	(0,91…0,99) • 105
Латунь корабельная катанная	1,0 • 105
Алюминий катанный	0,69 • 105
Проволока алюминиевая тянутая	0,7 • 105
Дюралюминий катанный	0,71 • 105
Цинк катанный	0,84 • 105
Свинец	0,17 • 105
Лед	0,1 • 105
Стекло	0,56 • 105
Гранит	0,49 • 105
Известь	0,42 • 105
Мрамор	0,56 • 105
Песчаник	0,18 • 105
Каменная кладка из гранита	(0,09…0,1) • 105
» из кирпича	(0,027…0,030) • 105
Бетон (см. таблицу 2)
Древесина вдоль волокон	(0,1…0,12) • 105
» поперек волокон	(0,005…0,01) • 105
Каучук	0,00008 • 105
Текстолит	(0,06…0,1) • 105
Гетинакс	(0,1…0,17) • 105
Бакелит	(2…3) • 103
Целлулоид	(14,3…27,5) • 102

Примечание: 1. Для определения модуля упругости в кгс/см2 табличное значение умножается на 10 (более точно на 10.1937)

2. Значения модулей упругости Е для металлов, древесины, каменной кладки следует уточнять по соответствующим СНиПам.

Нормативные данные для расчетов железобетонных конструкций:

(вернуться к списку таблиц)

Таблица 2. Начальные модули упругости бетона (согласно СП 52-101-2003)

(вернуться к списку таблиц)

Таблица 2.1. Начальные модули упругости бетона согласно СНиП 2.03.01-84*(1996)

Примечания: 1. Над чертой указаны значения в МПа, под чертой — в кгс/см2.

2. Для легкого, ячеистого и поризованного бетонов при промежуточных значениях плотности бетона начальные модули упругости принимают по линейной интерполяции.

3. Для ячеистого бетона неавтоклавного твердения значения Еb принимают как для бетона автоклавного твердения с умножением на коэффициент 0,8.

4. Для напрягающего бетона значения Еb принимают как для тяжелого бетона с умножением на коэффициент a = 0,56 + 0,006В.

5. Приведенные в скобках марки бетона не точно соответствуют указанным классам бетона.

Таблица 3. Нормативные значения сопротивления бетона (согласно СП 52-101-2003)

(вернуться к списку таблиц)

Таблица 4. Расчетные значения сопротивления бетона (согласно СП 52-101-2003)

(вернуться к списку таблиц)

Таблица 5. Расчетные значения сопротивления бетона растяжению (согласно СП 52-101-2003)

(вернуться к списку таблиц)

Таблица 6. Нормативные сопротивления для арматуры (согласно СП 52-101-2003)

(вернуться к списку таблиц)

Таблица 7. Расчетные сопротивления для арматуры(согласно СП 52-101-2003)

(вернуться к списку таблиц)

Таблица 8. Нормативные и расчетные сопротивления при растяжении, сжатии и изгибе (согласно СНиП II-23-81 (1990))

(вернуться к списку таблиц)

листового, широкополосного универсального и фасонного проката по ГОСТ 27772-88 для стальных конструкций зданий и сооружений

Примечания:

1. За толщину фасонного проката следует принимать толщину полки (минимальная его толщина 4 мм).

2. За нормативное сопротивление приняты нормативные значения предела текучести и временного сопротивления по ГОСТ 27772-88.

3. Значения расчетных сопротивлений получены делением нормативных сопротивлений на коэффициенты надежности по материалу, с округлением до 5 МПа (50 кгс/см2).

Таблица 9. Марки стали, заменяемые сталями по ГОСТ 27772-88 (согласно СНиП II-23-81 (1990))

(вернуться к списку таблиц)

Примечания: 1. Стали С345 и С375 категорий 1, 2, 3, 4 по ГОСТ 27772-88 заменяют стали категорий соответственно 6, 7 и 9, 12, 13 и 15 по ГОСТ 19281-73* и ГОСТ 19282-73*. 2. Стали С345К, С390, С390К, С440, С590, С590К по ГОСТ 27772-88 заменяют соответствующие марки стали категорий 1-15 по ГОСТ 19281-73* и ГОСТ 19282-73*, указанные в настоящей таблице.

3. Замена сталей по ГОСТ 27772-88 сталями, поставляемыми по другим государственным общесоюзным стандартам и техническим условиям, не предусмотрена.

Расчетные сопротивления для стали, используемой для производства профилированных листов, приводятся отдельно.

Список использованной литературы:

1. СНиП 2.03.01-84 «Бетонные и железобетонные конструкции»

3. СНиП II-23-81 (1990) «Стальные конструкции»

4. Александров А.В. Сопротивление материалов. Москва: Высшая школа. — 2003.

5. Фесик С.П. Справочник по сопротивлению материалов. Киев: Будiвельник. — 1982.

Модуль упругости стали с235 – Марка стали С235. Характеристики, расшифровка, цены и аналоги

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/см2.
• Для таких сталей как 25Г2С и 30ХГ2С это значение равно 2*106 кг/см2.
• Для проволоки периодического профиля и холоднотянутой круглой проволоки, существует такое значение упругости, равняющееся 1,8*106 кг/см2. Для холодно-сплющенной арматуры показатели аналогичны.
• Для прядей и пучков высокопрочной проволоки значение равняется 2·10 6 кГ/см2
• Для стальных спиральных канатов и канатов с металлическим сердечником значение равняется 1,5·10 4 кГ/см2, в то время как для тросов с сердечником органическим это значение не превышает1,3·10 6 кГ/см2 .
• Модуль сдвига (G) для прокатной стали равен 8,4·10 6 кГ/см2 .
• 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/см2.

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.

Модуль упругости стали

Редакция E-metall Опубликовано 2021-03-27

При проектировании стальных изделий или элементов конструкций учитывают способность сплава выдерживать разнонаправленные виды нагрузок: ударные, изгибающие, растягивающие, сжимающие. Значение модуля упругости стали, наряду с твердостью и другими характеристиками, показывает стойкость к этим воздействиям.

Например, в железобетонном строительстве используют продольные и поперечные арматурные стержни. В горизонтальной плоскости они подвержены растяжению, а в вертикальной — давлению всей массы конструкции. В местах концентрации напряжений: углы, технологические проемы, лифтовые шахты и лестничные пролеты — размещают большее количество арматуры. Способность бетона впитывать воду служит причиной постоянных изменений сжимающих и растягивающих нагрузок.

Рассмотрим другой пример. В военное время создавалось множество разработок в сфере авиации. Самыми частыми причинами катастроф были возгорания двигателей. Отрываясь от земли, самолет попадает в атмосферные слои с разреженным воздухом и его корпус расширяется, обратный процесс происходит при посадке. Кроме этого, на конструкцию воздействует сопротивление воздушных потоков, давление искривленных слоев воздуха и другие силы. Несмотря на прочность, существующие в то время сплавы не всегда были пригодны для изготовления ответственных деталей, в основном, это приводило к разрывам топливных баков.

В различных видах промышленности из стали изготавливают детали подвижных механизмов: пружины, рессоры. Марки, используемые для таких целей, не склонны к трещинообразованию при постоянно изменяющихся нагрузках.

Модуль упругости стали

Упругость твердых тел — это способность принимать исходную форму после прекращения деформирующих воздействий. Например, брусок пластилина обладает нулевой пружинистостью, а резиновые изделия можно сжимать и растягивать. При различных применениях сил к предметам и материалам, они деформируются. В зависимости от физических свойств тела или вещества, различают два вида деформации:

• Упругая — последствия исчезают по окончании действия внешних сил;
• Пластическая — необратимое изменение формы.

Модуль упругости — название нескольких физических величин, характеризующих склонность твердого тела деформироваться упруго.

Впервые понятие было введено Томасом Юнгом. Ученый подвешивал грузы к металлическим стержням и наблюдал за их удлинением. У части образцов длина увеличилась в два раза, другие — были разорваны в ходе эксперимента.

Сегодня определение объединяет ряд свойств физических тел:

Модуль Юнга: Вычисляется по формуле E= σ/ε, где σ — напряжение, равное силе, деленной на площадь ее приложения, а ε — упругая деформация, эквивалентная отношению удлинения образца с начала деформации и сжатию после ее прекращения.

Модуль сдвига (G или μ): способность сопротивляться деформации при сохранении объема, когда направление нагрузок производится по касательной. Например, при ударе по шляпке гвоздя, если он был произведен не под прямым углом, изделие искривляется. В сопромате величину используют для вычисления сдвигов и кручения.

Модуль объемной упругости или объемного сжатия (К): изменения, вызванные действием всестороннего напряжения, например, гидростатического давления.

Коэффициент Пуансона (Ⅴ или μ): отношение поперечного сжатия к продольному удлинению, вычисляется для образцов материалов. У абсолютно хрупких веществ он равен нулю.

Константа Ламе: энергия, провоцирующая возвращение в исходную форму, вычисляется через построение скалярных комбинаций.

Модуль упругости стали соотносится с рядом других физических величин. Например, при проведении эксперимента на растяжение, важно учитывать предел прочности, превышение которого оборачивается разрушением детали.

• Соотношение жесткости и пластичности;
• Ударная вязкость;
• Предел текучести;
• Относительное сжатие и растяжение (продольное и поперечное);
• Пределы прочности при ударных, динамических и др. нагрузках.

Применение ряда подходов обусловлено требованиями к механическим свойствам материалов в разных отраслях промышленности, строительства, приборостроения.

Модуль упругости разных марок стали

Наибольшей способностью противостоять деформации обладают рессорно-пружинистые стальные сплавы. Эти материалы характеризуются высоким пределом текучести. Величина показывает напряжение, при котором деформация растет без внешних воздействий, например при сгибании и скручивании.

Характеристики упругости стали зависят от легирующих элементов и строения кристаллической решетки. Углерод придает стальному сплаву твердость, однако в высоких концентрациях снижается пластичность и пружинистость. Основные легирующие добавки, повышающие упругие свойства: кремний, марганец, никель, вольфрам.

Нередко, нужных показателей можно достичь лишь с помощью специальных режимов термообработки. Таким образом все фрагменты детали будут иметь единые показатели текучести, а слабые участки будут исключены. В противном случае изделие может надломиться, лопнуть или растрескаться. Марки 60Г и 65Г обладают такими характеристиками, как сопротивление разрыву, вязкость, стойкость к износу, они применяются для изготовления промышленных пружин и музыкальных струн.

В металлургической промышленности создано несколько сотен марок стали с разными модулями упругости. В таблице приведены характеристики популярных сплавов.

Таблица модулей прочности марок стали

Наименование стали	Модуль упругости Юнга, 10¹²·Па	Модуль сдвигаG, 10¹²·Па	Модуль объемной упругости, 10¹²·Па	Коэффициент Пуассона, 10¹²·Па
Сталь низкоуглеродистая	165…180	87…91	45…49	154…168
Сталь 3	179…189	93…102	49…52	164…172
Сталь 30	194…205	105…108	72…77	182…184
Сталь 45	211…223	115…130	76…81	192…197
Сталь 40Х	240…260	118…125	84…87	210…218
65Г	235…275	112…124	81…85	208…214
Х12МФ	310…320	143…150	94…98	285…290
9ХС, ХВГ	275…302	135…145	87…92	264…270
4Х5МФС	305…315	147…160	96…100	291…295
3Х3М3Ф	285…310	135…150	92…97	268…273
Р6М5	305…320	147…151	98…102	294…300
Р9	320…330	155…162	104…110	301…312
Р18	325…340	140…149	105…108	308…318
Р12МФ5	297…310	147…152	98…102	276…280
У7, У8	302…315	154…160	100…106	286…294
У9, У10	320…330	160…165	104…112	305…311
У11	325…340	162…170	98…104	306…314
У12, У13	310…315	155…160	99…106	298…304

Модуль упругости для металлов и сплавов

Наименование материала	Значение модуля упругости, 10¹²·Па
Алюминий	65—72
Дюралюминий	69—76
Железо, содержание углерода менее 0,08 %	165—186
Латунь	88—99
Медь (Cu, 99 %)	107—110
Никель	200—210
Олово	32—38
Свинец	14—19
Серебро	78—84
Серый чугун	110—130
Сталь	190—210
Стекло	65—72
Титан	112—120
Хром	300—310

Упругость сталей

Наименование стали	Значение модуля упругости, 10¹²·Па
Сталь низкоуглеродистая	165—180
Сталь 3	179—189
Сталь 30	194—205
Сталь 45	211—223
Сталь 40Х	240—260
65Г	235—275
Х12МФ	310—320
9ХС, ХВГ	275—302
4Х5МФС	305—315
3Х3М3Ф	285—310
Р6М5	305—320
Р9	320—330
Р18	325—340
Р12МФ5	297—310
У7, У8	302—315
У9, У10	320—330
У11	325—340
У12, У13	310—315

Предел прочности

Твердые тела способны выдерживать ограниченные нагрузки, превышение предела приводит к разрушению структуры металла, формированию заметных сколов или микротрещин. Возникновение дефектов сопряжено со снижением эксплуатационных свойств или полным разрушением. Прочность сплавов и готовых изделий проверяют на испытательных стендах. Стандартами предусмотрен ряд испытаний:

• Продолжительное применение деформирующего усилия;
• Кратковременные и длительные ударные воздействия;
• Растяжение и сжатие;
• Гидравлическое давление и др.

В сложных механизмах и системах выход из строя одного элемента автоматически становится причиной повышения нагрузок на другие. Как правило, разрушения начинаются на тех участках, где напряжения максимальны. Запас прочности служит гарантией безопасности оборудования во внештатных ситуациях и продлевает срок его службы.