- Допускаемые напряжения и механические свойства материалов
- Углеродистая сталь С245 по ГОСТ 27772 для стальных сварных металлоконструкций
- Химический состав
- Механические свойства
- Маркировка
- Аналоги стали марки С245
- Углеродистая сталь С245 по ГОСТ 27772 для стальных сварных металлоконструкций
- Область применения
- Химический состав
- Механические свойства
- Маркировка
- Аналоги стали марки С245
Допускаемые напряжения
и механические свойства материалов
Для определения допускаемых напряжений в машиностроении применяют следующие основные методы.
1. Дифференцированный запас прочности находят как произведение ряда частных коэффициентов, учитывающих надежность материала, степень ответственности детали, точность расчетных формул и действующие силы и другие факторы, определяющие условия работы деталей.
2. Табличный — допускаемые напряжения принимают по нормам, систематизированным в виде таблиц
(табл. 1 — 7). Этот метод менее точен, но наиболее прост и удобен для практического пользования при проектировочных и проверочных прочностных расчетах.
В работе конструкторских бюро и при расчетах деталей машин применяются как дифференцированный, так и. табличный методы, а также их комбинация. В табл. 4 — 6 приведены допускаемые напряжения для нетиповых литых деталей, на которые не разработаны специальные методы расчета и соответствующие им допускаемые напряжения. Типовые детали (например, зубчатые и червячные колеса, шкивы) следует рассчитывать по методикам, приводимым в соответствующем разделе справочника или специальной литературе.
Приведенные допускаемые напряжения предназначены для приближенных расчетов только на основные нагрузки. Для более точных расчетов с учетом дополнительных нагрузок (например, динамических) табличные значения следует увеличивать на 20 — 30 %.
Допускаемые напряжения даны без учета концентрации напряжений и размеров детали, вычислены для стальных гладких полированных образцов диаметром 6-12 мм и для необработанных круглых чугунных отливок диаметром 30 мм. При определении наибольших напряжений в рассчитываемой детали нужно номинальные напряжения σном и τном умножать на коэффициент концентрации kσ или kτ:
1. Допускаемые напряжения*
для углеродистых сталей обыкновенного качества в горячекатаном состоянии
| Марка стали | Допускаемые напряжения **, МПа | |||||||||||||
| при растяжении [σp] | при изгибе [σиз] | при кручении [τкр] | при срезе [τср] | при смятии [σсм] | ||||||||||
| I | II | III | I | II | III | I | II | III | I | II | III | I | II | |
| Ст2 Ст3 Ст4 Ст5 Ст6 | 115 125 140 165 195 | 80 90 95 115 140 | 60 70 75 90 110 | 140 150 170 200 230 | 100 110 120 140 170 | 80 85 95 110 135 | 85 95 105 125 145 | 65 65 75 80 105 | 50 50 60 70 80 | 70 75 85 100 115 | 50 50 65 65 85 | 40 40 50 55 65 | 175 190 210 250 290 | 120 135 145 175 210 |
* Горский А.И.. Иванов-Емин Е. Б.. Кареновский А. И. Определение допускаемых напряжений при расчетах на прочность. НИИмаш, М., 1974.
** Римскими цифрами обозначен вид нагрузки: I — статическая; II — переменная, действующая от нуля до максимума, от максимума до нуля (пульсирующая); III — знакопеременная (симметричная).
2. Механические свойства и допускаемые напряжения
углеродистых качественных конструкционных сталей
3. Механические свойства и допускаемые напряжения
легированных конструкционных сталей
4. Механические свойства и допускаемые напряжения
для отливок из углеродистых и легированных сталей
5. Механические свойства и допускаемые напряжения
для отливок из серого чугуна
6. Механические свойства и допускаемые напряжения
для отливок из ковкого чугуна
7. Допускаемые напряжения для пластмассовых деталей
Для пластичных (незакаленных) сталей при статических напряжениях (I вид нагрузки) коэффициент концентрации не учитывают. Для однородных сталей (σв > 1300 МПа, а также в случае работы их при низких температурах) коэффициент концентрации, при наличии концентрации напряжения, вводят в расчет и при нагрузках I вида (k > 1). Для пластичных сталей при действии переменных нагрузок и при наличии концентрации напряжений эти напряжения необходимо учитывать.
Для чугунов в большинстве случаев коэффициент концентрации напряжений приближенно принимают равным единице при всех видах нагрузок (I — III). При расчетах на прочность для учета размеров детали приведенные табличные допускаемые напряжения для литых деталей следует умножать на коэффициент масштабного фактора, равный 1,4 . 5.
Приближенные эмпирические зависимости пределов выносливости для случаев нагружения с симметричным циклом:
Механические свойства и допускаемые напряжения антифрикционного чугуна:
— предел прочности при изгибе 250 ÷ 300 МПа,
— допускаемые напряжения при изгибе: 95 МПа для I; 70 МПа — II: 45 МПа — III, где I. II, III — обозначения видов нагрузки, см. табл. 1.
Ориентировочные допускаемые напряжения для цветных металлов на растяжение и сжатие. МПа:
— 30. 110 — для меди;
— 60. 130 — латуни;
— 50. 110 — бронзы;
— 25. 70 — алюминия;
— 70. 140 — дюралюминия.
Источник
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).
| 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:
- Допускается увеличение массовой доли марганца до 0,85 %.
- 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).
| 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)
| 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) | |
- За толщину фасонного проката следует принимать толщину полки (минимальная его толщина 4 мм).
- Значения расчетных сопротивлений получены делением нормативных сопротивлений (предела текучести и временного сопротивления по ГОСТ 27772–88) на коэффициент надежности по материалу γm=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:
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:
Источник
Углеродистая сталь С245 по ГОСТ 27772 для стальных сварных металлоконструкций
Углеродистая сталь (carbon steel) марки С245 выпускается по ГОСТ 27772 «ПРОКАТ для строительных стальных конструкций. Общие технические условия».
Из стали марки С245 изготовляется горячекатаный фасонный (уголки, двутавры, швеллеры), листовой, широкополосный универсальный прокат и гнутые профили, предназначенные для использования в строительных стальных конструкциях со сварными и другими соединениями.
Область применения
Горячекатанный металлопрокат из стали С245 используется при изготовлении вспомогательных стальных конструкций зданий и сооружений 4-й группы по СП 16.13330.2011 (актуализированная редакция СНиП II-23-81) , эксплуатируемых при температуре не ниже −50°С в холодном, арктических восточном и западном климатических районах I2, II2 и II3, а также при температуре не ниже −65°С в очень холодном климатическом районе I1 по ГОСТ 16350: связей, кроме указанных в группе 3 (вертикальные связи по колоннам с напряжением в связях свыше 0,4Ry); элементов фахверка; лестниц; трапов; площадок; ограждений; металлоконструкций кабельных каналов; второстепенных элементов сооружений и т.п. (табл. В.1 СП 16.13330.2011 и табл. 50 СНиП II-23-81)
Также горячекатанный металлопрокат из стали С245 используется и при изготовлении сварных стальных конструкций либо их элементов металлоконструкций зданий и сооружений 3-й группы по СП 16.13330.2011 (актуализированная редакция СНиП II-23-81), работающих при статической нагрузке и эксплуатируемых при температуре не ниже −40°С в умеренно холодном климатическом районе II4 и не ниже −30°С в умеренном климатическом районе II5 по ГОСТ 16350: колонн; стоек; опорных плит; элементов настила перекрытий; конструкций, поддерживающих технологическое оборудование; вертикальных связей по колоннам с напряжением в связях свыше 0,4Ry; анкерных, несущих и фиксирующих конструкций (опор, ригелей жестких поперечин, фиксаторов) контактной сети транспорта; опор под оборудование ОРУ, кроме опор под выключатели; элементов стволов и башен антенных сооружений; колонн бетоновозных эстакад, прогонов покрытий и других сжатых и сжато-изгибаемых элементов. (табл. В.1 СП 16.13330.2011 и табл. 50 СНиП II-23-81)
Горячекатанный металлопрокат из стали С245 находит применение при изготовлении сварных стальных конструкций либо их элементов металлоконструкций зданий и сооружений 2-й группы по СП 16.13330.2011 (актуализированная редакция СНиП II-23-81), работающих при статической нагрузке и эксплуатируемых при температуре не ниже −40°С в умеренно холодном климатическом районе II4 и не ниже −30°С в умеренном климатическом районе II5 по ГОСТ 16350: ферм; ригелей рам; балок перекрытий и покрытий; косоуров лестниц; опор ВЛ, за исключением сварных опор больших переходов; опор ошиновки открытых распределительных устройств подстанций (ОРУ); опор под выключатели ОРУ; опор транспортерных галерей; элементов контактной сети транспорта (штанг, анкерных оттяжек, хомутов); прожекторных мачт; элементов комбинированных опор антенных сооружений; трубопроводов ГЭС и насосных станций; облицовки водоводов; закладных частей затворов; балок подвесных путей из двутавров по ГОСТ 19425 и ТУ 14-2-427–80 и других растянутых, растянуто-изгибаемых и изгибаемых элементов. (табл. В.1 СП 16.13330.2011 и табл. 50 СНиП II-23-81)
При отутствии сварных соединений, горячекатанный металлопрокат из стали С245 может использоваться и при изготовлении элементов стальных металлоконструкций зданий и сооружений 1-й группы по СП 16.13330.2011 (актуализированная редакция СНиП II-23-81), работающих в особо тяжелых условиях или подвергающихся непосредственному воздействию динамических, вибрационных или подвижных нагрузок и эксплуатируемых при температуре не ниже −40°С в умеренно холодном климатическом районе II4 и не ниже −30°С в умеренном климатическом районе II5 по ГОСТ 16350: подкрановых балок; балок рабочих площадок; элементов конструкций бункерных и разгрузочных эстакад, непосредственно воспринимающих нагрузку от подвижных составов; фасонок ферм; пролетных строений транспортных галерей; элементов оттяжек мачт и оттяжечных узлов; балок под краны гидротехнических сооружений и т. п. (табл. В.1 СП 16.13330.2011 и табл. 50 СНиП II-23-81)
Химический состав
Химический состав стали С245 по плавочному анализу ковшовой пробы должен соответствовать нормам, приведенным в табл. 1 (табл. 1-2 ГОСТ 27772-88).
| 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:
- Допускается увеличение массовой доли марганца до 0,85 %.
- При выплавке стали из керченских руд массовая доля мышьяка — не более 0,15 %.
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).
| 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 из стали марки С245 толщиной 4-8 мм норма относительного удлинения в табл. 2 уменьшается на 2 % абс (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)
| 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) | |
- За толщину фасонного проката следует принимать толщину полки (минимальная его толщина 4 мм).
- Значения расчетных сопротивлений получены делением нормативных сопротивлений (предела текучести и временного сопротивления по ГОСТ 27772–88) на коэффициент надежности по материалу γm>=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, ВСт3пс6-1 по ТУ 14-1-3023–80 и 18пс 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:
Лестницы маршевые, площадки, лестницы стремянки и их ограждения по серии 1.450.3-3.2:
Стальные лестницы-стремянки для колодцев по:
Источник