Рекомендуем вам также следующие ресурсы по темам, связаным с домами - строительство, недвижимость, дизайн интерьера :



Нужен ремонт? Сантехник в Киеве возьмется за работу.


 Новостройки и новые жилищные комплексы, обзоры

 



СТАЛЬ

 
СТАЛЬ — сплав железа с углеродом и примесями марганца, кремния, серы и фосфора. Стали различают по химическому составу: углеродистые и легированные (содержащие хром, никель, молибден и другие элементы); по содержанию углерода — низкоуглеродистые (до 0,25% углерода), среднеуглеродистые (0,25—0,6%), высокоуглеродистые (до 2%); по назначению — строительные, конструкционные, арматурные (для железобетонных конструкций) и др.; по способу производства — мартеновские, конверторные и электроплавильные.
 
Конверторные стали, в свою очередь, подразделяются на бессемеровские, выплавляемые в конверторах с кислой футеровкой, и томасовские в конверторах с основной футеровкой; по степени раскисленности — кипящая, спокойная и полуспокойная.Для стальных строительных конструкций применяют главным образом сталь мартеновскую углеродистую, обыкновенного качества и низколегированную, а также конверторную, полученную продувкой технически чистым кислородом.
 
Низкоуглеродистые стали обладают высокой пластичностью, что позволяет подвергать их значительным холодным деформациям без опасности образования трещин и способствует благоприятному перераспределению местных перенапряжений. Эти стали слабо закаливаются, малочувствительны к маетному нагреву, хорошо свариваются. Недостатки низкоуглеродистых сталей (по сравнению с низколегированными): более низкая прочность, меньшая ударная вязкость, повышенная чувствительность к механическому старению.В металлических строительных конструкциях применяется низколегированная сталь, главным образом марок 14Г2, 15ГС, 10Г2С, 15ХСНД и 10ХСНД. Первые две цифры в обозначении этих марок указывают на среднее содержание углерода в стали в сотых долях процента; входящие в обозначение марок буквы — наименования легирующих элементов (Г — марганец, С — кремний, X — хром, Н — никель, Д — медь). Цифры, расположенные после буквы, — приблизительное процентное содержание в стали данного легирующего элемента. Если после буквы отсутствуют цифры, — это означает, что содержание данного легирующего элемента не превышает одного процента.
 
Низколегированные стали по сравнению с низкоуглеродистыми имеют более высокие показатели: предела текучести (что позволяет облегчать конструкции из низколегированной стали и экономить металл в сооружении); ударной вязкости (что повышает надежность конструкций, эксплуатируемых при наличии динамических нагрузок, особенно в северных районах с суровым климатом); коррозионной стойкости (что повышает долговечность конструкций из стали, подвергающихся воздействию атмосферной коррозии).Наряду с этим чувствительность низколегированных сталей к концентрации напряжений при повторных нагрузках повышена, это снижает эффективность применения низколегированной стали в конструкциях, подвергающихся в процессе эксплуатации повторным нагрузкам.
 
Эффективность использования низколегированной стали взамен низкоуглеродистой, зависит не только от разницы в величинах пределов текучести, но и от характера напряженного состояния элементов конструкций. В растянутых элементах достигается наибольший эффект в связи с тем, что в этом случае разница между значениями пределов текучести используется полностью; в сжатых элементах — наименьший эффект, вследствие известного уменьшения сопротивления продольному изгибу с увеличением предела текучести.
 
Стоимость низколегированной стали выше стоимости углеродистой примерно на 25%, поэтому использование ее в металлических конструкциях должно быть в каждом конкретном случае экономически обосновано.Перспективны в строительстве низколегированные свариваемые стали, не содержащие дефицитных и дорогостоящих легирующих элементов (никеля и меди). Механические свойства (предел текучести, предел прочности при растяжении) стали ухудшаются с увеличением ее толщины. Это связано с понижением скорости охлаждения проката и с уменьшением степени его обжатия в процессе прокатки слитков, слябов или блюмов. По толщине углеродистая сталь обыкновенного качества подразделяется на 3 разряда, имеющих дифференцированные механические свойства.При изгибе образцов стали на 180° (при соответствующем диаметре оправки, зависящем от толщины проката и марки стали) на их поверхности не должно наблюдаться трещин или глубоких надрывов.
 
Сталь может находиться в вязком и хрупком состояниях. Переходу стали в хрупкое состояние способствует отрицательная температура, динамическое приложение усилий, концентрация напряжений. Стали, используемые в строительстве, обычно переходят в хрупкое состояние при температурах от 0 до —70°. Легирование стали способствует благоприятному понижению этой температуры. Сопротивление стали хрупкому разрушению характеризуется ударной вязкостью. Она определяется при положительных и отрицательных температурах, а также после механического старения. Температура порога хладноломкости (нижняя граница критического интервала хрупкости), установленная по ударной вязкости образцов с надрезом типа Менаже, составляет для стали В Ст. 3 кп -10°, В Ст. 3 пс—20°; В Ст. 3 —30°,—40°, для низколегированных сталей—50°, —70°.
 
Сталь для конструкций, подвергающихся динамическим воздействиям, должны иметь следующие значения ударной вязкости: углеродистая листовая при 20° не менее 7 кг/м/см2, при —20° или после механического старения не менее 3 кг/м/см2; низколегированная при —40° не менее 3 кг/м/см2.Прочность стали может быть увеличена термической обработкой, легированием, механическим упрочнением, а также комбинацией этих способов. Термическая обработка повышает показатели механических свойств даже низкоуглеродистой стали. Термически обработанная сталь марки МСт. Т. обладает пределом текучести 30 кг/мм2, что на 25% выше предела текучести аналогичной горячекатаной стали.
 
Термически обработанные низколегированные стали марок 18Г2АФ, 12Г2СМФ и 14ГСФ обладают пределом текучести соответственно 45,60 и 75 кг/мм2. Склонность к хрупкому разрушению термообработаной стали ниже, чем горячекатаной. Порог хладноломкости такой стали имеет температуру около —50°, —70°.Получены стали, обладающие после термомеханического упрочнения временным сопротивлением разрыву около 350 кг/мм2, что почти в 10 раз превышает прочность обычной стали, используемой в строительстве в настоящее время.
 
Конструкции из такой высокопрочной стали будут более легкими, чем выполненные из алюминиевых сплавов. Так, при пределе текучести около 80 кг/мм2 растянутые элементы стальных конструкций имеют одинаковый вес с конструкциями из алюминиевых сплавов. В сжатых элементах выигрыш в весе достигается еще при меньшей величине предела текучести стали.
 
 
Лит.. СНиП, ч. 1, разд. В, гл. 12. Металлы и металлические изделия, М., 1963.
 
 
 

« СТАБИЛИЗАЦИЯ ГРУНТОВ СТАЛЬБЕТОН »


Дизайн-проект от Архитектурного бюро Глушкова