Строительство. Новости и аналитика

Стандартная конструкционная сталь, применявшаяся десятилетиями, называлась "строительная сталь". Это была малоуглеродистая сталь, которую получали в соответствии с Техническими условиями ASTM A7. В них отсутствовали требования к химическому составу, величина показателя ударной прочности (по Шарпи) не нормировалась, и это часто приводило к авариям. Предел текучести составлял 230, предел прочности на разрыв – 420 МПа, удлинение -около 20% на 50 мм длины. Расчетное напряжение для этой стали составляло 140 МПа.

Новые высокопрочные малолегированные стали заменили сталь марки А7. Они характеризуются малым содержанием углерода и легирующих элементов; предел прочности на разрыв для некоторых марок может составлять 840 МПа. При небольшом содержании легирующих добавок увеличение стоимости по сравнению с маркой А7 минимальное, трудности при сварке таких сталей не возникают, поскольку содержание углерода составляет 0,2% или менее. Рецептура сплава составлена таким образом, чтобы сталь обладала стойкостью к атмосферным воздействиям. Некоторые марки могут эксплуатироваться без покраски: сталь защищена оксидными пленками.

Широкий диапазон материалов – от мягких пластмасс до твердых каменных пород – обусловливает многообразие методов определения их твердости. Почти все они связаны с измерением стойкости материала к вдавливанию индентора какого-либо вида. Небольшой след от индентора означает высокую твердость, и наоборот. Шкала твердости по Моосу, рассматриваемая в разд. 4.2,- исключение.

В приборе для испытания твердости по Бринеллю шарик из закаленной стали диаметром 10 мм вдавливается в образец под нагрузкой в 30 тыс. Н для стали и 5 тыс. Н для таких цветных металлов, как бронза или алюминий. Твердость по Бринеллю определяется для не очень твердых сталей, иначе шарик может деформироваться. В равной степени нельзя проводить испытание на тонком материале, например на листе, толщина которого менее 6,4 мм: он будет деформироваться при вдавливании шарика.

Трещины – продольные щели, образовавшиеся в результате неравномерного изменения размеров поверхностных и внутренних зон древесины: поверхность сохнет быстрее, чем внутренняя часть. Трещины обычно расходятся радиально, т. е. под прямым углом к кольцам роста. Трещины, возникшие по ходу колец роста, называются отлупом. Они образуются до того, как дерево спилено.

(далее…)

Прямой способ превращения железной руды в сталь за одну операцию все еще не является промышленно осуществимым в Соединенных Штатах Америки. Такие методы, называемые прямым преобразованием железной руды, применяются в незначительных масштабах. В настоящее время процесс получения стали из железной руды требует двух стадий: 1) превращения руды в жидкий чугун в доменной печи, 2) очищения и легирования стали в сталеплавильной печи.

(далее…)

При испытании твердости мягкой стали по Роквеллу показания прибора лежат в диапазоне Рв т 60-80, что меньше нулевого показания при Рс. Максимальная твердость, обнаруженная сталью по Рс составляет 65-67. Такая твердость отличает высокоуглеродистые стали.

Алюминий и его сплавы обладают массой втрое меньше массы стали. Это одно из основных преимуществ, учитываемых при использовании алюминия в строительстве. чКроме этого, алюминий имеет приятный серебристый цвет; он влаго – и атмосферостоек.

От коррозии его защищает тонкая оксидная пленка К Подобно стали, этот металл производится в виде ряда сплавов, обладающих широким диапазоном свойств. Ему присущи и недостатки: высокий коэффициент теплового расширения (вдвое больший, чем у стали), втрое меньший по сравнению со сталью модуль упругости.При проектировании конструкций следует иметь в виду, что заменяющие сталь алюминиевые элементы должны иметь не 1/3 массы стальной конструкции, как это можно было бы принять исходя из сравнения объемных масс металлов, а вдвое больше.

Годовое потребление стали более чем в два раза превосходит потребление всех других металлов и пластмасс, вместе взятых. На втором месте по объемам потребления стоит бумага.

(далее…)

Малолегированные стали содержат 2-3% всех легирующих металлов, таких, как никель, ниобий или медь. Они применяются в тех случаях, когда должны проявляться либо повышенная вязкость, либо высокий предел текучести.

Высоколегированные стали содержат 5% и более легирующих элементов. Такие сплавы отвечают высоким эксплуатационным требованиям по износостойкости, теплостойкости и коррозионной стойкости.

(далее…)

Поток кислорода быстро выжигает из железа углерод, превращая его в закись углерода. Эта реакция горения – единственный источник тепла, выделяемого во время процесса. Когда температура повышается сверх нормальной, ее снижают, добавляя стальной скрап. В мартеновской печи и электропечи металл плавится и очищается за несколько часов, в кислородном конвертере – за 20 мин.

(далее…)

Хрупкий излом возникает только при температуре ниже температуры перехода стали. Как правило, предназначенная для строительных конструкций сталь должна иметь температуру перехода более низкую, чем любая вероятная эксплуатационная температура. Необходимо также высококачественное выполнение работ: порезы, ожоги и другие дефекты усиливают напряжения там, где может начаться хрупкий излом.

(далее…)

Минимальная ударная прочность при испытании образца по Шарпи соответствует показанию прибора на отметке 20 Дж. Температуру, при которой поглощение энергии равно 20 Дж, называют температурой перехода от пластического разрыва к хрупкому излому при ударе. Любая из следующих величин может быть названа температурой перехода для хрупкой стали: температура, соответствующая показанию прибора 20 Дж; средняя температура между пластическим разрывом и хрупким изломом; точка перегиба S-образной кривой; самая низкая температура, при которой образцы обнаруживают 100%-ный пластический разрыв при разломе; температура, при которой половина площади разлома пластичная и половина хрупкая; самая высокая температура, при которой ни одна часть поверхности разлома не пластична.

(далее…)