В чем разница между сталью S235 и S355?

Разница в основном заключается в методах прокатки и охлаждения, которые влияют на механические свойства, такие как предел текучести и прочность на разрыв.

В стальных конструкциях, особенно в не-жилых зданиях, S235 на протяжении многих лет был стандартом. Но учитывая его преимущества, переход на S355 очевиден, не так ли?

Какая марка стали S355?

Техническая информация. S355 Марки конструкционных сталейуглеродистые-марганцевые стали с гарантированными минимальными механическими свойствами (предел текучести и предел прочности) и удовлетворительной пластичностью. Конструкционные стали обладают хорошей свариваемостью всеми традиционными сварочными процессами.

Механические свойства:

Химические свойства:

S из стали

Наиболее часто используемые в строительстве стали:S235, S275, S355 иS460. Это термомеханически прокатанные стали, где «С» означает «Конструкционная сталь», а цифра указывает на предел текучести в МПа. Например, S355 имеет предел текучести 355 МПа, что на 50% выше, чем у S235. Хотя прочность варьируется, химический состав S235 и S355 практически идентичен. Разница в основном заключается в методах прокатки и охлаждения, которые влияют на механические свойства, такие как предел текучести и прочность на разрыв.

S355 иногда считают высокопрочной-сталью, поскольку S235 долгое время был стандартом. Однако это неверное обозначение. Сталь считается тольковысокопрочная-стальотS690и далее, который в основном используется в таких отраслях, как краностроение и морское строительство. Высокая прочность этих сталей достигается за счет повышенного содержания углерода, что приводит к другому составу материала, методологии производства и более строгим требованиям к сварке. В этой статье мы не будем далее обсуждать другие стали и сосредоточимся на сравнении S235 и S355 или S460.

На рис. 1 схематично представлены диаграммы напряжения-деформации и механических свойств различных марок стали. Мы можем видеть этоу более высоких марок стали прочность на разрыв увеличивается, а удлинение при разрыве уменьшается.. Жесткость за счет модуля упругости остается прежней.

S235 как стандарт в конструкции устарел

Потенциал S355 или S460 ограничен использованием S235 в качестве стандарта в конструкции. Примечательно, чторасходыипотребление энергииза килограмм для сталей S235, S275, S355 и S460 составляютпочти то же самое, в то время как S355 и S460 могут предложитьзначительно лучшая производительность.

Внедряя S355 в качестве стандарта, можно достичь более устойчивых конструкций. Таким образом, это логичный шаг, аналогичный эволюции арматуры. Там, где раньше использовался QR/FeB 220, сегодня стандартом является FeB 500. Теперь никто не будет использовать FeB 220 в новых бетонных конструкциях.

Основным преимуществом использования более высоких марок стали является то, что мы можемоптимизировать расход материаладля той же прочности за счет уменьшения профилей и толщины плит. Меньший расход материала означает меньше стали и, следовательно, более низкие экономические затраты. Кроме того, это приводит не только к экономии затрат в евро, но и к уменьшению выбросов CO2, чтоспособствует достижению климатических целей, поскольку производство стали играет важную роль в выбросах.

Рассчитайте свое преимущество - S235 по сравнению с S355 в IDEA StatiCa Connection

В следующем примере мы сравниваем соединение, выполненное на S235 и S355. При этом мы исследуем, может ли использование S355 способствовать экономии материалов.

Мы анализируем соединение колонны-балки с оголовком, где соединение можно считать полу-жестким (гибким). Анализ жесткости был выполнен для различных ситуаций с использованием IDEA StatiCa, чтобы изучить влияние на диаграмму вращения момента-, сопротивление моменту и механизм разрушения. Исходное соединение полностью выполнено из S235 и состоит из шести болтов M16 8.8, головной пластины толщиной 10 мм и двойных угловых сварных швов толщиной 5 мм для фланцев и 3 мм для корпуса. Колонна представляет собой секцию HEA200, а балка — секцию IPE220. На рисунке 2 показана связь и результаты для различных ситуаций.

Для каждой ситуации проводился анализ жесткости с помощьюИДЕЯ СтатикаСвязь, а результаты накладываются на диаграмму моментного-вращения на рис. 3. Далее каждая ситуация объясняется более подробно. Начнем с соединения, выполняемого на этапах S235 и S355.

S235:

Соединение, выполненное в S235, достигает сопротивления моменту около Mj,Rd=45 кНм. Соединение демонстрирует достаточную деформационную способность, поскольку механизм разрушения определяется пластической деформацией тела колонны.

S355

Для того же сустава, выполненного в S355, начальная вращательная жесткость остается неизменной (см. рисунок 3). Поскольку модуль E- и геометрия остаются прежними, жесткость не меняется. Однако моментное сопротивление соединения увеличивается: Mj,Rd для S355 примерно на 30% выше, чем для S235. Хотя прочность увеличивается, способность к деформации снижается по мере изменения механизма разрушения. При S235 корпус колонны достигает 5% пластической деформации, а при S355 сварные швы на головной пластине достигают максимально допустимого напряжения, что приводит к менее пластичному механизму разрушения.

Чтобы получить такое же сопротивление моменту у S355, как и у S235, соединение можно оптимизировать с целью экономии материала. Этого можно добиться, сделав головную пластину тоньше, используя болты меньшего размера или уменьшив поперечное сечение профиля колонны и балки.

S355 болты меньшего размера

При применении болтов M14 или M12 8.8 вместо M16 Mj,Rd уменьшается, но способность к деформации также значительно снижается, как показано на рисунке 3. При уменьшении размера болта вы сохраняете первоначальную жесткость соединения, но жертвуете способностью к деформации и прочностью, поскольку механизм разрушения смещается на болты. Основываясь на этом наблюдении и поскольку количество сэкономленного материала незначительно, делать болты легче нецелесообразно. Этого и следовало ожидать, поскольку качество самого болта не повысилось.

S355 более тонкая головная пластина

При уменьшении толщины головной пластины вы жертвуете прочностью и жесткостью, но сохраняете способность к деформации, поскольку головная пластина будет течь. При оголовке t= 6 мм жесткость и момент сопротивления существенно снижаются. Однако при t=8 мм достигается примерно тот же Mj,Rd, что и у S235, но с уменьшенной толщиной пластины. Это экономит материал без существенного негативного влияния на жесткость и прочность соединения.

S355 более тонкий профиль

Когда толщина опорной плиты остается равной 10 мм, но поперечные сечения колонны и балки уменьшаются до точки, где Mj,Rd составляет около 45 кНм, это приводит к равному моментному сопротивлению и разумной способности к деформации, но с меньшим использованием материала. При этом сечения HEA200 и IPE220 уменьшаются до HEA160 и IPE200 соответственно.

Чему эквивалентна сталь S355J2?
Сталь S355J2, общеевропейский стандарт конструкционной стали, имеет аналоги в других странах и отраслях. В США ASTM A572 Grade 50 является близким эквивалентом, а DIN St52-3 в Германии – другим. Другие эквиваленты включают BS 50D в Великобритании и JIS SM490B в Японии.

Что является эквивалентом стали S235JR?
S235JR, углеродистая сталь европейского стандарта, обычно эквивалентна ASTM A36 (американский стандарт) и JIS SS400 (японский стандарт). Все они считаются мягкими сталями, подходящими для различных конструкционных применений. Кроме того, ISO E235B — это еще одна европейская стандартная марка не-конструкционной стали, эквивалентная S235JR.

Что такое эквивалент S355 в США?

A572-50

Эквивалентная марка пластины S355

Химический состав и механические свойства S355 регулируются стандартами EN. Однако для некоторых проектов могут потребоваться материалы, соответствующие стандартам ASTM. ASTM определилоA572-50как приемлемая замена S355.

Какой код материала S355JR?

S355 Марки S355JR, S355J0, S355J2, S355K2 представляют собой не-легированные конструкционные стали, указанные в стандарте EN 10025. «S» означает структурный, «355» означает предел текучести минимум при 355 МПа.

Что такое мягкая сталь BS EN 10025 S275JR?

Сталь S275 и S275JRМожет поставляться в пластинах, круглых и плоских стержнях. S275 обеспечивает меньшую прочность (чем S355), но имеет хорошую обрабатываемость и пригоден для сварки. Средний минимальный предел текучести стали S275 составляет 275 Н/мм², отсюда и название: S275. BS EN 10025 S355, S355JR, S355J2 и S355J2+N заменяет BS4360 50A, 50B, 50C 50D.

Какой стальной эквивалент S235?

Обзор ИИ

Сталь S235 имеет несколько эквивалентов в различных стандартах, включая ASTM A36, A283C и Q235B, которые используются в США и Китае соответственно. Конкретный эквивалент зависит от используемого стандарта (например, ASTM, JIS, DIN), но все они имеют схожие химические и механические свойства, что делает их подходящими для конструкционных применений.

Эквиваленты по стандарту

ASTM (США):A36 и A283C считаются эквивалентами.

ДЖИС (Япония):SS400 является эквивалентом.

DIN (Германия):ST37-2 и ST37-3N являются эквивалентами.

ГБ/Т (Китай):Q235B является эквивалентом.

RU (Европа):Конкретными марками семейства S235 являются S235JR, S235J0, S235J2 и S235K2. Базовая марка S235 соответствует S235JR согласно EN 10025-2.

Ключевые выводы

A36:Часто считается наиболее прямым эквивалентом общего строительства в США.

A283C:Еще один эквивалент стандарта США, также используемый в конструкционных целях.

Q235B:Китайский эквивалент, который требует тщательной оценки тонких различий в составе и характеристиках перед заменой.

СС400:Общая конструкционная сталь, используемая в Азии для изготовления балок и кронштейнов.

СТ37-2:Старый стандарт DIN, эквивалентный S235JR.

Что такое китайский аналог S235?

Q235B

Ближайшим китайским эквивалентом S235JR (EN 10025-2) являетсяК235Б (ГБ/Т 700-2006). Хотя эти марки имеют схожие механические свойства, небольшие различия в составе и характеристиках должны быть тщательно оценены на предмет соответствия требованиям и безопасности.

Каков предел текучести стали S235?

Марка S235JR имеет минимальный предел текучести235 МПа. Энергия удара при комнатной температуре 20 градусов составляет не менее 27 джоулей. Стали марки S235JR подходят для изготовления деталей с низкими-напряжениями в сталелитейной и машиностроительной промышленности.

Ржавеет ли сталь S355?

Сталь S355 легко подвергается коррозии при температуре от 30 до 35 градусов.. Критическая влажность коррозии стали S355 составляет 75%. Конденсация влаги и освещение обеспечивают динамический баланс при мощности 70 Вт/м.², что предполагает самую низкую скорость коррозии.

В чем разница между ASTM A36 и s235?

ASTM A36 имеет более строгие ограничения на содержание углерода (менее или равно 0,26%), что обеспечивает стабильное качество. S235JR имеет более строгий контроль содержания фосфора и серы, что повышает свариваемость..

Основное различие заключается в том, что ASTM A36 является стандартом Американского общества по испытаниям и материалам (ASTM), а S235 — европейским стандартом, что приводит к изменениям в их химических и механических свойствах, например, A36 имеет минимальный предел текучести 250 МПа, а S235JR имеет минимальный предел текучести 235 МПа. Кроме того, S235JR имеет более строгие ограничения по фосфору и сере и требует испытаний на удар, чего не требует A36.

Чему соответствует ASTM A36?

ASTM A36 имеет несколько эквивалентов в различных международных стандартах, включая S235JR (европейский), SS400 (японский), Q235B (китайский) и St 37-2 (немецкий). Другие эквиваленты включают 260 Вт (канадский), E250 (индийский) и E 235 (ISO). При выборе эквивалента важно учитывать региональную доступность и особые механические и химические свойства.

S355 горячекатаный?

S355 — низкоуглеродистая горячекатаная конструкционная сталь., широко используется в производстве горячекатаных универсальных балок, колонн и других длинномерных изделий. Химические и механические уровни идеально подходят для механической обработки и формовки.