СТРОИТЕЛЬНЫЕ СТАЛИ
Строительные стали
Строительная сталь предназначается для изготовления строительных конструкций — мостов, газо- и нефтепроводов, ферм, котлов и т. д. Все строительные конструкции, как правило, являются сварными, и свариваемость — одно из основных свойств строительной стали.
Конструкционные низколегированные стали в горячекатаном или нормализованном состоянии применяют для строительных конструкций, армирования железобетона, магистральных нефте- и газопроводов. Для изготовления деталей машин их применяют сравнительно редко.
Эта группа сталей содержит относительно малые количества углерода 0,1—0,25 %. Повышение прочности достигается легированием обычно дешевыми элементами — марганцем и кремнием.
Простые углеродистые строительные стали — Ст1, Ст2 и СтЗ, поставляются по ГОСТ 380—71. Наиболее широко применяется сталь марки СтЗ, которую для сварных конструкций следует поставлять по требованиям группы В, а для несварных конструкций — по группе А.
Таким образом, следует применять для несвариваемых конструкций (или свариваемых неответственных конструкций) — кипящую сталь, для сварных расчетных конструкций — полуспокойную или спокойную сталь. Для ответственных конструкций, а также для сооружений, работающих в условиях низких температур, следует применять нормализованную или термически улучшенную сталь.
Низколегированные или строительные стали повышенной прочности — в отличие от конструкционных легированных сталей, строительные стали повышенной прочности у потребителей не подвергаются термической обработке, т. е. структура и служебные характеристики формируются при производстве сталей.
К низколегированным строительным сталям относятся стали марок 14Г2, 17ГС, 14ХГС, 15ХСНД, 34Г2АФ, 17Г2АФБ и другие. Сталь 15ХСНД, содержащая никель и медь, работает в конструкциях до —60°С без перехода в хрупкое состояние. Кроме того, введение этих элементов увеличивает коррозионную стойкость стали в атмосферных условиях.
Строительные стали применяют главным образом в виде листов разной толщины, а также в виде сортового проката. Применение в строительных конструкциях более прочных низколегированных сталей вместо углеродистых дает возможность снизить расход металла на 15—25 %. Несмотря на несколько более высокую стоимость их использование экономически целесообразно.
Конструкционная сталь: Типы и свойства сплавов
Сталь используется в различных отраслях человеческой деятельности. Благодаря широкому спектру ее применения, различают конструкционную, инструментальную сталь, и стали особого назначения. Каждый вид был разработан для специального назначения, поэтому отличается своим химическим составом и формой обработки, что позволяет получать заданные характеристики. Конструкционные стали и сплавы активно используются в машиностроении и строительной сфере, как технологичные, качественные и дешевые материалы, обладающие всем необходимым набором свойств при производстве конструкций.
Общие характеристики
В составе сплавов присутствует некоторый процент полезных добавок, к которым можно отнести медь, марганец, кремний и так далее, однако главным элементом, который определяет свойства конструкционной стали, является углерод. Увеличение его содержания приводит к усилению прочности и устойчивости к низким температурам, что дает возможность создавать конструкции, работающие даже в условиях сурового климата, при этом выдерживать большие нагрузки.
Изначально конструкционные стали классифицируют на:
- легированные;
- углеродистые.
Качество углеродистых конструкционных сталей зависит от присутствия в их химическом составе фосфора и серы. Первый наделяет металл способностью к растрескиванию в процессе холодной механической обработки. Второй вызывает трещинообразование при горячей (термической) обработке под воздействием высокого давления. Применение сталей конструкционных с большим процентом серы и фосфора обосновано при изготовлении деталей с высокой степенью обрабатываемости способом резки. На основании процентного содержания данных примесей, металл классифицируется следующим образом:
- Сталь обыкновенного качества – состав содержит около 0,5% добавок (маркируется как «Ст»).
- Качественная сталь – до 0,0З5% примесей (качественная углеродистая сталь маркируется «Сталь»). Качественная конструкционная сталь широко используется в машиностроении.
- Высококачественная – количество серы и фосфора в пределах 0,025% (маркируется буквой «A» в конце).
- Сталь особо высокого качества – 0,015% вредных примесей (высокого качества углеродистая сталь маркируется в конце «Ш»).
Кроме этого, в процессе производства, металлы классифицируют в соответствии с их физико-механическими свойствами.
Типы и свойства сплавов
В зависимости от свойств, стали можно разделить на физические и механические. К физическим свойствам относят объемную плотность = 7850 кг / м3, коэффициент теплового расширения a, коэффициент Пуассона v = 0,3 и коэффициент продольной упругости E = 210 000 Н / мм2.
К механическим свойствам: прочность, ударную вязкость и пластичность.
Прочностные свойства конструкционной стали связаны со способностью металла переносить нагрузки. Мера прочности – предел текучести и предел прочности. Прочность на растяжение – напряжение, соответствующее наибольшему усилию, полученному во время испытания на растяжение.
Ударная вязкость – способность поглощать энергию, которая передается при ударной нагрузке Пластичность – способность стали деформироваться. Минимальная пластичность обеспечивается, если отношение предела прочности к пределу текучести составляет 1,10, относительное удлинение при разрушении составляет не менее 15%, а отношение деформации при разрушении к деформации при достижении предела текучести составляет ≥ 15.
Конкретную область применения металлопроката определяют механические и физико-химические характеристики:
- Низколегированный сплав – содержит до 0,22% углерода и используется при возведении мостов и других конструкций, работающих при высоких и часто изменяющихся нагрузках, а также способных выдерживать постоянные перепады температур. Применяется при производстве сельскохозяйственной техники, железнодорожных вагонов, локомотивов и так далее.
- Теплоустойчивая сталь – изготовление деталей, испытывающих постоянные нагрузки при очень высоких температурах.
- Арматурная – после обработки показывает высокую твердость. Используется для армирования бетона, повышая его износоустойчивость и прочность.
- Пружинная – содержит большой процент кремния и используется при изготовлении пружин, рессор и торсионных стержней, и иных подобных деталей. Для особо нагружаемых пружин в сплав добавляют ванадий и хром.
- Машиностроительная – благодаря способности хорошо сопротивляться ударному воздействию и высокой механической прочности используется при производстве автомобилей.
- Автоматная – используется при производстве мелких крепежных деталей, которые выпускаются на автоматических станках большими партиями (шурупы, шайбы, гайки и так далее).
- Шарикоподшипниковая – материал, обладающий высокой твердостью и сопротивляемостью к контактной усталости. При изготовлении небольших деталей чаще всего используют высокоуглеродистую хромистую сталь, для производства деталей с большим сечением применяется хромомарганцевая сталь, прокаливающаяся на большую глубину.
Особняком стоит котельный углеродистый сплав, который применяется при изготовлении:
- Толстолистового металла – толщина листов более 4 мм.
- Тонколистового материала – толщина до 4 мм.
Котельные листы отличаются хорошей свариваемостью и имеют высокую прочность, поэтому используются в производстве паровых котлов, паропроводов и труб, работающих под давлением до 98Мпа, при температуре до 450 градусов. В маркировке обозначаются буквой «K» в конце.
| Конструкционная углеродистая качественная сталь, марки, ГОСТы. стандарты | ||
| Россия, ГОСТ 1050-88 | США, AISI | Евросоюз, DIN |
| Сталь 08 кп | А622 | Fe P04/St 14 |
| Сталь 10 | А1010 | 1.0301 |
| Сталь 15 | А1015 | 1.0401 |
| Сталь 25 | А1025 | 1.1158 |
| Сталь 20К | А285-А | Р265GH |
Зарубежные производители аналогичной продукции производят маркировку по собственным стандартам.
Дефекты конструкционных сталей
Наиболее распространенными дефектами конструкционных сталей являются:
- Дендритная ликвация. Из-за наличия в металле легирующих элементов повышается температурный интервал кристаллизации. Диффузные процессы в легированной стали протекают медленно, поэтому материал становится склонным к дендритной ликвации и полосатости в структуре. Ликвидировать такой дефект можно диффузным отжигом.
- Флокеныю. Наличие газов пагубно сказывается на свойствах сталей, приводя к возникновению такого дефекта как флокены, которые представляют собой трещины, которые становятся заметными при макротравленни. На извилинах флокены выглядят как округлые пятна. Чаще всего флокены появляются при быстром охлаждении металла после ковки или прокатки. Такой дефект связан с наличием в сплаве водорода, который в процессе плавки растворяется в жидком металле. Чаще всего флокены появляются в хромовых и хромоникелевых сплавах.
Сталь Ст4сп: характеристики, свойства, аналоги
Сталь марки Ст4сп – конструкционная углеродистая сталь обыкновенного качества, химический состав которой отвечает требованиям стандартов ГОСТ 380 и ДСТУ 2651.
Классификация: Сталь конструкционная для сварных конструкций.
Продукция: Толстолистовой и широкополосный прокат, поковки, трубы, сортовой прокат, в том числе фасонный.
Химический состав стали Ст4сп по анализу ковшевой пробы, %
| С | Si | Mn | S | P |
| 0,18 — 0,27 | 0,15 — 0,30 | 0,40 — 0,70 | ≤ 0,050 | ≤ 0,040 |
Механические свойства стали Ст4сп
| Стандарт | Временное сопротивление, Н/мм2 | Предел текучести, Н/мм2, не менее, для толщин, мм | Относительное удлинение, %, не менее, для толщин, мм | |||||
| До 20 | 20-40 | 40-100 | Более 100 | До 20 | 20-40 | Более 40 | ||
| ГОСТ 14637, ДСТУ 8803 | 410-530 | 265 | 255 | 245 | 235 | 24 | 23 | 21 |
Аналоги
| США | A570(40), A573 Gr.70, A611 Gr.D |
| Евросоюз | S275JR, S275J0, |
| Китай | Q255 |
| Швеция | 1411, 1412, 1414 |
| Болгария | BSt4sp, WSt4sp |
Применение
Сталь марки Ст4сп популярна при производстве стальных строительных конструкций и машиностроительных деталей средней прочности.
Сваривание
Сваривание стали марки Ст4сп производится без ограничений, для толщин более 40 мм рекомеднуется подогрев и последующая термообработка. Основные способы сварки: автоматическая дуговая сварка под флюсом и защитой, ручная дуговая сварка.
Сталь 09Г2С: характеристики, свойства, аналоги
Марка стали 09Г2С – низколегированная конструкционная сталь, используется при производстве сортового и листового проката и фасонных профилей повышенной прочности. Производится согласно требованиям, закрепленным в стандартах ДСТУ 8541, ГОСТ 19281 и других нормативных документах.
Стандарт: ДСТУ 8541, ГОСТ 19281, ДСТУ 8804, ГОСТ 5520.
Классификация: Сталь конструкционная для сварных конструкций.
Продукция: Толстолистовой, рулонный, сортовой и фасонный прокат, электросварные трубы и профили, гнутые профили.
Химический состав стали 09Г2С (плавочный анализ) в соответствии с ДСТУ 8541, %
| С | Si | Mn | Ni | S | P | Cr | N | Cu |
| ≤ 0,12 | 0,5-0,8 | 1,3-1,7 | ≤ 0,3 | ≤0,04 | ≤0,035 | ≤ 0,3 | ≤0,012 | ≤0,3 |
Механические свойства стали 09Г2С в соответствии с ДСТУ 8541
| Класс прочности | Толщина листового проката, мм | Сечение сортового проката, мм | Предел текучести, Н/мм2, не менее | Временное сопротивление, Н/мм2, не менее | Относительное удлинение при разрыве, %, не менее |
| 265 | 20-160 | 20-100 | 265 | 430 | 21 |
| 295 | 20-32 | 20-32 | 295 | 430 | 21 |
| 325 | 10-20 | ≤20 | 325 | 450 | 21 |
| 345 | ≤10 | ≤10 | 345 | 480 | 21 |
Аналоги стали 09Г2С
| Румыния (STAS) | 9SiMn16 |
| Венгрия (MSZ) | Vh3 |
| Болгария (BDS) | 09G2S |
| Китай (GB) | 12mn |
| Германия (DIN) | 13Mn6, 9MnSi5 |
| Япония (JIS) | SB49 |
Применение
Прокат, производимый из данной марки стали, зачастую используется для строительных конструкций разных форм и размеров. Высокая механическая прочность стали позволяет использовать более тонкие элементы по сравнению с использованием сталей прочих видов. Из стали 09Г2С изготавливают строительные конструкции, паровые котлы, трубы для транспортировки газов и жидкостей (нефть, вода, природный газ). Сталь этой марки часто используется в производстве нефтепромышленного оборудования и разнообразных деталей сельскохозяйственных машин и оборудования. Материал применяется практически во всех сферах машиностроения и производства. Высокая температурная устойчивость позволяет использовать данный вид стали в температурном диапазоне от -70 до +450 С.
Сваривание
Сварка может производиться как без подогрева, так и с предварительным подогревом до 100-120 ºС. Так как данная сталь является низкоуглеродистой, ее сваривание осуществляется без ограничений всеми доступными способами – ручной дуговой сваркой, автоматической дуговой сваркой под флюсом и газовой защитой и пр.
Конструкционная сталь
В нашей компании Вы можете заказать специальную конструкционную сталь производства Новолипецкого металлургического комбината. Рулоны стали продаются в заводской упаковке на поддонах (упаковка включена в стоимость). Вместе с рулонами стали мы прилагаем копию Сертификата производителя.
| Стандарт оцинкованного проката | ГОСТ 52246-2004 |
| Марки стали (НЛМК) | сталь 320, сталь 220, сталь 350,сталь 280 |
| Толщина металла | 0,7; 1,0; 1,2; 1,5 и 2,0 мм |
| Толщина цинкового покрытия | от 100 до 275 гр/м2 |
| Вес одного рулона | до 10 тонн |
Данная сталь поставляется под заказ. Мы можем отмотать рулонах необходимого веса и размера, а также, порезать в лист, штрипс или карточку.
Основное направление использования специальной стали — производство профилей для ЛСТК (легкие строительные тонкостенные конструкции).
ЛСТК, произведенные из специальной конструкционной стали, характеризуются повышенной долговечностью. Легкие конструкции, подверженные высоким нагрузкам, должны изготавливаться только из конструкционной стали с первым классом оцинкования. Таким образом, производимые профиля не подвержены влиянию атмосферных и биологических процессов, что позволяет гарантировать срок службы подобных конструкций более 100 лет.
Состав специальной стали (
ГОСТ 52246-2004):| Марка проката | Массовая доля элементов, %, не более | ||||
| углерода | марганца | фосфора | серы | титана | |
| 01 | 0,15 | 0,60 | 0,05 | 0,05 | — |
| 02 | 0,12 | 0,60 | 0,04 | 0,04 | — |
| 03 | 0,12 | 0,50 | 0,03 | 0,03 | — |
| 04 | 0,10 | 0,45 | 0,03 | 0,03 | — |
| 05 | 0,08 | 0,45 | 0,03 | 0,03 | — |
| 06 | 0,02 | 0,25 | 0,02 | 0,02 | 0,3 |
| 220, 250 | 0,22 | 0,65 | 0,04 | 0,04 | — |
| 280, 320, 350 | 0,25 | 0,65 | 0,04 | 0,04 | — |
Видео о компании
Сталь 10 — конструкционная углеродистая качественная сталь
Характеристика стали марки 10
Сталь 10 — конструкционная углеродистая качественная сталь, сваривается без ограничений. Сварка осуществляется без подогрева и без последующей термообработки, способы: ручная дуговая сварка, автоматическая дуговая сварка под флюсом и газовой защитой, КТС, ЭШС.
Пластичность металла позволяет использовать их для изготовления штампованных частей и деталей. Для выпуска промышленного количества товара осуществляется технология холодной штамповки. Не склонна к флокеночувствительности, склонность к отпускной хрупкости отсутствует. Твердость стали 10: HB 10 -1 = 143 МПа. Обрабатываемость резанием В горячекатанном состоянии при НВ 99-107 и σB = 450 МПа, Kυ тв.спл. = 2,1, Kυ б.ст. = 1,6. Нашла свое применение в производстве труб и крепежных деталей котлов и трубопроводов ТЭЦ, из стали 10 изготавливают трубные крепежные детали АЭС, крепежные детали паровых и газовых турбин. При применении химико-термической обработки спектр применения резко расширяется, из нее изготавливают втулки, ушки рессор, диафрагмы, шайбы, винты, детали работающие до 350 °С к которымпредъявляются требования высокой поверхностной твердости и износоустойчивости при невысокой прочности сердцевины. Высокий предел выносливости определяет применение материала при изготовлении ответственных деталей, которые предназначены для длительной работы. Ковку производят при температурном режиме от 1300 до 700 0С, охлаждение на воздухе.
Расшифровка стали марки 10
Расшифровка стали: Получают конструкционные углеродистые качественные стали в конвертерах или в мартеновских печах. Обозначение этих марок сталей начинается словом «Сталь». Следующие две цифры указывают на среднее содержание углерода в сотых долях процента, цифры 10 обозначают содержание его около 0,1 процента.
| Сортовой и фасонный прокат | ГОСТ 8510-86; ГОСТ 8239-89; ГОСТ 10551-75; ГОСТ 8240-97; ГОСТ 2879-2006; ГОСТ 2591-2006; ГОСТ 2590-2006; ГОСТ 8509-93; ГОСТ 1133-71; ГОСТ 11474-76; ГОСТ 9234-74; |
| Листы и полосы | ГОСТ 6765-75; ГОСТ 14918-80; ГОСТ 19903-74; ГОСТ 82-70; ГОСТ 16523-97; ГОСТ 103-2006; |
| Ленты | ГОСТ 3560-73; |
| Сортовой и фасонный прокат | ГОСТ 7417-75; ГОСТ 8560-78; ГОСТ 8559-75; ГОСТ 1050-88; ГОСТ 1051-73; ГОСТ 14955-77; ГОСТ 10702-78; |
| Листы и полосы | ГОСТ 4405-75; ГОСТ 10885-85; ГОСТ 1577-93; ГОСТ 4041-71; |
| Ленты | ГОСТ 19851-74; ГОСТ 10234-77; ГОСТ 503-81; |
| Трубы стальные и соединительные части к ним | ГОСТ 22786-77; ГОСТ 8638-57; ГОСТ 8645-68; ГОСТ 53383-2009; ГОСТ 24950-81; ГОСТ 6856-54; ГОСТ 30564-98; ГОСТ 30563-98; ГОСТ 8646-68; ГОСТ 23270-89; ГОСТ 8644-68; ГОСТ 11249-80; ГОСТ 20295-85; ГОСТ 5005-82; ГОСТ 8642-68; ГОСТ 10707-80; ГОСТ 1060-83; ГОСТ 550-75; ГОСТ 8639-82; ГОСТ 8731-87; ГОСТ 8732-78; ГОСТ 8733-74; ГОСТ 8734-75; ГОСТ 12132-66; ГОСТ 9567-75; ГОСТ 3262-75; ГОСТ 14162-79; ГОСТ 13663-86; ГОСТ 10705-80; ГОСТ 10704-91; ГОСТ 5654-76; |
| Проволока стальная низкоуглеродистая | ГОСТ 5663-79; ГОСТ 1526-81; ГОСТ 792-67; ГОСТ 5437-85; |
| Проволока стальная средне- и высокоуглеродистая | ГОСТ 17305-91; ГОСТ 9389-75; ГОСТ 7372-79; ГОСТ 26366-84; ГОСТ 3920-70; ГОСТ 9850-72; |
| Сетки металлические | ГОСТ 9074-85; |
Химичский состав сталь 10
| C | Si | Mn | Ni | S | P | Cr | Cu | As |
| 0.07 — 0.14 | 0.17 — 0.37 | 0.35 — 0.65 | до 0.3 | до 0.04 | до 0.035 | до 0.15 | до 0.3 | до 0.08 |
Температура критических точек сталь 10
| Критическая точка | Температура |
| Ac1 | 724 |
| Ac3(Acm) | 876 |
| Ar3(Arcm) | 850 |
| Ar1 | 682 |
Механические свойства сталь 10
| ГОСТ | Вид поставки, режим термообработки | σв(МПа) | δ5 (%) | ψ % | НВ, не более |
| 1050-88 | Сталь горячекатаная, кованая калиброванная и серебрянка 2-й категории после нормализации | 335 | 31 | 55 | |
| 10702-78 | Сталь калиброванная и калиброванная со специальной отделкой: | ||||
| после отжига или отпуска | 335-450 | 55 | 143 | ||
| после сферодизирующего отпуска | 315-410 | 55 | 143 | ||
| нагартованная без термообработки | 390 | 8 | 50 | 187 | |
| 1577-93 | Полосы нормализованные или горячекатаные | 335 | 8 | 55 | |
| 16523-70 | Лист горячекатаный (образцы поперечные) | 295-410 | 24 | ||
| Лист холоднокатаный (образцы поперечные) | 295-410 | 25 | |||
| 4041-71 | Лист термически обработанный 1-2й категории | 295-420 | 32 | 117 | |
| 8731-87 | Трубы горячедеформированные термообработанные | 355 | 24 | 137 | |
| 8733-87 | Трубы холодно- и теплодеформированные термообработанные | 345 | 24 | 137 | |
| Цементация 920-950 °С. Закалка 790-810 °С, вода. Отпуск 180-200 °С, воздух. | 390 | 25 | 55 | сердц. 137 поверхн. 57-63 | |
Механические свойства сталь 10 при повышенных температурах
| Температура испытаний, °С | σ0,2 (МПа) | σв(МПа) | δ5 (%) | ψ % | KCU (кДж / м2) |
| нормализация 900-920 °С | |||||
| 20 | 260 | 420 | 32 | 69 | 221 |
| 200 | 220 | 485 | 20 | 55 | 176 |
| 300 | 175 | 515 | 23 | 55 | 142 |
| 400 | 170 | 355 | 24 | 70 | 98 |
| 500 | 160 | 255 | 19 | 63 | 78 |
Исследование релаксационной стойкости методом свободного изгиба показало, что образцы, подвергнутые ММТО, обладают более низкой релаксационной стойкостью при 150° С, чем в исходном состоянии (после отжига). Дополнительный отжиг образцов после ММТО при 300-500° С позволяет резко повысить релаксационную стойкость сталей 10 и 35. Падение напряжений в образцах за 3000 ч после дополнительного отжига при 400° С для стали 10 и при 500° С для стали 35 уменьшается в 10-30 раз в сравнении с образцами после ММТО без дополнительного отжига. При этом максимальная релаксационная стойкость получена при несколько более высоких температурах дополнительного отжига после ММТО, чем максимальные значения предела упругости.
Полученные экспериментальные данные позволяют предположить, что низкая релаксационная стойкость образцов после ММТО связана с недостаточной стабильностью тонкой структуры металла. Дополнительный дорекристаллизационный отжиг после ММТО позволяет более полно стабилизировать структуру и, таким образом, резко повысить сопротивление металла микропластическим деформациям при кратковременном и длительном нагружениях.
Физические свойства сталь 10
| Tемпература | E 10— 5 | a 10 6 | l | r | C | R 10 9 |
| 0С | МПа | 1/Град | Вт/(м·град) | кг/м3 | Дж/(кг·град) | Ом·м |
| 20 | 2.1 | 7856 | 140 | |||
| 100 | 2.03 | 12.4 | 57 | 7832 | 494 | 190 |
| 200 | 1.99 | 13.2 | 53 | 7800 | 532 | 263 |
| 300 | 1.9 | 13.9 | 49.6 | 7765 | 565 | 352 |
| 400 | 1.82 | 14.5 | 45 | 7730 | 611 | 458 |
| 500 | 1.72 | 14.85 | 39.9 | 7692 | 682 | 584 |
| 600 | 1.6 | 15.1 | 35.7 | 7653 | 770 | 734 |
| 700 | 15.2 | 32 | 7613 | 857 | 905 | |
| 800 | 12.5 | 29 | 7582 | 875 | 1081 | |
| 900 | 14.8 | 27 | 7594 | 795 | 1130 | |
| 1000 | 12.6 | 666 | ||||
| 1100 | 14.4 | 668 |
При температуре +20 0С плотность стали составляет 7856 кг/м3
Технологические свойства стали 10
| Свариваемость: | без ограничений. |
| Флокеночувствительность: | не чувствительна. |
| Склонность к отпускной хрупкости: | не склонна. |
Твердость стали марки 10
| Твердость сталь 10, Калиброванного нагартованного проката по ГОСТ 1050-88 | HB 10 -1 = 187 МПа |
| Твердость сталь 10, Горячекатанного проката по ГОСТ 1050-88 | HB 10 -1 = 143 МПа |
| Твердость сталь 10, Лист термообработаный по ГОСТ 4041-71 | HB 10 -1 = 117 МПа |
| Твердость сталь 10, Трубы бесшовные по ГОСТ 8731-87 | HB 10 -1 = 137 МПа |
| Твердость сталь 10, Трубы горячедеформированные по ГОСТ 550-75 | HB 10 -1 = 137 МПа |
| Твердость сталь 10, Пруток горячекатаный по ГОСТ 10702-78 | HB 10 -1 = 115 МПа |
Ударная вязкость стали 10
| Температура +20 °С | Температура -20(-30) °С | Температура -40(-50) °С | Температура -60 °С | Термообработка (пруток 35 мм) |
| 235 | 196 | 157 | 78 | Отсутствует |
| 73-265 | 203-216 | 179 | Нормализация | |
| 59-245 | 49-174 | 45-83 | 19-42 | Отжиг |
Прокаливаемость сталь 10
| Расстояние от торца, мм | Примечание | |||
| 1,5 | 3 | 4,5 | 6 | |
| 31 | 29 | 26 | 20,5 | Твердость для полос прокаливаемости, HRC |
Предел выносливости сталь 10
| σ-1, МПА | J-1, МПА | n | Термообработка |
| 157-216 | 51 | 106 | Нормализация 900-920 °C |
| σ 4001/10000=108 МПа, σ 4001/100000=78 МПа, σ 4501/10000=69 МПа, σ 4501/100000=44 МПа, |
Зарубежные аналоги стали марки 10
| США | 1010, 1012, 1110, C1010, Gr.A, M1010, M1012 |
| Германия | 1.0301, 1.0305, 1.0308, 1.1121, C10, C10E, Ck10, St35, ST35-8 |
| Япония | S10C, S12C, S9CK, SASM1, STB340, STKM12A, SWMR |
| Франция | AF34, AF34C10, C10, C10RR, XC10 |
| Англия | 040A10, 040A12, 045M10, 10CS, 10HS, 1449-10CS, CFS3, CS10 |
| Евросоюз | 1.1121, 2C10, C10, C10D, C10E |
| Италия | 1C10, 2C10, C10, C14, Fe360 |
| Испания | F.1511 |
| Китай | 10 |
| Швеция | 1233, 1265 |
| Болгария | 10 |
| Венгрия | C10 |
| Польша | 10, K10, R35 |
| Румыния | OLC10 |
| Чехия | 11353, 12010, 12021 |
| Швейцария | C10 |
Строительная отрасль может столкнуться с дефицитом стальной балки
Потребность в строительной балке в России к 2025 г. вырастет более чем вдвое от уровня 2018 г. – почти до 1,5 млн т (оптимистичный прогноз), рассказал «Ведомостям» старший вице-президент Evraz, руководитель блока коммерции и развития бизнеса Алексей Иванов: «Через пять лет мощностей по производству балки в стране будет не хватать».
Evraz (принадлежит Роману Абрамовичу и партнерам) – крупнейший производитель балки в России. В 2018 г. компания произвела 3,69 млн т стальной продукции для строительной отрасли. Инвестпрограмма компании предполагает строительство новых и модернизацию существующих мощностей в России и США: с 2019 по 2022 г. она направит на это почти $1,5 млрд. Из них $215 млн пойдет на модернизацию рельсобалочного стана на Нижнетагильском металлургическом комбинате, которая продлится до 2021 г. и позволит увеличить производство балки на 230 000 т. Evraz сможет производить до 60 различных типов и размеров балки, рассказал Иванов: «Нельзя просто поставить стан и катать один размер. Чтобы быть конкурентным на этом рынке, нужно производить много размеров».
Задача Evraz – не просто модернизация собственного производства, а увеличение доли балки в строительстве, подчеркнул он. Компания является одним из учредителей Ассоциации развития стального строительства и поддерживает использование металла в инфраструктурном строительстве. «Конструкции из металла собираются быстро, как конструктор «Лего». А для любого инвестора важна скорость реализации проекта. Кроме того, металл позволяет избежать замедления стройки в зимний период, когда все процессы, связанные с водой, становятся невозможными или дорогостоящими», – сказал Иванов.
Строительную балку в России производит также «Мечел» Игоря Зюзина. В 2018 г. компания произвела и продала 282 000 т балки. Рынок стальной балки перспективен и компания продолжает развивать универсальный рельсобалочный стан, осваивая новые профили проката, отметил представитель «Мечела».
Увеличение доли металлоконструкций в строительстве зависит от географических и климатических особенностей России, говорил председатель комитета по строительству «Опоры России» Дмитрий Котровский. Есть регионы со сложными условиями, для которых необходимо разрабатывать уникальные строительные решения с учетом требований безопасности и сроков эксплуатации. Необходимо учитывать и логистический фактор, продолжает он: «В Липецкой области есть производство металла, значит, там и нужно развивать строительство из него. В регионах с развитой лесоперерабатывающей промышленностью разумнее поддерживать деревянное строительство».
На строительство приходится более 70% потребления стали в России. Крупнейшие сталелитейные компании ожидают роста спроса именно в этой отрасли. «Сегодня мы видим сокращение потребления стали в строительстве, но потенциал в отрасли зашит существенный», – говорил в интервью «Ведомостям» генеральный директор «Северстали» Александр Шевелев. Если заявленная правительством инфраструктурная программа будет реализована, она станет мощным драйвером роста для потребления стали, отмечал он.
Российский рынок стали растет, но медленно: по некоторым продуктам потребление еще не вернулось даже на уровень до 2013–2014 гг., подчеркивал также в интервью «Ведомостям» президент НЛМК Григорий Федоришин. По его мнению, это означает большой потенциал отложенного спроса, причем преимущественно в сегменте строительства.
Российские металлурги станут основными бенефициарами «инфраструктурного бума» в России, пишут аналитики «ВТБ капитала». В 2019–2025 гг. государство планирует потратить $170 млрд на национальные проекты (порт Тамань, мост на Сахалин, развитие московской транспортной системы, скоростная магистраль Москва – Казань и проч.), которые в сочетании с поддержкой недвижимости и промышленного экспорта могут значительно увеличить внутреннее потребление стали, прогнозируют эксперты. По их подсчетам, на каждые $10 млрд инвестиций потребуется дополнительно 2,2 млн т стали. Соответственно, на реализацию программы стоимостью $170 млрд потребуется 40 млн т стали. В 2018 г. российское потребление стали составило 44 млн т, производство – 71,7 млн т.
Прогнозы экспертов «Infoline-аналитики» не столь оптимистичны: в 2019–2020 гг. потребление металлоконструкций в строительстве расти не будет, останется на уровне 2015–2016 гг. – менее 2 млн т. По их данным, в первом полугодии 2019 г. в России было введено в эксплуатацию более 50,9 млн кв. м жилых и нежилых зданий и помещений (+4,75% к уровню первого полугодия 2018 г.), а производство металлопродукции строительного назначения сократилось на 5% примерно до 1,7 млн т.
Сталелитейные компании нацелены на развитие потребления металлоконструкций в тех сегментах, где оно критически отстает от уровня зарубежных стран: например, в сегменте строительства жилья, говорит гендиректор «Infoline-аналитики» Михаил Бурмистров. Ограничением для развития этого рынка, по его мнению, являются высокие цены на металл, которые рассчитываются исходя из цен на экспортных рынках, а также недостаточное развитие маркетинговых и инжиниринговых компетенций производителей. С 2018 г. стоимость металлоконструкции выросла на 11%.
Потребность в балке в 2025 г. будет гораздо выше, чем прогнозирует Evraz, уверен Котровский. Реализация национальных проектов предполагает строительство инфраструктурных объектов и ввод ежегодно до 2024 г. порядка 120 млн кв. м жилья. Кроме того, из 4 млрд кв. м находящегося в использовании жилья половина ветхое и требует замены, подчеркивает он. По итогам 2019 г. будет введено лишь 50–55 млн кв. м жилья, приводит данные эксперт, что свидетельствует не только о падении спроса, но и о дефиците строительных материалов, в том числе и металлоконструкций.
Стандартные типы стали, используемые в строительстве
Сталь — один из наиболее распространенных материалов, используемых в строительстве. Известный за универсальность, чрезвычайно высокую прочность на разрыв и ценность, он широко используется во всем: от жилищного строительства до небоскребов. Для строительства используются различные виды стали. Каждый из них имеет свои уникальные свойства и, следовательно, особый вид использования в строительстве. Давайте посмотрим, что это такое.
Сталь — важнейший материал во всех видах строительства.Давайте рассмотрим три различных типа, которые могут встретиться в отрасли.
Конструкционная сталь
Конструкционная сталь — это металл, используемый для изготовления строительных материалов. Он подразделяется на формы, каждая из которых имеет свои собственные композиционные свойства, которые делают их идеальными для определенных применений в строительстве. Существует много профилей из конструкционной стали:
Параллельные фланцевые швеллеры — Эти желобчатые балки имеют U-образную форму с прямыми углами — что-то вроде связки скоб.Они бывают разных размеров, однако обе стороны всегда одинаковой длины и параллельны друг другу. Они также обладают высоким отношением прочности к весу и имеют такое же применение, что и угловые секции.
Балки с коническими полками — Балки с коническими полками представляют собой двутавровые секции, а также доступны в широком диапазоне размеров. В строительстве они часто используются для поперечных сечений балок. Хотя они имеют довольно высокий коэффициент сопротивления, они обычно не рекомендуются при наличии давления по всей длине, поскольку они не устойчивы к скручиванию (скручиванию).
Универсальная балка -Универсальные балки, также известные как двутавровые или двутавровые балки, имеют форму, аналогичную их тезке: буква «I» в вертикальном положении и буква «H» на боку. Универсальные балки обычно изготавливаются из конструкционной стали и используются, в частности, в строительстве и гражданском строительстве.
Универсальная колонна -Универсальные балки также широко используются в конструкционных целях. Они похожи на балки и часто называются двутавровыми или двутавровыми, однако все три секции равны по длине.Как следует из названия, они в основном используются для колонн и обладают фантастической несущей способностью.
Угловые профили — Угловые конструкционные стальные профили могут быть как равными, так и неравными. Оба имеют прямой угол, однако неравные секции имеют оси разного размера, что делает их L-образными. Этот вид профиля намного прочнее (до 20%) с гораздо более высоким соотношением прочности к весу. Угловые секции используются в жилищном строительстве, инфраструктуре, горнодобывающей промышленности и транспорте.Они доступны в широком диапазоне длины и размера.
Круглые полые профили — Круглые полые профили имеют полое трубчатое поперечное сечение и обладают гораздо более высоким сопротивлением к скручиванию, чем балки с коническими полками. Толщина стенок одинакова по всему кругу, что делает эти балки идеальными для использования с многоосными нагрузками.
Прямоугольные полые профили — Аналогичны круглым полым профилям, но имеют прямоугольное поперечное сечение.Они очень популярны во многих областях применения механической и строительной стали. Их плоские поверхности делают их идеальными для использования при соединении и производстве металла.
Квадратные полые секции — Как и их братья с полыми секциями, но с квадратным поперечным сечением, они используются в небольших приложениях, таких как колонны или столбы. Однако они не подходят для балок, так как их формы по своей природе трудно скрепить болтами с другими формами. Они также известны как «коробчатые секции».
Плоские секции — Наиболее универсальная стальная секция, так как требует, чтобы было прикреплено к другой секции.В некоторых случаях их можно прикрепить к другой секции в качестве укрепляющего инструмента. Их также часто называют «пластинами» (например, клетчатая пластина).
Низкоуглеродистая сталь
Углеродистая сталь — это сталь, содержащая от 0,12% до 2,0% углерода и являющаяся основным легирующим элементом внедрения. Углерод используется в сталеплавильном производстве в качестве упрочняющего агента, при этом чем выше уровень углерода, тем тверже и прочнее сталь при термической обработке (однако, чем больше углерода, тем менее пластичной будет сталь).В углеродистой стали чем выше уровень углерода, тем ниже температура плавления.
Низкоуглеродистая сталь является наиболее распространенной формой стали из-за ее низкой цены и огромной универсальности для множества применений. Мягкая сталь содержит лишь небольшой процент углерода (примерно 0,05–0,25%), что делает ее ковкой и пластичной. Его часто используют, когда требуется большое количество стали.
Сталь арматурная
Арматурная сталь — сокращение от арматурной стали. Он обычно используется в качестве натяжного устройства для усиления бетона и других каменных конструкций в качестве структурного усиления.Обычно это углеродистая сталь с выступами, которые «сцепляются» с бетоном.
Если вам нужна качественная сталь, изготовленная в соответствии с вашими уникальными потребностями, свяжитесь со Службой по изготовлению стали сегодня. Наша команда опытных производителей металлоконструкций обладает опытом и знаниями, чтобы ответить на любые ваши вопросы и гарантировать, что вы найдете лучшее решение, соответствующее вашим потребностям. Чтобы связаться с нами сегодня, просто позвоните, отправьте факс, электронную почту или зайдите в наш офис в Brookvale.
3 разновидности стали, используемой для строительства
Сталь, как известно, дала структуру, которую не может сделать никто другой, когда дело доходит до строительства.Прочность и эффективность, которые обеспечивает сталь, не сравнятся с деревом или бетоном. Сталь все чаще используется в строительстве, и люди предпочитают сталь из-за ее различных преимуществ. Стальные здания также строятся с использованием различных каркасов, например, с прозрачным пролетом, модульных, односкатных и т. Д. Благодаря тому, что сталь намного проще и требует меньше времени, когда дело доходит до строительства, наряду с множеством других факторов, которые оказались полезными В наши дни сталь стала самым популярным способом строительства зданий.
Известно, что стальные здания имеют более высокое сопротивление из-за своей прочности, а стальные конструкции не стоят столько, сколько обычно стоят бетонные или деревянные. Важно отметить, что использование стали в строительстве по сравнению с деревом дает различные преимущества, и из-за большого количества мест, которые начинают склоняться к использованию стали из-за ее многочисленных преимуществ, это стало ужасно распространенным явлением. Стальные конструкции также безопасны для окружающей среды и могут противостоять стихийным бедствиям, таким как землетрясения.Зная об этих полезных свойствах стальных конструкций зданий, давайте продолжим и рассмотрим наиболее распространенные типы стали, используемые в строительстве.
1. Обычная углеродистая или низкоуглеродистая сталь
Это наиболее распространенный вид стали, которая используется в строительстве, также известная как низкоуглеродистая сталь. Он невероятно прочен и долговечен, а также обеспечивает надежную конструкцию. Благодаря прочности, которую обеспечивает углеродистая сталь, она очень полезна в зданиях и зарекомендовала себя как большое преимущество.Он не трескается при изгибе, он чрезвычайно гибкий, пластичный и пластичный, а также тот факт, что он может выдерживать такие бедствия, как землетрясения, не вызывая трещин в стали. Это наиболее выгодный фактор углеродистой стали. Стальное здание вряд ли когда-либо подвержено обрушению или разрушению в какой-либо форме. Он может противостоять любым бедствиям и достаточно силен, чтобы не треснуть, что, в свою очередь, может спасти находящихся в нем людей. Другие строительные материалы могут легко разрушиться или сломаться, но сталь — нет, а углеродистая сталь очень прочна, чтобы выдержать любые серьезные проблемы.Низкоуглеродистая сталь состоит приблизительно из 0,05% -0,25% углерода. Этот тип стали имеет два предела текучести. С низкоуглеродистой сталью проще обращаться из-за ее способности обрабатывать два предела текучести, при этом первый предел текучести немного выше, чем второй, более низкий предел текучести. Низкоуглеродистая сталь имеет плотность 7,85 г / см. Благодаря своей свариваемости прочная углеродистая сталь выше, чем у любой другой. Тем не менее, противопожарная защита очень важна в стальном здании, и о ней нужно позаботиться должным образом.В остальном стальная конструкция не вызывает никаких проблем.
2. Стальная арматура
Более известный как арматурная сталь, этот тип стали используется в качестве натяжного устройства для железобетонных или каменных конструкций. Он изготовлен из углеродистой стали с выступами для механического закрепления в бетоне. Он удерживает бетон при сжатии и доступен в различных типах марок, которые обычно имеют различные характеристики по пределу текучести, жизненному пределу прочности на разрыв, химическому составу и проценту удлинения.Он обеспечивает сопротивление, долговечность и эстетическое сопротивление с местным сопротивлением и жесткостью, которые распространяются на большую площадь, в которой обычно не используются другие типы стали. Он обладает огромным потенциалом расширения и поставляется в различных размерах в зависимости от страны и конструкции. Благодаря своей тенденции к вторичной переработке арматура оказалась очень полезной. Марки и спецификации предусматривают различные типы арматуры, например, для армирования бетона используется простая стальная проволока, помимо стальных стержней с эпоксидным покрытием для армирования, гладких стержней и деформированных стержней из рельсовой стали, стальных стержней и стержней с цинковым покрытием, низколегированная сталь, нержавеющая сталь, аксельная сталь, сварная деформированная сталь, сварные коврики из деформированной стали, хромированная сталь, стержни из низкоуглеродистой стали и т. д.
3. Конструкционная сталь
Профили из конструкционной стали изготавливаются из этой стали, которая формируется с точным поперечным сечением, в то же время она соответствует определенным стандартам механических свойств и химического состава. Конструкционная сталь бывает различных форм, таких как двутавровая балка, форма Z, форма HSS, форма L (угол), структурный канал (C-образная балка, поперечное сечение), T-образная форма, профиль рельса, стержень, стержень, пластина, открытая балка стенки. сталь и т. д. Стандартные конструкционные стали в разных странах различаются по спецификациям.Например, европейский двутавр — Euronorm 19-57; конструкционная сталь в США выпускается из углеродистой, низколегированной, коррозионно-стойкой, высокопрочной, низколегированной, закаленной и отпущенной легированной стали и т. д. Конструкционная сталь является пластичной, прочной, долговечной, и ей можно придать практически любую форму в зависимости от конструкции; его можно построить практически сразу же, как только он будет получен на строительной площадке. Конструкционная сталь сама по себе является огнестойкой, но должна быть предусмотрена противопожарная защита на случай, если существует вероятность ее нагрева до точки, при которой она начинает терять свою прочность.Когда дело доходит до конструкционной стали, необходимо предотвращать коррозию, но известно, что высокие здания выдерживают различные виды бедствий, когда строятся из конструкционной стали.
Стальные конструкции набирают популярность во всем мире, и каждый регион на протяжении многих лет извлекал выгоду из стали. Многие из величайших архитектурных чудес были построены с использованием стали, будь то конструкционная, углеродистая или арматурная, помимо всех других типов стали, которые используются для строительства зданий.Самое главное, что использование стали обеспечивает большую экологичность, чем другие способы строительства, и только благодаря этому фактору ей отдается большее предпочтение. Принимая во внимание количество прекрасных построек, сталь оказалась весьма выгодной. С ростом использования стали в строительстве нет сомнений в том, что в ближайшем будущем она возьмет на себя всю строительную отрасль.
Американский институт стальных конструкций
2021 год — важный год для AISC, и мы отмечаем большой 1-0-0 отличными предложениями на публикации AISC.Продвинутые производители основали AISC в 1921 году, и это остается одним из наших любимых номеров.
- Все печатные руководства по дизайну стоят $ 19,21 для участников, а расходных материалов есть в наличии. Участники
- также могут выручить 19,21 долларов от обычных цен для членов «Руководство по сейсмическому проектированию » и «Руководство по стальным конструкциям ».
- Цифровая версия 15-го издания «Руководства по стальным конструкциям » по специальной цене со скидкой 50% на годовая подписка!
- Двухтомный набор Manual Companion также стоит 19 долларов.21 выкл!
Распродажа начнется в четверг, июля, 1 , и продлится до вторника, , 31 августа, . Если вы еще не являетесь участником, присоединяйтесь сегодня, чтобы воспользоваться этими выгодными предложениями! Все продажи окончательные.
AISC предлагает обширную коллекцию документов и публикаций, связанных с проектированием и строительством сборных стальных зданий и мостов. Многие из наших документов доступны для бесплатной загрузки для широкой публики, а тысячи других документов доступны для бесплатной загрузки для членов AISC.Чтобы получить доступ к преимуществам участника, вы должны войти на сайт. Свяжитесь с нашим отделом членства для получения дополнительной информации.
Стандарт программ сертификацииОбновленный AISC 207-20 имеет новое название, стандарт для программ сертификации, и новую шестую главу по сертификации гидравлических металлических конструкций. Кроме того, в этом издании повышена ясность за счет выделенного курсивом текста, в котором выделены термины, определенные в глоссарии, терминологические изменения для учета цифровой документации и расширенные комментарии. скачать купить |
Спецификация болтаОбновленная спецификация RCSC для конструктивных соединений с использованием высокопрочных болтов (11 июня 2020 г.) теперь доступна для загрузки! скачать купить |
Если у вас возникнут проблемы с процессом оформления заказа, отправьте электронное письмо по адресу [email protected], указав свой номер телефона, и мы перезвоним вам как можно скорее.Мы приносим свои извинения за доставленные неудобства.
Мелкий шрифт: Покупка цифровой подписки вручную является окончательной. Покупатели несут ответственность за применимые расходы на доставку, налог с продаж и канадскую таможню, взимаемую на границе, если применимо. Все заказы отправляются UPS наземным транспортом и требуют адреса для доставки. Распродажные цены действительны для членов и нечленов AISC, пока поставки есть в наличии. Скидки на распродажу не распространяются на торговых посредников и книжных магазинов. Все сделки по продажным ценам окончательны.
СТАЛЬ В ЗДАНИЯХ И ИНФРАСТРУКТУРЕ
Строительство — одна из важнейших сталелитейных отраслей, на которую приходится более 50% мирового спроса на сталь.
Прочность зданий — от домов до парковок, школ и небоскребов — зависит от стали. Сталь также используется на крышах и в качестве облицовки наружных стен.
Ожидается, что в следующие 30 лет население мира увеличится с 7 до 2 миллиардов человек.Согласно новому отчету Организации Объединенных Наций, опубликованному в 2019 году, 7 миллиардов в настоящее время до 9,7 миллиардов в 2050 году.
Это будет сопровождаться быстрой урбанизацией. Поскольку потребность в зданиях и инфраструктуре продолжает расти во всем мире, сокращение потребления природных ресурсов и связанных с ними выбросов имеет решающее значение для обеспечения устойчивости в будущем.
Хотя на эксплуатацию зданий приходится 28% глобальных выбросов CO2 [1], они также предоставляют много возможностей для сокращения выбросов и смягчения последствий изменения климата.
Сталелитейщики по всему миру все чаще предлагают строительные решения, позволяющие строить здания с низким энергопотреблением и низким уровнем выбросов углерода. Например, в Центре листового металла HAMK (Финляндия) — здании с почти нулевым потреблением энергии (nZEB) — стальные решения снизили стоимость электроэнергии и централизованного теплоснабжения до 5200 евро в год с 12 400 евро (эталонное здание).
Сталь не только доступна по цене, легкодоступна и безопасна, но и ее внутренние свойства, такие как прочность, универсальность, долговечность и 100% пригодность для вторичной переработки, позволяют улучшить экологические характеристики на протяжении всего жизненного цикла зданий.
Усовершенствованные высокопрочные стали, используемые в производстве стальных листов, также находят применение в ряде смежных отраслей. Морские нефтяные вышки, мосты, гражданское строительство и строительная техника, железнодорожные вагоны, резервуары и сосуды под давлением, атомные, тепловые и гидроэлектростанции — все эти области применения имеют преимущества современных сталей.
Как сталь используется в зданиях и инфраструктуре
Возможности использования стали в зданиях и инфраструктуре безграничны.Наиболее распространенные приложения перечислены ниже.
Для строений
- Структурные профили: они обеспечивают прочный, жесткий каркас здания и составляют 25% стали, используемой в зданиях.
- Арматурные стержни: они повышают прочность на разрыв и жесткость бетона и составляют 44% стали, используемой в зданиях. Сталь используется, потому что она хорошо сцепляется с бетоном, имеет аналогичный коэффициент теплового расширения, прочна и относительно экономична. Железобетон также используется для создания глубоких фундаментов и подвалов и в настоящее время является основным строительным материалом в мире.
- Листовая продукция: 31% приходится на такие листы, как кровля, прогоны, внутренние стены, потолки, облицовка и изоляционные панели для наружных стен.
- Неконструкционная сталь: сталь также используется во многих неструктурных применениях в зданиях, таких как отопительное и охлаждающее оборудование и внутренние воздуховоды.
- Внутренние приспособления и приспособления, такие как перила, стеллажи и лестницы, также изготовлены из стали.
Для инфраструктуры
- Транспортные сети: сталь требуется для мостов, туннелей, железнодорожных путей и при строительстве таких зданий, как заправочные станции, вокзалы, порты и аэропорты.Около 60% стали в этом приложении используется в качестве арматуры, а остальная часть — это профили, листы и рельсовые пути.
- Коммунальные услуги (топливо, вода, электроэнергия): более 50% стали, используемой для этого применения, приходится на подземные трубопроводы для подачи воды в жилые дома и обратно, а также для распределения газа. Остальное — в основном арматура для электростанций и насосных станций.
______________________________________
[1] На здания в настоящее время приходится 39% мировых выбросов углерода, связанных с энергетикой: 28% — это производственные выбросы, энергия, необходимая для их обогрева, охлаждения и питания, а остальные 11% — материалы и строительство.(https://www.worldgbc.org/embodied-carbon)
Преимущества использования стали в строительстве
Сталь:
- Подходит для повторного использования и бесконечной переработки.
- Содержит не менее 25% переработанной стали. (1)
- Обеспечивает энергоэффективность в зданиях и строительных объектах.
- Прочный, требует меньше балок и обеспечивает более удобное открытое пространство.
- Легкий, требующий пониженного фундамента.
- Меньшее количество материалов означает экономию ресурсов и меньшее воздействие на окружающую среду.
- Гибкость в сочетании с другими материалами.
- Сейсмостойкость благодаря пластичности стали.
- Быстрая сборка сборных домов на месте.
- Долговечный .
(1) Институт вторичной переработки стали (www.steelsustainability.org/-/media/recycling-resources/steel-sustainable-material-building-construction.ashx)
Четыре причины, почему цены на строительную сталь стремительно растут
Несмотря на то, что сталелитейная промышленность США борется за сохранение тарифов, строительная отрасль сталкивается с постоянной борьбой, поскольку рост цен на материалы и, в частности, сталь, подрывает рентабельность и задержки или остановите некоторые проекты из-за чрезмерно высоких затрат на строительство. И вряд ли в ближайшее время наступит облегчение в какой-либо форме.Анирбан Басу, главный экономист Sage Policy Group, считает, что отрасль находится на краю пропасти, и впереди ожидает «цунами спроса», поскольку экономика США расширяется и продолжает повышать цены на материалы.
Сталь продемонстрировала особенно резкий рост за последний год, при этом ожидается, что рост цен продолжится в обозримом будущем. Согласно обновленным данным за второй квартал 2021 года из базы данных о расходах на строительство Gordian, цена на металлоконструкцию выросла на 91% с четвертого квартала 2020 года и на 45% только за последний квартал.Опрос 91 участника виртуальной конференции Steel Markets North America (SMNA), проведенный S&P Global Platts, показал, что более половины ожидают, что цены на готовую сталь в США останутся на текущих максимумах или продолжат расти в ближайшие шесть месяцев. Из 44% тех, кто ожидает роста цен на готовую сталь на внутреннем рынке, 22% ожидают роста цен более чем на 10%. По словам Гордиана, с четвертого квартала 2020 года цена на металлоконструкцию выросла на 91%.
Четыре фактора
Gordian регулярно собирает, проверяет и анализирует затраты на строительные материалы в Северной Америке для поддержки данных RSMeans, своей базы данных о затратах на строительство.Группа специалистов по обработке данных определила четыре фактора, способствовавших беспрецедентному росту цен на сталь:
- Затраты на изготовление стали: На затраты на изготовление в значительной степени влияют ставки заработной платы и энергия, необходимая для формовки, резки, сверления и сварки. Хотя некоторая часть стали, используемой в США, производится за рубежом, большая часть ее производится внутри страны. Это означает, что заработная плата производителей для большинства отечественной стальной продукции будет следовать за ростом и падением национальной ставки заработной платы рабочих, которая растет.И хотя «зеленые» технологии начинают снижать затраты на электроэнергию для многих предприятий, предприятиям по производству стали требуется внушительное количество энергии для работы.
- Монтажные работы: Затраты на монтаж, как и затраты на изготовление, напрямую связаны с заработной платой, и предполагается, что внутренние ставки заработной платы будут продолжать расти. Текущий уровень занятости в США также привел к нехватке доступной рабочей силы. Это означает, что работодатели доплачивают за то, чтобы работники оставались в штате.В областях, в большей степени затронутых нехваткой рабочей силы, вероятно, произойдет соответствующий рост затрат на установку.
- Транспортные расходы и тарифы: В течение срока службы сталь перемещается с завода на изготовитель, а затем на строительную площадку. Каждая миля перемещаемого материала увеличивает его стоимость. Помимо заработной платы водителей, транспортные расходы, включая топливо, техническое обслуживание оборудования и страхование, как правило, растут из года в год. Поставщики неизбежно перекладывают эти расходы на конечного пользователя в виде повышения цен на материалы.Налоги и пошлины на импорт, которые включают тарифы, также влияют на транспортные расходы. В настоящее время США взимают 25% -ную пошлину на импорт стали по сравнению со многими странами.
- Спрос и предложение: Последствия пандемии сильно ударили по промышленным производителям и предприятиям, особенно тем, которые зависят от работников, чья работа не может выполняться удаленно. Последствиями требований общественного здравоохранения и вспышек COVID-19 стали остановка или задержка производства и потеря тысяч рабочих мест.В разгар пандемии в США исчезли тысячи рабочих мест в производстве чугуна и стали по всей стране. По мере того, как предприятия начинают наращивать объемы операций, по всей стране растет спрос на такие товары, как алюминий, гипсокартон и пиломатериалы. Высокий спрос в условиях восстановления после пандемии опустошил напряженные цепочки поставок и привел к росту цен такими темпами, которых мы не видели в последние годы.
В то время как одни считают, что спрос и цены на сталь в ближайшие месяцы сократятся по мере увеличения объемов производства, другие не видят четкого конца, поскольку отечественные поставщики не могут восстановить мощности, а импортные поставщики получают двойной удар от тарифы и скачки в стоимости морских перевозок.В недавнем вебинаре по экономике, организованном Национальной ассоциацией гидроэнергетики (NFPA), Джеймс Мейл, ACT Research, предсказал, что конец 2022 года станет возможностью для начала видеть урегулирование спроса и наверстывание предложения с соответствующим снижением цен на сталь.
Но если будет принят закон об увеличении финансирования инфраструктуры, перспективы снижения цен могут быть отодвинуты еще дальше в будущее, и это добавит к вопросу о том, насколько высоки цены на самом деле, если в результате спрос на сталь не может быть увеличен. выполнены своевременно и с минимальными затратами.
Сравнение стальных и бетонных конструкций
Бетон и сталь являются одними из самых распространенных строительных материалов, и во многих строительных проектах можно использовать любой из них в качестве основной конструкции. У каждого материала есть свои преимущества и недостатки, как и в любом инженерном решении, и в этой статье дается общее сравнение. Ни один материал не может считаться лучше другого для всех случаев, и лучший вариант определяется условиями проекта.
Уменьшите стоимость вашего следующего строительного проекта.
Бетонные конструкции
Бетон — второй по популярности материал в строительстве после воды: он отличается универсальностью, долговечностью и простотой изготовления, его можно формовать в любой форме.
Бетонные конструкции очень устойчивы к сжатию, но не могут эффективно справляться с растяжением.
По этой причине большинство бетонных конструкций армировано стальными стержнями, которые обеспечивают дополнительную поддержку растягивающих нагрузок, и эта комбинация называется железобетонной.
Бетонные конструкции можно возводить разными способами, используя разные типы бетона. Три наиболее распространенных типа — это простой цементный бетон, железобетон и предварительно напряженный бетон.
Обычный цементный бетон получают путем объединения цемента, крупного заполнителя (гравия), мелкого заполнителя (песка) и воды в заданной пропорции в соответствии с потребностями проекта. При затвердевании эти материалы становятся однородной массой.
Конструкции из простого цементного бетона обладают высокой прочностью на сжатие, но почти не имеют прочности на растяжение.
Таким образом, простой цементный бетон в основном используется в дорогах и бетонных блоках для стен, поскольку эти конструкции подвержены сжимающим нагрузкам.
Железобетон — это простой цементный бетон со стальными стержнями, которые обеспечивают дополнительную прочность на растяжение. Это наиболее распространенный тип бетона, используемый в строительстве, который применяется не только в зданиях, но и в таких конструкциях, как резервуары для воды.
Предварительно напряженный бетон предварительно нагружают путем приложения сжимающего напряжения до того, как он подвергнется какой-либо нагрузке, кроме собственного веса.Сжатие достигается за счет растяжения арматуры из высокопрочной стали в объеме бетона перед приложением внешних нагрузок. Это улучшает его производительность после эксплуатации.
В следующей таблице приведены преимущества и недостатки бетонных конструкций:
Стальная конструкция
Сталь — это сплав железа, углерода и других элементов. В зависимости от химического состава она классифицируется как низкоуглеродистая сталь, среднеуглеродистая сталь, высокоуглеродистая сталь, низколегированная сталь или высоколегированная сталь.
Как следует из названия, конструкционная сталь — это категория стали, используемой в строительстве . Профили и свойства конструкционной стали регулируются такими стандартами, как стандарты Американского института стальных конструкций (AISC).
Большинство профилей из конструкционной стали представляют собой удлиненные балки определенного поперечного сечения.
Самая распространенная форма — двутавровая балка, которая очень жесткая по отношению к площади поперечного сечения.Таким образом, он может выдерживать высокие нагрузки без деформаций
В следующих таблицах обобщены преимущества и недостатки стальных конструкций:
Прямое сравнение бетона и стали
Оба материала обладают многочисленными преимуществами, как описано в предыдущих разделах. При выборе между бетонной конструкцией и стальной конструкцией можно ожидать следующих различий:
Наиболее подходящий строительный материал для вашего здания определяется потребностями конкретного проекта.Например, бетон позволяет снизить затраты на строительство в обмен на более длительное время строительства, тогда как сталь предпочтительнее, когда приоритетом является быстрое строительство. В случаях, когда пространство ограничено, сталь экономит место по сравнению с более громоздкой бетонной конструкцией.
Краткая история стальных конструкций
Опубликовано Steel LLC 18 июня 2018 г., 10:12
Стальная конструкция имеет несколько преимуществ: она прочна в конструктивном отношении, имеет высокое соотношение прочности и веса и очень долговечна.Эти характеристики стали делают ее идеальной для строительства зданий любого размера. Давайте посмотрим, как сталь стала сегодня популярным выбором для строительства зданий любых форм и размеров.
Использование стали в качестве строительного материала примерно соответствует тем же временным рамкам, что и инновации в стали в целом, особенно с учетом того, что железные дороги стали популярным видом транспорта. В 1800-х годах использовались три формы «черных металлов»: кованое железо, чугун и сталь. Кованое железо было хорошо знакомо кузнецам, которые годами работали с этим материалом.Хотя сейчас мы думаем, что он в основном декоративный, в викторианскую эпоху он также широко использовался в качестве строительного материала. Чугун, прочный, но хрупкий, более широко использовался для приготовления пищи и сельского хозяйства, но не очень подходил для строительства. Сталь была дорогостоящей в производстве и использовалась для изготовления более дорогих предметов, таких как часы, мечи и косы.
В 1855 году метод Бессемера, созданный сэром Генри Бессемером в Англии, сделал производство стали более эффективным. Это позволило создать сталь с хорошей прочностью на разрыв, однако кованое железо по-прежнему оставалось более распространенным выбором для строительства на основе железа того периода.К 1879 году изобретатель Сидней Томас освоил метод удаления фосфора из стали, повысив ее качество и возможности. Его «Базовый процесс» означал, что сталь, наконец, можно было производить с меньшими затратами, поэтому ее производство быстро росло. Его метод стал популярным в Европе, и к 1880-м годам качество стали стало более стабильным.
В Соединенных Штатах Великий Чикагский пожар 1871 года уничтожил тысячи деревянных зданий. После пожара Чикаго отреагировал введением более строгих строительных норм и правил, потребовав использования негорючих строительных материалов, включая кирпич, камень, мрамор и известняк.Другими строительными решениями были чугун и кованое железо в сочетании с кирпичной кладкой, но по мере роста города Чикаго нужно было обратить внимание на стальные конструкции, чтобы взлететь ввысь.
Здание жилищного страхования в Чикаго, построенное в 1885 году, было 10-этажным зданием, получившим широкое признание как первое, в котором использовалась конструкция каркаса из стали и железобетона. Когда оно весило лишь треть от того, что весило бы традиционное каменное здание такого размера, городские власти остановили строительство, чтобы проверить его безопасность.Снесенное в 1931 году здание считается отцом небоскреба. Здание Rand McNally Building в Чикаго было построено в 1890 году как первый небоскреб со стальным каркасом. Спроектированный Бернхэмом и Рутом, он был десятиэтажным и стоил тогда 1 миллион долларов. Снесен в 1911 году.
К началу 1900-х годов достижения в области технологий и производства позволили получить стальную продукцию, которая неизменно становилась прочнее. Железные дороги процветали, и конструкционная сталь стала строительным материалом, по которому будут судить о других.С 1875 по 1920 год производство стали в Америке выросло с 380 000 до 60 миллионов тонн в год, что сделало США мировым лидером. Это позволило магнатам, таким как Чарльз Шваб и Эндрю Карнеги, стать одними из самых богатых людей того времени. Невероятно быстрый рост был основан на прочной технологической базе и постоянном развитии офисных зданий, заводов, железных дорог, мостов и многого другого.
К 1913 году Америка была готова подняться выше в небо, и в Нью-Йорке было построено 60-этажное здание Woolworth Building.Какое-то время это было самое высокое здание в мире, и его рассматривали как образец новаторской американской конструкции из стальных конструкций. К 1928 году Крайслер-билдинг конкурировал с 40 Уолл-стрит и Эмпайр-стейт-билдинг, чтобы стать самым высоким зданием в мире. Сегодня Крайслер-билдинг остается самым высоким в мире кирпичным зданием на стальных опорах.
К 1940-м годам сотни тысяч людей работали на американских сталелитейных заводах, и сталь регулярно использовалась в строительстве зданий, в том числе построенных Steel, LLC.Основанная в 1947 году компания Steel, LLC выросла из скромных корней в одного из ведущих национальных поставщиков строительных конструкций и стали. С тех пор нам посчастливилось участвовать в крупных проектах строительства стальных конструкций по всей стране от базы ВВС Неллис до Аннаполиса, отеля Marriott Marquis в Атланте и Еврейской больницы в Луисвилле, штат Кентукки, до диспетчерской башни Форт-Карсон. и ангар UAS Fort Campbell.
Steel, LLC — ведущая компания по производству металлоконструкций со штаб-квартирой в Атланте.Steel, LLC производит сборную сталь для каркаса всех типов обычных и сложных стальных зданий и специализируется на пригородных офисных зданиях средней этажности, корпоративных кампусах, авиационных конструкциях и стальных фермах. Мы сертифицированы AISC для обычных стальных конструкций и сложных строительных конструкций, с одобрением сложной окраски (многослойная система). Если вы хотите узнать больше о том, какую пользу сталь может принести вашему следующему проекту, свяжитесь с одним из наших экспертов сегодня.
Стальные конструкции: основные моменты графика
1883 Строительство Бруклинского моста
1885 Завершено строительство здания для жилищного страхования, часто считается первым небоскребом
1889 Строительство Эйфелевой башни
1912 Строительство Woolworth Building
1930 Крайслер-билдинг
1931 Строительство Эмпайр-стейт-билдинг
1947 Основание Steel, LLC
1958 Строительство Seagram завершено
1960-х гг.