43 (357)

Zgodnie z PN-EN 1993-1-1:

•    moduł sprężystości podłużnej stali należy przyjmować E = 210 000 N/mm²,

•    moduł sprężystości porzecznej zaś G = 8 J 000 N/mm² (a odpowiednio 205 000 N/mm² i 80 000 N/mm² — według PN-90/B-03200) przy takiej samej wartości współczynnika Poissoną v = 0,3.

W europejskich normach hutniczych, (które od czerwca 2006 r. przyjęto również w Polsce) stosuje się oznaczanie gatunków stali m.in. za pomocą symboli litero-wo-cyfrowych. Taki sposób oznakowania stali zastosowano w PN-EN 1993-1-1 (tabl. 3.1). Wskazuje on na zastosowanie oraz cechy mechaniczno-plastyczne stali. Jest to sposób najbardziej przydatny konstruktorowi. Schemat oznaczania stali według europejskich norm hutniczych przedstawiono na rys. 3.7.

Rys. 3.7. Schemat oznaczania stali według europejskich norm hutniczych

Na początku znakowania znajduje się duża litera alfabetu łacińskiego, wskazująca na zastosowanie stali:

•    S - sta) konstrukcyjna,

•    L - stal na rury przewodowe,

•    B - stal na pręty zbrojeniowe,

•    R - stal na szyny,

•    Y - stal na sprężyny,

•    P - stal na urządzenia chłodnicze.

Drugi symbol główny - to trzycyfrowa liczba, określająca minimalną granicę plastyczności slali/J, w MPa dla najmniejszego zakresu grubości wyrobu i £ 16 mm (dla stali stopowych ulepszonych cieplnie zakres ten wynosi / £ 50 mm). Spośród gatunków stali konstrukcyjnych ogólnego przeznaczenia (blachy, pręty, kształtowniki) produkowane są stale: S235, S275, S355, S420, S450, S460.

Pierwszy symbol dodatkowy stali niestopowych to

odmiana ich plastyczności. Jest ona wyrażana pracą łamania KV (uśrednioną) w żądanej temperaturze (gdyż cechy mechaniczne stali silnie zależą od temperatur}'). W symbolu odmiany plastyczności jest zakodowany poziom pracy łamania KV [J] próbek udamościowych z karbem ostrym Charpy V, oraz temperatura badań udamości T [°C]. Oznaczenie odmian plastyczności stali (grup jakościowych) wg PN-EN 10025 podano na rys. 3.7.

Drugi symbol dodatkowy stali niestopowej ma postać Gn (gdzie n = 1,2,3 lub 4). Jeśli n = 1 to oznacza,

że jest to stal niestopowa; n = 2 to oznacza, że stal je: uspokojona. Jeśli n = 3, to oznacza, że stal jest dostai czana w stanie normalizowanym, a jeśli n = 4, to ozna cza, że stan dostawy ustala wytwórca. Np. spośród ga tunków stali niestopowych konstrukcyjnych S235 moź na stosować następujące:    S235JR, S235JRG1

S235JRG2, S235J0, S235J2G3, S235J2G4.

Pierwszy symbol dodatkowy stali stopowej drób noziarnistej składa się z liter}' określającej stan dosta wy i może to być litera:

•    N - normalizowana lub walcowana normalizująco,

•    M - walcowana termomechanicznie,

•    Q - hartowana i odpuszczana,

•    A - utwardzana wydzieleniowo.

Każda z tych obróbek ma na celu rozdrobnienie ziarn: krystalicznego, a zastosowane mikrododatki Nb, V, T tworzą twarde węgliki zwiększające wytrzymałość.

Według dotychczasowej normy PN-9Q/B-032Q( w ocenie nośności konstrukcji przyjmuje się wytrzyma łość obi iczeniową stali f_d, którą wyznaczono ze wzoru:

^f‘-\- ^(3I: gdziz\f_y - granica plastyczności stali, y_s - częściowy, materiałowy współczynnik bezpieczeństwa (odpowiednik y_M według PN-EN 1993-1-1).

Współczynnik materiałowy y_s nie występuje w obliczeniach w'g PN-90/B-03200 w sposób ,jawny”, gdyż ustalając nośność korzysta się bezpośrednio z wytrzymałości obliczeniowej stali f_d.

W PN-EN 1993-1-1, w celu określenia nośności (przekroju, elementu) korzysta się z wartości granicy plastyczności stali f_y lub wytrzymałości stali na rozciąganie f_n (tabl. 3.1), którą w zależności od analizowanego stanu wytężenia elementu (przekroju) dzieli się przez odpowiedni, „jawnie” występujący w' obliczeniach, współczynnik materiałowy y _w (zgodnie z analizowanym stanem wytężenia: y _w, y_jW, y_W7).

Parametry wytrzymałościowe stalowych wyrobów' walcowanych zależą od grubości t ich ścianek. Im grubszy jest wyrób hutniczy, tym większa jest niejednorodność jego struktuiy w kierunku grubości, bowiem ze wzrostem grubości maleje stopień zgniotu ziaren w' środku grubości wyrobu. Jest to spowodowane spadkiem naprężeń docisku w kierunku grubości, ponieważ siła nacisku walców rozkłada się tam na wuększą powierzchnię. W konsekwencji parametry wytrzymałościowo wyrobów o „grubych” ściankach są mniejsze niż wyrobów' o „cienkich” ściankach (rys. 3.8).

W PN-EN 1993-1-1 przyjęto 2 przedział}' zmian granicy plastyczności i w'ytrzymałości na rozciąganie stali: t £ 40 mm oraz 40 mm < t £ 80 mm (gdzie t - grubość ścianki wyrobu). W PN-90/B-03200 np. dla stali St3 przyjęto 3 przedział}' tych zmian: t £ 16 mm, 16 mm < t £ 40 mm i 40 mm < t £ 100 mm. Należy zw'rócić uw'agę, że współczesne technologie wytwarzania umożliwiają produkcję wyrobów stalowych jednorodnych wytrzymałościowo niezależnie od ich grubości (np. rys. 3.8 stal H1STAR®).

styczeń 2011

50 EUROKODY - ZESZYTY EDUKACYJNE Buildera - PROJEKTOWANIE KONSTRUKCJI STALOWYCH