Какой удельный вес стали

Сталь сегодня является одним из популярнейших и незаменимых материалов в строительстве. Она используется для изготовления различных конструкционных элементов разнообразной формы и назначения. Перед применением металла в строительстве, следует учесть, какую нагрузку он даст на несущие элементы и  конструкцию в целом.  А для выполнения таких расчетов необходимо знать удельный вес стали.

Как и зачем используется сталь

Сталью называют сплав железа – 45 %, с углеродом 0,02-2,14 %, а также другими химическими элементами. Основное назначение, это изготовление различных элементов, например в строительстве, это: арматура, швеллера, двутавры, металлические листы, трубы, различные крепежи и т.д.

Использование этих материалов позволяет создавать надежные конструкции, а также изменять характеристики материалов. Например, армирование бетона металлическими прутами из стали, “превращают” его в железобетон. А такой материал, без вреда для себя, выдерживать не только нагрузки на сжатие, но и на изгиб и растяжение. Без арматуры бетон не выдерживает подобные нагрузки и начинает разрушаться.

Использование стальных изделий существенно повышает стоимость строительных работ. Но заметный рост характеристик конструкции компенсирует лишние расходы, так как срок службы и переносимость нагрузок всего строения увеличатся.

Какой она бывает

Сегодня существуют десятки марок стали. Они отличаются по прочности, коррозийной стойкости, модулю упругости стали и ряду других характеристик. Разумеется, в зависимости от того, в каких условиях и с какой целью будет использоваться стальное изделие, инженеры выбирают наиболее подходящие марки стали.

Чтобы получить нужную марку стали, железо подвергают специальной обработке и добавляют в него специальные примеси, самые распространённые среди них, это:

• Марганец – сплав может содержать его до 2%. Благодаря такой добавке материал отлично противостоит коррозии, повышается его износостойкость и предел текучести.
• Хром – используется для повышения прочности при сохранении пластичности. При смешивании образует на поверхности пленку, защищающую сплав от контакта с влагой и, соответственно, ржавчины.
• Вольфрам – применяется, если нужно получить высокопрочный сплав. Резко снижает хрупкость при отпуске.
• Алюминий – устраняет газ из жидкого металла, увеличивая жаростойкость сплава.
• Медь – улучшает обрабатываемость изделий, положительно влияет на дисперсное твердение и при этом не снижает прочность.
• Кобальт – отличная добавка, если нужно получить сплав, который будет противостоять ударным нагрузкам.

Это далеко не полный список добавок, используемых сегодня в металлургии. Но уже по нему можно понять, насколько сложным процессом является изготовление различных марок стали.

Что такое удельный вес

Теперь давайте разберемся, что же такое удельный вес стали и чем он отличается от её массы, так как многие люди путают, эти понятие, думая что это одно и тоже.

Последнее является более практическим понятием. Это стандартный и знакомый каждому человеку показатель – сколько весит определенный объем того или иного материала, рассчитывается по формуле: m=p*V, где m – масса, p – плотность, V – объем.

Для определения удельного веса (ɣ) стали применяют формулу – плотность материала (p), умножается на ускорение свободного падения (g). ɣ=p*g, единица измерения в международной системе единиц (СИ) – Н/м³.

Таблица удельного веса сталей

Как уже говорилось выше, сегодня существует не один десяток марок стали, у которых значение удельного веса различается, так как состав метала может быть разным. В таблице ниже представлены самые популярные типы сталей, и значение их удельного веса.

Как видите, разброс по удельному весу у разных марок стали не так уж и велик – он не превышает и 5%. Однако в некоторых случаях (актуальнее всего это  при расчете высотных зданий) важно учесть каждый фактор, влияющий на прочность конструкции, даже незначительный. И в таких случаях следует учитывать удельный вес стали – пренебрежение им может привести к трагедии.

Зато если все расчеты проведены верно, подобраны подходящие материалы (включая сталь), то построенное здание без труда будет служить многие десятилетия и на протяжении всего этого времени сохранит прочность, надежность и привлекательный внешний вид.