Механичке особине А572 Гр.50 и Гр.60 Х-греда су квантитативни израз њиховог металуршког дизајна, чинећи основу без{4}}о којој се не може преговарати за све прорачуне конструкцијског инжењерства. Ова својства, као што је прописано у АСТМ А572 и примењено на облике према АСТМ А6, разликују се не само по величини већ и по импликацијама на понашање конструкције. Следећа табела пружа свеобухватно поређење за Х-греде (напомена: за облике, својства су константна без обзира на дебљину, што је значајно поједностављење за дизајнере).
Табела 2: Захтеви механичких својстава за Х- греде (АСТМ А572)
| Мецханицал Проперти | А572 Оцена 50 | А572 Оцена 60 | Директан утицај на дизајн и примену Х-снопа |
|---|---|---|---|
| Јачина течења (Фи), мин | 50 кси (345 МПа) | 60 кси (415 МПа) | Својство за дефинисање величине члана. Ово је напон при којем Х-греда почиње да се трајно деформише. 20% већи Фи од Гр.60 омогућава дизајнерима да користе одговарајуће веће дозвољене напоне у прорачунима савијања, смицања и аксијалног оптерећења. Ово директно дозвољава избор лакших, витких делова за исто оптерећење, или даје већу носивост за дату величину секције. То је примарни покретач за коришћење Гр.60 у апликацијама-осетљивим на тежину као што су високе-висине и дуги распони. |
| Затезна чврстоћа (Фу), мин | 65 кси (450 МПа) | 75 кси (520 МПа) | Максимални напон који Х-греда може да издржи пре грла и лома. Однос Фу/Фи је критичан: ~1,30 за Гр.50 и ~1,25 за Гр.60. Овај однос представља "резервни капацитет" или дуктилност изнад почетног приноса. Већи однос (као у Гр.50) је посебно користан за сеизмичко пројектовање, јер указује на већу способност за формирање пластичних шарки и дисипацију енергије без пуцања. Фу се такође директно користи у прорачуну прикључних капацитета (нпр. пуцање блокова на смицање, затезање нето пресека). |
| Издужење у 2 ин. (50 мм), мин | 21% | 18% | Директна мера дуктилности{0}}способности материјала да се подвргне пластичној деформацији пре лома. Смањење од 3% за Гр.60 је директна последица његовог састава веће чврстоће. У пракси, то значи да греде Гр.50 Х- имају незнатно већи капацитет за нееластичну деформацију, што инжењери могу узети у обзир у детаљима везе и анализи начина квара. Обе вредности представљају дуктилно понашање, али Гр.50 је попустљивији. |
| Захтев за испитивање савијања | Мора се савити за 180 степени око игле без пуцања на спољашњој страни савијеног дела. Пречник игле се одређује на основу квалитета и дебљине. | Исти захтев, иако пречник игле може бити мало већи за исту дебљину због веће чврстоће. | Верификује чврстоћу и могућност обликовања материјала, обезбеђујући да Х-греда може да издржи операције производње као што је хладно савијање и да нема већих недостатака. То је тест обезбеђења квалитета, а не прорачун дизајна. |
Додатна имплицитна својства:
Модул еластичности (Е): Приближно 29.000 кси (200 ГПа) за оба разреда. Ово својство, које дефинише крутост у опсегу еластичности, идентично је за све конструкцијске челике. Стога ће греда А572 Гр.50 В12к30 и греда Гр.60 В12к30 показати идентичан еластични отклон под истим радним оптерећењем. Предност Гр.60 лежи у његовој способности да носи већи терет пре попуштања, а не у томе што је тврђи.
Поиссонов однос: Обично 0,3 за оба.
Густина: 490 лб/фт³ (7850 кг/м³) за оба.
Утицај на праксу дизајна:
Ове разлике у својствима су кодификоване у приручницима за дизајн. На пример, АИСЦ Стеел Цонструцтион Мануал пружа одвојене скупове пројектних табела (за капацитете греда, јачине стубова, итд.) за „челик од 50 кси“ и „челик од 60 кси“. Инжењер који дизајнира подну греду за болницу може изабрати А572 Гр.50 секцију због доказане дуктилности и лакоће израде. Насупрот томе, инжењер који дизајнира стубове за горње спратове зграде од 40 спратова би вероватно изабрао А572 Гр.60 секције да би минимизирао величину и тежину, чиме би смањио оптерећење свега испод и максимизирао површину пода која се може изнајмити.
Штавише, механичка својства воде дизајн везе. Наведена минимална затезна чврстоћа (Фу) се користи директно у формулама за:
Снага кидања при смицању блока:=0.6Фу * Анв + Убс * Фу * Ант Мање или једнако 0,6Фи * Агв + Убс * Фу * Ант
Затезна чврстоћа на кидање:=Фу * Ае
Снага лежаја завртња:=2.4 * д * т * Фу (за стандардне рупе)
Дакле, избор између Гр.50 и Гр.60 за Х-греде прожима сваки аспект конструкцијског дизајна, од почетног избора чланова и укупне тежине зграде до детаљних прорачуна сваке вијчане или заварене везе. Својства нису само бројеви на сертификату; они су основни инпути који одређују како ће се челични оквир понашати под оптерећењем.