La differenza sta principalmente nelle tecniche di laminazione e raffreddamento, che influenzano le proprietà meccaniche come il carico di snervamento e la resistenza alla trazione.
Nelle costruzioni in acciaio, soprattutto in quelle non-residenziali, S235 è stato lo standard per molti anni. Ma visti i vantaggi, il passaggio all’S355 è ovvio, no?
Che grado di acciaio è S355?
Informazioni tecniche. I gradi di acciaio strutturale S355 sonoacciai al carbonio-manganese con proprietà meccaniche minime garantite (carico di snervamento e carico di rottura) e con duttilità soddisfacente. Gli acciai strutturali offrono una buona saldabilità con tutti i processi di saldatura convenzionali.
Proprietà meccaniche:
| Norma EN | Designazione | Direzione | Spessore | Rif | Rm | A 5.65√Quindi | KV20 gradi | KV 0 gradi | KV -10 gradi | KV -20 gradi | KV -30 gradi | KV -40 gradi | KV -50 gradi | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| EN10027-1 | EN10027-2 | (mm) | (MPa) | (MPa) | (%) | (J) | (J) | (J) | (J) | (J) | (J) | (J) | ||
| EN10025-2 | S355 | L | 5-120 | JR | J0 | J2 | ||||||||
| Maggiore o uguale a 27 | 27 | Maggiore o uguale a 27 | ||||||||||||
| K2 | ||||||||||||||
| Maggiore o uguale a 40 | ||||||||||||||
| T | 5-16 | Maggiore o uguale a 355 | 470-630 | Maggiore o uguale a 20 | ||||||||||
| 16-40 | Maggiore o uguale a 345 | |||||||||||||
| 40-63 | Maggiore o uguale a 335 | Maggiore o uguale a 19 | ||||||||||||
| 63-80 | Maggiore o uguale a 325 | Maggiore o uguale a 18 | ||||||||||||
| 80-100 | Maggiore o uguale a 315 | |||||||||||||
| 100-120 | Maggiore o uguale a 295 | 450-600 | ||||||||||||
| EN10025-3 | S355N | 1.0545 | L | 5-120 | - | - | - | Maggiore o uguale a 55 | Maggiore o uguale a 47 | Maggiore o uguale a 43 | Maggiore o uguale a 40 | |||
| T | 5-16 | Maggiore o uguale a 355 | 470-630 | Maggiore o uguale a 22 | Maggiore o uguale a 31 | Maggiore o uguale a 27 | Maggiore o uguale a 24 | Maggiore o uguale a 20 | ||||||
| 16-40 | Maggiore o uguale a 345 | |||||||||||||
| 40-63 | Maggiore o uguale a 335 | |||||||||||||
| 63-80 | Maggiore o uguale a 325 | Maggiore o uguale a 21 | ||||||||||||
| 80-100 | Maggiore o uguale a 315 | |||||||||||||
| 100-120 | Maggiore o uguale a 295 | 450-600 | ||||||||||||
| S355NL | 1.0546 | L | 5-100 | - | - | - | Maggiore o uguale a 63 | Maggiore o uguale a 55 | Maggiore o uguale a 51 | Maggiore o uguale a 47 | Maggiore o uguale a 40 | Maggiore o uguale a 31 | Maggiore o uguale a 27 | |
| T | 5-16 | 470-630 | Maggiore o uguale a 22 | Maggiore o uguale a 40 | Maggiore o uguale a 40 | Maggiore o uguale a 34 | Maggiore o uguale a 30 | Maggiore o uguale a 27 | Maggiore o uguale a 23 | Maggiore o uguale a 20 | Maggiore o uguale a 16 | |||
| 16-40 | ||||||||||||||
| 40-63 | ||||||||||||||
| 63-80 | Maggiore o uguale a 21 | |||||||||||||
| 80-100 | ||||||||||||||
| EN10025-4 | S355M | 1.8823 | L | 5-60 | - | - | - | Maggiore o uguale a 55 | Maggiore o uguale a 47 | Maggiore o uguale a 43 | Maggiore o uguale a 40 | |||
| T | 5-16 | Maggiore o uguale a 355 | 470-630 | Maggiore o uguale a 22 | Maggiore o uguale a 31 | Maggiore o uguale a 27 | Maggiore o uguale a 24 | Maggiore o uguale a 20 | ||||||
| 16-40 | Maggiore o uguale a 345 | |||||||||||||
| 40-60 | Maggiore o uguale a 335 | 450-610 | ||||||||||||
| S355M | 1.8834 | L | 5-50 | - | - | - | Maggiore o uguale a 63 | Maggiore o uguale a 55 | Maggiore o uguale a 51 | Maggiore o uguale a 47 | Maggiore o uguale a 40 | Maggiore o uguale a 31 | Maggiore o uguale a 27 | |
| T | 5-16 | Maggiore o uguale a 355 | 470-630 | Maggiore o uguale a 22 | Maggiore o uguale a 40 | Maggiore o uguale a 34 | Maggiore o uguale a 30 | Maggiore o uguale a 27 | Maggiore o uguale a 23 | Maggiore o uguale a 20 | Maggiore o uguale a 16 | |||
| 16-40 | Maggiore o uguale a 345 | |||||||||||||
| 40-50 | Maggiore o uguale a 335 | 450-610 | ||||||||||||
Proprietà chimiche:
| Norma EN | Designazione | Spessore | C (%) | Mn (%) | P (%) | S (%) | Si (%) | Al (%) | Cu (%) | Cr (%) | Ni (%) | N. (%) | V (%) | Ti (%) | N (%) | Ceq (%) | Mo (%) | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| EN10027-1 | EN10027-2 | (mm) | ||||||||||||||||
| EN10025-2 | S355JR | 1.0045 | 5-30 | Inferiore o uguale a 0,24 | Inferiore o uguale a 1,6 | Inferiore o uguale a 0,035 | Inferiore o uguale a 0,035 | Inferiore o uguale a 0,55 | Inferiore o uguale a 0,55 | Inferiore o uguale a 0,012 | Inferiore o uguale a 0,45 | |||||||
| 30-120 | Inferiore o uguale a 0,47 | |||||||||||||||||
| S355J0 | 1.0553 | 5-30 | Inferiore o uguale a 0,20 | Inferiore o uguale a 1,6 | Inferiore o uguale a 0,030 | Inferiore o uguale a 0,030 | Inferiore o uguale a 0,55 | Inferiore o uguale a 0,55 | Inferiore o uguale a 0,012 | Inferiore o uguale a 0,45 | ||||||||
| 30-120 | Inferiore o uguale a 0,22 | Inferiore o uguale a 0,47 | ||||||||||||||||
| S355J2+N | 1.0577 | 5-30 | Inferiore o uguale a 0,20 | Inferiore o uguale a 1,6 | Inferiore o uguale a 0,025 | Inferiore o uguale a 0,025 | Inferiore o uguale a 0,55 | Inferiore o uguale a 0,55 | - | Inferiore o uguale a 0,45 | ||||||||
| 30-120 | Inferiore o uguale a 0,22 | Inferiore o uguale a 0,47 | ||||||||||||||||
| S355J2 | 1.0577 | 5-30 | Inferiore o uguale a 0,20 | Inferiore o uguale a 1,6 | Inferiore o uguale a 0,025 | Inferiore o uguale a 0,025 | Inferiore o uguale a 0,55 | Inferiore o uguale a 0,55 | - | Inferiore o uguale a 0,45 | ||||||||
| 30-120 | Inferiore o uguale a 0,22 | Inferiore o uguale a 0,47 | ||||||||||||||||
| S355K2+N | 1.0596 | 5-30 | Inferiore o uguale a 0,20 | Inferiore o uguale a 1,6 | Inferiore o uguale a 0,025 | Inferiore o uguale a 0,025 | Inferiore o uguale a 0,55 | Inferiore o uguale a 0,55 | - | Inferiore o uguale a 0,45 | ||||||||
| 30-120 | Inferiore o uguale a 0,22 | Inferiore o uguale a 0,47 | ||||||||||||||||
| S255K2 | 1.0596 | 5-30 | Inferiore o uguale a 0,20 | Inferiore o uguale a 1,6 | Inferiore o uguale a 0,025 | Inferiore o uguale a 0,025 | Inferiore o uguale a 0,55 | Inferiore o uguale a 0,55 | - | Inferiore o uguale a 0,45 | ||||||||
| 30-120 | Inferiore o uguale a 0,22 | Inferiore o uguale a 0,47 | ||||||||||||||||
| EN10025-3 | S355N | 1.0545 | 5-63 | Inferiore o uguale a 0,20 | 0.90-1.65 | Inferiore o uguale a 0,030 | Inferiore o uguale a 0,025 | Inferiore o uguale a 0,50 | Maggiore o uguale a 0,020 | Inferiore o uguale a 0,55 | Inferiore o uguale a 0,30 | Inferiore o uguale a 0,50 | Inferiore o uguale a 0,050 | Inferiore o uguale a 0,12 | Inferiore o uguale a 0,050 | Inferiore o uguale a 0,015 | Inferiore o uguale a 0,43 | Inferiore o uguale a 0,10 |
| 63-120 | Inferiore o uguale a 0,43 | |||||||||||||||||
| S355NL | 1.0546 | 5-63 | Inferiore o uguale a 0,18 | 0.90-1.65 | Inferiore o uguale a 0,025 | Inferiore o uguale a 0,020 | Inferiore o uguale a 0,50 | Maggiore o uguale a 0,020 | Inferiore o uguale a 0,55 | Inferiore o uguale a 0,30 | Inferiore o uguale a 0,50 | Inferiore o uguale a 0,050 | Inferiore o uguale a 0,12 | Inferiore o uguale a 0,050 | Inferiore o uguale a 0,015 | Inferiore o uguale a 0,43 | Inferiore o uguale a 0,10 | |
| 63-120 | Inferiore o uguale a 0,43 | |||||||||||||||||
| EN10025-4 | S355M | 1.8823 | 5-40 | Inferiore o uguale a 0,14 | Inferiore o uguale a 1,60 | Inferiore o uguale a 0,030 | Inferiore o uguale a 0,025 | Inferiore o uguale a 0,50 | Maggiore o uguale a 0,020 | Inferiore o uguale a 0,55 | Inferiore o uguale a 0,30 | Inferiore o uguale a 0,50 | Inferiore o uguale a 0,050 | Inferiore o uguale a 0,10 | Inferiore o uguale a 0,050 | Inferiore o uguale a 0,015 | Inferiore o uguale a 0,39 | Inferiore o uguale a 0,10 |
| 40-60 | Inferiore o uguale a 0,40 | |||||||||||||||||
| S355ML | 1.8834 | 5-40 | Inferiore o uguale a 0,14 | Inferiore o uguale a 1,60 | Inferiore o uguale a 0,025 | Inferiore o uguale a 0,020 | Inferiore o uguale a 0,50 | Maggiore o uguale a 0,020 | Inferiore o uguale a 0,55 | Inferiore o uguale a 0,30 | Inferiore o uguale a 0,50 | Inferiore o uguale a 0,050 | Inferiore o uguale a 0,10 | Inferiore o uguale a 0,050 | Inferiore o uguale a 0,015 | Inferiore o uguale a 0,39 | Inferiore o uguale a 0,10 | |
| 40-50 | Inferiore o uguale a 0,40 | |||||||||||||||||
La S dell'Acciaio
Gli acciai più comunemente utilizzati in edilizia sonoS235, S275, S355 ES460. Si tratta di acciai laminati termomeccanicamente, dove la "S" sta per "Acciaio strutturale" e il numero indica il carico di snervamento in MPa. Ad esempio, l'S355 ha un limite di snervamento di 355 MPa, che è superiore del 50% rispetto a quello dell'S235. Sebbene la forza vari, la composizione chimica di S235 e S355 è quasi identica. La differenza sta principalmente nelle tecniche di laminazione e raffreddamento, che influenzano le proprietà meccaniche come il carico di snervamento e la resistenza alla trazione.
L'S355 è talvolta considerato un acciaio ad alta-resistenza perché S235 è stato lo standard per molto tempo. Si tratta tuttavia di una designazione errata. L'acciaio è considerato solo aacciaio-ad alta resistenzadaS690in poi, che viene utilizzato principalmente in settori quali la costruzione di gru e l'offshore. Questi acciai ottengono la loro elevata resistenza da un maggiore contenuto di carbonio, con conseguente diversa composizione del materiale, metodologia di produzione e requisiti di saldatura più severi. In questo articolo non discuteremo ulteriormente degli altri acciai e ci concentreremo sul confronto tra S235 e S355 o S460.
La Figura 1 mostra una rappresentazione schematica del diagramma sollecitazione-deformazione e delle proprietà meccaniche di diversi gradi di acciaio. Possiamo vederlonegli acciai di qualità superiori la resistenza alla trazione aumenta mentre l'allungamento a rottura diminuisce. La rigidità dovuta al modulo di elasticità rimane la stessa.
S235 come standard nella costruzione è obsoleto
Il potenziale di S355 o S460 è limitato dall'uso di S235 come standard nella costruzione. Sorprendentemente, ilcostoEconsumo energeticoper chilogrammo per gli acciai S235, S275, S355 e S460 sonoquasi lo stesso, mentre S355 e S460 possono offrireprestazioni nettamente migliori.
Introducendo S355 come standard, è possibile ottenere costruzioni più sostenibili. Si tratta quindi di un passo logico, simile all'evoluzione delle armature. Laddove in precedenza veniva utilizzato QR/FeB 220, oggi lo standard è FeB 500. Nessuno ora utilizzerebbe FeB 220 in nuove strutture in cemento.
Il vantaggio principale dell’utilizzo di qualità di acciaio più elevate è che possiamoottimizzare consumo materialea parità di robustezza, snellendo i profili e riducendo gli spessori delle solette. Meno consumo di materiale significa meno acciaio e quindi minori costi economici. Inoltre, ciò porta non solo a un risparmio sui costi in euro, ma anche a minori emissioni di CO2, il checontribuisce positivamente agli obiettivi climatici, poiché la produzione di acciaio svolge un ruolo importante nelle emissioni.
Calcola il tuo vantaggio - S235 rispetto a S355 in IDEA StatiCa Connection
Nell'esempio seguente facciamo un confronto tra una connessione eseguita in S235 e S355. In tal modo esaminiamo se l’uso di S355 può contribuire al risparmio di materiale.
Analizziamo una connessione trave colonna-con una piastra di testa, dove la connessione può essere considerata semi-rigida (flessibile). È stata eseguita un'analisi della rigidezza per diverse situazioni utilizzando IDEA StatiCa per studiare l'influenza sul diagramma momento-rotazione, momento resistenza e meccanismo di rottura. Il collegamento originale è realizzato interamente in S235 ed è composto da sei bulloni M16 8.8, una piastra di testata di spessore 10 mm e doppie saldature angolari di spessore 5 mm per le flange e 3 mm per il corpo. La colonna è una sezione HEA200 e la trave è una sezione IPE220. La Figura 2 mostra la connessione e i risultati per le diverse situazioni.
Per ciascuna situazione è stata eseguita un'analisi di rigidezzaIDEA StaticaConnessionee i risultati sono sovrapposti in un diagramma di rotazione momento- nella Figura 3. Successivamente, ciascuna situazione viene spiegata in maggiore dettaglio. Iniziamo con la connessione eseguita in S235 e S355.
S235:
Il giunto eseguito in S235 raggiunge un momento resistente di circa Mj,Rd=45 kNm. Il giunto presenta una ragionevole capacità di deformazione poiché il meccanismo di rottura è determinato dalla deformazione plastica nel corpo della colonna.
S355
Per lo stesso giunto eseguito in S355, la rigidezza rotazionale iniziale rimane invariata (vedere Figura 3). Poiché il modulo E-e la geometria rimangono gli stessi, la rigidezza non cambia. Tuttavia, il momento resistente del giunto aumenta, con Mj,Rd per S355 superiore di circa il 30% rispetto a S235. Sebbene la resistenza aumenti, la capacità di deformazione diminuisce man mano che il meccanismo di rottura si sposta. A S235, il corpo della colonna raggiunge una deformazione plastica del 5%, mentre a S355, le saldature sulla piastra di testa raggiungono la massima sollecitazione consentita, portando a un meccanismo di rottura meno duttile.
Per ottenere la stessa resistenza al momento su S355 e S235, il giunto può essere ottimizzato per il risparmio di materiale. Ciò può essere ottenuto rendendo la piastra di testa più sottile, utilizzando bulloni più piccoli o riducendo le sezioni trasversali del profilo della colonna e della trave.
Bulloni S355 più piccoli
Quando si applicano bulloni M14 o M12 8.8 anziché M16, Mj,Rd viene ridotto, ma anche la capacità di deformazione diminuisce in modo significativo, come mostrato nella Figura 3. Con una riduzione delle dimensioni del bullone, si mantiene la rigidità iniziale della connessione, ma si sacrifica la capacità di deformazione e la resistenza perché il meccanismo di rottura si sposta sui bulloni. Sulla base di questa osservazione e poiché la quantità di materiale risparmiato è trascurabile, non è vantaggioso alleggerire i bulloni. Questo era prevedibile poiché la qualità dei bulloni in sé non è aumentata.
Piastra di testa più sottile S355
Riducendo lo spessore della piastra della testa si sacrifica resistenza e rigidità, ma si mantiene la capacità di deformazione perché la piastra della testa scorre. Con una piastra di testa di t=6 mm, la rigidità e la resistenza al momento sono significativamente ridotte. Tuttavia, a t=8 mm, si ottiene approssimativamente lo stesso Mj,Rd di S235, ma con uno spessore della piastra ridotto. Ciò consente di risparmiare materiale senza un impatto negativo significativo sulla rigidità e resistenza del giunto.
S355 profilatura più sottile
Quando lo spessore della piastra di testa rimane a 10 mm, ma le sezioni trasversali- della colonna e della trave sono ridotte fino a un punto in cui Mj,Rd è di circa 45 kNm, ciò si traduce in un uguale momento resistente e una ragionevole capacità di deformazione, ma con un minore utilizzo di materiale. In questo caso, le sezioni trasversali vengono ridotte rispettivamente da HEA200 e IPE220 a HEA160 e IPE200.
A cosa equivale un acciaio S355J2?
L'acciaio S355J2, un acciaio strutturale standard europeo comune, ha equivalenti in altri paesi e settori. Negli Stati Uniti, ASTM A572 Grado 50 è un equivalente vicino, mentre DIN St52-3 in Germania è un altro. Altri equivalenti includono BS 50D nel Regno Unito e JIS SM490B in Giappone.
Qual è l'equivalente dell'acciaio S235JR?
S235JR, un acciaio al carbonio standard europeo, è comunemente equivalente a ASTM A36 (standard americano) e JIS SS400 (standard giapponese). Questi sono tutti considerati acciai dolci adatti a varie applicazioni strutturali. Inoltre, ISO E235B è un altro grado di acciaio strutturale non legato standard europeo equivalente a S235JR.
Qual è l'equivalente americano dell'S355?
A572-50
Grado piastra equivalente S355
La composizione chimica e le proprietà meccaniche dell'S355 sono regolate dagli standard EN. Tuttavia, alcuni progetti potrebbero richiedere materiali che soddisfino gli standard ASTM. ASTM ha identificatoA572-50come sostituto accettabile per S355.
Che codice materiale è S355JR?
S355 Gamma di qualità S355JR, S355J0, S355J2, S355K2 che sono materiali di acciaio strutturale non-legato specificati nello standard EN 10025. "S" significa strutturale, "355" rappresenta la resistenza allo snervamento a 355 Mpa minimo.
Cos'è l'acciaio dolce BS EN 10025 S275JR?
Acciaio S275 e S275JRpuò essere fornito in lamiera, barra tonda e barra piatta. L'S275 fornisce una resistenza inferiore (rispetto all'S355) ma ha una buona lavorabilità e può essere saldato. Lo snervamento medio minimo per l'acciaio S275 è di 275 N/mm² da cui il nome: S275. BS EN 10025 S355, S355JR, S355J2 e S355J2+N sostituisce BS4360 50A, 50B, 50C 50D.
Qual è l'equivalente in acciaio di S235?
Panoramica dell'intelligenza artificiale
L'acciaio S235 ha diversi equivalenti in diversi standard, tra cui ASTM A36, A283C e Q235B, utilizzati rispettivamente negli Stati Uniti e in Cina. L'equivalente specifico dipende dallo standard utilizzato (ad esempio ASTM, JIS, DIN), ma condividono tutti proprietà chimiche e meccaniche simili, rendendoli adatti per applicazioni strutturali.
Equivalenti per standard
ASTM (Stati Uniti):A36 e A283C sono considerati equivalenti.
JIS (Giappone):SS400 è l'equivalente.
DIN (Germania):ST37-2 e ST37-3N sono gli equivalenti.
GB/T (Cina):Q235B è l'equivalente.
IT (Europa):I gradi specifici della famiglia S235 sono S235JR, S235J0, S235J2 e S235K2. Il grado base S235 corrisponde a S235JR, secondo EN 10025-2.
Punti chiave
A36:Spesso considerato l'equivalente più diretto per l'edilizia generale negli Stati Uniti.
A283C:Un altro equivalente dello standard statunitense, utilizzato anche per scopi strutturali.
Q235B:L'equivalente cinese, che richiede un'attenta valutazione delle sottili differenze nella composizione e nelle prestazioni prima della sostituzione.
SS400:Un acciaio strutturale generale utilizzato in Asia per applicazioni come travi e staffe.
ST37-2:Il vecchio standard DIN equivalente a S235JR.
Qual è l'equivalente cinese di S235?
Q235B
L'equivalente cinese più vicino a S235JR (EN 10025-2) èQ235B (GB/T700-2006). Sebbene questi gradi condividano proprietà meccaniche simili, sottili differenze nella composizione e nelle prestazioni devono essere attentamente valutate ai fini della conformità e della sicurezza.
Qual è il carico di snervamento dell'acciaio S235?
Il grado S235JR ha un carico di snervamento minimo di235MPa. L'energia d'impatto a una temperatura ambiente di 20 gradi è di almeno 27 joule. Gli acciai di qualità S235JR sono adatti per parti a bassa-sollecitazione nell'ingegneria siderurgica e meccanica.
L'acciaio S355 arrugginisce?
L'acciaio S355 è facile da corrodere tra 30 e 35 gradi. L'umidità critica della corrosione dell'acciaio S355 è del 75%. La condensazione dell'umidità e l'illuminazione realizzano un equilibrio dinamico a 70 W/m2, suggerendo un tasso di corrosione più basso.
Qual è la differenza tra ASTM A36 e s235?
ASTM A36 prevede limiti più severi sul contenuto di carbonio (inferiore o uguale allo 0,26%), garantendo una qualità costante. S235JR ha controlli più severi su fosforo e zolfo, migliorando la saldabilità.
La differenza principale è che ASTM A36 è uno standard dell'American Society for Testing and Materials (ASTM) mentre S235 è uno standard europeo, che porta a variazioni nelle loro proprietà chimiche e meccaniche, come A36 con un limite di snervamento minimo di 250 MPa e S235JR con un minimo di 235 MPa. Inoltre, S235JR ha limiti più severi su fosforo e zolfo e richiede test di impatto, cosa che A36 non fa.
A cosa equivale ASTM A36?
ASTM A36 ha diversi equivalenti in diversi standard internazionali, tra cui S235JR (europeo), SS400 (giapponese), Q235B (cinese) e St 37-2 (tedesco). Altri equivalenti includono 260 W (canadese), E250 (indiano) ed E 235 (ISO). Quando si seleziona un equivalente, è importante considerare la disponibilità regionale e le proprietà meccaniche e chimiche specifiche.
S355 è laminato a caldo?
S355 è un acciaio strutturale laminato a caldo a basso tenore di carbonio, ampiamente utilizzato nella produzione di travi universali laminate a caldo, colonne e altri prodotti lunghi. I livelli chimici e meccanici sono ideali per la lavorazione e la formatura.
