V: A mechanikai tulajdonságok az ezen minőségek közötti kémiai és feldolgozási különbségek végső kifejezése. Ezeket az ASTM A572 szigorúan meghatározza, és minden szerkezeti tervezési számítás alapját képezi. A következő táblázat átfogó összehasonlítást nyújt a 4 hüvelyk (100 mm) vastagságig terjedő anyagokra vonatkozóan, amely a legtöbb H-gerenda alkalmazást lefedi.
| Mechanikai tulajdonság | ASTM A572 50. osztály | ASTM A572 60. osztály | Mérnöki vonatkozások |
|---|---|---|---|
| Hozamerősség (Fy), min | 50 ksi (345 MPa) | 60 ksi (415 MPa) | Ez a meghatározó tulajdonság. A folyáshatár az a feszültség, amelynél az anyag plasztikusan (tartósan) deformálódni kezd. A 60 ksi fokozat lehetővé teszi a tervezők számára, hogy körülbelül 20%-kal nagyobb megengedett feszültséget alkalmazzanak a hajlítási, nyírási és axiális terhelés számításai során. Ez közvetlenül azt jelenti, hogy ugyanannak a terhelésnek a szükséges -keresztmetszeti területe kisebb, vagy azonos méretű elemnél nagyobb teherbírást jelent. |
| Szakítószilárdság (Fu), min | 65 ksi (450 MPa) | 75 ksi (520 MPa) | A húzószilárdság az a maximális feszültség, amelyet az anyag elviselhet a nyújtás során, mielőtt elnyakódik és törik. A Fu/Fy arány fontos: Gr50-nél ~1,30, Gr60-nál ~1,25. Ez az arány a meghibásodás előtti hozamon túli "tartalékerőt" jelzi. A magasabb arány (mint a Gr50-nél) előnyös lehet a szeizmikus tervezésben, ahol a duktilitás és az energiaelnyelés kritikus, mivel nagyobb képlékeny deformációt tesz lehetővé. |
| Megnyúlás 2 hüvelykben (50 mm), min | 21% | 18% | Szabványos szakítóvizsgálattal mérve a nyúlás kulcsfontosságú mutatója annak a rugalmasságnak,{0}}hogy az anyag képes-e plasztikusan deformálódni a törés előtt. A 60-as fokozat 3%-os csökkenése a nagyobb szilárdság egyenes következménye. Ez a rugalmatlan alakváltozási képesség kismértékben csökkenését jelenti, amelyet a mérnököknek figyelembe kell venniük a csatlakozások részletezése és a meghibásodási módok mérlegelése során. Ez nem utal ridegségre; 18% még képlékeny anyag. |
| Hajlítási tulajdonságok | Kiváló. A hajlítási teszt követelményei biztosítják, hogy az anyag hidegen hajlítható legyen meghatározott sugárra repedés nélkül. | Nagyon jó. Hasonló hajlítási tesztek is érvényesek, de a valamivel alacsonyabb hajlítás miatt valamivel nagyobb hajlítási sugarak szükségesek nagyon éles hajlításokhoz a gyártóüzemekben, bár ez ritkán jelent problémát a szabványos H-gerenda csatlakozásoknál. | |
| Rugalmassági modulus (E) | ~29 000 ksi (200 GPa) | ~29 000 ksi (200 GPa) | Változatlan. Ez az alapvető tulajdonság, amely meghatározza a merevséget (feszültség/nyúlás a rugalmas tartományban), minden szerkezeti acél esetében azonos. A Gr50 gerendával azonos méretű Gr60 gerenda ugyanolyan terhelés mellett ugyanannyit elhajol,amíg el nem éri a folyáshatárt. A Gr60 előnye, hogy kisebb elhajlás mellett éri el magasabb folyáshatárát. |
| Vágásállóság | Nincs megadva az A572 alapban. Kiegészítő követelményeknek megfelelően szállítható (pl. S5, Charpy V-Notch), ha az alacsony hőmérsékletű szolgáltatáshoz szükséges. | Ugyanaz, mint az 50. | Normál éghajlati viszonyok között szokásos épületekben az ütésvizsgálat nem kötelező. Hidak, szabadon álló szerkezetek vagy hideg területek esetében a vásárlóknak kifejezetten meg kell határozniuk a további szívóssági követelményeket (pl. CVN 40 °F vagy 0 °F esetén), amelyeket a malom ellenőrzött kémia és hengerlés révén teljesítenie kell. |
Ez a mechanikai profil világosan körülhatárolja a választást: 50-es fokozat az optimális egyensúlyért és rugalmasságért, 60-as fokozat a maximális szilárdsági hatékonyságért. A tervezői kézikönyv (pl. AISC Steel Construction Manual) minden minőséghez különböző tervezési táblázatokat tartalmaz, amelyek tükrözik ezeket az eltérő Fy és Fu értékeket.