מדרגות פלדה למבנהים מבוימים ונפוחים

פלדה היא חומר בסיסי בבנייה, במיוחד עבור מבנים מבוימים ופורשים חמים. ציוני פלדה שונים משמשים בהתאם לדרישות ספציפיות של כוח, דוקטריות, והתנגדות קורוזיה.הבנת הציונים האלה מסייעת למהנדסים לבחור את החומר הנכון לבטיחות ולעמידות.הבחירה בין התאמות קרות וחום-מחדשהפרויקט הולך מעבר למאפיינים מכניים פשוטים; היא כוללת שיטות ייצור, יעילות סביבתית, דרישות קבועות, כולל מתקנים מכניים, וקריטריונים קבועים, כולל, כגון, מודלים סטנדרטיים, אשר משמשים, מודלים של פלדה, מודלים מכניים, כולל, מודלים סטנדרטיים, כולל פלדה, שימושיים, אשר נעשה שימושיים, כולל, כולל, כולל מודלים סטנדרטיים, מודלים סטנדרטיים, מודלים סטנדרטיים, מודלים מכניים, כולל פלדה, כולל פלדה, כולל, חומרים מכניים, אשר נעשה שימושיים, תכונות קירור, שיטות מדידה, שיטות מדידה, שיטות מדידה, שיטות פעולה, אשר נעשה שימושיים, כולל, כולל, כולל, כולל, שיטות קירור, שיטות קירור, כולל, שיטות מדידה, שיטות מדידה, שיטות מדידה, שיטות מדידה, כולל, כולל, שיטות מדידה, שיטות קירור, כולל, שיטות מדידה, שיטות מדידה, שיטות מדידה, כולל, כולל, שיטות מדידה, מודלים סטנדרטיים, מודלים סטנדרטיים

הבנת רמות פלדה: קומפוזיציה כימית ונכסים מכניים

ציונים פלדה מסווגים על בסיס הרכב הכימי שלהם ונכסים מכניים.האיפור הכימי - בעיקר פחמן, מנגן, סיליקון, זרחן, sulfur, ו ⁇ אלמנטים כמו chromium, ניקל, או molybdenum - קובע את הכוח של פלדה, דוקטריות, תחלואה, והתנגדות קורוזית.

• (FLT:0) ציונים פלדה ממושמעים של קסטל 1: בדרך כלל מופיעים יחסי כוח-משקל גבוהים יותר והם מעוצבים בטמפרטורת החדר באמצעות תהליכים כגון עיצוב, התכופים, או בולים.
• (FLT:0) דירוגי פלדה מתוחכמים (FLT:1): הם מחוממים מעל טמפרטורת ההחזרות (בדרך כלל מעל 1700 מעלות צלזיוס / 900 מעלות צלזיוס) ו מעוצבים בזמן חם, ואז מותר להתקרר.תהליך זה מחדד את מבנה הדגנים, שיפור הדלונות ונוקשות, לעתים קרובות וכתוצאה מכך ירידה של כוח מאשר מקבילות קרות, אבל טוב יותר לצורות מורכבות.

שתי הקטגוריות עוקבות אחר סטנדרטים מוכרים נרחבים כגון ASTM (American), EN (European), JIS (יפן), וג'יגה-בייט (סינית) הבחירה של כיתה תלויה ביישום המיועד, שיטת ייצור וסביבה בשירות.

Cold-Formed Steel

פלדה מעודכנת (CFS) משמשת באופן נרחב במגפת אור, גג, לוחות קיר, רכיבי בניין מתכת וחלקי רכב.תהליך העבודה הקרה מעניק כוח גבוה יותר ללא צורך בטיפול חום, מה שהופך אותו בחירה כלכלית עבור חלקים מתוכנתים המוני. תקני מפתח כוללים ASTM A100/A1008M (מדפלדה פחמן קר) ו- ATM365 מתחת ל-Afed Steel (R.

ASTM A1008 דרגה C (Commercial Steel)

דרגה C היא פלדה באיכות מסחרית ידועה עבור מסלולים טובים וילדותיות. זה בדרך כלל משמש עבור יישומים כלליים להרכיב בינוניים מתוחים כגון מסלולים פנימיים, יבש, ושקע אור.החוזק התשואות התחתון שלה (כ 30-40 ksi, או 205-275 MPa) עושה את זה קל ליצור מגבלות אבל יכולת עומס.

ASTM A1008 דרגה D (Drawing Steel)

דרגה D מציעה כוח גבוה יותר מאשר כיתה C, עם כוח התשואה בדרך כלל בטווח של 40-50 ksi (275-345 MPa) הוא משמש יישומים הדורשים משיכה עמוקה יותר או יותר גדול להרכיב, כגון לוחות גוף רכב, קלאסיות יישומים, ו- כמרים מבניים.דרגה D שומרת על יכולת טובה והוא זמין עם ציפויים שונים כדי לשפר את ההתנגדות קורוזיונית.

Galvanled ו- Galvannealed Classs (ASTM A653)

פלדות חד-פעמיות מספקות התנגדות קורוזיה גבוהה עבור סביבות חיצוניות או לחות.הציפוי יכול להיות מיושם באמצעות גלי חום (galvanized) או באמצעות תהליך annealing שיוצר סגסוגת אבץ-ברזל (galvanled). ציונים נפוצים תחת ASTM A653 כוללים:

• (FLT:0SS (Structural Steel) דרגה של ההרחבה: SS33, SS37, SS40, SS50, SS55, SS80 - שבו המספר מציין כוח תשואה מינימלי ב ksi. SS ציונים משמשים עבור מבניים, purlins, grim, ורכיבי בניין מתכת.
• (FLT:0)CS (הפלדה של קומנסיבית) ו-DS (Drawing Steel)Fevolveve:1; בדומה ל-A1008 ציונים, אך עם משקולות ציפוי מוגדרות.
• (ב) [ה]ה-ההה-HSLAS (High-Strength Low-Alloy Steel) FLT: מספק כוח גבוה יותר עם התנגדות קורוזית משופרת, המשמש לעתים קרובות בסיפון גשר וגג תעשייתי.

פלדות גלונדות משמשות נרחב בחלקים קרים, כי הציפוי נשאר שלם במהלך היווצרות רול, בתנאי שהרדיוני הנדנד מספיק.המשקל הציפוי (למשל, G60, G90) קובע את רמת ההגנה.

פלדה גבוהה-Strength (AHSS) בצורות קרות

ביישומים של רכב ואווירה, פלדה מתקדמת גבוהה בצורת קר רפורמות כגון כפול-phase (DP) ופלסטיות מושרה טרנספורמציה (TRIP) מציעים תשואות מעל 550 MPa. ציונים אלה מיוצרים באמצעות מסלולים עיבוד תרמיים מכניים יותר ויותר בשימוש רכיבים מבניים קלים.

גלידת חם

פלדה מחונכת חם הוא עמוד השדרה של הנדסה מבנית כבדה.תהליך הגלגול החם מאפשר לייצור של חלקים גדולים (beams, עמודות, ערוצים, זוויות) עם תכונות עקביות ונוקשות מעולה. פלדה מחוומת חם הוא המועדף כאשר אנובלות, דוקטריות, והתנגדות השפעה הם קריטיים, כמו גשרים, בניינים גבוהים, ומתקנים תעשייתיים.

ASTM A36 - General Structural Steel

ASTM A36 הוא אחד מפלדות מבני פחמן בשימוש נרחב ביותר.יש לו כוח תשואה מינימלי של 36 ksi (250 MPa) וחוזק רב-ile של 58–80 ksi (400–550 MPa) שלו, הכדאיות הטובה שלו, הכדאיות והעלות המתונות לעשות זאת ברירת מחדל עבור צורות מבניות פשוטות, וברים.

ASTM A992 - מועד ל- SteelFing

ASTM A992 מיועד במיוחד עבור פלדה מבנית מדגימה במבנים.זה מציע כוח תשואה מינימלי של 50 ksi (345 MPa) וחוזק רב-ile של 65 ksi (450 MPa), בשילוב עם דיקטטורה מעולה (מינימום של 18 אחוזים ב 8 אינץ ') A992 מספק עקביות טובה יותר בהרכב כימי ולא קשיחות מאשר A36, מה שהופך אותו אידיאלי עבור יישומים סלידה ובאופן נרחב יותר.

דרגה נמוכה-עוצמה גבוהה (HSLA): A572 ו- A588

פלדה נמוכה-כלוי גבוהה משלבת כמויות קטנות של אלמנטים סגסוגת כמו וניל, אלומיניום, או טיטניום כדי להגדיל את הכוח ללא הקרבה של השמנת יתר.

• (FLT:0ASTM A572FLT:1: זמין במספר ציונים (5), 50, 55, 60, 65) עם מינימום תשואות תשואה מ 42 עד 65 ksi. כיתה 50 הוא נפוץ עבור גשרים וציוד כבד. A572 מציע יחס כוח גבוה יותר למשקל, המאפשר חלקים קלים יותר עבור אותה קיבולת עומס.
• (FLT:0ASTM A588FLT:1: ידוע בשם "פלדה מתוסכלת", A588 יוצר פטינה יציבה כאשר נחשפים לאטמוספירה, צמצום הצורך בציור.הוא משמש גשרים, מגדלי שידור ופסלים חיצוניים.

מדרגות פלדה חמות אירופיות (EN 10025)

באירופה, פלדה מבנית מחונכת מסווגת תחת EN 10025. Common ציונים כוללים S235 (ההשוואה ל A36), S275, S355, S420 ו-S460, שבו המספר מציין כוח תשואה מינימלי MPa. S355 הוא ציון עבודה המשמש יישומים מבניים רבים (S460, S690) דורש שליטה או תרמומיים ומשמשים עיבוד , מכונות כבדות.

השוואת פלדה קר-מדומה וHot-Formed: התנהגות חומרית ושיקולי עיצוב

ההבדל הבסיסי בין פלדה מתוקנת ונפוצה משפיע על האופן שבו מהנדסים מעצבים מבנים. חלקים מפוזרים, בשל קירות דקים שלהם, רגישים יותר למזח מקומי ודורשים שיקולים של תכונות סעיף יעילות.חלקים מחונמים חמים היו עבה יותר, יותר קומפקטיים ורשתות שיכולים להשיג יכולת פלסטיק מלאה.כאן הוא השוואה של תכונות מפתח:

• (FLT:0)Strength:FLT:1 , ציונים קר-פורמנטליים לעתים קרובות יש כוח תשואה גבוה יותר עקב עומס, אבל כוחם עשוי להיות מופחת על ידי תהליך יצירת אם לא נשלט בקפידה.
• (FLT:0) דוקטרקטיות: פלדה מפורמת חמה 1 מציעה בדרך כלל יותר דוקטרקטיות, מה שהופך אותה מתאימה לעומסים סיסמיים והשפעה.פלדה קר יכול להציג את הארכה מופחתת, במיוחד לאחר עבודה קרה כבדה.
• (FLT:0) אחריות: פלדה מבועתת חמה ניתן לעצב לתוך צורות תלת-ממדיות מורכבות (למשל, דבורים מעוגלות) ללא סדקים.פלדה קר-פורמת מוגבלת לפרופילים אחידים (C, Z, U, ערוצי כובע) בשל אופי של יצירת גלילה.
• (FLT:0) וכדאיות: 1FLT (שני הסוגים ניתן לדחוס, אך פלדה בעלת ערך קר עם פחמן גבוה או סגסוגת תוכן עשוי לדרוש טיפול חום טרום מחממת או לאחר מגבת כדי למנוע אזורים מחוסנים חום.
• (FLT:0Corrosion Protection: FLT:1 פלדה מתוקנת מסופקת לעתים קרובות עם ציפויים לפני השימוש (galvanized, Galvalume, צבע) פלדה מפורמת חום בדרך כלל דורש חנות או ציור שדה או ניתן לעשות מברזל מזג אוויר (A588) עבור סביבות חשופים.
• (FLT:0) גורמים ארגונומיים:FLT:1Build-formed קטעים יכולים להפחית את השימוש בחומר באמצעות חומר דק, גבוה יותר סטריגר, אבל עלויות כלי גבוהות יותר עבור פרופילים מותאמים אישית.

בחירת קריטריה ל- Steel Classs ב- Structural Applications

בחירת ציון פלדה המתאים כרוכה איזון גורמים מכניים, סביבתיים וכלכליים.השיקולים הבאים מנחים את תהליך קבלת ההחלטות למהנדסים ומפרטים.

דרישות טעינה

הביקוש המבני העיקרי הוא הגודל והסוג של עומסים (גרביט, רוח, סיסמי, תרמי) עבור עמודות טעון מאוד ודבורים, גבוה יותר קצבי כוח תשואה (למשל, A992, A572 כיתה 50, S355) לאפשר סעיפים קטנים יותר, חיסכון במשקל ומרחב. עבור חברים משניים כגון purlins ו- Butterfly, קר-Modern-Ral-Ral-Rand-fth-s-s-and-as-s-s-s-up-up-up-up-Cen-Cen , , , , , s-Cen-Cen-up-up-up-up-up-up-up-up-up-up-up-up-up-up-up-up-up-up-up-up-up-up-up-up-up-up-up-up-up-up-up-up-up-up-up-up-up-up-up-up-up-up-up-up-up-up-up-up-up-up-up-up-up-up-up-up-up-up-

חשיפה סביבתית והגנה על קורוזיה

מבנים בסביבות ימיות, תעשייתיות או גבוהות של היממה דורשים פלדה עמידת קורוזיה.אפשרויות כוללות חלקים חמים-דיפ galvanized קר, פלדה מזג אוויר (A588), או נירוסטה פלדה (למרות נדיר עבור מבנה ראשוני בשל עלות) חיי השירות הדרושים, לוח זמנים תחזוקה, וגם השפעה על הבחירה.

שיטות ייצור ותיקון

תחלואה וכושר הן חיוניות עבור ייצור באתר. Steels עם פחמן גבוה שווה ערך (CE) עשוי לדרוש הליכים נטבע מבוקרים. חלקים מפוזרים קר לעתים קרובות להשתמש ברגים או מזרזים מכווצים, מיני דלקתיים מתרבים. בניגוד, כימות חם הם בדרך כלל מחוספסים או מכוער.

ביצועים ודוכסיות

באזורי סיסמית, דוקטריות היא קריטית לספוג אנרגיה באמצעות עיוותים לא-גנטיים. פלדות מחונמות כמו A992 עם חיבור טוב ונוקשות מועדפים למסגרות הרגע. פלדה קר-formed יכול לשמש במבנים שאינם-seismic נמוך-seismic או כאלמנטים משניים אם מפורטים כראוי כדי למנוע כישלונות של בנייה (למשל, Icodes AI, דרישות ספציפיות של פורמטים של 360) עבור דגמי AI.

עלויות וזמינות

מחירי פלדה משתנים בהתאם לעלויות חומריות גולמיות, הביקוש בשוק ושרשרת האספקה לוגיסטיקה. ⁇ חלקים מותאמים לרמה חמה (W-shapes, ערוצים, זוויות) זמינים בכיתות נפוצות (A36, A992) במחירים תחרותיים. חלקים מותאמים לקור-מתיקים עשויים להיות בעלי עלויות יחידות גבוהות יותר, אך יכולים להפחית את משקלם מבני הכולל ואת עומסי-חיים.

אחריות ותוכן ממוחזר

פלדה היא מאוד מחזורית, ורוב פלדה מבנית מכיל תוכן ממוחזר משמעותי (ממוצע 70-90% עבור חלקים חמים ממותג) פלדה קר-formed יכול גם לשלב גרדיטה ממוחזרת.בחירת כיתה פלדה עם פחמן ממותג נמוך יותר, כגון אלה המיוצרים באמצעות קשת קשת חשמלית (EAF) ולא פרונסיות חמצן בסיסיות (BOF), יכול לעזור לענות על מטרות קיימות, בנוסף, קר וקלוריפיקים קלים ולהפחית עיצובים חומריים מופחתים.

תקנים ופרטים: פרספקטיבה גלובלית

בעוד ASTM ו- EN מאומצים באופן נרחב, סטנדרטים אזוריים אחרים חשובים לפרויקטים בינלאומיים.הבנת מקבילות מאפשרת החלפת חומרים וציות.

• (ב) [ה]ב"ה: [ה]"ה']"א"ש, A992, A572, A588 עבור חם; A1008, A653, A606 עבור הצטננות.
• (בשיתוף:0) (אירופה): EN 10025 חלקים 1-6 עבור חם-formed (S235, S275, S355, S420, S460); EN 10149 עבור הצטננות גבוהה-המתקפה; EN 10346 עבור חם-דפס מכוס קר.
• (הופנה מהדף ccJIS (יפן): 1FLT:1 JIS G3101 (SS400 ⁇ A36), JIS G3106 (SM490 ⁇ A572 Gr.50), JIS G3350 (סעיפים של מדד אור מפוענח).
• (הופנה מהדף ChinaBuild:FLT:1 GB/T 700-2006 (Q235 ⁇ A36), GB/T 1591-2018 (Q345, Q390, Q420).

מהנדסים צריכים להתייעץ עם קוד הבניין המקומי וסטנדרטים חומריים כדי להבטיח שוויון.לדוגמה, EN האירופית 1993 (Eurocode 3) מפרט דרישות חומריות שמתאימות ל- EN 10025.

חידושים ומגמות מתפתחות ב- SteelStands

תעשיית הפלדה ממשיכה לפתח ציונים חדשים הדוחקים את גבולות הכוח, הדוקטרינה והקיימות.

• (FLT:0) UHSSRE): קיבולת גבוהה גבוהה (UHSS): 1FLT:1 Yield מעל 690 MPa (100 ksi) זמינים כעת בצורת חם (למשל, A514, S690). אלה משמשים בפריחה ניידים, ציוד כרייה, גשרים קלים.
• (FLT:0)Dual-Phase ו-Complex-Phase Steels:FLT:1 אלה ציונים מפוזרים קור מציעים שילוב של עוצמה גבוהה וכושר צורה באמצעות מבני מיקרו-הדגשה.הם הופכים נפוצים ביישומים מבניים הדורשים היווצרות קר של צורות מורכבות.
• (FLT:0)Fire-Resistant Steels:cioFLT:1 ; Alloyed עם molybdenum ו chromium, פלדות אלה לשמור על שיעור גבוה יותר של כוחם בטמפרטורות גבוהות (עד 600 מעלות צלזיוס), צמצום הצורך בהוכחה לשריפה.
• (FLT:0) איסוף פלדה עם משופר פטינה:FLT:1 ניסוחים חדשים של A588 וציונים דומים (למשל, קורטן B) נועדו לשיפור עמידות קורוזיה אטמוספירית באקלים שונים, צמצום תחזוקה מחזור חיים.
• (FLT:0) כלי בחירה חומריים:FLT:1 Software המשלבת תכונות פלדה, מסדי נתונים עלות והשפעה סביבתית מאפשר למהנדסים להשוות ציונים מרובים ואופטימיזציה של אפשרויות מוקדם בשלב העיצוב.

שיקולים מעשיים ל- Specifying Steel Ratings

כאשר כותבים מפרטים, בהירות היא חיונית.הימנעות פשוט לציין "פלדה הרסנית"; במקום זאת, לציין את תקן, כיתה, ציפוי (אם רלוונטי), וכל דרישות תוספת כגון קשיחות לאץ (CVN) או בדיקת קול.

(FLT:0) "כל החלקים הגדלים של ה-flange יתאימו ל- ASTM A992/A992M עם כוח תשואה מינימלי של 50 ksi (345 MPa) ו- Charpy V-notch משפיעים על בדיקות ב- 20 °F (-29 ° C) ל- ASTM A673".

עבור פלדה מעודכנת קר, ציין את תקן פלדה הבסיס (למשל, ASTM A1008), סוג ציפוי משקל (למשל, G90 ל ASTM A653), ואת כוח התשואה המינימלי עבור חברים מבניים.ל הפניית AISI S100 (North American Cold-formed Steel design Standard) או Eurocode הרלוונטי לתכנון.

מסקנה

הבחירה של ציוני פלדה עבור מבנים מתוחכמים ופורחים היא החלטה רבת פנים המשפיעה על בטיחות, עלות וביצועים. קר-formed פלדה הציונים, מאופיין על ידי כוחות תשואה גבוהה פרופילים דקים, הם אידיאלי עבור אור framing, טעינה, חברים משניים שבו משקל ושחיתות הם קריטיים ברמה גבוהה יותר, עם מבנים גבוהים יותר, כמו גם על ידי מבנים יציבים, על ידי תאורה גבוהה יותר, על ידי מבנים חזקים יותר, על ידי מבנים בטוחים יותר, כמו גם על ידי מבנים יציבים, כמו גם על ידי סטנדרטים סביבתיים גבוהה יותר, כמו גם על ידי, כמו גם על ידי סטנדרטים גבוהים יותר, כמו גם על ידי תקנים חזקים יותר, על ידי תקנים יציבים, על ידי תקנים יציבים, על ידי תקנים יציבים יותר, על ידי תקנים יציבים, על ידי תקנים חזקים יותר, כמו גם על ידי תקנים יציבים, על ידי תקנים יציבים, על ידי תקנים יציבים יותר, על ידי תקנים יציבים, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000,

לקריאה נוספת, ייעוץ משאבים סמכותיים כגון המכון הלאומי:0 American Institute of Steel Construction (AISC)FLT:1, TheFLT:2 (AISI) National Iron Institute (AISI) EvolutionFLT 3: 3, ו-FLT:4Steel Construction Institute (SCI)FLT:5 for מעמיק עיצוב וסטנדרטים חומריים.