Kui olete veetnud aega rahvusvahelistel ehitustööplatsidel, olete näinud terase klassi petulehte:
| Hiina GB | USA ASTM | Jaapani JIS | Euroopa EN | Pärand Saksa DIN |
|---|---|---|---|---|
| Q235 | A36 | SS400 | S235JR/J0/J2 | St37-2 |
| Q345 (praeguste GB standardite kohaselt ametlikult värskendatud Q355-le) | A572 Gr50 | SM490 | S355JR/J0/J2 | St44-3 |
Kuid see on metsikult ülelihtsustatud viide -, see vastab hindele ainult algtaseme voolavuspiiri järgi ja laguneb täielikult, kui töötate struktuursete õõnessektsioonidega (ruudukujulised, ristkülikukujulised või ümmargused torud). Sellele laisale-kõnnile lootmine võib kaasa tuua katastroofilisi ja kulukaid tagajärgi: keevisõmbluse pragunemine, rabedad purunemised külmal temperatuuril või otse-ebaõnnestunud kolmanda osapoole-kontroll, mis lükkab projektid nädalaid tagasi. Allpool kirjeldame täpselt, kuidas need standardid konstruktsiooniõõnessektsioonide puhul erinevad, millised klassid on tegelikult omavahel asendatavad ja kuidas valida materjale, et konstruktsioonid oleksid ohutud, koodi-ühilduvad ja hõlpsasti paigaldatavad.
Osa 1: Piirkondlikud põhistandardid konstruktsiooniterastorudele ja tavalistele klassidele
Igal piirkonnal on konstruktsioonitorude jaoks eraldi eesmärgipärased{0}}standardid, mille klasside tähistused ei vasta piiriüleselt 1:1:
Hiina:
Kõige laialdasemalt kasutatav külmvormitud{0}}õõnesprofiilide spetsifikatsioon onGB/T 6728 külmvormitud{1}}terasest õõnesprofiilid üldkonstruktsioonide jaoks, ühendatud tavaliste klassidega Q235B ja Q355B. Veel kaks sageli viidatud standardit on GB/T 3091 (keevitatud terastoru madalrõhuga vedeliku ülekandeks) ja GB/T 8162 (õmblusteta terastoru konstruktsiooniliseks kasutamiseks).
Ameerika Ühendriigid:
ASTM A500: domineeriv standard külmvormitud-keevitatud ja õmblusteta süsinikterasest konstruktsioonitorude jaoks. Kõige sagedamini määratletud klassid on klass B (saagis 315 MPa) ja klass C (saagis 345 MPa).
ASTM A501: standard kuumvormitud konstruktsioonitorudele, mis on tavaliselt toodetud A36 (saagis 250 MPa) või A572 Gr.50 (tootlikkus 345 MPa) plaadist.
⚠️ Kriitiline märkus: USA külm{0}}vormitud konstruktsioonitorude tööjõuklassid on A500 Gr.B ja Gr.C -, mitte A36. A36 kasutatakse peaaegu eranditult kuumvormitud A501 torude või lameda terasplaadi jaoks. Ärge kunagi eeldage, et "A36 terastoru" on samaväärne A500-ga.
Euroopas: EN 10219hõlmab külmvormitud keevitatud õõnesprofiile, mis on levinud klassid, sealhulgas S235JRH, S275J0H ja S355J2H. Kuumvormitud õõnesprofiilide sobiv standard on EN 10210.
Jaapan: JIS G3466 süsinikterasest nelinurksed torud üldiseks ehituslikuks otstarbeksmääratleb spetsiaalsed toruklassid STKR400 ja STKR490. Üldisi konstruktsiooniplaate SS400 ja SM490 kasutatakse tavaliselt ka konstruktsioonitorude rakendustes.
2. osa: kriitilised lüngad jõudluses, kiirpetulehte ei mainita
Tootlikkuse tugevus räägib vaid väikese osa loost. Nende kolme omaduse mittevastavus põhjustab enamiku väljatõrgetest ja kontrolliprobleemidest:
1. Löögikindlus: enim tähelepanuta jäetud ebaõnnestumise oht
Löögitugevus - materjali võime taluda pragunemist äkilise koormuse korral, eriti külmal temperatuuril, - on kõige levinum rist-standardsete mittevastavusvigade allikas:
Euroopa standardi EN 10219 klassid kasutavad selgeid järelliiteid, et määratleda Charpy V{1}}sälkude tagatud mõju:
JR: löögienergia vähemalt 27 J +20 kraadi juures (toatemperatuur)
J0: löögienergia 0 kraadi juures vähemalt 27 J
J2: vähemalt 27J löögienergia temperatuuril -20 kraadi
Hiina GB klassid järgivad sama temperatuuritaseme struktuuri: Q235B tagab löögijõudluse +20 kraadi juures, Q235C 0 kraadi juures, Q235D -20 kraadi juures; samad tasemed kehtivad Q355B/C/D klassidele.
US ASTM A500 teeb sedamittevolitada mõjutesti vaikimisi. Mõjunõuded kehtivad ainult siis, kui need on lepingus sõnaselgelt kirjas (nt lisanõue S1 madalatemperatuurilise teenuse jaoks), mistõttu selle sobivus külmas keskkonnas nõuab selgesõnalist kontrollimist. Materjalile A572 Gr.50 saab lisada ka täiendavaid lööginõudeid.
Jaapani JIS-klassidel: SS400 ja STKR400 ei ole kohustuslikke löögienergia nõudeid. SM490 on jagatud A/B/C alam-klassideks, ainult klass C nõuab garanteeritud löögijõudlust 0 kraadi juures.
See tähendab: Q355B ja S355JR on peaaegu identsed, kuid mõlemad tagavad löögikindluse ainult toatemperatuuril. Q355B asendamine kõrgema-sitkusega S355J2H (hinnatud -20 kraadi hoolduseks) on täiesti ohutu ja konservatiivne. Selle vahetuse - ümberpööramine, kasutades ruumi-temperatuuri-ainult külmas kliimas -, tekitab äärmise hapra luumurru riski. Kui kavatsete kasutada ASTM A500 Gr.C madala temperatuuriga keskkondades, peate oma ostutellimuses selgelt märkima nõutavad löögitesti temperatuurid ja minimaalsed energiaväärtused.
2. Keemiline koostis ja keevitatavus
Keemiline koostis - ja konkreetselt süsiniku ekvivalentväärtus (CEV) - määravad otseselt keevisõmbluste purunemise tõenäosuse:
Euroopa standardid kehtestavad rangeimad CEV piirid: EN 10219 nõuab S355J2H puhul tavaliselt CEV-d alla 0,45% või sellega võrdset, mis vähendab keevisõmbluse kuumuse{4}}mõjutatud tsooni kõvenemist ja vähendab pragude tekkimise ohtu.
Hiina GB Q355B GB/T 1591 kohta vastab tavaliselt ka CEV-le, mis on väiksem või võrdne 0,45%, kui toodetakse peeneteralise normaliseeritud või termomehaaniliselt kontrollitud valtsmaterjalina (TMCP). Pange tähele, et mõned veskid tarnivad Q355B-d -kuumvaltsitud-seisundis, nii et CEV tuleks kriitiliste rakenduste jaoks kinnitada veski testimise aruannetega.
ASTM A500 seab ainult üksikute keemiliste elementide maksimumpiirid (nt süsinikusisaldus 0,26% või vähem), selle asemel et rangelt kontrollida CEV-d. A500 materjali keevitamine võib nõuda kõrgemat eelsoojendustemperatuuri, et vältida vesiniku{6}} põhjustatud pragunemist.
Jaapani JIS SS400-l on lõdvemad jääkelementide piirangud: see lubab fosforisisaldust kuni 0,050%, võrreldes EN ja GB klasside rangema piirnormiga Alla või 0,035%, mis võib vähendada keevistsooni sitkust.
3. Mõõtmete tolerantsid: Ärge laske ebakõladel paigaldusel rööbastelt välja kukkuda
Isegi kui tugevus ja sitkus ühtivad, võivad tolerantsi ebakõlad muuta osade paigaldamise kohapeal võimatuks:
Välisdiameetri/külje pikkuse tolerantsid: EN 10219 seab suhteliselt ranged piirangud külmvormitud õõnesprofiilidele (nt ±1% külje nimipikkusest, minimaalse kõrvalekaldega ±0,5 mm). ASTM A500 sisaldab ka üksikasjalikke tolerantsitabeleid, mis hõlmavad välisperimeetrit, keerdumist ja muid mõõtmete mõõdikuid, väikeste, kuid oluliste erinevustega EN-i piiridest. Hiina GB/T 6728 kasutab oma sõltumatut tolerantsiraamistikku.
Seina paksuse täpsus: enamik standardeid sihib seina paksuse nominaalset ±10% tolerantsi, kuid lubatud hälvete alla-määrad on spetsifikatsioonide lõikes erinevad. Enne valmistamise alustamist kontrollige alati-tarnitud toote tolerantse oma disaini vastuvõetavate kõrvalekallete piiridega.
3. osa: praktilised vahetusreeglid – millal vahetada, millal kontrollida
Vahetused, mida saate teha täie kindlusega (madala -riskiga rakendused)
Troopilise või parasvöötme sisekeskkonna -koormust-mittekandvate komponentide puhul -, sealhulgas juurdepääsuklambrid, käsipuud ja piirded -, saate Q235B, A500 Gr.B ja S235JRH vahel ilma täiendava kontrollita vabalt vahetada. Need vahetused on täiesti ohutud seni, kuni kasutate sobivaid keevitustarvikuid ja teie algtaseme konstruktsiooniarvutused läbivad.
Vahetused, mida te ei tohi kunagi pimesi teha (need põhjustavad katastroofilisi ebaõnnestumisi)
Nende suure{0}}riskiga kasutusjuhtude jaoks pole otseteid:
Külma kliimaga piirkonnad (nt Kirde-Hiina, Põhja-Euroopa, Kanada): Peate määrama hinded, mis on hinnatud madala-temperatuuri mõju jaoks, järelliidetega J2 (EN) või D (GB), nt S355J2H või Q355D. Ärge kunagi kasutage nende rakenduste jaoks tavalist, -löögitestimata-A500.
Dünaamilised koormuskonstruktsioonid (nt kraanatalad, vibratsiooniseadmete tugiraamid): Need rakendused nõuavad suurt löögikindlust. Soovitame määrata hinded, mis vastavad EN J0/J2 lööginõuetele või lisada kohustuslikud Charpy V-sälkude löögitesti nõuded ASTM-allikast pärinevale materjalile.
Väsimusriskiga kriitilised keevisliited: Hindade sobitamisest üksi ei piisa. Samuti peate kontrollima materjali süsiniku ekvivalentväärtusi ja täpsustama, et teras tarnitakse normaliseeritud või TMCP-tingimustes, et tagada ühtlane ja prognoositav keevisõmbluse jõudlus.
Lõplik Mõte
Lõppkokkuvõttes on konstruktsiooniterastorude valik palju lihtsam, kui{0}}standardsete võrdlustabelite põhjal paistab. Unustage üle-lihtsustatud tootlus-tugevuse petulehed - iga hinnet, olenemata sellest, millisest standardist see pärineb, saab hinnata nelja -vaieldamatu teguri alusel:
Tugevus (koormus-kandevõime)
Madal-temperatuurikindlus (vastupidavus rabedatele purunemistele külmades tingimustes)
Keevitatavus (peamiselt reguleeritud süsiniku ekvivalendiga, et vältida ühenduspragusid)
Mõõtmete täpsus (tagamaks, et osad sobivad kohapeal õigesti)
Tehke need neli kontrolli iga spetsifikatsiooni jaoks ja saate navigeerida mis tahes globaalse projekti - materjalivalikus, olenemata sellest, kas spetsifikatsioon nõuab GB, ASTM-i, JIS-i, EN-i või DIN-koodi -, ilma üllatuslike tõrgeteta, ülevaatuse katkestuste või kulukate ümbertöödeta.
