Pasaulinėje statybos ir konstrukcijų inžinerijos pramonėje tinkamos medžiagos pasirinkimas yra galutinė riba tarp ilgalaikės projekto{0}}sėkmės ir katastrofiško konstrukcinio gedimo. Tarp plačiausiai apibrėžtų anglies konstrukcinių plienų tarptautinėse rinkose-ypač Šiaurės Amerikoje, Artimuosiuose Rytuose ir Pietryčių Azijoje-yraASTM A36.
Nors ASTM A36 tradiciškai atpažįstamas plokštėse ir kanaluose, jo taikymasTuščiavidurės konstrukcinės sekcijos (HSS)-įskaitant kvadratinius, stačiakampius ir apvalius tuščiavidurius profilius-išaugo. Inžinieriams, pirkimų vadybininkams ir plieno platintojams labai svarbu suprasti tikslią šių komponentų apkrovą-.
Kaip pirmaujantis pasaulinis plieno gamintojas,Brisk Steelspecializuojasi didelio našumo{0}}tuščiavidurių profilių, atitinkančių ir viršijančių griežtus tarptautinius standartus, gamyboje. Šiame išsamiame vadove pateikiama viskas, ką reikia žinoti apie ASTM A36 tuščiavidurių profilių apkrovą-, kaip jos apskaičiuojamos ir kaip mūsų pažangūs gamybos procesai užtikrina maksimalų konstrukcijos vientisumą.
Kas yra ASTM A36 plienas ir kodėl jis plačiai naudojamas?
Prieš pasineriant į struktūrinę matematiką, labai svarbu suprasti, dėl ko ASTM A36 yra šiuolaikinės infrastruktūros pagrindas. ASTM A36, valdomas Amerikos bandymų ir medžiagų draugijos, yra mažai anglies iš{3}}išskiriantis plienas. "36" reiškia minimalų takumo ribą:36 000 svarų kvadratiniame colyje (psi), o tai reiškia maždaug250 megapaskalių (MPa).
Pagrindinės ASTM A36 medžiagų savybės
Apskaičiuodami apkrovą, inžinieriai labai remiasi mechaninėmis medžiagos savybėmis. ASTM A36 standartinės vertės apima:
| Turtas | Vertė (imperatorinė) | Vertė (metrika) |
| Minimalus derlingumo stiprumas | 36 000 psi | 250 MPa |
| Didžiausia tempimo jėga | 58 000 – 80 000 psi | 400 – 550 MPa |
| Elastingumo modulis (E) | 29 000 ksi | 200 000 MPa |
| Pailgėjimas 2 coliais (min.) | 20% | 20% |
A36 pranašumai tuščiavidurėms sekcijoms
- Išskirtinis suvirinamumas:Dėl mažo anglies kiekio A36 galima lengvai suvirinti naudojant standartinius komercinius metodus, nerizikuojant įtrūkti ar nereikalaujant intensyvaus išankstinio kaitinimo.
- Kaina{0}}Efektyvumas:Jis užtikrina puikų stiprumo{0}}svorio ir -svorio santykį už labai konkurencingą kainą, optimizuodamas biudžeto paskirstymą dideliems-struktūriniams rėmams.
- Formavimas ir apdirbamumas:Jį galima lengvai pjauti, gręžti ir šaltai formuoti-įvairių tuščiavidurių geometrijų neprarandant pradinio mechaninio stiprumo.
AtBrisk Steel, tiekiame aukščiausios kokybės neapdoroto plieno ritinius su labai kontroliuojama chemine sudėtimi, kad garantuotume, kad kiekviena A36 tuščiavidurių sekcijų partija pasižymi vienodomis mechaninėmis savybėmis, todėl inžinieriai gali visiškai nuspėti apkrovų projektus.
Kas yra tuščiavidurės struktūrinės sekcijos (HSS) ir jų tipologijos?
Tuščiaviduriai konstrukciniai profiliai yra metaliniai profiliai, kurių skerspjūvis yra tuščiaviduris vamzdinis{0}}. Pagamintos naudojant ASTM A36 parametrus, šios sekcijos yra labai veiksmingos atsispirdamos daugiakryptėms jėgoms.
Priklausomai nuo jūsų projekto architektūrinių ir mechaninių reikalavimų, „Brisk Steel“ siūlo tris pagrindines geometrijas:
1. Kvadratinės tuščiavidurės sekcijos (SHS)
SHS turi plokščius, simetriškus šonus. Dėl šios simetrijos jis yra neįtikėtinai efektyvus kolonoms, kuriose ašinės apkrovos taikomos iš kelių krypčių. Vienodas sukimosi spindulys išilgai abiejų ašių apsaugo nuo ankstyvo suspaudimo.
2. Stačiakampės tuščiavidurės sekcijos (RHS)
RHS turi asimetriškus skerspjūvius{0}}, sukuriančius stiprią ir silpną ašį. Tai yra tinkamiausias pasirinkimas mechaninėms sijomis, sijomis ir sijomis, kur apkrovos jėgos pirmiausia veikia viena kryptimi (dažniausiai žemyn).
3. Apvalios/apvalios tuščiavidurės sekcijos (CHS)
CHS profiliams trūksta kampų, užtikrinančių išskirtinį atsparumą sukimui (sukimui). Jie plačiai naudojami atviroje jūroje esančiose konstrukcijose, erdvės rėmuose ir estetiniuose architektūriniuose stulpuose, nes vėjo ir vandens jėgos sklandžiai slysta aplink jų išlenktus profilius.
Kaip apskaičiuojama ASTM A36 tuščiavidurių pjūvių{0}}laikomoji galia?
ASTM A36 tuščiavidurio pjūvio{0}}laikomoji galia nėra statinis skaičius, parašytas duomenų lape. Tai kintama dinamika, kuri labai priklauso nuogeometrija, matmenys, ilgis ir taikomos jėgos tipas.
Inžinieriai paprastai atskiria apkrovą{0}}į dvi pagrindines kategorijas:Ašinis suspaudimo pajėgumas (stulpeliai)irLenkimo / lenkimo geba (sijos).
1. Ašinio suspaudimo (stulpelio apkrova) apskaičiavimas
Kai A36 tuščiavidurė sekcija naudojama vertikaliai kaip kolona, ji patiria gniuždymo jėgas. Jo talpą riboja medžiagos našumas (trumpoms, storoms kolonoms) arba struktūrinis įlinkimas (ilgoms, plonoms kolonoms).
Pagrindinė leistino ašinio įtempio formulė (Fa) vadovaujasiAmerikos plieno konstrukcijos institutas (AISC)pagrindą. Trumpų stulpelių apkrova (P) apskaičiuojama naudojant skerspjūvio plotą (A) ir projektinį įtempį:
Ilgoms kolonoms, kurios yra elastingos,Eulerio sulenkimo formulėvaidina pagrindinį vaidmenį:
Kur:
- Pkr= Kritinė išlinkimo apkrova
- E=elastingumo modulis (29 000 ksi A36)
- I=Tuščiavidurio profilio inercijos momentas
- K=Stulpelio efektyvaus ilgio koeficientas (priklauso nuo pabaigos{1}}ryšio pataisymų)
- L=Nepalaikomas stulpelio ilgis
2. Lenkimo momento apskaičiavimas (sijos apkrova)
Kai naudojama horizontaliai kaip sija, tuščiavidurė dalis turi būti atspari lenkimo momentams. Nominalus lenkimo stiprumas (Mn) kompaktiškam A36 tuščiaviduriui profiliui nustatomas pagal plastikinio profilio modulį (Z) ir takumo ribą (F).y):
Kadangi A36 plienas turi takumo ribą (Fy) iš 36 ksi, formulė supaprastinama taip:
Techninė pastaba:Jei sekcijų sienelės yra per plonos, palyginti su jų pločiu, sekcija gali lokaliai sulinkti prieš pasiekdama visą plastiškumą. „Brisk Steel“ inžinerijos kataloge pateikiamos išsamios geometrinės savybės (I, Z ir sukimosi spindulys r) kiekvienam mūsų gaminamo sienelės storio dydžiui, taip supaprastinant šiuos matematinius patvirtinimus jūsų projektavimo komandai.
Kokie veiksniai įtakoja{0}}A36 tuščiavidurių profilių apkrovą?
Projektuojant konstrukciją, pakeitus vieną kintamąjį, gali smarkiai pasikeisti, kiek svorio ASTM A36 tuščiavidurė dalis gali saugiai išlaikyti.
1. Lieknumo koeficientas (KL/r)
Kuo ilgesnė nesutvirtinta kolona, tuo mažesnė jos talpa. Lieknumo koeficientas palygina stulpelio efektyvų ilgį (KL) su jo sukimosi spinduliu (r). Jei šis santykis viršija kritines ribas, kolonėlė susvyruos dar ilgai, kol A36 plienas pasieks 36 ksi išeigos ribą.
2. Sienelės storis (matavimo dydis)
Dvi tuščiavidurės sekcijos gali turėti lygiai tokius pačius išorinius matmenis (pvz., 100 mm x 100 mm), tačiau 6 mm storio sienelė atlaikys daug didesnį svorį nei 3 mm storio sienelė. Storesnės sienos padidina skerspjūvio plotą (A) ir drastiškai padidina inercijos momentą (I).
3. Apkrovos ekscentriškumas
Jei didelis svoris yra visiškai negyvas kvadratinės tuščiavidurės pjūvio{0}}centras, jis patiria gryną ašinį suspaudimą. Jei tas pats svoris yra prisukamas prie profilio šono per laikiklį, atsiranda ekscentrinė apkrova. Taip sukuriama kombinuota gniuždymo ir lenkimo (sukimo) jėga, sumažinanti maksimalią saugią sekcijos apkrovą.
Kaip Brisk Steel užtikrina aukščiausią A36 tuščiavidurių profilių kokybę ir apkrovą?
AtBrisk Steel,Mes suprantame, kad mūsų gaminiai yra konstrukciniai elementai, laikantys pastatus, tiltus ir pramonės įmones. Mes nepjaustome kampų. Mūsų gamybos įmonėje naudojamas moderniausias --šaltasis-formavimas ir aukšto-dažnio elektrinis varžinis suvirinimas (ERW), siekiant užtikrinti, kad mūsų ASTM A36 tuščiavidurės sekcijos nuolat pasiektų teorines apkrovą{8}}nešančias lubas.
Tikslumo tolerancijos ir sienų vienodumas
Standartinė plieno gamyba gali nukentėti dėl sienelių storio skirtumų. Iš vienos pusės plonesnė dalis sukuria silpną vietą, pažeidžiamą priešlaikinio vietinio sulinkimo. „Brisk Steel“ išlaiko griežtus konstrukcinius nuokrypius, viršijančius standartinius ASTM reikalavimus, užtikrinant vienodą sienų pasiskirstymą per visą vamzdžio ilgį.
Išplėstinis ardomasis ir neardomasis bandymas{0}} (NDT)
Siekiant patikrinti, ar mūsų gaminiai saugiai susidoros su dideliu{0}}įtempimu, kiekvienai mūsų gamyklos tuščiavidurių profilių partijai taikomi griežti kokybės tikrinimo protokolai:
- Ultragarsinis suvirinimo bandymas:Nuolatinis NDT bandymas užtikrina, kad išilginė ERW suvirinimo siūlė yra visiškai integruota ir išlaiko tokį pat mechaninį stiprumą kaip ir likusios plieno profilio dalys.
- Tempimo ir išeigos bandymas:Fiziniai mėginiai sunaikinami mūsų laboratorijoje, siekiant patvirtinti, kad takumo riba saugiai viršija 36 000 psi etaloną.
- Išlyginimo ir gniuždymo bandymai:Užtikrina mūsų šaltai formuojamų -formų lankstumą, patvirtindama, kad medžiaga sulinks veikiant ekstremalioms jėgoms, o ne staigiai lūžtų.
Kaip pasirinkti tinkamą A36 tuščiavidurio pjūvio dydį savo projektui?
Norint pasirinkti tikslų užsienio prekybos pirkimo profilį, reikia suderinti architektūrinius brėžinius su tinkama inžinerine metrika.
1 veiksmas: apibrėžkite savo tikrosios apkrovos vektorius
Nustatykite, ar jūsų tuščiavidurės konstrukcijos dalys veiks tik kaip kolonos (vertikalus suspaudimas), sijos (horizontalus lenkimas) ar santvaros (įtempimo / suspaudimo deriniai).
2 veiksmas: naudokite sertifikuotas struktūrines apkrovos lenteles
Užuot nuo nulio skaičiuodami sudėtingas diferencialų formules kiekvienai sijai, žr. oficialias konstrukcines apkrovos lenteles, pateiktasBrisk Steel. Mūsų lentelėse pateikiamos kryžminės-nuorodos į nesutvirtintus ilgius su leistinomis vienodomis apkrovomis ir ašinėmis ribinėmis būsenomis pagal standartinius tarptautinius vienetus.
3 veiksmas: pasikonsultuokite su „Brisk Steel“ techniniais inžinieriais
Jei jūsų projektas vykdomas sudėtingose aplinkose{0}}tokiose kaip stiprios-vėjo pakrantės zonos, seisminių lūžių linijos arba didelės-vibracijos pramoninės gamybos zonos-, gali nepakakti standartinio dydžio.
Mūsų vidinė techninė komanda-dirba kartu su tarptautiniais pirkėjais, siekdama rekomenduoti optimalų sienų storį, pasirinktinius skerspjūvio-profilius arba alternatyvias dvigubas-sertifikuoto plieno rūšis (pvz.,ASTM A500 klasė B/CarbaEN 10219 S355), jei jūsų apkrovos profiliams reikia geresnės našumo metrikos.
Išvada
ASTM A36 tuščiavidurio profilio-laikomoji galia yra idealus medžiagos stiprumo (36 ksi našumo) balansas kartu su geometrine inžinerija. Dėl savo tuščiavidurių centrų šios sekcijos tolygiai paskirsto įtampą, atsparios sukimo, ašinėms ir lenkimo jėgoms geriau nei beveik bet kuris alternatyvus konstrukcinis profilis šiandieninėje rinkoje.
Kai tiekite plieną kitam pasauliniam infrastruktūros ar komercinio platinimo projektui, labai svarbu bendradarbiauti su patikimu gamintoju.Brisk SteelSujungia aukščiausios kokybės žaliavas-, tikslią gamybą ir aukščiausios kokybės kontrolę, kad būtų galima pateikti ASTM A36 kvadratines, stačiakampes ir apvalias tuščiavidures dalis, kuriomis galite netiesiogiai pasitikėti.
Pasiruošę patobulinti savo struktūrinius pirkimus? Susisiekite su Brisk Steel pasauline pardavimo komandašiandien paprašykite kainos pasiūlymo, atsisiųskite visas geometrines apkrovos lenteles arba suplanuokite techninę konsultaciją pagal savo individualius projekto poreikius. Kurkime saugesnę, stipresnę ateitį kartu!
