Құрылымдық болат - Structural steel

Әр түрлі құрылымдық болат пішіндері

Құрылымдық болат категориясы болып табылады болат жасау үшін қолданылады құрылыс материалдары әртүрлі формаларда. Көптеген құрылымдық болат пішіндер а болатын ұзартылған сәуленің формасын қабылдаңыз профиль белгілі бір көлденең қима. Құрылымдық болат пішіндері, өлшемдері, химиялық құрамы, беріктік, сақтау тәжірибесі және т.б. сияқты механикалық қасиеттер реттеледі стандарттар көптеген индустриалды елдерде.

Сияқты құрылымдық болат пішіндерінің көпшілігі Мен- сәулелер, жоғары ауданның екінші сәттері Бұл олардың көлденең қимасының ауданына қатысты өте қатал екендігін білдіреді, сондықтан жоғары салбырап тұрмай үлкен жүктемені көтере алады.

Жалпы құрылымдық пішіндер

Қол жетімді пішіндер әлемде жарияланған көптеген стандарттарда сипатталған, сонымен қатар бірқатар арнайы және меншікті қималар бар.

Болат Мен- бұл жағдайда үйдегі ағаш арқалықтарды қолдау үшін қолданылады.
  • Мен- сәуле (Мен- көлденең қимасы - Ұлыбританияда бұларға әмбебап арқалықтар (UB) және әмбебап бағандар (UC) жатады; Еуропада оған IPE, HE, HL, HD және басқа бөлімдер кіреді; АҚШ-та оған кең фланец (WF немесе W-Shape) және H бөлімдер)
  • Z-пішіні (қарама-қарсы бағыттағы жарты фланец)
  • HSS пішіні (Қуыс құрылымдық бөлім сонымен қатар SHS (құрылымдық қуыс бөлім) деп аталады және оған төртбұрышты, тікбұрышты, дөңгелек (құбыр ) және эллиптикалық қималар)
  • Бұрыш (L- пішінді қимасы)
  • Құрылымдық арна, немесе C- сәуле, немесе C көлденең қима
  • Ти (Т- пішінді қимасы)
  • Темір жол профилі (асимметриялық Мен-бұл)
  • Бар, тікбұрышты көлденең қимасы бар ұзын кесінді, бірақ а деп аталатындай кең емес парақ.
  • Өзінің енімен салыстырғанда дөңгелек немесе төртбұрышты кесінді; қараңыз арматура және шпонка.
  • Пластинка, қалыңдығы 6 мм металл парақ немесе1⁄4 жылы.
  • Ашық болат арқалық

Көптеген бөлімдер жасалады ыстық немесе суық илектеу, басқаларын жасайды дәнекерлеу жалпақ немесе иілген тақталармен бірге (мысалы, ең үлкен дөңгелек қуыс кесінділер тегіс тақтадан шеңберге бүгіліп, тігіспен дәнекерленген).[1]

Шарттары бұрыштық темір, темір темір, және қаңылтыр темір бұрыннан бері кең таралған соғылған темір коммерциялық мақсатта болатпен ауыстырылды. Олар коммерциялық соғылған темір дәуірінен кейін өмір сүрген және болат бұрыштық қорға, арналық қоймаға және параққа қатысты бейресми түрде бүгінгі күнге дейін кейде естіледі, дегенмен қате сөздер (алюминий фольга үшін кейде ресми емес түрде қолданылатын «қалайы фольганы» салыстырыңыз). Металл өңдеуге арналған ресми жазбаларда дәл осындай терминдер бұрыштық қор, арна қоры, және парақ қолданылады.

Стандарттар

Стандартты құрылымдық болаттар (Еуропа)

Еуропада қолданылатын болаттардың көпшілігі сәйкес келуі керек Еуропалық стандарт EN 10025. Алайда көптеген ұлттық стандарттар да күшінде.[дәйексөз қажет ]

Әдеттегі бағалар 'S275J2' немесе 'S355K2W' ретінде сипатталады. Бұл мысалдарда 'S' инженерлік болатты емес, құрылымдықты білдіреді; 275 немесе 355 сандарын білдіреді беріктік шаршы миллиметрге немесе оның эквивалентіне арналған Ньютонда мегапаскаль; J2 немесе K2 материалдарды білдіреді қаттылық сілтеме бойынша Charpy соққы сынағы құндылықтар; және 'W' дегенді білдіреді ауа-райының болаты. Әрі қарайғы әріптерді ұсақ дәнді болатты ('N' немесе 'NL') белгілеу үшін пайдалануға болады; сөндірілген және байытылған болат ('Q' немесе 'QL'); және термомеханикалық илемделген болат ('M' немесе 'ML').


1. S275JOH спецификациясы S275JOH - EN 10219 стандартында, EN 10210 стандартында болат маркасы. Ең кең қолданылатын спецификация - бұл EN10219 стандарты, ол суықтан жасалған, дәнекерленген құрылымдық қуыс қоспасыз және ұсақ дәнді болаттар.
EN10219-1 дөңгелек, төртбұрышты немесе тікбұрышты пішіндегі суық дәнекерленген құрылымдық қуыс бөлімдерге жеткізудің техникалық шарттарын анықтайды және кейінгі термиялық өңдеусіз салқын қалыптасқан құрылымдық қуыс бөліктерге қолданылады.
Құбырлардың S275JOH төзімділігіне, өлшемдеріне және секциялық s275 қасиеттеріне қойылатын талаптар EN 10219-2 стандартында келтірілген.
2. S275JOH болат құбырларын өндіру процесі
Болат өндіру процесі болат өндірушінің қалауы бойынша жүзеге асырылады. S275JOH көміртекті болаттан жасалған құбырлар ERW, SAW немесе жіксіз процесте жасалуы мүмкін. Барлық S275JOH болат материалы және S275JOH құбырлары EN10219 стандарттарына сәйкес келуі керек.[2]


Қалыпты кірістілік деңгейлері 195, 235, 275, 355, 420 және 460 құрайды, дегенмен кейбір маркалар басқаларға қарағанда жиі қолданылады, мысалы. Ұлыбританияда құрылымдық болаттың барлығы дерлік S275 және S355 маркалары болып табылады. Жоғары сыныптар сөндірілген және шыңдалған материалда қол жетімді (500, 550, 620, 690, 890 және 960 - 690-дан жоғары бағалар қазіргі кезде құрылыста қолданылса, аз алады).

Жиынтығы Еуронормалар стандартты құрылымдық профильдер жиынтығының формасын анықтаңыз:

Стандартты құрылымдық болаттар (АҚШ)

Құрылыс үшін пайдаланылатын болаттар АҚШ-та стандартты қорытпаларды қолданады ASTM International. Бұл болаттардың легірленген идентификациясы бар A содан кейін екі, үш немесе төрт сан. Төрт сан AISI болат маркалары Әдетте машина жасау, машиналар және көлік құралдары үшін қолданылатын техникалық сипаттамалар мүлдем басқа.

Стандартты құрылымдық болаттар:[3]

Көміртекті болаттар

  • A36 - құрылымдық пішіндер мен табақша.
  • A53 - құрылымдық құбыр және құбырлар.
  • A500 - құрылымдық құбыр және құбырлар.
  • A501 - құрылымдық құбыр және құбырлар.
  • A529 - құрылымдық пішіндер мен табақша.
  • A1085 - құрылымдық құбыр және құбырлар.

Жоғары легірленген болаттардың жоғары беріктігі

  • A441 - құрылымдық пішіндер мен плиталар - (ауыстырылған A572)
  • A572 - құрылымдық пішіндер мен плиталар.
  • A618 - құрылымдық құбыр және құбырлар.
  • A992 - W немесе S I-Beams мүмкін қосымшалары.
  • A913 - сөндірілген және өзін-өзі шынықтыратын (QST) W формалары.
  • A270 - құрылымдық пішіндер мен плиталар.

Коррозияға төзімді жоғары беріктігі бар төмен легірленген болаттар

  • A243 - құрылымдық пішіндер мен плиталар.
  • A588 - құрылымдық пішіндер мен плиталар.

Сұйытылған және шыңдалған легірленген болаттар

  • A514 - құрылымдық пішіндер мен плиталар.
  • A517 - қазандықтар мен қысымды ыдыстар.
  • Эглин болаты - арзан аэроғарыштық және қару-жарақ заттары.

Жалған болат

  • A668 - болат соғу
Алдын ала жүктелмейтін болтты құрастыру (EN 15048)
Алдын ала жүктеу болтын құрастыру (EN 14399)

CE таңбасы

Туралы түсінік CE таңбасы барлық құрылыс бұйымдары мен болаттан жасалған бұйымдар үшін Құрылыс өнімдеріне арналған директива (CPD). CPD - а Еуропалық директива бұл Еуропалық Одақ шеңберінде барлық құрылыс өнімдерінің еркін қозғалысын қамтамасыз етеді.

Болат компоненттері «қауіпсіздікке маңызды» болғандықтан, CE таңбалауына рұқсат етілмейді Зауыттық өндірісті бақылау (FPC) оларды шығаратын жүйені Еуропалық Комиссия мақұлдаған тиісті сертификаттау органы бағалады.[4]

Жағдайда болат бөлімдер, болттар және дайын болаттан жасалған бұйымдар сияқты бұйымдар CE таңбасы өнімнің тиісті үйлестірілген стандартқа сәйкес келетіндігін көрсетеді.[5]

Болат құрылымдар үшін негізгі үйлестірілген стандарттар:

  • Болат қималары мен табақша - EN 10025-1
  • Қуыс бөлімдер - EN 10219-1 және EN 10210-1
  • Алдын ала жүктелетін болттар - EN 14399-1
  • Алдын ала жүктелмейтін болттар - EN 15048-1
  • Дайын болат - EN 1090 -1

Құрылымдық болат құюдың CE таңбалауын қамтитын стандарт EN 1090 -1. Стандарт 2010 жылдың аяғында күшіне енді. Екі жылдық өтпелі кезеңнен кейін CE таңбасы Еуропаның көптеген елдерінде міндетті түрде 2012 жылдың басында болады.[6] Өтпелі кезеңнің ресми аяқталу күні - 2014 жылғы 1 шілде.

Болат пен бетонға қарсы

Идеалды құрылымдық материалды таңдау

Көптеген құрылыс жобалары жүздеген түрлі материалдарды пайдалануды талап етеді. Бұл әртүрлі сипаттамалардағы бетоннан, әр түрлі сипаттамадағы құрылымдық болаттан, саздан, ерітіндіден, керамикадан, ағаштан және басқалардан тұрады. Жүк көтеретін құрылымдық қаңқа тұрғысынан олар құрылымдық болаттан тұрады, бетон, қалау және / немесе ағаш, тиімді құрылымды жасау үшін әрқайсысының үйлесімін қолдана отырып. Коммерциялық және өнеркәсіптік құрылымдардың көпшілігі, негізінен, құрылымдық болат немесе темірбетон. Инженер құрылымды жобалау кезінде, егер екеуі де болмаса, материал жобалау үшін неғұрлым қолайлы болатынын шешуі керек. Құрылыс материалын таңдау кезінде көптеген факторлар қарастырылады. Шығындар әдетте бақылаушы элемент болып табылады; дегенмен, салмақ, беріктік, конструктивтілік, қол жетімділік, тұрақтылық және отқа төзімділік сияқты басқа да ойлар соңғы шешім қабылданғанға дейін ескеріледі.

  • Құны - бұл құрылыс материалдарының құны толығымен жобаның географиялық орналасуы мен материалдардың қол жетімділігіне байланысты болады. Бензин бағасының өзгеретіні сияқты, цементтің, толтырғыштың, болаттың және т.с.с. бағалары өзгереді. Темірбетон құрылыс шығындарының жартысына жуығын қажетті қалыптардан алады. Бұл «құты» немесе бетон құйылатын және сауылғанша ұсталатын контейнерді салу үшін қажетті ағашқа қатысты. Пішіндердің шығыны құрайды құрама бетон шығындар мен уақыттың азаюына байланысты дизайнерлер үшін танымал нұсқа.[7] Салмағы бойынша сатылатын болат, құрылымдық дизайнер қауіпсіз құрылымдық құрылымды сақтай отырып, мүмкін болатын жеңіл бөлшектерді көрсетуі керек. Көптеген бірегей болаттан гөрі көптеген бірдей болат бөлшектерді пайдалану құнын төмендетеді.[8]
  • Күш / салмақ коэффициенті - Құрылыс материалдары көбінесе салмақ пен салмақтың арақатынасына қарай-немесе бөлінеді нақты күш, бұл оның тығыздығына бөлінген материалдың беріктігі. Бұл коэффициенттер материалдың өз салмағы үшін қаншалықты пайдалы екендігін көрсетеді, бұл өз кезегінде оның құны мен құрылыстың қарапайымдылығын көрсетеді. Әдетте бетон кернеуге қарағанда қысу кезінде он есе күштірек болады, бұл оны сығымдау кезінде салмақтың арақатынасына жоғары береді.[9]
  • Тұрақтылық - көптеген құрылыс компаниялары мен материалды сатушылар экологиялық таза болып келеді. Тұрақтылық қоршаған ортаға ұрпақ бойында болатын материалдардың мүлдем жаңа пікіріне айналды. Тұрақты материал қондырылғаннан кейін және оның бүкіл өмірлік циклі кезінде қоршаған ортаға аз әсер етеді. Темірбетон және құрылымдық болат дұрыс қолданылған жағдайда тұрақты болуы мүмкін. Құрылымдық болат элементтерінің 80% -дан астамы қайта өңделген металдардан жасалған, оларды A992 болаты деп атайды. Бұл мүше материалы арзан және салмағы мен салмағының арақатынасы бұрын қолданылған болат мүшелеріне қарағанда жоғары (A36 маркасы).[10] Бетонның материалды компоненттері табиғи болып табылады, олар қоршаған ортаға зиянсыз, сондықтан бетонды өткізгіштікке құюға болады, суды ағынды немесе ағынды инфрақұрылымға деген қажеттілікті азайту үшін асфальтталған бетімен су ағып кетеді. Бетонды ұсақтауға және жердің толтырылуын болдырмай, болашақ бетон төсемдерінде толтырғыш ретінде пайдалануға болады.[11]
  • Отқа төзімділік - ғимарат үшін қауіпті қауіптің бірі - өрт қаупі. Бұл, әсіресе, құрғақ, желді климат жағдайында және ағаштың көмегімен салынған құрылымдарға қатысты. Қауіпті өрт қаупі жағдайында болмауы үшін құрылымдық болатпен арнайы ескерулерді ескеру қажет. Темірбетон өрт кезінде ешқандай қауіп төндірмейді және тіпті өрттің таралуына, сондай-ақ температураның өзгеруіне қарсы тұрады. Бұл бетонды жақсы оқшаулау етеді, климатты сақтау үшін қажетті энергияны азайту арқылы қоршаған ғимараттың тұрақтылығын жақсартады.[9]
  • Коррозия - Кейбір құрылымдық материалдар су, жылу, ылғалдылық немесе тұз сияқты қоршаған элементтердің коррозиясына ұшырайды. Оны болдырмау үшін құрылымдық материалды орнату кезінде арнайы сақтық шараларын қабылдау қажет, ал ғимарат тұрғындары кез-келген ілеспе техникалық қызмет көрсету талаптарын білуі керек. Мысалы, құрылымдық болат қоршаған ортаға әсер ете алмайды, өйткені кез-келген ылғал немесе сумен басқа байланыс оның тотын тудырады, ғимараттың құрылымдық тұтастығына зиян келтіреді және тұрғындар мен көршілерге қауіп төндіреді.[9]

Темірбетон

  • Сипаттамалары - негізінен тұрады портландцемент, су, құрылыс агрегаты (өрескел және ұсақ) және болат арматуралық штангалар (арматура ), бетон құрылымдық болатпен салыстырғанда арзан.
  • Күш - бетон - салыстырмалы түрде жоғары қысу беріктігі қасиеттері бар, бірақ жетіспейтін композициялық материал созылу беріктігі / икемділігі. Бұл бетонды құрылымның салмағын көтеру үшін пайдалы материал етеді. Болат арматурамен арматураланған бетон құрылымға берік созылу қабілетін береді, сонымен бірге ұлғаюына мүмкіндік береді икемділік және серпімділік.
  • Конструктивтілік - Темірбетонды құю керек және оны қалдыру керек немесе қатайту керек. Орнатқаннан кейін (әдетте 1-2 күн) бетон емделуі керек, бұл процесте цементтелген бөлшектер мен судың химиялық реакциясы жүреді. 28 күннен кейін емдеу процесі аяқталды; дегенмен, құрылыс сипатына байланысты 1-2 аптадан кейін құрылыс жалғасуы мүмкін. Бетонды кез-келген пішінде және мөлшерде салуға болады. Құрылымдық жобада темірбетонды пайдалану құнының шамамен жартысы қалыптың құрылысына жатады. Уақытты, демек шығындарды үнемдеу үшін құрылымдық бетон элементтері алдын-ала құйылуы мүмкін. Бұл темірбетонды арқалықты, арқалықты немесе бағанды ​​алаңнан төгіп, емдеу үшін қалдыруға қатысты. Емдеу процесі аяқталғаннан кейін бетон мүшесі құрылыс алаңына жеткізіліп, қажет болған жағдайда орнатылуы мүмкін. Бетон бөлшегі алдын-ала емделгендіктен, құрылыс монтаждан кейін бірден жалғасуы мүмкін.[9]
  • Отқа төзімділік - Бетонның отқа төзімділік қасиеттері өте жақсы, оны сақтау үшін қосымша құрылыс шығындары қажет емес Халықаралық құрылыс кодексі (IBC) өрттен қорғау стандарттар. Алайда, бетонды ғимараттар әлі де отқа төзімді емес басқа материалдарды қолдануы мүмкін. Сондықтан дизайнер бетонның қолданылуын және жалпы дизайндағы болашақ асқынулардың алдын алу үшін өрт қауіпті материалдарды қажет ететін жерді әлі де ескеруі керек.
  • Коррозия - Темірбетон, дұрыс салынған кезде, коррозияға төзімділік қасиеттеріне ие. Бетон суға төзімді болып қана қоймай, оны емдеу және уақыт өте келе беріктігін дамыту үшін қажет. Алайда, оның коррозиясын болдырмау үшін бетондағы болат арматураны ашық қалдыруға болмайды, өйткені бұл құрылымның шекті беріктігін айтарлықтай төмендетуі мүмкін. The Американдық бетон институты судың әсерін болдырмайтын болат арматураны жабатын бетонның жеткілікті болуын қамтамасыз ету үшін инженерге қажетті жобалық сипаттамаларды ұсынады. Бұл жабу қашықтығы көрсетілуі керек, өйткені бетон кернеуді көтеретін жерлерде немесе кернеуді көтеру үшін арматурасы бар жерлерде сөзсіз жарылады. Егер бетон жарылып кетсе, бұл судың тікелей арматуралық шыбықтарға өту жолын ұсынады.[9] Кейбір арматуралық штангалар судың тиюіне байланысты коррозияны болдырмайтын екінші реттік шара ретінде эпоксидпен қапталған. Бұл әдіс жалпы жобаға үлкен шығындар әкеледі, алайда эпоксидті қапталған штангалардың қымбаттауына байланысты. Сондай-ақ, эпоксидті жабыны бар арматуралар мен бетон арасындағы үйкелістің жоғалуын теңестіру үшін темірбетон элементтері үлкенірек, сонымен қатар берік болуы керек. Бұл үйкеліс байланыстың беріктігі деп аталады және бұл бетон мүшесінің құрылымдық тұтастығы үшін өте маңызды.[7]

Құрылымдық болат

  • Сипаттамалары - құрылымдық болат бетоннан ерекшеленеді, ол сығылу беріктігімен, сондай-ақ созылу беріктігімен ерекшеленеді.[9]
  • Күш - беріктігі, қаттылығы, беріктігі және созылғыш қасиеттері бар құрылымдық болат сауда және өндірістік ғимаратта жиі қолданылатын материалдардың бірі болып табылады.[12]
  • Конструктивті - Құрылымдық болатты кез-келген пішінде жасауға болады, олар құрылыста болтпен немесе дәнекерленеді. Құрылымдық болатты материалдар орнына жеткізілген бойда тұрғызуға болады, ал бетон құюдан кем дегенде 1-2 аптадан кейін құрылыс аяқталмай тұрып, болатты кестеге сай құрылыс материалы етеді.[9]
  • Отқа төзімділік - болат табиғатынан жанбайтын материал болып табылады. Алайда, өрт сценарийінде көрінетін температураға дейін қызған кезде материалдың беріктігі мен қаттылығы айтарлықтай төмендейді. Халықаралық құрылыс кодексі болатты болат құрылымның ғимараттарының жалпы құнын арттыра отырып, жеткілікті отқа төзімді материалдармен қоршалуын талап етеді.[12]
  • Коррозия - болат сумен байланыста болған кезде тоттануы мүмкін, қауіпті құрылымды жасайды. Құрылымдық болат құрылымында өмір бойы коррозияға жол бермейтін шаралар қолданылуы керек. Болатты бояуға болады, суға төзімділікті қамтамасыз етеді. Сондай-ақ, болатты қаптауға арналған отқа төзімді материал, әдетте, суға төзімді.[9]
  • Зең - болат ағашқа қарағанда қалыптың өсуіне қолайлы емес жер бетін қамтамасыз етеді.[13]

Қазіргі кездегі ең биік құрылымдар (жалпы деп аталады)зәулім ғимараттар «немесе көп қабатты ) құрылымдық болатты конструкциялауға, сондай-ақ салмақ пен салмақтың жоғары арақатынасына байланысты қолданады. Салыстыру үшін бетон болатқа қарағанда тығыздығы аз болғанымен, салмақ пен салмақтың ара қатынасы әлдеқайда төмен. Бұл бірдей жүктемені көтеру үшін құрылымдық бетон мүшесіне қажет болатын көлемнің анағұрлым үлкендігімен байланысты; болат неғұрлым тығыз болса да, жүкті көтеру үшін көп материал қажет етпейді. Алайда, бұл артықшылық маңызды емес болады аз қабатты немесе бірнеше қабатты ғимараттар. Төмен қабатты ғимараттарға қарағанда әлдеқайда аз жүктемелер таратылады көп қабатты бетонды үнемді таңдау болатын құрылымдар. Бұл әсіресе қарапайым құрылымдарға, мысалы, гараждарға немесе кез-келген қарапайым, түзу сызықты ғимаратқа қатысты.[14]

Құрылымдық болат пен темірбетон әрдайым таңдала бермейді, өйткені олар құрылым үшін ең жақсы материал болып табылады. Компаниялар дизайнерлер сияқты кез-келген құрылыс объектісі үшін пайда табу мүмкіндігіне сүйенеді. Шикізаттың бағасы (болат, цемент, дөрекі толтырғыш, ұсақ инертті материал, қалыпқа арналған ағаш және т.б.) үнемі өзгеріп отырады. Егер құрылымды кез-келген материалдың көмегімен салу мүмкін болса, онда екеуінің ең арзаны басқаруы мүмкін. Тағы бір маңызды айнымалы - бұл жобаның орналасқан жері. Ең жақын болат өндірісі жақын маңдағы бетон жеткізушісіне қарағанда құрылыс алаңынан әлдеқайда алыс болуы мүмкін. Энергия мен тасымалдаудың жоғары құны материалды таңдауды да басқарады. Осы шығындардың барлығы құрылыс жобасының тұжырымдамалық дизайны басталғанға дейін ескеріледі.[9]

Болат пен темірбетонды біріктіру

Екі материалдан тұратын құрылымдар құрылымдық болат пен темірбетонның артықшылықтарын пайдаланады. Бұл темірбетонда кең таралған тәжірибе, өйткені темір арматура құрылымдық бетон мүшесіне болаттың беріктік қабілетін қамтамасыз ету үшін қолданылады. Автотұрақтар гараждар болуы мүмкін. Кейбір гараждар құрылымдық болат бағандар мен темірбетон плиталарын пайдалану арқылы салынған. Бетон іргетастың негізі үшін құйылатын болады, бұл автокөлік тұрағына гараж салынатын болады. Болат бағандар плитаға болттармен жалғанған және / немесе оларды құйылған бетон плитасының бетінен шыққан болат шпилькаларға дәнекерлейтін болады. Екінші қабатқа орнату үшін алдын ала құйылған бетон арқалықтарын жеткізуге болады, содан кейін төсеніш аймағына бетон плитасын құюға болады. Мұны бірнеше әңгімелер үшін жасауға болады.[14] Осы типтегі автотұрақ гаражы - бұл темірбетонды да, құрылымдық болатты да қолдана алатын көптеген құрылымдардың бір ғана мысалы.

Инженер-құрылысшы тиімді, қауіпсіз және қол жетімді ғимарат шығаратын жобалардың шексіз көп екенін түсінеді. Инженердің міндеті - меншік иелерімен, мердігерлермен және басқа барлық тараптармен қатар жұмыс жасау, әркімнің қажеттілігіне сәйкес келетін идеалды өнім шығару.[9] Құрылымдық материалдарды олардың құрылымына таңдау кезінде инженер көптеген айнымалыларға назар аударады, мысалы, шығындар, беріктік / салмақ коэффициенті, материалдың тұрақтылығы, конструкциясы және т.б.

Жылулық қасиеттері

Болаттың қасиеттері оның легірлеуші ​​элементтеріне байланысты әр түрлі болады.

Аустенизациялаушы температура, болат ан-ға айналатын температура аустенит кристалл құрылымы, болат үшін таза темір үшін 900 ° C-тан (1650 ° F) басталады, содан кейін көп көміртегі қосылған сайын температура минимум 724 ° C (1,335 ° F) дейін төмендейді эвтектика болат (құрамында салмағы 0,83% болатын көмір). 2,1% көміртегі ретінде ( масса ) жақындаса, аустенизациялаушы температура 1130 ° C (2070 ° F) дейін көтеріледі. Сол сияқты болаттың балқу температурасы қорытпа негізінде өзгереді.

Кәдімгі көміртекті болат ери бастайтын ең төменгі температура, оның солидус, 1,130 ° C (2,070 ° F) құрайды. Болат ешқашан осы температурадан төмен сұйықтыққа айналмайды. Таза темір (0% көміртегі бар 'болат) 1492 ° C-та (2,718 ° F) ери бастайды және 1,539 ° C (2,802 ° F) дейін толығымен сұйық болады. Салмағы 2,1% Көміртекті болат 1130 ° C-та (2070 ° F) балқып бастайды және 1315 ° C (2.399 ° F) жеткенде толығымен балқытылады. 2,1% -дан астам көміртегі бар «болат» енді болат емес, бірақ белгілі Шойын.[15]

Отқа төзімділік

Металдан жасалған палуба және болаттан жасалған ағаш арқалық, спрейді отқа төзімді гипстен жасалған полистирол - ашытылған гипс.

Болат жеткілікті қыздырылған кезде беріктігін жоғалтады. The сыни температура болат элементінің температурасы - бұл оның жүктемесін қауіпсіз көтере алмайтын температура.[16] Құрылыс ережелері мен құрылымдық инженерлік стандарттар құрылымдық элементтер түріне, конфигурациясына, бағдарлануына және жүктеу сипаттамаларына байланысты әртүрлі сыни температураларды анықтайды. Критикалық температура көбінесе оның температурасы болып саналады стресс кірістілігі бөлме температурасының кірістілік стрессінің 60% дейін төмендетілді.[17] Болат мүшесінің отқа төзімділік дәрежесін анықтау үшін қабылданған есептеулер практикасын қолдануға болады,[18] немесе а өрт сынағы орындалуы мүмкін, оның критикалық температурасы құрылыс коды сияқты юрисдикцияға ие орган қабылдаған стандартпен белгіленеді. Жапонияда бұл 400 ° C-тан төмен[дәйексөз қажет ]. Қытайда, Еуропада және Солтүстік Америкада (мысалы, ASTM E-119) бұл шамамен 1000-1300 ° F құрайды[19] (530-810 ° C). Сыналатын болат элементінің сынақ стандартымен белгіленген температураға жетуіне кететін уақыт периодтың ұзақтығын анықтайды отқа төзімділік деңгейі.Болатқа жылу беруді қолдану арқылы баяулатуға болады өртке қарсы материалдар, осылайша болат температурасын шектейді. Құрылымдық болат үшін өртке қарсы әдеттегі әдістерге жатады тұнғыш, эндотермиялық және гипстік жабындар, сонымен қатар гипсокартон, кальций силикаттарымен қаптау және минералды жүнді оқшаулағыш көрпелер.[20]

Бетон құрылыс құрылымдары көбінесе отқа төзімділіктің кодтық талаптарына сәйкес келеді, өйткені болат арматура үстіндегі бетон қалыңдығы жеткілікті отқа төзімділікті қамтамасыз етеді. Алайда, бетонға бағынуға болады шашырау әсіресе оның ылғалдылығы жоғары болса. Қосымша өртке қарсы бетон құрылыс конструкцияларына жиі қолданылмаса да, кейде көлік туннельдерінде және көмірсутегі жанармайдағы өрт ықтималдығы жоғары, өйткені жанғыш сұйық өрт құрылымдық элементті сол өрт кезеңінде қарапайым жанғыш заттардың қатысуымен салыстырғанда көп жылу береді. Құрылымдық болатқа төзімді материалдар тұндырғышты, эндотермиялық және гипстен жасалған жабындар гипсокартон, кальций силикаты қаптама, минералды немесе жоғары температуралы оқшаулағыш жүннен жасалған көрпелер. Қосылымдарға назар аударылады, өйткені термиялық кеңею құрылымдық элементтер отқа төзімді номиналды жиынтықтарды бұзуы мүмкін.

Өндіріс

Дайындамаларды ұзындыққа кесу әдетте а көмегімен жасалады жолақ.[дәйексөз қажет ]

Бұрғылау бұрғылау сызығы (бұрғылау сызығы) ежелден бері тесіктер мен диірмен ойықтарын арқалықтарға, каналдарға және HSS элементтеріне бұрғылаудың таптырмас әдісі болып саналды. CNC арқалықты бұрғылау сызықтары, әдетте, элементті бұрғылауға арналған орынға жылжыту үшін беріліс конвейерлерімен және орналасу датчиктерімен жабдықталған, сонымен қатар тесік немесе ойық кесілетін орынды дәл анықтауға мүмкіндік береді.

Өлшемді (тақтаға жатпайтын) элементтердегі тұрақты емес саңылауларды немесе біркелкі емес ұштарды кесу үшін әдетте кесу алауы қолданылады. Окси-отын шамдар - бұл ең көп таралған технология және қарапайым қол шамдарынан бастап автоматтандырылған CNC-ті жеңуге арналған машиналарға дейін, бұл құрылғыға бағдарламаланған кесу нұсқауларына сәйкес құрылым элементінің айналасында алаудың басын айналдырады.

Жалпақ табақты дайындау пластинаны стационарлық «үстелге» тегіс орналастырылған және әр түрлі кесу бастары тақтайшаны стильді стильден немесе «көпірден» өтетін пластинаны өңдеу орталығында орындалады. Кесетін бастарға соққы, бұрғылау немесе факел кіруі мүмкін.

Сондай-ақ қараңыз

Әдебиеттер тізімі

  1. ^ «Болат құрылым цехы». Алынған 2 наурыз 2017.
  2. ^ «EN10219 S275JOH көміртекті болаттан жасалған құбыр». Қытайдың HYSP құбыры.
  3. ^ Болат конструкциясы жөніндегі нұсқаулық, 8-ші басылым, 2-ші қайта қаралған баспа, Американдық болат құрылыс институты, 1987 ж., 1 бет 1-5 бет
  4. ^ British Constructional Steelwork Association Ltd. веб-сайты - SteelCovery.org:CE-Marking.08/02/2011.
  5. ^ Құрылымдық болаттың CE таңбалауы бойынша нұсқаулық, BCSA басылымы No 46/08. 1-бет.
  6. ^ EN 1090 талаптарына сәйкес өндірушінің сертификаты, 09.08.2011
  7. ^ а б Левитт, М. (1982-03-01). Құрама бетон. ISBN  978-0-85334-994-5.
  8. ^ Попеску, Калин. Құрылыс шығындарын бағалау.
  9. ^ а б c г. e f ж сағ мен j Құрылымдық инженерия бойынша анықтамалық. CRC Press. 1997 ж. ISBN  978-0-8493-2674-5.
  10. ^ Захария, Рауль (2009-05-06). Өрт қауіпсіздігі үшін болат құрылымдарды жобалау. ISBN  978-0-415-54828-1.
  11. ^ Расс, Том (2010-03-25). Тұрақтылық және дизайн этикасы. ISBN  978-1-4398-0854-2.
  12. ^ а б Чен, Вай-Фах (2005). Құрылымдық жобалау принциптері. ISBN  978-0-8493-7235-3.
  13. ^ Армстронг, Роберт (7 наурыз 2014). «Үй көгеруінің қасиеттері және алдын-алу». Абсолютті болат. Алынған 2 қараша 2014.
  14. ^ а б Таранат, Бунгале (2009-12-14). Биік ғимараттардың темірбетондық дизайны. ISBN  978-1-4398-0480-3.
  15. ^ http://www.msm.cam.ac.uk/phase-trans/images/FeC.gif
  16. ^ «Құрылымдық болат дегеніміз не? - болат өндірісі бойынша қызметтер». Болат өндірісі бойынша қызметтер. 2016-04-21. Алынған 2016-10-26.
  17. ^ Өнеркәсіптік өрттен қорғау инженері, Залош Роберт, авторлық құқық 2003 б.58
  18. ^ Zalosh, Pg. 70
  19. ^ Залош, 3.3 кесте
  20. ^ Бетон және болат ғимараттарының құрылымдық отқа төзімділігін жобалау бойынша үздік тәжірибелік нұсқаулар, NIST Техникалық ескерту 1681, Л.Т. Пан, Дж. Л. Гросс және Т. П. Макаллистер, 2010. (Есепті қарау)

Сыртқы сілтемелер