اگر زمان خود را در سایت های بین المللی کار ساختمانی گذرانده اید، برگه تقلب درجه فولاد را مشاهده کرده اید:
| گیگابایت چین | ASTM ایالات متحده | JIS ژاپنی | EN اروپایی | DIN آلمانی قدیمی |
|---|---|---|---|---|
| Q235 | A36 | SS400 | S235JR/J0/J2 | St37-2 |
| Q345 (به طور رسمی در استانداردهای فعلی گیگابایت به Q355 به روز شد) | A572 Gr50 | SM490 | S355JR/J0/J2 | St44-3 |
اما این یک مرجع بسیار ساده شده است - و تنها با نمرات با قدرت تسلیم پایه مطابقت دارد، و هنگامی که با بخش های توخالی ساختاری (مربع، مستطیل یا لوله های گرد) کار می کنید، کاملاً از بین می رود. تکیه بر این راه رفتن تنبل متقاطع-می‌تواند منجر به عواقب فاجعه‌بار و پرهزینه شود: ترک خوردگی جوش، شکستگی شکننده در دمای سرد، یا بازرسی‌های مستقیم-طرف سوم- شکست خورده که پروژه‌ها را هفته‌ها به عقب برگرداند. در زیر، دقیقاً تفاوت این استانداردها برای مقاطع توخالی ساختاری را توضیح می‌دهیم، کدام درجه‌ها واقعاً قابل تعویض هستند، و نحوه انتخاب مواد برای ایمن نگه داشتن طرح‌ها، مطابق با کد{6}}و نصب آسان.
بخش 1: استانداردهای منطقه ای اصلی برای لوله های فولادی سازه ای و گریدهای رایج
هر منطقه دارای استانداردهای مجزای-ساختاری برای لوله‌های ساختاری است، با نام‌گذاری‌های درجه‌ای که 1:1 در سراسر مرزها ترسیم نمی‌شوند:
چین:
پرکاربردترین مشخصات برای مقاطع ساختاری توخالی-سرد استGB/T 6728-مقاطع توخالی فولادی شکل‌دهی سرد برای ساختار عمومی، با گریدهای رایج Q235B و Q355B جفت شده است. دو استاندارد دیگر که اغلب به آنها ارجاع می شود عبارتند از GB/T 3091 (لوله فولادی جوش داده شده برای انتقال سیال با فشار کم) و GB/T 8162 (لوله فولادی بدون درز برای استفاده در ساختار).
ایالات متحده:
ASTM A500: استاندارد غالب برای لوله‌های ساختاری فولاد کربنی بدون درز و جوش-سرد. متداول ترین گریدهای مشخص شده عبارتند از گرید B (بازده مگاپاسکال 315) و گرید C (بازده 345 مگاپاسکال).
ASTM A501: استاندارد برای لوله‌های ساختاری گرم-، که معمولاً از خوراک صفحه A36 (بازده 250 مگاپاسکال) یا A572 Gr.50 (بازده 345 مگاپاسکال) تولید می‌شود.
⚠️ نکته مهم: نمرات اسب کار برای لوله‌های ساختاری سرد-ایالات متحده عبارتند از A500 Gr.B و Gr.C - نه A36. A36 تقریباً به طور انحصاری برای لوله‌های A501 گرم- یا صفحه فولادی تخت استفاده می‌شود. هرگز فرض نکنید "لوله فولادی A36" معادل A500 است.
اروپا: EN 10219بخش‌های توخالی ساختاری جوشکاری شده سرد-با گریدهای رایج شامل S235JRH، S275J0H، و S355J2H را پوشش می‌دهد. استاندارد منطبق برای مقاطع توخالی-گرم EN 10210 است.
ژاپن: لوله های مربعی فولاد کربنی JIS G3466 برای اهداف ساختاری عمومیگریدهای لوله اختصاصی STKR400 و STKR490 را تعریف می کند. نمرات صفحات ساختاری عمومی SS400 و SM490 نیز معمولاً برای کاربردهای لوله های سازه ای استفاده می شوند.
بخش 2: شکاف‌های عملکرد بحرانی بدون ذکر برگه تقلب سریع
قدرت تسلیم تنها بخش کوچکی از داستان را بیان می کند. عدم تطابق در این سه ویژگی باعث اکثریت قریب به اتفاق خرابی های میدانی و مسائل بازرسی می شود:
1. سختی ضربه: نادیده گرفته ترین خطر شکست
چقرمگی ضربه - توانایی یک ماده برای مقاومت در برابر ترک خوردگی تحت بار ناگهانی، به ویژه در دماهای سرد - رایج ترین منبع خطاهای متقاطع-عدم تطابق استاندارد است:
گریدهای اروپایی EN 10219 از پسوندهای واضح برای تعریف عملکرد ضربه ای تضمین شده Charpy V{1}}استفاده می کنند:
JR: حداقل انرژی ضربه 27 ژول در +20 درجه (دمای اتاق)
J0: حداقل انرژی ضربه 27 ژول در 0 درجه
J2: حداقل انرژی ضربه 27J در -20 درجه
درجه‌های GB چینی از ساختار درجه حرارت یکسانی پیروی می‌کنند: Q235B عملکرد ضربه را در +20 درجه، Q235C در 0 درجه، Q235D در -20 درجه تضمین می‌کند. همین سطوح برای نمرات Q355B/C/D اعمال می شود.
ASTM A500 ایالات متحده انجام می دهدنهآزمایش ضربه را به طور پیش فرض الزامی کنید. الزامات ضربه فقط در صورتی اعمال می‌شود که صریحاً در قرارداد نوشته شده باشد (مثلاً الزامات تکمیلی S1 برای خدمات دمای پایین{4})، بنابراین مناسب بودن آن برای محیط‌های سرد مستلزم تأیید صریح است. برای مواد A572 Gr.50 نیز می توان الزامات ضربه ای تکمیلی را اضافه کرد.
درجات JIS ژاپنی: SS400 و STKR400 نیازی به انرژی ضربه اجباری ندارند. SM490 به درجه‌های فرعی A/B/C تقسیم می‌شود و فقط درجه C به عملکرد ضربه تضمین شده در 0 درجه نیاز دارد.
این به این معنی است: Q355B و S355JR تقریباً استحکام یکسانی دارند، اما هر دو فقط چقرمگی ضربه را در دمای اتاق تضمین می کنند. جایگزین کردن Q355B با S355J2H با چقرمگی بالاتر (در رتبه بندی برای -20 درجه خدمات) کاملاً ایمن و محافظه کارانه است. معکوس کردن این تعویض - با استفاده از دمای اتاق-فقط در آب و هوای سرد - خطر شکستگی بسیار شکننده ایجاد می‌کند. اگر قصد دارید از ASTM A500 Gr.C در محیط های با دمای پایین استفاده کنید، باید به صراحت دمای تست ضربه و حداقل مقادیر انرژی را در سفارش خرید خود ذکر کنید.
2. ترکیب شیمیایی و جوش پذیری
ترکیب شیمیایی - و به ویژه مقدار معادل کربن (CEV) - مستقیماً میزان احتمال ترک خوردگی جوش را تعیین می‌کند:
استانداردهای اروپایی سخت‌ترین محدودیت‌های CEV را اعمال می‌کنند: EN 10219 معمولاً برای S355J2H به CEV کمتر یا برابر با 0.45٪ نیاز دارد، که سختی را در منطقه تحت تأثیر گرمای جوش کاهش می‌دهد و خطر ترک را کاهش می‌دهد.
GB چینی Q355B، به ازای هر GB/T 1591، معمولاً هنگامی که به عنوان مواد نورد نرمال شده دانه ریز یا نورد با کنترل ترمومکانیکی (TMCP) تولید می شود، CEV کمتر یا برابر با 0.45٪ است. توجه داشته باشید که برخی از کارخانه‌ها Q355B را به صورت-نورد گرم- عرضه می‌کنند، بنابراین CEV باید از طریق گزارش‌های آزمایش آسیاب برای کاربردهای حیاتی تأیید شود.
ASTM A500 تنها حداکثر محدودیت ها را برای عناصر شیمیایی منفرد (مثلاً کربن کمتر یا مساوی 0.26٪) به جای کنترل دقیق CEV تعیین می کند. جوشکاری مواد A500 ممکن است به دمای پیش گرمای بالاتری نیاز داشته باشد تا از ترک خوردن ناشی از هیدروژن جلوگیری شود.
JIS SS400 ژاپنی محدودیت‌های کمتری برای عناصر باقی‌مانده دارد: محتوای فسفر را تا 0.050% در مقایسه با استاندارد محدودتر کمتر یا برابر با 0.035% در گریدهای EN و GB مجاز می‌کند که می‌تواند چقرمگی ناحیه جوش را کاهش دهد.
3. تحمل ابعادی: اجازه ندهید عدم تطابق نصب را از مسیر خارج کند
حتی اگر استحکام و چقرمگی در یک راستا باشند، عدم تطابق تحمل می‌تواند باعث شود که قطعات در محل نصب نشوند:
تلورانس‌های قطر خارجی/طول ضلع: EN 10219 محدودیت‌های نسبتاً محکمی را برای بخش‌های توخالی شکل‌گرفته سرد{1} تعیین می‌کند (مثلاً 1% طول اسمی ضلع، با حداقل انحراف ±0.5 میلی‌متر). ASTM A500 همچنین شامل جداول تحمل دقیقی است که محیط بیرونی، پیچش و سایر معیارهای ابعادی را با تفاوت‌های کوچک اما معنی‌دار با محدودیت‌های EN پوشش می‌دهد. GB/T 6728 چینی از چارچوب تحمل مستقل خود استفاده می کند.
دقت ضخامت دیوار: اکثر استانداردها تحمل اسمی 10% ضخامت دیوار را هدف قرار می دهند، اما مجاز تحت محدودیت های تحمل بین مشخصات متفاوت است. همیشه قبل از شروع ساخت، تلورانس‌های محصول تحویل‌شده را با محدودیت‌های انحراف قابل قبول طرح خود بررسی کنید.
بخش 3: قوانین تبادل عملی - چه زمانی باید تعویض شود، چه زمانی باید تأیید شود
مبادله هایی که می توانید با اطمینان کامل انجام دهید (برنامه های کاربردی کم خطر{{0})
برای اجزای بدون بار-در محیط‌های داخلی گرمسیری یا معتدل - از جمله براکت‌های دسترسی، نرده‌ها و نرده‌های محافظ - می‌توانید آزادانه بین Q235B، A500 Gr.B، و S235JRH بدون تأیید اضافی تعویض کنید. تا زمانی که از مواد مصرفی جوشکاری منطبق استفاده کنید و محاسبات ساختاری پایه شما تایید شود، این تعویض‌ها کاملاً ایمن هستند.
تعویض‌هایی که هرگز نباید کورکورانه انجام دهید (این‌ها باعث شکست‌های فاجعه‌بار می‌شوند)
میانبرهای صفر برای این موارد استفاده پرخطر وجود ندارد:
مناطق آب و هوای سرد (مانند شمال شرقی چین، شمال اروپا، کانادا): باید درجه‌هایی را که برای تأثیر دمای پایین{0}} درجه‌بندی شده‌اند، با پسوندهای J2 (EN) یا D (GB)، مانند S355J2H یا Q355D مشخص کنید. هرگز از A500 استاندارد و بدون ضربه-برای این برنامه‌ها استفاده نکنید.
سازه های بار دینامیکی (به عنوان مثال، تیرهای جرثقیل، قاب های پشتیبانی برای تجهیزات ارتعاشی): این برنامه ها به چقرمگی ضربه بالایی نیاز دارند. توصیه می‌کنیم درجه‌هایی را که الزامات ضربه EN J0/J2 را برآورده می‌کنند، یا اضافه کردن الزامات آزمایش ضربه اجباری Charpy V{3}}برای مواد منبع{4}} ASTM را توصیه می‌کنیم.
اتصالات جوشی بحرانی با خطر خستگی: تطبیق نمره به تنهایی کافی نیست. همچنین باید مقادیر معادل کربن مواد را تأیید کنید و مشخص کنید که فولاد در شرایط نرمال شده یا TMCP تحویل داده شود تا از عملکرد جوش سازگار و قابل پیش بینی اطمینان حاصل شود.
فکر نهایی
در پایان روز، انتخاب لوله فولادی ساختاری بسیار ساده‌تر از آن است که جداول مقایسه استاندارد متقاطع-به نظر می‌رسد. برگه‌های تقلب بیش از حد{2}}بازده ساده-برگ‌های تقلب - را فراموش کنید.
قدرت (بار-ظرفیت حمل)
چقرمگی دمای پایین-(مقاومت در برابر شکست شکننده در شرایط سرد)
قابلیت جوشکاری (تا حد زیادی توسط کربن معادل، برای جلوگیری از ترک های اتصال)
دقت ابعادی (برای اطمینان از قرار گرفتن صحیح قطعات در محل)
این چهار بررسی را برای هر مشخصات ثابت کنید، و می‌توانید انتخاب مواد را در هر پروژه جهانی - بدون توجه به اینکه مشخصات GB، ASTM، JIS، EN، یا DIN - را بدون خرابی‌های غافلگیرکننده، قطع بازرسی یا دوباره کاری پرهزینه هدایت می‌کند، هدایت کنید.
