ASTM A500 konstrukcinio plieno vamzdžių techninė specifikacija
Apžvalga
ASTM A500yra standartinė specifikacijašaltai formuoti suvirinti ir besiūliai anglinio plieno konstrukciniai vamzdžiaiapvalios, kvadratinės ir stačiakampės formos. Jis specialiai sukurtasstruktūrinės programoso ne slėgio paslauga, todėl tai yra pagrindinis kolonų, sijų, santvarų ir kitų apkrovą{0}}nešančių konstrukcijų elementų standartas.
Klasifikacijos ir formos
| Įvertinimas | Galimos formos | Išeigos stiprumas (min.) | Tipinės programos |
|---|---|---|---|
| A klasė | Apvalus, kvadratinis, stačiakampis | 39 000 psi (269 MPa) | Lengvos ir vidutinės konstrukcijos apkrovos |
| B klasė | Apvalus, kvadratinis, stačiakampis | 46 000 psi (317 MPa) | Bendra konstrukcija, vidutinės apkrovos |
| C klasė | Apvalus, kvadratinis, stačiakampis | 50 000 psi (345 MPa) | Sunki konstrukcija,{0}}aukšta statyba |
| D klasė | Tik kvadratiniai ir stačiakampiai | 36 000 psi (248 MPa) | Architektūrinis, lengvesnės konstrukcijos |
Pastaba: D klasė turi mažesnį stiprumą, bet geresnius paviršiaus reikalavimus atviroms architektūrinėms reikmėms.
Mechaninės savybės
Tempimo reikalavimai:
| Įvertinimas | Tempimo stipris (min.) | Išeigos stiprumas (min.) | Pailgėjimas 2 coliais (min.) |
|---|---|---|---|
| A | 45 000 psi (310 MPa) | 39 000 psi (269 MPa) | 25% |
| B | 58 000 psi (400 MPa) | 46 000 psi (317 MPa) | 23% |
| C | 62 000 psi (427 MPa) | 50 000 psi (345 MPa) | 21% |
| D | 58 000 psi (400 MPa) | 36 000 psi (248 MPa) | 23% |
Papildomi reikalavimai:
Formoms, kurių perimetras mažesnis arba lygus 3 colių:Pailgėjimas matuojamas 1 colio ilgiu
Skersinės juostos bandymaireikalinga medžiagai, kurios storis mažesnis nei 0,180 colio
Viso{0}}skilties testai> 0,180 colio storio medžiagai
Cheminė sudėtis (maksimalus %, jei nenurodytas diapazonas)
| Elementas | A klasė | B klasė | C klasė | D klasė |
|---|---|---|---|---|
| Anglies | 0.26 | 0.26 | 0.23 | 0.20 |
| Manganas | 1.35 | 1.35 | 1.35 | 1.35 |
| Fosforas | 0.035 | 0.035 | 0.035 | 0.035 |
| Siera | 0.035 | 0.035 | 0.035 | 0.035 |
| Varis (min.) | 0.20* | 0.20* | 0.20* | 0.20* |
Kai nurodyta siekiant padidinti atsparumą atmosferinei korozijai. Vario minimumas taikomas, kai reikalingas atsparumas korozijai.
Gamybos procesai
ERW konstrukcinių vamzdžių gamyba:
Ritės paruošimas- Karštai valcuotas-arba šaltai valcuotas plienas-, dažnai su geresne paviršiaus kokybe
Formavimas- Šaltasis formavimas- per progresinius ritininius stovus
Aukšto{0}}dažnio suvirinimas- Paprastai 200–450 kHz, kad būtų užtikrintas konstrukcijos vientisumas
Suvirinimo apdorojimas- Blykstės pašalinimas, kartais terminis apdorojimas stresui sumažinti
Dydžio nustatymas- Galutinis matmenų kalibravimas
Pjovimas- Pjaukite tikslius ilgius
Testavimas- Mechaninis ir matmenų patikrinimas
Specialūs struktūrinių formų aspektai:
Kampiniai spinduliai- Valdoma siekiant užtikrinti nuoseklias struktūrines savybes
Plokštumas- Svarbus kvadratinėms ir stačiakampėms sekcijoms
Tiesumas- Griežtos leistinos nuokrypos statybos darbams
Standartiniai dydžiai ir matmenys
Apvalus konstrukcinis vamzdis (įprasti dydžiai):
| Išorinis skersmuo | Sienos storio diapazonas | Bendrosios programos |
|---|---|---|
| 0.840" - 2.375" | 0.083" - 0.154" | Turėklai, lengvos konstrukcijos |
| 2.875" - 6.625" | 0.125" - 0.280" | Kolonos, vidutinės konstrukcijos |
| 8.625" - 16.000" | 0.188" - 0.500"+ | Sunkios kolonos, poliai |
Kvadratinės ir stačiakampės HSS (tuščiavidurės konstrukcinės sekcijos):
| Dydžių diapazonas | Sienos storis | Kraštinių santykiai |
|---|---|---|
| 1"×1" iki 20" × 20" | nuo 0,065" iki 1000"+ | Kvadratas: 1:1 |
| 2"×1" iki 20" × 12" | nuo 0,065" iki 0,750"+ | Stačiakampis: iki 5:1 |
Pastaba: HSS reiškia tuščiavidurius konstrukcinius skyrius, šiuolaikinę struktūrinių vamzdžių terminiją.
Matmenų leistinos nuokrypos (per ASTM A500)
| Parametras | Tolerancija raundui | Kvadrato/stačiakampio tolerancija |
|---|---|---|
| Išoriniai matmenys | ±0,5 % OD arba ±0,010 colio (didesnis) | ±0,010 colio colyje arba ±0,5 % (daugiau) |
| Sienos storis | ±10% vardinio | ±10% vardinio |
| Kampinis spindulys | - | Maksimalus sienelės storis 2,0× |
| Kvadratiškumas | - | ±1 laipsnio didžiausias nuokrypis |
| Tiesumas | 0,10% ilgio | 0,10% ilgio |
| Pasukti | - | Maksimalus 1 laipsnis už 3 pėdas |
| Ilgis | +1/4", -0" pjovimo ilgiams | +1/4", -0" pjovimo ilgiams |
Testavimo reikalavimai
| Testas | Reikalavimas | Dažnis | Tikslas |
|---|---|---|---|
| Tempimo bandymas | Pagal ASTM A370 | 2 už šilumą, sienelės storį | Patikrinkite mechanines savybes |
| Išlyginimo testas | Išlyginkite iki 2/3 pradinio aukščio be įtrūkimų | 2 už partiją | Patvarumo patikrinimas |
| Atvirkštinio išlyginimo testas (tik ERW) | Atveria suvirinimo siūlę vizualiniam patikrinimui | 1 už partiją | Suvirinimo kokybės vertinimas |
| Kietumo testas | Neprivaloma, pagal susitarimą | Kaip nurodyta | Papildoma kokybės patikra |
| Lenkimo testas | Medžiagai, kurios storis yra mažesnis nei 0,180 colio | 2 už partiją | Formuojamumo vertinimas |
| Matmenų patikrinimas | Visi kritiniai matmenys | Pavyzdinis pagrindas | Užtikrinkite tinkamumą statybai |
Pastaba: Skirtingai nuo slėgio vamzdžio, ASTM A500 nereikia atlikti hidrostatinių bandymų.
Paviršiaus sąlygos ir apdaila
| Būklė | Aprašymas | Struktūrinis taikymas |
|---|---|---|
| Kaip-Suvirintas | Yra frezavimo apnašų, matosi suvirinimo siūlė | Vidinės konstrukcijos, dažomos |
| Marinuotas ir aliejuotas | Švari, ryški apdaila su alyvos plėvele | Eksponuota architektūrinė, iš karto tapyba |
| Cinkuota | Padengtas karštu{0}}cinku (pagal ASTM A123) | Atvirų konstrukcijų apsauga nuo korozijos |
| Abrazyvinis pūtimas | Švarus, inkarinio rašto paviršius | Dangos sukibimui, atviroms struktūroms |
| Iš anksto-gruntuotas | Pirkite{0}}užteptą gruntą | Greitas{0}}konstravimas |
Pirminės struktūrinės programos
Pastato statyba:
Stulpeliai ir įrašai- Vertikalios apkrovą-nešančios dalys
Sijos ir sijos- Horizontalią apkrovą-nešantys nariai
Santvaros nariai- Įstrižainės, stygos
Purlin & Girt sistemos- Stogo ir sienos atrama
Turėklai ir apsauginiai turėklai- Saugos sistemos
Infrastruktūra:
Tilto komponentai- Arkos, atramos, bėgių atramos
Transmisijos bokštai- Elektros inžinerinių tinklų konstrukcijos
Ženklų atramos- Greitkelių ženklų konstrukcijos
Šviesos stulpai- Gatvių ir teritorijų apšvietimas
Pramonė ir komercija:
Rack sistemos- Sandėliavimo lentynos statramsčiai ir sijos
Įrangos atramos- Mašinų pamatai, platformos
Žemės ūkio struktūros- Šiltnamiai, įrangos prieglaudos
Poilsio- Žaidimų aikštelių įranga, sporto įrenginiai
Dizaino svarstymai ir pranašumai
Struktūriniai pranašumai:
Didelis stiprumo{0}}ir-svorio santykis- Efektyvus medžiagų naudojimas
Atsparumas sukimui- Puikiai tinka stulpeliams ir sukimo elementams
Vienodos savybės- Nuoseklus visomis kryptimis
Estetinis patrauklumas- Švarios linijos architektūriniam eksponavimui
Prisijungimo paprastumas- Paprastos varžtinės arba suvirintos jungtys
Vidinė apsauga- Uždara sekcija apsaugo nuo korozijos
Dizaino nuorodos:
AISC plieno konstrukcijos vadovas- Pirminė dizaino nuoroda
AISI Šiaurės Amerikos specifikacija- Šaltai formuoto{1}}plieno dizainas
AWS D1.1- Struktūrinio suvirinimo kodas
Prisijungimo būdai
| Metodas | Tipiškas naudojimas | Svarstymai |
|---|---|---|
| Tiesioginis suvirinimas | Momentinės jungtys, standūs rėmai | Įkaitinkite storesnes dalis, suvirinkite prieigą |
| Guminių plokščių jungtys | Santvaros, sutvirtinimas | Plokštės storio derinimas, suvirinimo raštai |
| Per{0}}Varžtus | Paprasti sujungimai, surinkimas vietoje | Skylių tolerancija, atstumas tarp varžtų |
| Galinės plokštės | Kolonų pagrindai, momentiniai ryšiai | Plokštumo, suvirinimo iškraipymo kontrolė |
| Slydimas-Kritinis varžtas | Seisminės, nuovargio programos | Paviršiaus paruošimas, varžtų įtempimas |
Palyginimas su kitais struktūriniais standartais
| Parametras | ASTM A500 | ASTM A53 | ASTM A1085 |
|---|---|---|---|
| Pirminis naudojimas | Struktūrinis | Slėgis/mechaninis | Struktūrinis (patobulintas) |
| Tolerancijos | Struktūrinis pritaikymas- | Vamzdžių sistemos pritaikymas- | Griežtesnis nei A500 |
| Kampinis spindulys | Kontroliuojamas | Netaikoma | Labiau ribojantis |
| Testavimo dėmesys | Mechaninės savybės | Slėgio vientisumas | Patobulintos savybės |
| Suvirinimo reikalavimai | Struktūrinis vientisumas | Skysčių sulaikymas | Aukščiausias vientisumas |
| Bendrosios formos | Apvalus, kvadratinis, stačiakampis | Tik apvalus | Apvalus, kvadratinis, stačiakampis |
Gamybos gairės
Pjovimo būdai:
Pjūklo pjovimas- Dažniausiai pasitaikantys švarūs kvadratiniai pjūviai
Plazminis pjovimas- Greitas, sudėtingoms formoms
Abrazyvinis pjovimas- Dėl pakeitimų vietoje
Pjovimas lazeriu- Tiksli,{1}}didelė gamyba
Lenkimas ir formavimas:
Šaltas lenkimas- Iki tekėjimo taško be įtrūkimų
Minimalus lenkimo spindulys- Paprastai 3 × OD apvaliems, 2,5 × HSS
„Springback“ pašalpa- Apsvarstykite įrankių projektavimą
Šilumos{0}}lenkimas pagalbinis- Skirta siauriems spinduliams arba storoms sienoms
Suvirinimo svarstymai:
Užpildo metalo pasirinkimas- Paprastai E70XX, kad atitiktų stiprumą
Suvirinimo prieiga- Apribota uždarose sekcijose
Šilumos tiekimo valdymas- Neleiskite iškraipyti plonų sienų
Įkaitinkite- Rekomenduojama storiui > 0,75 colio
Kokybės kontrolė ir patikra
Patikrinimo taškai:
Matmenų patikrinimas- OD, siena, tiesumas, kvadratiškumas
Paviršiaus kokybė- Be perteklinių mastelių, duobių, defektų
Suvirinimo vientisumas- Ištisinė, vienoda suvirinimo siūlė
Pabaigos sąlyga- Kvadratinis, šerdis-laisvi galai
Dengimas / apdaila- Pagal specifikacijos reikalavimus
Sertifikavimo reikalavimai:
Malūno bandymo sertifikatas- Privaloma su siuntimu
Šilumos skaičiaus atsekamumas- Būtinas svarbioms struktūroms
Trečiosios šalies{0}}patikra- Dažnai reikalinga dideliems projektams
Įkelkite lenteles ir projektavimo priemones
Bendrosios dizaino vertės (pavyzdys - apvalus HSS):
| Dydis (OD × siena) | B klasės plotas (²) | aš (in⁴) | S (in³) | r (į) |
|---|---|---|---|---|
| 6.625" × 0.250" | 5.01 | 30.7 | 9.26 | 2.48 |
| 8.625" × 0.322" | 8.40 | 75.6 | 17.5 | 3.00 |
| 10.75" × 0.365" | 11.9 | 146 | 27.2 | 3.50 |
Visas lenteles rasite AISC vadove ir gamintojų kataloguose.
Tvarumas ir aplinkosaugos aspektai
Perdirbtas turinys- Paprastai yra 25–35 % perdirbto plieno
Perdirbamumas- 100 % galima perdirbti pasibaigus eksploatavimo laikui
Dengimo sistemos- Yra mažai LOJ dažų ir miltelinių dažų
Gamybos efektyvumas- Minimalus atliekų kiekis, palyginti su atviromis sekcijomis
Gyvenimo ciklas- Ilgas tarnavimo laikas tinkamai prižiūrint
Pramonės standartų ir kodekso laikymasis
Pagrindinės nuorodos:
AISC 360- Plieninių konstrukcijų pastatų specifikacijos
IBC- Tarptautinis statybos kodeksas
AASHTO- Tilto projektavimo specifikacijos
ASCE 7- Minimalios dizaino apkrovos
AWS D1.1/D1.8- Struktūrinio suvirinimo kodai
Sertifikavimo programos:
AISC sertifikatas- Gamintojams ir montuotojams
ICBO vertinimo tarnyba- Produkto vertinimo ataskaitos
UL klasifikacija- Atsparumo ugniai įvertinimai
Gedimų režimai ir prevencija
| Nesėkmės režimas | Priežastys | Prevencija |
|---|---|---|
| Vietinis sulenkimas | Plonos sienos, didelis suspaudimas | Sienos lieknumo ribos |
| Bendras sulenkimas | Per didelis nesutvirtintas ilgis | Tinkamas sutvirtinimas, lieknumo kontrolė |
| Ryšio gedimas | Prasta detalė, perkrauta | Jungčių projektavimas, kokybės kontrolė |
| Nuovargis | Ciklinė apkrova, įtempių koncentracijos | Detalus dizainas, sklandūs perėjimai |
| Korozija | Aplinkos poveikis | Apsauginės dangos, priežiūra |
Užsakymo informacija
Visoje specifikacijoje turėtų būti:
Standartas ir klasė- ASTM A500 B klasė
Forma- Apvalus, kvadratinis arba stačiakampis HSS
Matmenys- Išoriniai matmenys × sienelės storis × ilgis
Tolerancijos- Standartinis arba specialus
Baigti- Kaip-virinti, marinuoti, cinkuoti ir kt.
Baigti gydymą- Pjovimas, frezavimas, apdirbimas
Sertifikavimas- Malūno bandymo sertifikato reikalavimai
Žymėjimas- Reikalingas identifikavimas
Pakuotė- Rinkinio dydis, apsaugos reikalavimai
Specialūs reikalavimai (kai reikia):
Padidintos tolerancijos- Tikslioms programoms
Ypatingas tiesumas- Ilgiems tarpatramiams arba estetiniams reikalavimams
Paviršiaus paruošimas- Tam tikroms dangų sistemoms
Testavimo liudytojas- Trečiųjų-šalių tikrinimo reikalavimai
Specialus žymėjimas- Spalvų kodavimas, partijos identifikavimas
Sandėliavimas ir tvarkymas
Geriausia praktika:
Palaikymas- Tinkamas blokavimas, kad būtų išvengta lenkimo
Atskyrimas- Skirtingi dydžiai/klasės, kad nesusimaišytų
Apsauga- Nuo purvo, drėgmės ir pažeidimų
Identifikavimas- Aiškus žymėjimas, kad būtų lengva gauti
Pirmas-Į-Pirmas-Išeitis- Tinkamas atsargų kaitaliojimas
Kėlimas ir perkėlimas:
Barstytuvai- Naudokite, kad išvengtumėte lenkimo kėlimo metu
Chokeriai- Tinkami slingavimo būdai
Svorio ribos- Apsvarstykite įrangos talpos paketo svorį
Išlaidų svarstymai
Kainą įtakojantys veiksniai:
Įvertinimas- C klasė paprastai 5–10 % priemoka, palyginti su B lygiu
Dydžio prieinamumas- Įprasti dydžiai ekonomiškiausi
Kiekis- Galimos didelės nuolaidos
Baigti- Cinkuota 30–50 % padidina bazinę kainą
Tolerancijos- Specialūs leistini nuokrypiai padidina išlaidas
Testavimas- Papildomas bandymas padidina kainą
Pramonės tendencijos ir pokyčiai
Dabartinės tendencijos:
Aukštesni stiprumo laipsniai- Didesnis C klasės naudojimas siekiant efektyvumo
Dėmesys tvarumui- Aplinkosaugos produktų deklaracijos (EPD)
Skaitmeninis gaminimas- BIM integravimas, automatizuota gamyba
Dangos naujovės- Ilgesnis-tarnavimo laikas, mažesnės- priežiūros sistemos
Hibridinės sistemos- HSS derinimas su kitomis medžiagomis
Ateities kryptys:
Pažangus{0}}stiprus plienas- Dar efektyvesniems skyriams
Išmaniosios struktūros- Įterptieji stebėjimo jutikliai
Priedų gamyba- Priskirti mazgai ir jungtys
Žiedinė ekonomika- Dizainas, skirtas išardyti ir pakartotinai naudoti
Santrauka
ASTM A500 konstrukcinis plieninis vamzdis ir HSS suteikia universalius, efektyvius konstrukcinius elementus, skirtus įvairiems statybos darbams. Dėl jų stiprumo, estetikos ir gamybos lankstumo derinio jie yra tinkamiausias pasirinkimas šiuolaikinėms plieninėms konstrukcijoms. Tinkamas pasirinkimas, pagrįstas konstrukciniais reikalavimais, dėmesys jungties dizainui ir geriausios gamybos praktikos laikymasis užtikrina saugias, patvarias konstrukcijas.
Struktūriniams darbams visada pasitelkite kvalifikuotus statybos inžinierius ir laikykitės taikomų statybos kodeksų ir projektavimo specifikacijų. Nors ASTM A500 pateikia medžiagų reikalavimus, konstrukcijos projektavimas turi atsižvelgti į visas apkrovos sąlygas, jungties detales ir aptarnavimo aplinką.
