Δομική σωλήνωση ASTM A500: Βαθμοί, χρήσεις και επιλογή

Τι είναι το ASTM A500

Το ASTM A500 είναι το αμερικανικό πρότυπο για δομικούς σωλήνες από ανθρακούχο χάλυβα ψυχρής μορφοποίησης σε στρογγυλά, τετράγωνα και ορθογώνια σχήματα, κοινώς γνωστά ως κοίλα δομικά τμήματα (HSS). Ο σωλήνας σχηματίζεται σε θερμοκρασία δωματίου από λωρίδα ή πλάκα θερμής έλασης: ο στρογγυλός σωλήνας διαμορφώνεται σε ρολό και συγκολλάται κατά μήκος με ηλεκτροσυγκόλληση με ηλεκτρική αντίσταση (ERW) και τετράγωνα και ορθογώνια τμήματα σχηματίζονται από στρογγυλό σωλήνα ή απευθείας από λωρίδα σε μύλο διαμόρφωσης. Το πρότυπο καλύπτει τρεις βαθμούς αντοχής, A, B και C, και είναι η πιο ευρέως χρησιμοποιούμενη προδιαγραφή για δομικούς σωλήνες στην κατασκευή της Βόρειας Αμερικής.

Οι βαθμοί και οι ιδιότητές τους

Οι τρεις ποιότητες του A500 διακρίνονται από την ελάχιστη διαρροή και τις αντοχές τους σε εφελκυσμό:

Οι απαιτήσεις επιμήκυνσης καθορίζονται ανά βαθμό και πάχος τοιχώματος, με υψηλότερους βαθμούς που απαιτούν μικρότερη επιμήκυνση λόγω της υψηλότερης αντοχής τους. Ο βαθμός Β είναι η προεπιλεγμένη επιλογή για γενικές δομικές εργασίες. Ο βαθμός C χρησιμοποιείται όπου η υψηλότερη αντοχή μειώνει το μέγεθος του τμήματος και ο βαθμός Α είναι η οικονομική επιλογή για ελαφρά φορτία. Ο βαθμός αναφέρεται μαζί με το σχήμα και το μέγεθος, για παράδειγμα HSS 6x6x3/8 Βαθμός Β.

Κατασκευή: Ψυχρή, Συγκολλημένη ή Χωρίς Ραφή

Η σωλήνωση A500 ορίζεται ως ψυχρής διαμόρφωσης: η τελική διαμόρφωση γίνεται σε θερμοκρασία δωματίου. Η ακατέργαστη λωρίδα ή πλάκα μπορεί να είναι θερμής έλασης, αλλά η ίδια η διαδικασία κατασκευής σωλήνων είναι ψυχρής διαμόρφωσης, η οποία βελτιώνει το φινίρισμα της επιφάνειας και τη συνοχή των διαστάσεων. Η διαμήκης ραφή του συγκολλημένου σωλήνα γίνεται με ηλεκτροσυγκόλληση με ηλεκτρική αντίσταση σε όλο το πάχος του τοιχώματος και η ζώνη συγκόλλησης κανονικοποιείται από τη θερμότητα συγκόλλησης ή στη συνέχεια υποβάλλεται σε θερμική επεξεργασία έτσι ώστε οι ιδιότητες συγκόλλησης να ταιριάζουν με το βασικό μέταλλο. Ο σωλήνας χωρίς ραφή A500 παράγεται με διάτρηση και κύλιση ενός συμπαγούς μπιγιέτας και χρησιμοποιείται όπου η ραφή συγκόλλησης δεν είναι αποδεκτή από τον σχεδιαστή.

Τυπικές Εφαρμογές

Η δομική σωλήνωση A500 χρησιμοποιείται για πλαίσια κτιρίων, κολώνες και δοκούς, δοκούς οροφής, κατασκευές ημιώροφου, στηρίγματα πινακίδων αυτοκινητόδρομου, φωτιστικά και βοηθητικά στύλους, κιγκλιδώματα γεφυρών και κατασκευές πεζών, πύργους επικοινωνίας, πλαίσια βιομηχανικού εξοπλισμού, γεωργικά μηχανήματα και αρχιτεκτονικές και διακοσμητικές χαλυβουργίες. Το κλειστό κοίλο τμήμα δίνει υψηλή αναλογία αντοχής προς βάρος, καθαρή εμφάνιση και αποτελεσματική απόδοση σε συμπίεση, κάμψη και στρέψη, γι' αυτό το HSS είναι το προτιμώμενο τμήμα για κολώνες και εκτεθειμένες χαλύβδινες εργασίες.

Θεωρήσεις Σχεδιασμού

Ο δομικός σχεδιασμός του HSS ακολουθεί τον ισχύοντα κώδικα, όπως ο AISC 360 για μεταλλικά κτίρια στη Βόρεια Αμερική, ο οποίος αναφέρεται στο A500 για τις ιδιότητες του υλικού. Ο σχεδιαστής θα πρέπει να επαληθεύσει τη διαρροή και τις αντοχές εφελκυσμού, την ανοχή πάχους τοιχώματος και τις γωνιακές ακτίνες τετράγωνων και ορθογώνιων τμημάτων, επειδή η γεωμετρία της γωνίας επηρεάζει τις ιδιότητες της τομής. Η συγκόλληση του σωλήνα Α500 σε άλλο χάλυβα χρησιμοποιεί τυπικές διαδικασίες δομικής συγκόλλησης. το υλικό είναι συγκολλήσιμο με συνήθη πρακτική για ανθρακούχο χάλυβα. Όταν ο σωλήνας είναι βαμμένος ή γαλβανισμένος μετά την κατασκευή, η προετοιμασία της επιφάνειας ακολουθεί τις προδιαγραφές επίστρωσης.

Συχνές Ερωτήσεις

Ε: Σε τι χρησιμοποιείται το ASTM A500;

Χρησιμοποιείται για δομικούς σωλήνες από ανθρακούχο χάλυβα ψυχρής διαμόρφωσης σε στρογγυλά, τετράγωνα και ορθογώνια σχήματα, κυρίως για κατασκευαστικές και δομικές εφαρμογές όπως κολώνες, δοκούς, πλαίσια και στηρίγματα.

Ε: Ποια είναι η διαφορά μεταξύ Βαθμού Α και Βαθμού Α500;

Ο βαθμός Β έχει υψηλότερη ελάχιστη διαρροή και αντοχή σε εφελκυσμό (46 ksi και 58 ksi έναντι 39 ksi και 45 ksi) και είναι ο πιο συχνά καθορισμένος βαθμός για γενικές δομικές εργασίες.

Ε: Η σωλήνωση A500 είναι θερμής έλασης;

Ο σωλήνας σχηματίζεται εν ψυχρώ από λωρίδα ή πλάκα που μπορεί να είναι η ίδια θερμή έλαση. Το προϊόν A500 ορίζεται ως δομικός σωλήνας ψυχρής διαμόρφωσης.

Ε: Είναι το A500 χωρίς ραφή ή συγκολλημένο;

Και οι δύο. Το πρότυπο καλύπτει τις συγκολλημένες σωλήνες που κατασκευάζονται από ERW και τις σωλήνες χωρίς συγκόλληση που κατασκευάζονται με διάτρηση ενός μπιλιέτα. Ο συγκολλημένος σωλήνας είναι το κοινό προϊόν. Το seamless καθορίζεται όταν μια ραφή δεν είναι αποδεκτή.

Ε: Τι είναι το Grade C A500;

Ο βαθμός C είναι ο βαθμός υψηλότερης αντοχής του A500, με ελάχιστη αντοχή διαρροής 50.000 psi και ελάχιστη αντοχή εφελκυσμού 62.000 psi, που χρησιμοποιείται για δομικές εφαρμογές βαρέως τύπου.

Ε: Ποιο είναι το κινεζικό αντίστοιχο του A500 Grade B;

Το πλησιέστερο οικιακό ισοδύναμο είναι GB/T 6728 ψυχρής συγκολλημένης κοίλης διατομής χάλυβας της αντίστοιχης κατηγορίας αντοχής ή δομικές κοίλες διατομές με βάση το Q355. Οι πίνακες ιδιοτήτων και ανοχής πρέπει να συγκρίνονται πριν από την αντικατάσταση.