Высококачественные компоненты стальных конструкций определяют безопасность, срок службы и общую стоимость проекта. Инженеры должны оценить сорт материала, точность сечения, качество изготовления и системы защиты. Каждый фактор влияет на несущую способность, усталостную стойкость и потребности в техническом обслуживании.
По данным Всемирной ассоциации производителей стали (World Steel Association), мировое потребление стали в строительстве превышает 1,8 миллиарда тонн в год. Поломки стальных конструкций часто связаны с неправильным выбором компонентов, а не с ошибками проектирования. Неправильный выбор компонентов часто увеличивает стоимость жизненного цикла более чем на 20 процентов. Правильный выбор снижает риски для конструкции и повышает эффективность строительства.
Марка материала элементов стальных конструкций
Марка материала является основой качества деталей. В разных странах и регионах действуют разные стандарты на марки стали. Например, в Китае для производства конструкционной стали широко используются марки Q235 и Q355. В Соединенных Штатах широко используются стандарты ASTM A36 и ASTM A572 класса 50. Компоненты стальных конструкций стандарта EN S355 являются наиболее распространенными на европейском рынке.
С развитием глобализации бизнеса трансграничных закупок будет становиться все больше. Чтобы решить проблему различий в стандартах качества продукции и сырья. Поставщики обязаны предоставлять авторитетные сертификаты на материалы, чтобы гарантировать, что предел текучести, прочность на растяжение и относительное удлинение их продукции соответствуют стандартам покупателя. Предел текучести стали Q235 составляет не менее 235 МПа, а у стали Q355 он аналогичен стандарту EN S355 и достигает 355 МПа. Предел текучести по стандарту ASTM A36 составляет не менее 250 МПа, а по стандарту ASTM A572 Grade 50de – около 345 МПа.
Размер поперечного сечения и геометрическая точность элементов стальных конструкций
Размер поперечного сечения является основным параметром, который определяет несущую способность, предел прочности при растяжении и жесткость детали. Если взять в качестве примера горячекатаную Н-образную сталь, то при высоте менее 400 мм допустимое отклонение ширины фланца обычно контролируется в пределах ±2 мм, а отклонение толщины полотна не должно превышать ±0,5 мм. Прямолинейность детали также имеет решающее значение, и отклонение обычно не превышает 1/1000 длины детали. Например, для балки длиной 12 метров отклонение при изгибе должно составлять менее 12 мм.
Геометрическая точность компонентов влияет на эффективность их транспортировки и сложность монтажа. В процессе строительства здания из стальных конструкций предъявляют чрезвычайно высокие требования к точности монтажа. Погрешность в выборе размера или монтажного отверстия может привести к тому, что элемент не будет установлен ровно, как было задумано. Это не только требует от строительной компании внесения изменений в компоненты стальных конструкций на месте, что увеличивает время и стоимость проекта, но и накапливает риски и повышает безопасность здания.
Возникает необходимость в выборе более крупного поставщика. Поскольку крупные и высококачественные поставщики, как правило, располагают станками для ультразвукового контроля, лазерной резки, 3D-сверления с ЧПУ и другим оборудованием. Это оборудование может снизить погрешность точности компонентов при сварке и механической обработке. Погрешность в размере реза может быть скорректирована в пределах ±1 мм, а погрешность в положении сверления не превышает ±0,5 мм.В то же время крупные поставщики, как правило, располагают командой опытных проектировщиков, что позволяет заранее избежать многих рисков и неприятностей.
Антикоррозийная обработка элементов стальных конструкций
Ввиду того, что стальные изделия легко ржавеют, антикоррозийная обработка является важной частью измерения срока службы и качества компонентов стальных конструкций.Как правило, антикоррозийная обработка элементов стальных конструкций делится на три этапа, а именно нанесение антикоррозийного покрытия, дробеструйная обработка и удаление ржавчины, а также нанесение антикоррозийного покрытия.
Горячее цинкование – распространенный метод защиты стали.Толщина цинкового слоя, как правило, составляет 65-85 мкм, что позволяет обеспечить защиту на срок более 30 лет в среде с умеренной коррозионной активностью.Эту ссылку обычно предоставляет непосредственно производитель стального сырья.После завершения производства производителю необходимо произвести дробеструйную обработку деталей.Благодаря непрерывному воздействию высокоскоростной вращающейся дробеструйной машины грязь и ржавчина с поверхности деталей удаляются.В то же время, этот процесс увеличит шероховатость поверхности детали и повысит адгезию покрытия.
Нанесение краски является последним этапом антикоррозийной обработки стальных конструкций. Рабочие будут использовать различные покрытия для многократного нанесения на детали.Высококачественные системы нанесения покрытий обычно состоят из нескольких слоев, таких как эпоксидная грунтовка, промежуточная краска и полиуретановое верхнее покрытие, общей толщиной 200 мкм.Эта система обеспечивает максимальную защиту поверхности детали с помощью покрытия и может обеспечить антикоррозийный цикл в 15-20 лет.
Соединительные элементы, которые нельзя игнорировать
Соединительные элементы часто определяют надежность конструкции. Болты, пластины и анкеры должны соответствовать требованиям к нагрузкам. Высокопрочные болты обычно соответствуют стандартам ASTM A325 или A490. Болты ASTM A325 обеспечивают минимальный предел прочности при растяжении 830 МПа. Болты A490 достигают 1040 МПа. При динамических нагрузках используйте соединения, подверженные проскальзыванию. Для таких соединений требуется коэффициент поверхностного трения выше 0,35. Усилие предварительного натяжения болтов M20 A325 достигает примерно 172 кН.
Соединительные пластины должны соответствовать или превышать стандартную марку стали. Толщина пластины в промышленных зданиях обычно составляет от 8 до 25 мм. Анкерные болты должны выдерживать как растяжение, так и сдвиг. Анкерные болты марки 8.8 обеспечивают предел текучести 640 МПа. Правильное расстояние между кромками предотвращает разрушение бетона. Минимальное расстояние между кромками должно составлять не менее четырех диаметров болтов. Точный выбор компонентов для соединений снижает риск разрушения соединения более чем на 40% в экстремальных ситуациях.
Leave A Comment