ما هو الفولاذ الهيكلي؟ الأشكال والمعايير.

الفولاذ الهيكلي هو فئة من الفولاذ المستخدم في صنع مواد البناء بأشكال متنوعة. تتخذ العديد من أشكال الفولاذ الهيكلي شكل شعاع ممدود له مقطع عرضي محدد. يتم تنظيم أشكال الفولاذ الهيكلي وأحجامه وتركيبه الكيميائي وخصائصه الميكانيكية مثل نقاط القوة وممارسات التخزين وما إلى ذلك من خلال المعايير المتبعة في أغلب البلدان الصناعية.

معظم أشكال الهياكل الفولاذية، مثل عوارض I ، لها لحظات ثانية عالية من المساحة ، مما يعني أنها شديدة الصلابة فيما يتعلق بمساحة المقطع العرضي وبالتالي يمكنها دعم حمولة عالية دونترهل مفرط.

الأشكال البنيوية الشائعة

يتم وصف الأشكال المتاحة في العديد من المعايير المنشورة في جميع أنحاء العالم، كما يتوفر أيضًا عدد من المقاطع العرضية المتخصصة والملكية.

• شعاع على شكل حرف I (مقطع عرضي على شكل حرف I - في بريطانيا يشمل هذا الشعاع العالمي (UB) والأعمدة العالمية (UC)؛ في أوروبا يشمل أقسام IPE وHE وHL وHD وأقسام أخرى؛ في الولايات المتحدة يشمل أقسام ذات حافة عريضة (WF أو شكل حرف W) وH)
• شكل Z (نصف شفة في اتجاهين متعاكسين)
• شكل HSS ( القسم الهيكلي المجوف المعروف أيضًا باسم SHS (القسم الهيكلي المجوف) ويتضمن المقاطع العرضية المربعة والمستطيلة والدائرية ( الأنبوبية ) والبيضاوية)
• الزاوية (المقطع العرضي على شكل حرف L)
• القناة الهيكلية ، أو الحزمة C، أو المقطع العرضي C
• تي (مقطع عرضي على شكل حرف T)
• ملف تعريف السكة الحديدية (شعاع I غير متماثل)
  • سكة حديدية
  • سكة حديد فينول
  • سكة حديدية على شكل حرف T
  • سكة حديدية محززة
• شريط، قطعة طويلة ذات مقطع عرضي مستطيل، ولكنها ليست عريضة لدرجة أن تسمى ورقة .
• قضيب، مقطع دائري أو مربع طويل مقارنة بعرضه؛ انظر أيضًا حديد التسليح والدعامة .
• صفيحة أو صفائح معدنية يزيد سمكها عن 6 مم أو 1 ⁄4 بوصة.
• عارضة فولاذية مفتوحة

في حين يتم تصنيع العديد من الأقسام عن طريق الدرفلة الساخنة أو الباردة ، يتم تصنيع أقسام أخرى عن طريق لحام صفائح مسطحة أو مثنية معًا (على سبيل المثال، يتم تصنيع أكبر الأقسام المجوفة الدائرية من صفائح مسطحة مثنية في دائرة ومُلحمة بالدرزات). ^[2]

كانت مصطلحات الحديد الزاوي والحديد القنطري والحديد الصفائحي شائعة الاستخدام منذ ما قبل استبدال الحديد المطاوع بالفولاذ للأغراض التجارية. وقد استمرت بعد عصر الحديد المطاوع التجاري ولا تزال تُسمع أحيانًا اليوم، بشكل غير رسمي، في إشارة إلى زوايا الفولاذ والقنوات والصفائح، على الرغم من أنها تسميات خاطئة (قارن "رقائق القصدير"، لا تزال تُستخدم أحيانًا بشكل غير رسمي لرقائق الألومنيوم). في الكتابة الرسمية لسياقات العمل بالمعادن، تُستخدم مصطلحات دقيقة مثل زوايا الفولاذ والقنوات والصفائح .

المعايير

الفولاذ الهيكلي القياسي (أوروبا)

تتوافق معظم أنواع الفولاذ المستخدمة في جميع أنحاء أوروبا مع المعيار الأوروبي EN 10025. ومع ذلك، تظل العديد من المعايير الوطنية سارية المفعول أيضًا. ^{[ بحاجة لمصدر ]}

تُوصف الدرجات النموذجية بأنها "S275J2" أو "S355K2W". في هذه الأمثلة، يشير "S" إلى الفولاذ الهيكلي وليس الفولاذ الهندسي؛ ويشير 275 أو 355 إلى قوة الخضوع بالنيوتن لكل مليمتر مربع أو ما يعادله منميجا باسكال ؛ ويشير J2 أو K2 إلى صلابة المواد بالإشارة إلى قيم اختبار تأثير شاربي ؛ ويشير "W" إلى الفولاذ المقاوم للعوامل الجوية . يمكن استخدام أحرف أخرى للإشارة إلى الفولاذ ذي الحبيبات الدقيقة ("N" أو "NL") والفولاذ المطفأ والمقسى ("Q" أو "QL") والفولاذ المدلفن حراريًا ("M" أو "ML").

1. مواصفات S275JOH S275JOH هي درجة فولاذ وفقًا لمواصفات EN 10219 ومعيار EN 10210. والمواصفات الأكثر استخدامًا هي معيار EN10219، وهي مقاطع هيكلية مجوفة ملحومة على البارد من الفولاذ غير السبائكي والحبيبات الدقيقة.
تحدد المواصفة EN10219-1 الشروط الفنية لتسليم المقاطع الهيكلية المجوفة الملحومة المشكلة على البارد ذات الأشكال الدائرية أو المربعة أو المستطيلة وتنطبق على المقاطع الهيكلية المجوفة المشكلة على البارد دون معالجة حرارية لاحقة.
تتضمن EN 10219-2 متطلبات تفاوتات أنابيب S275JOH وأبعادها وخصائص أنابيب s275 المقطعية.
2. عملية تصنيع أنابيب الفولاذ S275JOH
يجب أن تكون عملية تصنيع الفولاذ وفقًا لتقدير منتج الفولاذ. يمكن تصنيع أنابيب الفولاذ الكربوني S275JOH بطريقة ERW أو SAW أو بدون درزات. يجب أن تتوافق جميع مواد الفولاذ S275JOH وأنابيب S275JOH مع معايير EN10219. ^[3]

تتوفر درجات مقاومة الخضوع العادية التالية: 195، 235، 275، 355، 420، و460، على الرغم من أن بعض الدرجات أكثر استخدامًا من غيرها، على سبيل المثال في المملكة المتحدة، فإن جميع الفولاذ الهيكلي تقريبًا من الدرجات S275 وS355. تتوفر درجات أعلى في مواد مطفأة ومخففة (500، 550، 620، 690، 890 و960 - على الرغم من أن الدرجات التي تزيد عن 690 لا تتلقى سوى القليل من الاستخدام في البناء في الوقت الحاضر).

مجموعة من المعايير الأوروبية تحدد شكل مجموعة من الملفات الهيكلية القياسية:

• العارضة الأوروبية I: IPE – Euronorm 19-57
• الشعاع الأوروبي I: IPN – DIN 1025-1
• عوارض الحافة الأوروبية: HE – Euronorm 53-62
• القنوات الأوروبية: UPN – DIN 1026-1
• IS 800-1 الأوروبي المشكل على البارد

الفولاذ الهيكلي القياسي (الولايات المتحدة)

تستخدم الفولاذ المستخدمة في تشييد المباني في الولايات المتحدة سبائك قياسية تم تحديدها وتحديدها من قبل ASTM International . هذه الفولاذ لها تعريف سبيكة يبدأ بالحرف A ثم رقمين أو ثلاثة أو أربعة أرقام. درجات الفولاذ AISI ذات الأربعة أرقام المستخدمة عادة في الهندسة الميكانيكية والآلات والمركبات هي سلسلة مواصفات مختلفة تمامًا.

الفولاذ الهيكلي القياسي المستخدم بشكل شائع هو: ^[4]

الفولاذ الكربوني [ تعديل ]

• أ36 - الأشكال الهيكلية والصفائح.
• A53 - الأنابيب والهياكل الهيكلية.
• A500 – الأنابيب والهياكل الهيكلية.
• A501 - الأنابيب والهياكل الهيكلية.
• أ529 - الأشكال الهيكلية والصفائح.
• A1085 - الأنابيب والهياكل الهيكلية.

فولاذ عالي القوة ومنخفض السبائك

• A441 – الأشكال والألواح الهيكلية (تم استبدالها بـ A572)
• أ572 - الأشكال والألواح الهيكلية.
• A618 - الأنابيب والهياكل الهيكلية.
• A992 - التطبيقات المحتملة هي عوارض W أو S I.
• A913 – أشكال W مطفأة ومقسّاة ذاتيًا (QST).
• A270 – الأشكال والألواح الهيكلية.

فولاذ منخفض السبائك عالي القوة ومقاوم للتآكل

• أ243 - الأشكال والألواح الهيكلية.
• أ588 - الأشكال والألواح الهيكلية.

الفولاذ السبائكي المطفأ والمقسى

• أ514 - الأشكال والألواح الهيكلية.
• أ517 – الغلايات وأوعية الضغط.
• إجلين ستيل – سلع رخيصة الثمن خاصة بالطيران والأسلحة.

الفولاذ المزور [ تعديل ]

• A668 – المسبوكات الفولاذية

علامة CE

تم تقديم مفهوم علامة CE لجميع منتجات البناء ومنتجات الصلب من خلال توجيه منتجات البناء (CPD) . CPD هو توجيه أوروبي يضمن حرية حركة جميع منتجات البناء داخل الاتحاد الأوروبي.

نظرًا لأن مكونات الفولاذ "حرجة للسلامة"، فإن علامة CE غير مسموح بها إلا إذا تم تقييم نظام مراقبة الإنتاج في المصنع (FPC) الذي يتم إنتاجها بموجبه من قبل هيئة اعتماد مناسبة تمت الموافقة عليها من قبل المفوضية الأوروبية. ^[5]

في حالة المنتجات الفولاذية مثل المقاطع والمسامير والأعمال الفولاذية المصنعة، فإن علامة CE توضح أن المنتج يتوافق مع المعيار المنسق ذي الصلة. ^[6]

بالنسبة للهياكل الفولاذية، المعايير المنسقة الرئيسية هي:

• المقاطع والصفائح الفولاذية – EN 10025-1
• المقاطع المجوفة – EN 10219-1 و EN 10210-1
• مسامير قابلة للتحميل المسبق – ​​EN 14399-1
• البراغي غير القابلة للتحميل – EN 15048-1
• الفولاذ المصنّع – EN 1090 −1

المعيار الذي يغطي علامة CE للهياكل الفولاذية هو EN 1090-1 . وقد دخل المعيار حيز التنفيذ في أواخر عام 2010. وبعد فترة انتقالية مدتها عامان، ستصبح علامة CE إلزامية في معظم الدول الأوروبية في وقت مبكر من عام 2012. ^[7] التاريخ الرسمي لنهاية فترة الانتقال هو 1 يوليو 2014.