Kanavan teräsmateriaalien luokitus ja mitat

Kanavateräksen määritelmä ja ydinominaisuudet

Kanavateräs, joka tunnetaan myös nimellä U-kanava tai C-kanava, on pitkä teräsnauha, jonka poikkileikkaus on U- tai C-muotoinen ja joka luokitellaan monimutkaisiksi terästuotteeksi. Sen erottuva geometria koostuu pystysuorasta uumasta, jossa on kaksi vaakasuoraa laippaa, jotka ulkonevat samalta puolelta ja muodostavat kaukalomaisen profiilin. Tämä poikkileikkausrakenne tarjoaa erinomaisen lujuus-painosuhteen, mikä tekee kanavateräksestä suositellun materiaalin rakentamisessa, koneenrakennuksessa ja ajoneuvojen valmistuksessa. Avoimessa kanavamuodossa on myös tasainen takapinta rainassa, mikä helpottaa pultausta tai hitsausta muita rakenneosia vasten. Kanavateräs valmistetaan pääosin kuumavalssaamalla, raaka-aineen aihiot koostuvat hiilirakenneteräksestä, jonka hiilipitoisuus on enintään 0,25 %, tai niukkaseosteisista teräsaihioista. Materiaalilta vaaditaan hyvät hitsaus-, niittaus- ja kattavat mekaaniset ominaisuudet vastatakseen rakenteellisten sovellusten vaatimuksiin.

Kanavateräksen luokitus tuotantomenetelmän ja profiilityypin mukaan

Kanavateräs voidaan luokitella kahteen pääluokkaan valmistusprosessin perusteella: kuumavalssatut kanavat ja kylmämuovatut kanavat. Kuumavalssatut kanavat valmistetaan kuumentamalla teräsaihiot korkeisiin lämpötiloihin ja viemällä ne valssaamojen läpi halutun U-muotoisen poikkileikkauksen saavuttamiseksi. Kylmämuovatut kanavat valmistetaan taivuttamalla litteitä teräsnauhoja huoneenlämpötilassa useiden muovaustelojen läpi, ja ne voidaan jakaa edelleen tasasivuisiin kanaviin, epätasasivuisiin kanaviin, sisäkierukkaisiin kanaviin ja ulkokierrettyihin kanaviin. Kuumavalssatun kategorian sisällä kanavat luokitellaan edelleen laipan geometrian mukaan. American Standard C-kanavissa on kartiomaiset sisälaippapinnat, joiden kaltevuus on noin 16,67 % (2-in-12), kun taas MC-kanavissa (Miscellaneous Channels) on leveämmät tai syvemmät laipat, jotka eivät ole standardin C-sarjan mittasuhteita. Eurooppalaisia ​​kanavia ovat UPN-profiilit kartiomaisilla laipoilla ja UPE-profiilit yhdensuuntaisilla laipoilla. Kiinalaiset standardit luokittelevat kanavat tavallisiksi kanaviksi ja valokanaviksi (merkitty kirjaimella 'Y'), joissa on määritetyt sisäkaaren säteet jalkojen reunoilla.

Amerikkalaiset standardikanavakoot: C-osuudet ja MC-osat

Amerikkalaisen standardijärjestelmän (ASTM A6/AISC) mukaan rakenteelliset kanavat merkitään kirjaimella 'C' (vakiokanavat) tai 'MC' (sekalaiset kanavat), jota seuraa nimellissyvyys tuumina ja paino jalkaa kohti punteina. Esimerkiksi C8 × 11,5 tarkoittaa kanavaa, jonka nimellissyvyys on 8 tuumaa ja painaa 11,5 puntaa jalkaa kohti. C-kanavia valmistetaan 3-15 tuuman syvyyksillä. Yleisiä C-kanavakokoja ovat C3 × 4,1 (3,00 tuumaa syvä, 1,410 tuuman laipan leveys, 0,170 tuuman rainan paksuus) - C15 × 50 (15 tuumaa syvä, 3,716 tuumaa laipan leveys, 0,716 tuuman rainan paksuus). MC-kanavat tarjoavat leveämpiä laippavaihtoehtoja raskaampiin rakennevaatimuksiin; yleiset koot vaihtelevat välillä MC6 × 12 - MC18 × 58. Metrisissä sovelluksissa C-kanavan mitat ovat saatavilla myös millimetrinä. Esimerkiksi C75×6:n syvyys on 76 mm, laipan leveys 35 mm ja paino 5,9 kg/m; C150×12:n syvyys on 152 mm, laipan leveys 51 mm ja paino 12,2 kg/m; ja C380×74:n syvyys on 381 mm, laipan leveys 95 mm ja paino 74 kg/m.

Eurooppalaiset standardikanavakoot: UPN- ja UPE-profiilit

Eurooppalaisissa standardeissa (EN 10279 ja EN 10365) määritellään kaksi ensisijaista kanavaprofiilia: UPN (kartioidut laippakanavat) ja UPE (rinnakkaislaippakanavat). UPN-kanavissa on U-muotoinen poikkileikkaus, jossa on kapenevat sisälaipat ja hieman ulospäin suuntautuvat laippakärjet, jotka jakavat materiaalin tehokkaasti tasapainottamaan painoa rakenteelliseen suorituskykyyn nähden. UPN-kanavien kokoalue ulottuu UPN 50:stä UPN 400:aan, ja numero ilmaisee nimellissyvyyden millimetreinä. UPN-profiilien rainan paksuus on tyypillisesti 6-8,5 mm. UPE-kanavilla on sama U-muotoinen poikkileikkaus, mutta niissä on yhdensuuntaiset laipat, jotka yksinkertaistavat pultti- ja hitsausliitoksia ja lyhentävät asennusaikaa työmaalla. UPE-profiilit vaihtelevat UPE 80 - UPE 400, rainan paksuus 4,5 - 5,2 mm. UPN-kanavien kartiomainen laippageometria tarjoaa ohuen profiilin, joka sopii arkkitehtonisesti näkyville teräsrakenteille, kun taas UPE-kanavien litteät laipat tekevät niistä ihanteellisia sovelluksiin, jotka vaativat tarkkaa sovitusta ja lukuisia palkkien ja kanavan välisiä liitoksia.

Kiinan vakiokanavakoot: GB/T 707 Tekniset tiedot

Kiinan kansallisen standardin GB/T 707 mukaan kanavateräs on merkitty mallinumeroilla, jotka edustavat nimelliskorkeutta senttimetreinä. Esimerkiksi '5#' kanavan nimelliskorkeus on 50 mm, ja vastaava laipan leveys ja radan paksuus on määritelty standardissa. Kokovalikoima kattaa mallit 5# - 40#, yleisillä mitoilla: 5# (50 mm korkeus, 37 mm laipan leveys, 4,5 mm rainan paksuus), 6.3# (korkeus 63 mm, laipan leveys 40 mm, rainan paksuus 4,8 mm), 8# (korkeus 80 mm, korkeus 43 mm laipan leveys, 50 mm, 3 mm, paksuus 20, 7 #) laipan leveys, 7 mm rainan paksuus). Saman korkeusmerkinnän sisällä on tyypillisesti useita muunnelmia, jotka erotetaan kirjaimilla, kuten 'a' ja 'b', jotka edustavat erilaisia ​​laipan leveyksiä ja rainan paksuuksia. Japanilainen teollisuusstandardi JIS G3192 määrittelee SHF-sarjan kanavat, joissa SHF100:n korkeus on 100 mm, laipan leveys 50 mm ja rainan paksuus 5 mm. Kiinalaiset kanavat ovat etusijalla kustannustehokkuuden vuoksi infrastruktuurisovelluksissa, kun taas JIS-kanavat on optimoitu seismisen kestävyyden vuoksi. GB-standardin kanavia on saatavana tyypillisesti 6–12 metrin pituisina.

Materiaaliluokat ja laatustandardit

Kanavaterästä valmistetaan eri materiaalilajeista riippuen alueellisista standardeista ja käyttökohteista. ASTM-standardien mukaan ASTM A36 on yleisimmin määritelty laatu rakennehiiliteräskanaville, jonka minimimyötöraja on 36 ksi (250 MPa) ja vetolujuus 58–80 ksi (400–550 MPa) ja suurin hiilipitoisuus noin 0,26 %. Korkeammille lujuusvaatimuksille ASTM A572-50 (50 ksi:n tuotto) on yleinen vaihtoehto. Muita saatavilla olevia arvoja ovat ASTM A529-50, A529-55 ja A992. Eurooppalaisten standardien mukaan yleisiä laatuja ovat S235JR, S275JR ja S355JR . Kiinalaiset standardit määrittelevät arvot, kuten Q235, Q235B ja Q345B . Japanilaisiin ja muihin kansainvälisiin standardeihin kuuluvat SS400- ja SM400- sarjat. Ruostumattomasta teräksestä valmistettuja osia on saatavana luokissa 201, 304, 316 ja 316L. Materiaalilaadun valinta riippuu vaaditusta myötörajasta, ympäristöalttiudesta, hitsattavuudesta ja kustakin sovelluksesta aiheutuvista kustannusnäkökohdista.