Opredelitev in glavne značilnosti kanaletnega jekla
Kanalsko jeklo, znano tudi kot U-kanal ali C-kanal, je dolg jeklen trak s prečnim prerezom v obliki črke U ali C, razvrščen kot jekleni izdelek s kompleksnim prerezom. Njegovo značilno geometrijo sestavlja navpična mreža z dvema vodoravnima prirobnicama, ki štrlita na isti strani in ustvarjata koritasti profil. Ta zasnova prečnega prereza zagotavlja odlično razmerje med trdnostjo in težo, zaradi česar je kanalno jeklo prednostni material v gradbeništvu, strojništvu in proizvodnji vozil. Odprta oblika kanala ima tudi ravno hrbtno površino na mreži, ki olajša enostavno privijanje ali varjenje na druge konstrukcijske elemente. Kanalsko jeklo se proizvaja predvsem z vročim valjanjem, pri čemer gredice iz surovega materiala sestavljajo ogljikovo konstrukcijsko jeklo z vsebnostjo ogljika, ki ne presega 0,25 %, ali gredice iz nizko legiranega jekla. Material mora imeti dobro varjenje, kovičenje in obsežne mehanske lastnosti, da izpolnjuje zahteve konstrukcijskih aplikacij.
Razvrstitev kanaletnega jekla po metodi izdelave in vrsti profila
Jeklene kanale lahko razvrstimo v dve glavni kategoriji glede na proizvodni proces: vroče valjane kanale in hladno oblikovane kanale. Vroče valjani kanali se proizvajajo s segrevanjem jeklenih gredic na visoke temperature in prehajanjem skozi valjarne, da se doseže želeni prečni prerez v obliki črke U. Hladno oblikovani kanali so izdelani z upogibanjem ravnih jeklenih trakov pri sobni temperaturi skozi vrsto oblikovalnih valjev in jih je mogoče nadalje razdeliti na enakostranske kanale, neenakostranske kanale, notranje zvite kanale in zunanje zvite kanale. V kategoriji vroče valjanih so kanali nadalje razvrščeni po geometriji prirobnice. Ameriški standardni C-kanali imajo zožene notranje površine prirobnice z naklonom približno 16,67 % (2-v-12), medtem ko imajo MC-kanali (razni kanali) širše ali globlje prirobnice, ki so izven standardnih proporcev serije C. Evropski kanali vključujejo profile UPN s stožčastimi prirobnicami in profile UPE z vzporednimi prirobnicami. Kitajski standardi razvrščajo kanale kot navadne kanale in lahke kanale (označene z 'Y'), z določenimi radiji notranjega loka za robove nog.
Ameriške standardne velikosti kanalov: C-prerezi in MC-prerezi
Po ameriškem standardnem sistemu (ASTM A6/AISC) so strukturni kanali označeni s črko 'C' (za standardne kanale) ali 'MC' (za različne kanale), ki ji sledi nazivna globina v palcih in teža na čevelj v funtih. Na primer, C8×11,5 označuje kanal z nominalno globino 8 palcev in težo 11,5 funtov na čevelj. C-kanali se proizvajajo v globinah od 3 do 15 palcev. Običajne velikosti C-kanala vključujejo C3 × 4,1 (globina 3,00 palca, širina prirobnice 1,410 palca, debelina konice 0,170 palca) do C15 × 50 (globina 15 palcev, širina prirobnice 3,716 palca, debelina konice 0,716 palca). MC kanali ponujajo širše možnosti prirobnic za težje konstrukcijske zahteve; običajne velikosti segajo od MC6×12 do MC18×58. Za metrične aplikacije so dimenzije C-kanala na voljo tudi v milimetrskih oznakah. Na primer, C75×6 ima globino 76 mm, širino prirobnice 35 mm in tehta 5,9 kg/m; C150×12 ima globino 152 mm, širino prirobnice 51 mm in tehta 12,2 kg/m; in C380×74 ima globino 381 mm, širino prirobnice 95 mm in tehta 74 kg/m.
Evropske standardne velikosti kanalov: profili UPN in UPE
Evropski standardi (EN 10279 in EN 10365) opredeljujejo dva primarna profila kanalov: UPN (konični kanali prirobnic) in UPE (kanali vzporednih prirobnic). Kanali UPN imajo prečni prerez v obliki črke U s stožčastimi notranjimi prirobnicami in rahlo navzven obrnjenimi konicami prirobnic, ki učinkovito porazdelijo material za uravnoteženje teže in strukturne zmogljivosti. Velikost UPN kanalet sega od UPN 50 do UPN 400, pri čemer številka označuje nazivno globino v milimetrih. Debelina traku za UPN profile je običajno od 6 do 8,5 mm. Kanali UPE imajo enak presek v obliki črke U, vendar imajo vzporedne prirobnice, ki poenostavljajo vijačne in varjene povezave ter skrajšajo čas montaže na mestu. Profili UPE segajo od UPE 80 do UPE 400, z debelino traku od 4,5 do 5,2 mm. Geometrija stožčaste prirobnice kanalov UPN zagotavlja tanek profil, primeren za arhitekturno izpostavljene jeklene konstrukcije, medtem ko so zaradi ravnih prirobnic kanalov UPE idealni za aplikacije, ki zahtevajo natančno prileganje in številne povezave med nosilci in kanali.
Velikosti kitajskih standardnih kanalov: specifikacije GB/T 707
V skladu s kitajskim nacionalnim standardom GB/T 707 je kanalno jeklo označeno s številkami modelov, ki predstavljajo nazivno višino v centimetrih. Na primer, kanal '5#' ima nominalno višino 50 mm, z ustrezno širino prirobnice in debelino stojine, določeno v standardu. Razpon velikosti zajema modele od 5# do 40#, s pogostimi dimenzijami, vključno z: 5# (višina 50 mm, širina prirobnice 37 mm, debelina mreže 4,5 mm), 6.3# (višina 63 mm, širina prirobnice 40 mm, debelina mreže 4,8 mm), 8# (višina 80 mm, širina prirobnice 43 mm, debelina mreže 5 mm) in 20# (višina 200 mm, 73 mm širina prirobnice, 7 mm debelina traku). Znotraj iste oznake višine je običajno več različic, ki se razlikujejo po črkah, kot sta 'a' in 'b', ki predstavljata različne širine prirobnic in debeline traku. Japonski industrijski standard JIS G3192 določa kanale serije SHF, pri čemer ima SHF100 višino 100 mm, širino prirobnice 50 mm in debelino traku 5 mm. Kitajski kanali imajo prednost zaradi stroškovne učinkovitosti v infrastrukturnih aplikacijah, medtem ko so kanali JIS optimizirani za potresno odpornost. Standardni kanali GB so običajno na voljo v dolžinah od 6 do 12 metrov.
Stopnje materiala in standardi kakovosti
Kanalsko jeklo je izdelano iz različnih razredov materiala, odvisno od regionalnih standardov in zahtev uporabe. V skladu s standardi ASTM je ASTM A36 najpogosteje določen razred za kanale iz strukturnega ogljikovega jekla, ki ponuja minimalno mejo tečenja 36 ksi (250 MPa) in natezno trdnost 58–80 ksi (400–550 MPa), z največjo vsebnostjo ogljika približno 0,26 %. Za višje zahteve glede trdnosti ASTM A572-50 (izkoristek 50 ksi). je običajna alternativa Druge razpoložljive stopnje vključujejo ASTM A529-50, A529-55 in A992. Po evropskih standardih običajne stopnje vključujejo S235JR, S275JR in S355JR . Kitajski standardi določajo stopnje, kot so Q235, Q235B in Q345B . Japonski in drugi mednarodni standardi vključujejo razrede serije SS400 in SM400 . Za aplikacije iz nerjavečega jekla so na voljo profili kanalov v razredih 201, 304, 316 in 316L. Izbira razreda materiala je odvisna od zahtevane meje tečenja, izpostavljenosti okolja, varljivosti in stroškov za vsako posebno uporabo.
