Arkiva Eksperto Enhavo: La artikolo konservas historiajn nomojn, tabelojn, kaj asertojn pri la konsisto kaj mekanikaj trajtoj de ŝtalo, sed ne estas valida normo, materiala specifo, atestilo, struktura kalkulo aŭ varmotraktado kaj testa instrukcio. Dezajnaj valoroj dependas de la precize identigita tipo kaj aro de ŝtalo, produktadkondiĉo, dikeco, temperaturo, veldebleco, fortikeco, laceco kaj aplikebla normo. La portanta materialo devas havi spureblan dokumentadon kaj esti elektita kaj kontrolita de respondeca fakulo.
Hodiaŭ, Savo Kusić koncentriĝas pri lignaj fenestroj, ligno-aluminiaj fenestroj, propraj fenestroj, pordo kaj petoj pri citaĵo. Ĉi tiu artikolo restas kiel historia arkivo kaj ne reprezentas oferton por la fabrikado de plifortikigo, dezajno aŭ testado de ŝtalstrukturoj.
Kunmetaĵo kaj historiaj markoj de konstruŝtalo
Fandante ferercojn miksitajn kun brulaĵoj, kaj kun aldono de malpuraĵoj - kutime kalkŝtono - kaj ankaŭ per enkonduko de varmigita aero sub premo en altfornon, oni akiras krudferon. Krudfero enhavas super 1,7% karbono; ĝi ne povas esti forĝita, rulita, ĉizita aŭ premita - tial, ĝi ne povas esti diversmaniere formita. Molfero estas produktita el krudfero per blovado de aero en baza transformilo, aŭ el rubfero kaj krudfero en forno (Siemens-Martin-forno). Diversaj formoj povas esti kreitaj el ĝi ruliĝante, premante kaj forĝante. Ĉiu fero nomiĝas ŝtalo.
Historiaj Tabeloj: La malnovaj ŝtalnomoj, normoj, gratifikoj kaj fleksaj proceduroj en la montritaj tabeloj ne devas esti uzataj por provi, identigi aŭ disigi la hodiaŭan materialon. Nur la etikedo kaj dokumentado de la liverita aro validas, kun kontrolo de ekvivalento laŭ la interkonsentita kaj valida normo.
Kemia konsisto de konstruŝtalo
Teknika fero ne estas pura fero, sed alojo de la bazaj elementoj fero kaj karbono, plej ofte kun aldono de mangano, silicio, fosforo, sumboro kaj kupro, kaj malpli ofte kun aluminio, kromo, nikelo, molibdeno, ktp. La plej grava aldonaĵo estas karbono. La cedebleco kaj tirstreĉo de fandita ŝtalo pliiĝas kun kreskanta karbonenhavo ĝis proksimume 0,9% karbono estas atingita; plilongiĝo ĉe paŭzo malpliiĝas kiam la karbonenhavo pliiĝas. Ŝtalo kun alta karbonenhavo devas esti pritraktata pli zorge dum rektiĝo, fleksado, kliniĝo ktp.
Konstruŝtalo St37.12kiel regulo ili enhavas0,08-0,15%de karbono, tiam ĉ0,5%mangano, ĝis0,3%silicio. La enhavo de fosforo kaj sulfuro devas esti malalta; ĝi sumiĝas respektive0,09%kaj0,05%. Kiel regulo, estas pli da kupro0,2%.
Kiam oni taksas la rezultojn de kemiaj analizoj, oni devas zorgi ĉu temas pri analizoj de fandadoj aŭ analizoj de rulitaj varoj; por ĉi-lasta, estas grave ĉu la specimenaj datumoj rilatas al specimenoj devenantaj de la tuta sekcio, aŭ al specimenoj prenitaj de specifa loko (de la kerno, de la rando, de unu fino).
Ŝtala strukturo, hardado, hardado kaj kalciado
Observado de la strukturo estas farita sur plataj, zorge prilaboritaj, muelitaj kaj poluritaj surfacoj, kiuj, kiel regulo, estas korodataj de acidoj. En certaj kazoj (ekz. ĉe trovarmigita ŝtalo), ŝtalgrajnoj povas esti rekonitaj per la nuda okulo sur pretaj specimenoj.
La bildo 1 montras la strukturon de malrapide malvarmigita ŝtalo kun karbonenhavo de proksimume 0,1%, kaj la bildo 2 montras la strukturon de malrapide malvarmetigita ŝtalo kun karbonenhavo de proksimume 0,3%. Malpezaj grajnoj estas senkarbonaj kaj konsistas ĉefe el pura fero (tial la nomo ferito); sub alta pligrandigo malhelaj areoj aperas striitaj (perlito). Sub la mikroskopo, oni povas rekoni, ke la malhelaj makuloj konsistas el pli malmolaj kaj pli molaj tavoloj; la pli malmolaj tavoloj estas ferkarbido (Fe3C), nomita cementito, kiu estas enigita en la pli mola ferito. Lokuloj - kristaloj formitaj ĉe alta temperaturo diseriĝas post laŭpaŝa malvarmiĝo. Subita malvarmigo de la varma ŝtalo malhelpas la kristalojn disiĝi. Se, aliflanke, subita malvarmigo okazas antaŭ ol komenciĝos la transformo de la solida solvaĵo, tiam la solvo - kiu alie povas ekzisti nur ĉe altaj temperaturoj - daŭre estos konservita ĉe ĉambra temperaturo. En ĉi tiu kazo, ni ne akiras materialon, kies karbono estas distribuita en formo de makuloj, sed materialon kun egale distribuita karbono. Ŝtalo en tiu kondiĉo montras multe pli altan cedeblecon kaj pli altan tirstreĉo-reziston ol malrapid-malvarmigita ŝtalo de la sama kemia kunmetaĵo, sed ĝi ankaŭ montras malpli maŝinkapablon; tia ŝtalo nomiĝas hardita ŝtalo.
Estas nature, ke la malvarmiga efiko estas plej prononcita sur la surfacoj, dum ĝi malfortiĝas al la interno, kio estas tre grava por la uzo de ŝtalo. Hardita ŝtalo enhavas altajn internajn streĉojn.
Laboratorio kaj Termikaj Proceduroj: metalografia acidakvaforto, hejtado, hardado kaj kalciado postulas kontrolitan laboratorion aŭ laborejon, identigitan materialon, taŭgan ekipaĵon kaj protekton. Nedeca varmotraktado povas kaŭzi fendojn, deformadojn, perdon de fortikeco kaj altajn restajn streĉojn.
Konduto de ŝtalo dum streĉa provo
1. Ordinaraj strukturaj ŝtaloj en rulita stato
El la streĉa provo, unue la modulo de elasteco E povas esti determinita kaj por totalaj kaj elastaj plilongiĝoj. La modulo de elasteco de ŝtalo estas 200 GPa.
Permanentaj plilongiĝoj okazas ĉe malaltaj tensioj, sed ili ne havas apartan gravecon en konstruado. Ordinara ŝtalo komencas “flui” sub ŝarĝoj kiuj por komerca konstruŝtalo St 37 kaj betonŝtalo mi plejparte superas 0,24 GPa, kaj en grandaj sekcioj tiu valoro povas malsupreniri al 0,18 GPa. Kiel rezulto de cedado, grandaj permanentaj deformadoj kaj “rendimentlinioj” okazas. La linio de la ŝtala plilongiga diagramo (bildo malsupre) montras, ke la cedopunkto estis superita (en streĉa ŝarĝo, ĉi tiu limo ankaŭ estas nomita la cedopunkto).
Kiam, en la kazo de ŝtalbetonaj traboj, la streĉa limo de la plifortikigo estas superita en la streĉa zono, signifaj plilongiĝoj okazas en la ŝtalo, per kio fendetoj kaj kurbiĝoj kreiĝas en la streĉa zono de la trabo, kio difektas la ŝarĝan kapablon de la trabo. Sur ŝtaloj kun alta karbonenhavo, sur harditaj ŝtaloj kaj ĝenerale sur neferaj metaloj, la karakteriza ligpunkto montrita en la supra bildo ne aperas; permanentaj plilongiĝoj ĝenerale pliiĝas, kaj ekzistas neniu klara cedpunkto. En tiaj kazoj, kiel regulo, la cedebleco estas supozita esti egala al la ŝarĝo ĉe kiu permanenta plilongigo de 0,2%.
Valoroj ne estas projektaj datumoj: modulo de elasteco, cedebleco, forto kaj plilongiĝo en la teksto estas transdonitaj de historia fonto. Por la kalkulo, la karakterizaj kaj desegnaj valoroj de la preciza moderna klaso, dikeco kaj liverkondiĉo estas prenitaj, kune kun la koncernaj partaj faktoroj, toleremoj kaj postuloj por fortikeco, veldebleco kaj laceco.
2. Malvartiritaj ŝtaloj
En ĉiu ŝtala bastono kiu estas rektigita aŭ fleksita, loke malvarme tirita ŝtalo okazas. Farante tion, la ŝtalo estas loke emfazita preter la rendimentpunkto; sur la desegnita parto, la desegna limo estas pliigita. Se simpla ŝtala bastono estas ŝarĝita en streĉiteco ĝis la elĉerpforto estas superita, dum reŝargiĝo estas observite ke la valoro de la elĉerpforto pliiĝis. Ju pli longa estas la “paŭza” tempa intervalo inter du ŝarĝoj, des pli pliiĝos la rendimentforto.
Krome, ĉar dum malvarma streĉado la diametro ankaŭ malpliiĝas proporcie al la plilongigo de la stango, do la ŝtalo, kiu estis elmontrita al grava streĉado antaŭ la testo, montros signife pli altan cedforton kaj tirstreĉon ol ŝtalo kiu ne estis streĉita; samtempe ĝi montros malpli da efikorezisto.
Malvarma desegno estas uzata en la produktado de betonaj ŝtaloj IIb, IIIb, kaj IVb (tor-ŝtalo, ŝtala konstrumaŝo), same kiel en la produktado de dratoj por antaŭstreĉita plifortikigo kaj ŝnuroj de pendopontoj.
Malvarma Laboro kaj Plifortikigo: Historiaj malvarme desegnitaj gradoj kaj priskriboj ne estas indikaj de moderna produkto. Kurbi, rektigi, refleksi, veldi aŭ varmigi la plifortikigon povas ŝanĝi la ecojn kaj estas permesite nur kiam permesite de la produkta dokumentado, dezajno kaj aplikebla normo.
Ŝtala konduto dum premtestado
Kio estis dirita pri la elasteco kaj pri la streĉa limo de la fandita ŝtalo validas en la responda senco al la premoŝarĝo. La valoroj de la forto de rendimento de struktura ŝtalo (en la kazo de premo ĝi estas nomita la forto de rendimento) akiritaj dum la kunprema provo kaj la streĉa provo ne multe diferencas. Tamen, sub premo, pliiĝo de ŝarĝo preter la disprema limo eblas nur kun tre mallongaj elementoj.
Por sveltaj bastonoj validas la leĝoj de ŝnulado. Samtempe, unue, taŭgaj supozoj devas esti konsiderataj, ĉu ili rilatas al la maniero subteni kaj pinĉi la finojn de la bastono, aŭ al devioj de la akso de la bastono de la establita pozicio.
Premitaj elementoj: la forto de la materialo sole ne determinas la portantan kapablon de la bastono. Svelteco, komenca kurbeco, resta streĉoj, loka kaj tutmonda kliniĝo, subtenoj, juntoj kaj neperfektaĵoj devas esti inkluditaj en la kalkulo de la konkreta elemento.
Konduto de ŝtalo en fleksa provo
Koncerne la cedopunkton (observita de ekstere per la grandaj deflankiĝoj de la subtenoj aŭ per la cedlinioj), estas grave ke ĝi okazos dum la fleksa testo ĉe iomete pli malaltaj sed pli altaj stresoj ol tiuj akiritaj dum testado de la tirstreĉo-rezisto de la teststango. Post superado de la cedforto de la ŝtalo en la streĉaj zonoj de la subtenoj, la ŝarĝoj povas esti pliigitaj se la subtenoj estas sufiĉe sekurigitaj kontraŭ kliniĝo aŭ tordado.
Klebla testo: foto montras laboratorioproceduron, ne produktajn akceptajn kriteriojn. La specimena geometrio, subtenoj, rapideco, temperaturo, ruliĝanta direkto kaj gradaj kriterioj devas respondi al la aplikata normo kaj la ĝusta speco de ŝtalo.
Lacforto de ŝtalo
Fortaj propraĵoj determinitaj dum ordinaraj streĉaj, kunpremaj aŭ fleksaj provoj provizas detalajn informojn pri la konduto de ŝtalo sub senmova ŝarĝo. Samtempe, oni devas konsideri, ke la rendimento-forto dum longdaŭra senmova ŝarĝo estos iomete pli malalta ol la limo akirita per ordinara testado ĝis malsukceso. Se senmovaj ŝarĝoj sekvas oftaj ŝarĝoj (ekz. pontoj, gruotrakoj, veturiloj), aŭ se nur oftaj ŝarĝoj agas entute, tiam datenoj povas esti akiritaj pri la materialo nur surbaze de ĝia konduto sub kondiĉoj kiuj plej proksime kongruas kun praktikaj kondiĉoj. Tial ŝtaloj por konstruelementoj, kiuj ĉefe estos elmontritaj al moviĝantaj ŝarĝoj, estas provitaj per ofta ŝarĝo.
Plej ofte, senmovaj kaj moviĝantaj ŝarĝoj okazas samtempe. La sekvaj ekzemploj skizas la esencon de la problemo. Vergoj montritaj en la bildo1ili estas faritaj el la sama materialo, kaj fanditaj el la sama vergo. La malsupra bastono estas malrapide fleksita per laŭpaŝa ŝarĝo; tial, ĝi povus esti fleksita. La supra bastono estas plurfoje submetita ripeta ŝarĝo, kun stresoj multe pli malaltaj ol tiuj triumfantaj en la unua bastono. Post iom da tempo, la supra bastono rompiĝis sen montri ajnan konstantan deformadon ĉirkaŭ la frakturo. Laŭ ĉi tio, la konduto de la materialo ĉe fiasko dependas signife de la maniero kiel la ŝarĝo estas aplikata. La supra ekzemplo, kiu rilatas al la fleksebla ŝarĝo, ankaŭ estas tipa por aliaj specoj de ŝarĝoj. En la bildoj2kaj3ekzemploj de streĉaj provoj estas montritaj; bildo2rilatas al simpla ekzemplo de larmotesto, kaj Fig3al unudirektaj varia streĉaj provoj.
Rilate la aplikadon de ĉi tiuj faktoj, gravas, ke - krom la konduto montrita dum la ordinara ŝira provo - la valoro de la konstruelemento, kiu estis borita aŭ kies sekco suferis aliajn ŝanĝojn, devas esti taksita precipe. La rezisto de borita bastono al oftaj ŝarĝoj estas multe pli malalta ol la rezisto de neborita bastono, ĉar tensiosojloj aperas ĉe la randoj de la truo. La streso ĉe la rando de la truo, se kaŭzita de oftaj ŝarĝoj, ĉiam estos signife pli alta ol la averaĝa streso. La sekvo estas ke boritaj konstruelementoj sub oftaj ŝarĝoj montras multe malpli da forto ol ne-boritaj elementoj.
Fina noto pri laceco: laceca krakado povas okazi ĉe streĉoj pli malaltaj ol tiuj, kiuj kaŭzas videblan plastan deformadon. Truoj, velditaj detaloj, subitaj ŝanĝoj en sekcio, korodo kaj damaĝo ŝanĝas la kategorion de detaloj kaj vivo. Strukturoj sub ripeta ŝarĝo postulas specialan laceckalkulon, inspektadan planon kaj spertan takson de ĉiu detektita fendeto.