** Archivexperten Inhalt:** Den Artikel behält historesch Bezeechnungen, Dëscher a Fuerderungen iwwer d’Zesummesetzung a mechanesch Eegeschafte vu Stol, awer ass net e gültege Standard, Materialspezifizéierung, Zertifikat, strukturell Berechnung oder Wärmebehandlung an Testinstruktioun. Design Wäerter hänke vun der präzis identifizéierter Aart a Charge vum Stol, Fabrikatiounsbedingung, Dicke, Temperatur, Schweessbarkeet, Zähegkeet, Middegkeet an applicabel Standard of. D’Lagermaterial muss tracéierbar Dokumentatioun hunn a vun engem verantwortlechen Expert ausgewielt a gepréift ginn.
Haut konzentréiert de Savo Kusić sech op Holzfenster, Holz-Aluminiumfenster, personaliséiert Fënsteren, Dier an Demande fir Zitat. Dësen Artikel bleift als historescht Archiv a representéiert keng Offer fir d’Fabrikatioun vu Verstäerkung, Design oder Tester vu Stolstrukturen.
Zesummesetzung an historesch Marke vu Baustahl
Duerch Schmelzen Eisenerz gemëscht mat Brennstoffer, a mat der Zousatz vun Gëftstoffer - normalerweis Kalkstein - souwéi duerch d’Aféierung vun erhëtzter Loft ënner Drock an en Héichuewen, gëtt Schwäin Eisen kritt. Schwäin Eisen enthält iwwer 1,7% Kuelestoff; et kann net geschmied, gewalzt, gemeiselt oder gedréckt ginn - dofir kann et net op verschidde Manéiere geformt ginn. Schmelz Eisen gëtt aus Schwäizer produzéiert andeems d’Loft an engem Basiskonverter gebläst gëtt, oder aus Eiseschrott a Schwäin an engem Uewen (Siemens-Martin Schmelz). Verschidde Forme kënnen dovun erstallt ginn andeems Dir Rollen, Pressen a Schmieden. All Schmelz gëtt Stol genannt.
** Historesch Dëscher: ** Déi al Stolbezeechnungen, Normen, Erlaabnes a Béieprozeduren an den Tabellen ugewisen däerfen net benotzt ginn fir d’Ofdreiwung, Identifikatioun oder Gréisst vum haitegen Material ze benotzen. Nëmmen d’Etikett an d’Dokumentatioun vun der geliwwerter Batch si gëlteg, mat engem Scheck vun der Equivalenz no dem ausgemaachten a gültege Standard.
Chemesch Zesummesetzung vum Baustol
Technesch Eisen ass kee reinen Eisen, mee eng Legierung vun de Grondelementer Eisen a Kuelestoff, meeschtens mat der Zousatz vu Mangan, Silizium, Phosphor, Sumbor a Kupfer, a manner dacks mat Aluminium, Chrom, Néckel, Molybdän, etc. Déi wichtegst Zousatz ass Kuelestoff. D’Ausbezuelekraaft an d’Trennstäerkt vu geschmollte Stahl erhéijen mat erhéijen Kuelestoffgehalt bis ongeféier 0,9% Kuelestoff erreecht gëtt; D’Verlängerung bei der Paus geet erof wéi de Kuelestoffgehalt eropgeet. Stahl mat engem héije Kuelestoffgehalt muss méi suergfälteg gehandhabt ginn beim Ausriichten, Béien, Knollen, asw.
Baustahl St37.12als Regel enthalen si0,08-0,15%aus Kuelestoff, dann ca0,5%Mangan, bis0,3%Silizium. Den Inhalt vu Phosphor a Schwefel muss niddereg sinn; et Quantitéiten bzw0,09%an0,05%. Als Regel gëtt et méi Kupfer0,2%.
Wann d’Resultater vu chemeschen Analysen evaluéiert ginn, muss oppassen ob et Analysen aus Schmelzen oder Analysen vu gewalzten Wueren sinn; fir déi lescht ass et wichteg ob d’Probedaten op Proben bezéien, déi aus der ganzer Sektioun kommen, oder op Proben aus enger spezifescher Plaz (vum Kär, vum Rand, vun engem Enn)
Stolstruktur, Härtung, Tempering an Glühung
Observatioun vun der Struktur gëtt op flaach, suergfälteg veraarbechten, gemuelten a poléierte Flächen duerchgefouert, déi normalerweis vu Säuren korrodéiert sinn. A bestëmmte Fäll (zB op iwwerhëtztem Stol) kënne Stolkäre mat bloussem A op preparéierte Proben erkannt ginn.
D’Bild 1 weist d’Struktur vun engem lues gekillte Stol mat engem Kuelestoffgehalt vun ongeféier 0,1%, an d’Bild 2 weist d’Struktur vun engem lues gekillte Stol mat engem Kuelestoffgehalt vun ongeféier 0,3%. Liicht Käre si Kuelestoff-gratis a besteet haaptsächlech aus purem Eisen (dohier den Numm Ferrit); ënner héijer Vergréisserung erschéngen donkel Gebidder gesträift (Perlit). Ënnert dem Mikroskop kann een erkennen datt déi donkel Flecken aus méi haart a mëller Schichten besteet; déi méi haart Schichten sinn Eisenkarbid (Fe3C), genannt Zementit, deen am mëllen Ferrit agebaut ass. Lokal - Kristaller, déi bei héijer Temperatur geformt ginn, zerbriechen bei der gradueller Ofkillung. Plötzlech Ofkillung vum waarme Stol verhënnert datt d’Kristalle sech zerbriechen. Wann op der anerer Säit plötzlech Ofkillung duerchgefouert gëtt ier d’Transformatioun vun der fester Léisung ufänkt, da bleift d’Léisung - déi soss nëmme bei héijen Temperaturen existéiere kann - weider bei Raumtemperatur gehale ginn. An dësem Fall kréie mir net e Material deem säi Kuelestoff a Form vu Flecken verdeelt gëtt, mee e Material mat gläichméisseg verdeelt Kuelestoff. Stahl an deem Zoustand weist eng wäit méi héich Ausbezuelkraaft a méi héich Kraaftkraaft wéi lues gekillte Stol vun der selwechter chemescher Zesummesetzung, awer et weist och manner Veraarbechtung; esou Stol gëtt gehärte Stol genannt.
Et ass natierlech datt de Killeffekt am meeschten ausgeschwat ass op de Flächen, wärend et no bannen schwächt, wat vu grousser Wichtegkeet ass fir d’Benotzung vu Stol. Gehärte Stol enthält héich intern Spannungen.
Laboratoire an thermesch Prozeduren: metallographesch Säure Ätzen, Heizung, Temperéierung an Ausglühung erfuerderen e kontrolléierten Laboratoire oder Workshop, identifizéiert Material, entspriechend Ausrüstung a Schutz. Ongerecht Hëtztbehandlung kann Rëss, Verformungen, Zähegkeetsverloscht an héich Reschtspannungen verursaachen.
Verhalen vum Stol während der Spannprüfung
1. Gewéinleche Strukturstahl a gewalzten Zoustand
Vum Spanntest kann als éischt de Elastizitéitsmodul E fir total an elastesch Verlängerungen bestëmmt ginn. De Elastizitéitsmodul vu Stol ass 200 GPa.
Permanent Verlängerungen geschéien bei niddrege Spannungen, awer si sinn net besonnesch wichteg am Bau. Gewéinleche Stol fänkt un “Flow” ënner Laascht datt fir kommerziell Konstruktioun Stol St 37 a konkret Stol ech meeschtens iwwerschratt 0,24 GPa, a grousse Sektioune kann dëse Wäert erofgoen op 0,18 GPa. Als Resultat vun der Ausbezuelung entstinn grouss permanent Deformatiounen a “Ausbezuelungslinnen”. D’Linn vum Stahlverlängerungsdiagramm (Bild hei ënnen) weist datt den Ausbezuelungspunkt iwwerschratt gouf (bei Spannbelaaschtung gëtt dës Limit och d’Ausbezuelungspunkt genannt).
Wann am Fall vu Betonbetonstrahlen d’Stretchlimit vun der Verstäerkung an der Spannungszone iwwerschratt gëtt, da komme bedeitend Verlängerungen am Stahl, wouduerch Rëss a Biegen an der Spannungszone vum Balken entstinn, wat d’Laaschtkapazitéit vum Balken behënnert. Op Stähle mat engem héije Kuelestoffgehalt, op gehärte Stähle an allgemeng op Net-Ferrometaller, erschéngt de charakteristesche Rendementpunkt, deen am Bild hei uewen steet, net; permanent elongations allgemeng Erhéijung, an et gëtt keen z’ënnerscheedde Rendement Punkt. An esou Fäll gëtt an der Regel ugeholl datt d’Ausbezuelungsstäerkt gläich ass mat der Belaaschtung, bei där eng permanent Verlängerung vun 0,2%.
Wäerter sinn net Designdaten: Elastizitéitsmodul, Ausbezuelkraaft, Kraaft a Verlängerung am Text ginn aus enger historescher Quell transferéiert. Fir d’Berechnung ginn d’charakteristesch an d’Designwäerter vun der exakt moderner Klass, der Dicke a Liwwerkonditioun geholl, zesumme mat den zoustännegen Deelfaktoren, Toleranzen an Ufuerderunge fir Zähegkeet, Schweessbarkeet a Müdegkeet.
2. Kalt gezunn Stahl
An all Stahl Staang, déi riicht oder gebéit ass, geschitt lokal kal gezunn Stahl. Dobäi gëtt d’Stol lokal iwwer d’Ausbezuelung belaascht; op der gezeechent Deel gëtt d’Zeechnungsgrenz erhéicht. Wann eng einfach Stahl Staang a Spannung gelueden ass, bis d’Ausbezuelkraaft iwwerschratt ass, gëtt beim Neiluede beobachtet datt de Wäert vun der Ausbezuelkraaft eropgaang ass. Wat méi laang den “Paus” Zäitintervall tëscht zwou Lasten ass, wat méi d’Ausbezuelungsstäerkt eropgeet.
Ausserdeem, well während der kaler Ausdehnung den Duerchmiesser och am Verhältnis zu der Verlängerung vun der Bar erofgeet, sou datt de Stahl, dee virum Test e wesentleche Stretching ausgesat war, eng wesentlech méi héich Ausbezuelkraaft a Spannkraaft weist wéi Stahl, deen net gestreckt gouf; gläichzäiteg wäert et manner Impaktresistenz weisen.
Kälte Zeechnen gëtt an der Produktioun vu Betonstahlen IIb, IIIb, an IVb (Tor-Stol, Stolkonstruktioun Mesh) benotzt, wéi och an der Produktioun vun Dréit ofgepëtzt Verstäerkung an Seeler vun Suspension Brécke.
** Kale Aarbecht a Verstäerkung:** Historesch kal gezeechent Qualitéiten a Beschreiwunge sinn net indikativ fir modernt Produkt. Biegen, riichten, nei béien, Schweißen oder Heizung vun der Verstäerkung kënnen d’Eegeschafte änneren an ass nëmmen erlaabt wann et duerch d’Produktdokumentatioun, Design an applicabel Standard erlaabt ass.
Stahlverhalen beim Drocktest
Wat iwwer d’Elastizitéit an iwwer d’Spanngrenz vum geschmoltenem Stahl gesot gouf, gëllt am entspriechende Sënn fir d’Drockbelaaschtung. D’Wäerter vun der Ausbezuelkraaft vum Strukturstahl (am Drock gëtt et d’Ausbezuelungsstäerkt genannt), déi während dem Kompressiounstest an dem Spannungstest kritt goufen, ënnerscheede sech net vill. Wéi och ëmmer, ënner Drock ass eng Erhéijung vun der Belaaschtung iwwer d’Zréckgrenz nëmme méiglech mat ganz kuerzen Elementer.
Fir schlank Staang gëllen d’Gesetzer vum Buckling. Zur selwechter Zäit, an der éischter Plaz, sollten entspriechend Viraussetzungen berücksichtegt ginn, egal ob se op d’Art a Weis fir d’Enn vun der Staang z’ënnerstëtzen an ze knipsen, oder op Ofwäichunge vun der Achs vun der Staang vun der etabléierter Positioun.
Presséiert Elementer: D’Stäerkt vum Material eleng bestëmmt net d’Lagerkapazitéit vun der Staang. Schlankheet, initial Krümmung, Reschtspannungen, lokal a global Knollen, Ënnerstëtzer, Gelenker an Onfehler mussen an der Berechnung vum Betonelement abegraff sinn.
Verhalen vu Stol am Béitest
Wat d’Ausbezuelungspunkt ugeet (vu baussen beobachtet duerch déi grouss Oflehnungen vun den Ënnerstëtzer oder duerch d’Ausbezuelungslinnen), ass et wichteg datt et während dem Béitest bei liicht méi nidderegen awer méi héije Spannungen optrieden wéi déi, déi beim Testen vun der Spannkraaft vun der Teststab. Nodeem d’Ausbezuelungsstäerkt vum Stol an de Spannungszonen vun den Ënnerstëtzer iwwerschratt ass, kënnen d’Belaaschtunge erhéicht ginn, wann d’Ënnerstëtzer genuch géint Knëppel oder Verdrehung geséchert sinn.
Béietest: Foto weist Labo Prozedur, net Produktakzeptanzkriterien. D’Exemplargeometrie, d’Ënnerstëtzer, d’Geschwindegkeet, d’Temperatur, d’Rollingrichtung an d’Kritäre musse dem ugewandten Standard an der exakter Stahlart entspriechen.
Müdegkeet Stäerkt vu Stol
Stäerkteigenschaften, déi während normaler Spannung, Kompressioun oder Béi Tester bestëmmt ginn, liwweren detailléiert Informatioun iwwer d’Behuele vum Stahl ënner statesch Belaaschtung. Zur selwechter Zäit sollt et berécksiichtegt ginn datt d’Ausbezuelungsstäerkt während laangfristeg statesch Belaaschtung e bësse méi niddereg ass wéi d’Limite, déi duerch normal Tester bis Ausfall kritt gëtt. Wann statesch Laascht duerch heefeg Lasten gefollegt ginn (zB Brécke, Kranbunnen, Gefierer), oder wann nëmmen heefeg Lasten iwwerhaapt handelen, da kënnen d’Donnéeën iwwer d’Material nëmmen op Basis vu sengem Verhalen ënner Bedingungen, déi am meeschte mat praktesche Konditioune passen. Dofir gi Stahle fir Konstruktiounselementer, déi haaptsächlech un bewegend Lasten ausgesat sinn, duerch heefeg Belaaschtung getest.
Meeschtens entstinn stationär a bewegt Lasten zur selwechter Zäit. Déi folgend Beispiller beschreift d’Essenz vum Problem. Staang op der Foto gewisen1si sinn aus dem selwechte Material gemaach, an aus der selwechter Staang gegoss. Déi ënnescht Staang gëtt lues duerch lues a lues gebéit; dofir kéint et gebéit ginn. Déi iewescht Staang gëtt ëmmer erëm un der Belaaschtung ënnerworf, mat Spannungen wäit manner wéi déi, déi an der éischter Staang herrscht. No enger Zäit ass déi iewescht Stab gebrach ouni permanent Verformung ronderëm de Fraktur ze weisen. Deemno hänkt d’Behuele vum Material beim Ausfall wesentlech vun der Aart a Weis wéi d’Laascht ugewannt gëtt. Dat uewe genannte Beispill, dat op d’Biebelaaschtung bezitt, ass och typesch fir aner Zorte vu Lasten. An de Biller2an3Beispiller vun tensile Tester sinn gewisen; Bild2bezitt sech op en einfacht Beispill vun engem Tréinetest, a Fig3zu unidirectional variabelen Spannung Tester.
Wat d’Uwendung vun dëse Fakten ugeet, ass et wichteg, datt - ofgesi vum Verhalen, dat während dem ordinäre Rëssprüfung gewise gëtt - besonnesch de Wäert vum Bauelement, dee gebiert gouf oder deem säi Querschnitt aner Ännerunge gemaach huet, muss bewäert ginn. D’Resistenz vun enger gebohrter Staang op heefeg Lasten ass vill méi niddereg wéi d’Resistenz vun enger ongebohrter Staang, well Spannungsschwellen op de Kante vum Lach erscheinen. De Stress um Rand vum Lach, wann et duerch heefeg Lasten verursaacht gëtt, wäert ëmmer wesentlech méi héich sinn wéi den Duerchschnëttsstress. D’Konsequenz ass datt gebuerene Bauelementer ënner heefeg Belaaschtunge vill manner Kraaft weisen wéi net gebierteg Elementer.
Eng lescht Notiz zu Müdegkeet: Müdegkeetsrëss kënne bei Spannungen méi niddereg sinn wéi déi, déi siichtbar plastesch Deformatioun verursaachen. Lächer, verschweißte Detailer, plötzlech Verännerungen am Sektioun, Korrosioun a Schued änneren d’Kategorie vun Detailer a Liewen. Strukturen ënner widderholl Belaaschtung erfuerderen eng speziell Müdegkeetsberechnung, en Inspektiounsplang an eng Expert Bewäertung vun all entdeckten Rëss.