Kandungan Pakar Arkib: Artikel itu mengekalkan sebutan sejarah, jadual dan tuntutan tentang komposisi dan sifat mekanikal keluli, tetapi bukan piawaian, spesifikasi bahan, sijil, pengiraan struktur atau rawatan haba dan arahan ujian yang sah. Nilai reka bentuk bergantung pada jenis dan kelompok keluli yang dikenal pasti dengan tepat, keadaan pembuatan, ketebalan, suhu, kebolehkimpalan, keliatan, keletihan dan piawaian yang berkenaan. Bahan galas mesti mempunyai dokumentasi yang boleh dikesan dan dipilih dan disemak oleh pakar yang bertanggungjawab.
Hari ini, Savo Kusić tertumpu pada tingkap kayu, tingkap kayu-aluminium, tingkap tersuai, pintu dan permintaan untuk sebut harga. Artikel ini kekal sebagai arkib sejarah dan tidak mewakili tawaran untuk pembuatan tetulang, reka bentuk atau ujian struktur keluli.
Komposisi dan tanda sejarah keluli pembinaan
Dengan mencairkan bijih besi yang dicampur dengan bahan api, dan dengan penambahan kekotoran - biasanya batu kapur - serta dengan memasukkan udara yang dipanaskan di bawah tekanan ke dalam relau letupan, besi babi diperolehi. Besi babi mengandungi lebih 1,7% karbon; ia tidak boleh ditempa, digulung, dipahat atau ditekan - oleh itu, ia tidak boleh dibentuk dalam pelbagai cara. Besi tempa dihasilkan daripada besi babi dengan meniup udara dalam penukar asas, atau daripada besi buruk dan besi babi dalam relau (relau Siemens-Martin). Pelbagai bentuk boleh dibuat daripadanya dengan menggulung, menekan dan menempa. Semua besi tempa dipanggil keluli.
Jadual Sejarah: Penamaan keluli lama, piawaian, elaun dan prosedur lenturan dalam jadual yang ditunjukkan tidak boleh digunakan untuk mendapatkan sumber, mengenal pasti atau mensaiz bahan hari ini. Hanya label dan dokumentasi kumpulan yang dihantar adalah sah, dengan semakan kesetaraan mengikut piawaian yang dipersetujui dan sah.
Komposisi kimia keluli pembinaan
Besi teknikal bukan besi tulen, tetapi aloi unsur asas besi dan karbon, selalunya dengan penambahan mangan, silikon, fosforus, sumbor dan tembaga, dan kurang kerap dengan aluminium, kromium, nikel, molibdenum, dll. Bahan tambahan yang paling penting ialah karbon. Kekuatan alah dan kekuatan tegangan keluli cair meningkat dengan peningkatan kandungan karbon sehingga kira-kira 0,9% karbon dicapai; pemanjangan semasa putus berkurangan apabila kandungan karbon meningkat. Keluli dengan kandungan karbon tinggi mesti dikendalikan dengan lebih berhati-hati apabila meluruskan, membongkok, melentik, dsb.
Keluli pembinaan St37.12sebagai peraturan yang terkandung di dalamnya0,08-0,15%daripada karbon, kemudian ca0,5%mangan, sehingga0,3%silikon. Kandungan fosforus dan sulfur mestilah rendah; ia berjumlah masing-masing0,09%dan0,05%. Sebagai peraturan, terdapat lebih banyak tembaga0,2%.
Apabila menilai keputusan analisis kimia, penjagaan mesti diambil sama ada ia adalah analisis daripada leburan atau analisis barang gulung; bagi yang terakhir, adalah penting sama ada data sampel merujuk kepada sampel yang berasal dari keseluruhan bahagian, atau kepada sampel yang diambil dari tempat tertentu (dari teras, dari tepi, dari satu hujung).
Struktur keluli, pengerasan, pembajaan dan penyepuhlindapan
Pemerhatian struktur dijalankan pada permukaan rata, diproses dengan teliti, dikisar dan digilap yang, sebagai peraturan, terhakis oleh asid. Dalam kes tertentu (cth pada keluli yang terlalu panas), butiran keluli boleh dikenali dengan mata kasar pada sampel yang disediakan.
Gambar 1 menunjukkan struktur keluli yang disejukkan perlahan dengan kandungan karbon kira-kira 0,1%, dan gambar 2 menunjukkan struktur keluli yang disejukkan perlahan dengan kandungan karbon kira-kira 0,3%. Bijirin ringan adalah bebas karbon dan terdiri terutamanya daripada besi tulen (oleh itu dinamakan ferit); di bawah pembesaran tinggi, kawasan gelap kelihatan berjalur (perlit). Di bawah mikroskop, boleh dikenali bahawa bintik-bintik gelap terdiri daripada lapisan yang lebih keras dan lembut; lapisan yang lebih keras ialah karbida besi (Fe3C), dipanggil simentit, yang tertanam dalam ferit yang lebih lembut. Penduduk tempatan - kristal yang terbentuk pada suhu tinggi akan hancur apabila disejukkan secara beransur-ansur. Penyejukan mendadak keluli panas menghalang kristal daripada hancur. Jika, sebaliknya, penyejukan mengejut dilakukan sebelum perubahan larutan pepejal bermula, maka larutan - yang sebaliknya hanya boleh wujud pada suhu tinggi - akan terus dikekalkan pada suhu bilik. Dalam kes ini, kita tidak memperoleh bahan yang karbonnya diedarkan dalam bentuk bintik-bintik, tetapi bahan dengan karbon teragih sama rata. Keluli dalam keadaan itu menunjukkan kekuatan hasil yang jauh lebih tinggi dan kekuatan tegangan yang lebih tinggi daripada keluli sejuk perlahan dengan komposisi kimia yang sama, tetapi ia juga menunjukkan kurang kebolehmesinan; keluli tersebut dipanggil keluli yang dikeraskan.
Adalah semulajadi bahawa kesan penyejukan paling ketara pada permukaan, manakala ia menjadi lemah ke arah dalam, yang sangat penting untuk penggunaan keluli. Keluli yang dikeraskan mengandungi tegasan dalaman yang tinggi.
Prosedur Makmal dan Terma: goresan asid metalografik, pemanasan, pembajaan dan penyepuhlindapan memerlukan makmal atau bengkel terkawal, bahan yang dikenal pasti, peralatan dan perlindungan yang sesuai. Rawatan haba yang tidak betul boleh menyebabkan keretakan, ubah bentuk, kehilangan keliatan dan tegasan sisa yang tinggi.
Kelakuan keluli semasa ujian tegangan
1. Keluli struktur biasa dalam keadaan bergulung
Daripada ujian tegangan, pertama sekali modulus keanjalan E boleh ditentukan kedua-duanya untuk pemanjangan total dan elastik. Modulus keanjalan keluli ialah 200 GPa.
Pemanjangan kekal berlaku pada voltan rendah, tetapi ia tidak mempunyai kepentingan tertentu dalam pembinaan. Keluli biasa mula “mengalir” di bawah beban yang bagi keluli pembinaan komersial St 37 dan keluli konkrit saya kebanyakannya melebihi 0,24 GPa, dan dalam bahagian besar nilai ini boleh turun ke 0,18 GPa. Akibat daripada aliran, ubah bentuk kekal yang besar dan “garisan hasil” berlaku. Garisan rajah pemanjangan keluli (gambar di bawah) menunjukkan bahawa titik alah telah melebihi (dalam beban tegangan, had ini juga dipanggil titik alah).
Apabila, dalam kes rasuk konkrit bertetulang, had regangan tetulang melebihi dalam zon ketegangan, pemanjangan yang ketara berlaku dalam keluli, di mana keretakan dan lenturan tercipta di zon tegangan rasuk, yang menjejaskan kapasiti galas beban rasuk. Pada keluli dengan kandungan karbon tinggi, pada keluli keras dan secara umum pada logam bukan ferus, titik hasil ciri yang ditunjukkan dalam gambar di atas tidak kelihatan; pemanjangan kekal secara amnya meningkat, dan tiada titik hasil yang berbeza. Dalam kes sedemikian, sebagai peraturan, kekuatan hasil diandaikan sama dengan beban di mana pemanjangan kekal 0,2%.
Nilai bukan data reka bentuk: modulus keanjalan, kekuatan hasil, kekuatan dan pemanjangan dalam teks dipindahkan daripada sumber sejarah. Untuk pengiraan, ciri dan nilai reka bentuk kelas moden yang tepat, ketebalan dan keadaan penghantaran diambil, bersama-sama dengan faktor separa yang berkaitan, toleransi dan keperluan untuk keliatan, kebolehkimpalan dan keletihan.
2. Keluli yang ditarik sejuk
Dalam setiap batang keluli yang diluruskan atau dibengkokkan, keluli ditarik tempatan yang sejuk berlaku. Dengan berbuat demikian, keluli ditekankan secara tempatan melebihi titik hasil; pada bahagian yang dilukis, had lukisan ditambah. Jika rod keluli biasa dibebankan dalam tegangan sehingga kekuatan alah melebihi, pada pemuatan semula diperhatikan bahawa nilai kekuatan alah telah meningkat. Semakin lama selang masa “jeda” antara dua beban, lebih banyak kekuatan hasil akan meningkat.
Selain itu, kerana semasa regangan sejuk diameter juga berkurangan mengikut perkadaran pemanjangan bar, jadi keluli yang terdedah kepada regangan ketara sebelum ujian akan menunjukkan kekuatan hasil dan kekuatan tegangan yang jauh lebih tinggi daripada keluli yang belum diregang; pada masa yang sama, ia akan menunjukkan rintangan hentaman yang kurang.
Lukisan sejuk digunakan dalam pengeluaran keluli konkrit IIb, IIIb, dan IVb (tor-keluli, jejaring pembinaan keluli), serta dalam pengeluaran wayar untuk tetulang prategasan dan tali jambatan gantung.
Kerja Dingin dan Pengukuhan: Gred dan perihalan lakaran sejuk sejarah tidak menunjukkan produk moden. Membengkok, meluruskan, membongkok semula, mengimpal atau memanaskan tetulang boleh mengubah sifat dan dibenarkan hanya apabila dibenarkan oleh dokumentasi produk, reka bentuk dan piawaian yang berkenaan.
Kelakuan keluli semasa ujian tekanan
Apa yang dikatakan tentang keanjalan dan tentang had tegangan keluli cair terpakai dalam erti kata yang sepadan dengan beban tekanan. Nilai kekuatan alah keluli struktur (dalam kes tekanan ia dipanggil kekuatan alah) yang diperoleh semasa ujian mampatan dan ujian ketegangan tidak banyak berbeza. Walau bagaimanapun, di bawah tekanan, peningkatan beban melebihi had penghancuran hanya boleh dilakukan dengan elemen yang sangat pendek.
Undang-undang lengkok terpakai pada batang langsing. Pada masa yang sama, di tempat pertama, andaian yang sesuai harus diambil kira, sama ada ia merujuk kepada cara menyokong dan mencubit hujung rod, atau penyelewengan paksi rod dari kedudukan yang ditetapkan.
Unsur tertekan: kekuatan bahan sahaja tidak menentukan kapasiti galas rod. Kelangsingan, kelengkungan awal, tegasan sisa, lengkokan tempatan dan global, penyokong, penyambung dan ketidaksempurnaan mesti dimasukkan dalam pengiraan elemen konkrit.
Kelakuan keluli dalam ujian lentur
Mengenai titik alah (diperhatikan dari luar oleh pesongan besar penyokong atau garisan alah), adalah penting bahawa ia akan berlaku semasa ujian lenturan pada tegasan yang lebih rendah sedikit tetapi lebih tinggi daripada yang diperoleh semasa menguji kekuatan tegangan rod ujian. Selepas melebihi kekuatan alah keluli dalam zon tegangan penyokong, beban boleh ditingkatkan jika penyokong cukup terjamin daripada lengkok atau berpusing.
Ujian lenturan: foto menunjukkan prosedur makmal, bukan kriteria penerimaan produk. Geometri spesimen, sokongan, kelajuan, suhu, arah gelek dan kriteria penggredan mesti sepadan dengan piawaian yang digunakan dan jenis keluli yang tepat.
Kekuatan keletihan keluli
Sifat kekuatan yang ditentukan semasa ujian tegangan, mampatan atau lentur biasa memberikan maklumat terperinci tentang kelakuan keluli di bawah beban statik. Pada masa yang sama, ia harus diambil kira bahawa kekuatan hasil semasa pemuatan statik jangka panjang akan lebih rendah sedikit daripada had yang diperolehi oleh ujian biasa sehingga kegagalan. Jika beban statik diikuti dengan beban yang kerap (cth. jambatan, trek kren, kenderaan), atau jika hanya beban yang kerap bertindak sama sekali, maka data boleh diperolehi tentang bahan hanya berdasarkan kelakuannya di bawah keadaan yang paling hampir sepadan dengan keadaan praktikal. Oleh itu, keluli untuk elemen pembinaan, yang terutamanya akan terdedah kepada beban bergerak, diuji dengan pemuatan yang kerap.
Selalunya, beban pegun dan bergerak berlaku pada masa yang sama. Contoh berikut menggariskan intipati masalah. Batang ditunjukkan dalam gambar1ia diperbuat daripada bahan yang sama, dan dibuang dari bar yang sama. Batang bawah dibengkokkan perlahan-lahan dengan memuatkan secara beransur-ansur; oleh itu, ia boleh dibengkokkan. Batang atas berulang kali dikenakan beban berulang, dengan tegasan jauh lebih rendah daripada yang berlaku pada rod pertama. Selepas beberapa lama, batang atas patah tanpa menunjukkan sebarang ubah bentuk kekal di sekeliling patah. Mengikut ini, tingkah laku bahan semasa kegagalan bergantung dengan ketara pada cara beban digunakan. Contoh yang diberikan, yang merujuk kepada beban lentur, juga merupakan ciri bagi jenis beban lain. Dalam gambar2dan3contoh ujian tegangan ditunjukkan; gambar2merujuk kepada contoh mudah ujian air mata, dan Rajah3kepada ujian ketegangan pembolehubah satu arah.
Mengenai penggunaan fakta ini, adalah penting bahawa - selain daripada tingkah laku yang ditunjukkan semasa ujian koyakan biasa - nilai elemen pembinaan, yang telah digerudi atau yang keratan rentasnya telah mengalami perubahan lain, mesti dinilai khususnya. Rintangan rod yang digerudi kepada beban yang kerap adalah jauh lebih rendah daripada rintangan rod yang tidak digerudi, kerana ambang voltan muncul di tepi lubang. Tegasan di tepi lubang, jika disebabkan oleh beban yang kerap, akan sentiasa jauh lebih tinggi daripada tegasan purata. Akibatnya ialah elemen bangunan yang digerudi di bawah beban yang kerap menunjukkan kekuatan yang jauh lebih rendah daripada elemen yang tidak digerudi.
Nota terakhir tentang keletihan: keretakan keletihan boleh berlaku pada tekanan yang lebih rendah daripada yang menyebabkan ubah bentuk plastik yang boleh dilihat. Lubang, butiran yang dikimpal, perubahan mendadak dalam bahagian, kakisan dan kerosakan mengubah kategori butiran dan hayat. Struktur di bawah pemuatan berulang memerlukan pengiraan kelesuan khas, pelan pemeriksaan dan penilaian pakar bagi setiap retak yang dikesan.