كل تلك الأشياء عن معايير الأنابيب الفولاذية

الفولاذ الهيكليمادة بناء قياسية مصنوعة من أنواع معينة من الفولاذ، وتتوفر بأشكال مقطعية عرضية (أو "مقاطع") قياسية في الصناعة. تُطور أنواع الفولاذ الإنشائي بتركيب كيميائي وخصائص ميكانيكية محددة، مصممة لتطبيقات محددة.
في أوروبا، يجب أن يتوافق الفولاذ الهيكلي مع المعايير الأوروبيةEN 10025، والتي تديرها اللجنة الأوروبية لتوحيد معايير الحديد والصلب (ECISS)، وهي مجموعة فرعية من اللجنة الأوروبية للتوحيد القياسي (CEN).
هناك العديد من الأمثلة على درجات الفولاذ الإنشائي الأوروبية، مثل S195، S235، S275، S355، S420، وS460. في هذه المقالة، سنركز على التركيب الكيميائي والخصائص الميكانيكية وتطبيقات S235، S275، وS355، وهي ثلاث درجات شائعة من الفولاذ الإنشائي تُستخدم في مشاريع بناء مختلفة في الاتحاد الأوروبي.
وفقًا لتصنيف Eurocode، يجب تحديد الفولاذ الهيكلي برموز قياسية بما في ذلك على سبيل المثال لا الحصر S، 235، J2، K2، C، Z، W، JR وJO، حيث:
اعتمادًا على عملية التصنيع والتركيب الكيميائي والتطبيق المرتبط بها، قد يتم استخدام أحرف وتصنيفات إضافية لتحديد درجة أو منتج معين من الفولاذ الهيكلي.
تصنيف الاتحاد الأوروبي ليس معيارًا عالميًا، لذا يُمكن استخدام العديد من الدرجات ذات الصلة ذات الخصائص الكيميائية والميكانيكية نفسها في أنحاء أخرى من العالم. على سبيل المثال، يجب أن يستوفي الفولاذ الإنشائي المُنتج للسوق الأمريكية متطلبات الجمعية الأمريكية لاختبار المواد (ASTM). تبدأ الرموز الدولية بالحرف "A" متبوعًا بالفئة المناسبة، مثل A36 أوأ53.
في معظم البلدان، يتم تنظيم الفولاذ الهيكلي ويجب أن يلبي الحد الأدنى من المعايير المحددة للشكل والحجم والتركيب الكيميائي والقوة.
التركيب الكيميائي للفولاذ الإنشائي بالغ الأهمية، وهو مُنظَّم بدقة. وهو العامل الرئيسي الذي يُحدد الخواص الميكانيكية للفولاذ. في الجدول أدناه، يُمكنك الاطلاع على النسب المئوية القصوى لبعض العناصر القابلة للتعديل الموجودة في درجات الفولاذ الإنشائي الأوروبية S235.س275و S355.
التركيب الكيميائي للفولاذ الإنشائي بالغ الأهمية، وهو خاضع لرقابة صارمة. وهو عامل أساسي يحدد خصائصه الميكانيكية. يوضح الجدول أدناه النسبة المئوية القصوى لبعض العناصر الخاضعة للرقابة في درجات الفولاذ الإنشائي الأوروبية S235 وS275 وS355.
التركيب الكيميائي للفولاذ الإنشائي بالغ الأهمية للمهندسين، ويختلف من درجة لأخرى حسب الاستخدام المقصود منه. على سبيل المثال، S355K2W هو فولاذ إنشائي مُقسّى، يُشار إليه بـ K2، بتركيب كيميائي مُصمّم لمقاومة أعلى للعوامل الجوية - W. لذلك، يختلف التركيب الكيميائي لهذه الدرجة من الفولاذ الإنشائي قليلاً عن الفولاذ الإنشائي القياسي.درجة S355.
تُشكل الخصائص الميكانيكية للفولاذ الإنشائي أساس تصنيفه وتطبيقاته. ورغم أن التركيب الكيميائي هو العامل الرئيسي الذي يُحدد الخصائص الميكانيكية للفولاذ، فمن المهم أيضًا معرفة المعايير الدنيا للخصائص الميكانيكية أو الأداء، مثل مقاومة الخضوع ومقاومة الشد، كما هو موضح بمزيد من التفصيل أدناه.
تقيس مقاومة خضوع الفولاذ الهيكلي الحد الأدنى من القوة اللازمة لإحداث تشوه دائم في الفولاذ. يشير مصطلح "مقاومة الخضوع" المستخدم في المعيار الأوروبي EN10025 إلى الحد الأدنى لمقاومة الخضوع لنوع الفولاذ الذي تم اختباره بسمك 16 مم.
ترتبط قوة الشد للفولاذ الهيكلي بالنقطة التي يحدث فيها التشوه الدائم عندما يتم تمديد المادة أو تمديدها بشكل عرضي على طولها.
يتوفر الفولاذ الإنشائي بدرجات متنوعة، ولكنه غالبًا ما يُباع مُشكَّلًا مسبقًا بأشكال مقطعية عرضية مُصممة لتطبيق مُحدد. على سبيل المثال، يُباع الفولاذ الإنشائي على شكل عوارض I، وعوارض Z، وعتبات صندوقية، ومقاطع إنشائية مجوفة (HSS)، وعوارض L، وألواح فولاذية، وهي شائعة.
اعتمادًا على التطبيق المطلوب، يحدد المهندس درجة الفولاذ - عادةً لتلبية الحد الأدنى من القوة والحد الأقصى للوزن ومتطلبات الطقس المحتملة - بالإضافة إلى الشكل المقطعي - بالنسبة للموقع المطلوب والأحمال أو الأحمال المتوقعة. العمل الذي يتعين القيام به.
للفولاذ الإنشائي تطبيقاتٌ عديدة ومتنوعة. ويُعدُّ مفيدًا بشكل خاص لأنه يوفر مزيجًا فريدًا من قابلية اللحام الجيدة والقوة المضمونة. يُعدُّ الفولاذ الإنشائي منتجًا شديد المرونة، وغالبًا ما يُفضِّله المهندسون الذين يسعون إلى تعظيم قوة الهياكل على شكل حرف S مع تقليل وزنها.