كل تلك الأمور المتعلقة بمعايير أنابيب الصلب

الفولاذ الإنشائيالفولاذ مادة بناء قياسية مصنوعة من أنواع معينة من الفولاذ، وتأتي بأشكال مقطعية قياسية في الصناعة. تُطوّر أنواع الفولاذ الإنشائي بتركيب كيميائي وخصائص ميكانيكية محددة مصممة لتطبيقات معينة.
في أوروبا، يجب أن يتوافق الفولاذ الإنشائي مع المعيار الأوروبيEN 10025، والتي تديرها اللجنة الأوروبية لتوحيد معايير الحديد والصلب (ECISS)، وهي مجموعة فرعية من اللجنة الأوروبية للتوحيد القياسي (CEN).
توجد أمثلة عديدة لأنواع الفولاذ الإنشائي الأوروبي، مثل S195 وS235 وS275 وS355 وS420 وS460. سنركز في هذه المقالة على التركيب الكيميائي والخواص الميكانيكية وتطبيقات الأنواع الثلاثة الشائعة من الفولاذ الإنشائي المستخدمة في مشاريع البناء المختلفة في الاتحاد الأوروبي، وهي S235 وS275 وS355.
وفقًا لتصنيف الكود الأوروبي، يجب تحديد الفولاذ الإنشائي برموز قياسية تشمل على سبيل المثال لا الحصر S و235 وJ2 وK2 وC وZ وW وJR وJO، حيث:
اعتمادًا على عملية التصنيع والتركيب الكيميائي والتطبيق المرتبط بها، قد يتم استخدام أحرف وتصنيفات إضافية لتحديد درجة أو منتج معين من الفولاذ الإنشائي.
لا يُعدّ تصنيف الاتحاد الأوروبي معيارًا عالميًا، لذا قد تُستخدم العديد من الدرجات ذات الصلة والتي تتمتع بنفس الخصائص الكيميائية والميكانيكية في أجزاء أخرى من العالم. على سبيل المثال، يجب أن يفي الفولاذ الإنشائي المُنتَج للسوق الأمريكية بمتطلبات الجمعية الأمريكية لاختبار المواد (ASTM). تبدأ المواصفات الدولية بالحرف "A" متبوعًا بالفئة المناسبة، مثل A36 أوA53.
في معظم البلدان، يتم تنظيم الفولاذ الإنشائي ويجب أن يستوفي الحد الأدنى من المعايير المحددة للشكل والحجم والتركيب الكيميائي والقوة.
يُعد التركيب الكيميائي للفولاذ الإنشائي بالغ الأهمية ويخضع لرقابة صارمة. فهو العامل الرئيسي الذي يحدد الخواص الميكانيكية للفولاذ. يوضح الجدول أدناه النسب المئوية القصوى لبعض العناصر القابلة للتعديل الموجودة في درجات الفولاذ الإنشائي الأوروبي S235.S275و S355.
يُعدّ التركيب الكيميائي للفولاذ الإنشائي بالغ الأهمية ويخضع لرقابة صارمة، فهو عامل أساسي يُحدد الخواص الميكانيكية للفولاذ. يوضح الجدول أدناه النسبة المئوية القصوى لبعض العناصر الخاضعة للرقابة في درجات الفولاذ الإنشائي الأوروبي S235 وS275 وS355.
يُعدّ التركيب الكيميائي للفولاذ الإنشائي بالغ الأهمية للمهندسين، ويختلف من نوع لآخر تبعًا للاستخدام المقصود. على سبيل المثال، يُعتبر الفولاذ S355K2W فولاذًا إنشائيًا مُقسّى، ويُشار إليه بالرمز K2، بتركيب كيميائي مُصمّم لمقاومة عالية للعوامل الجوية - W. لذا، يختلف التركيب الكيميائي لهذا النوع من الفولاذ الإنشائي اختلافًا طفيفًا عن الفولاذ القياسي.درجة S355.
تُشكّل الخصائص الميكانيكية للفولاذ الإنشائي أساس تصنيفه واستخداماته. ورغم أن التركيب الكيميائي هو العامل الرئيسي الذي يُحدد خصائص الفولاذ الميكانيكية، فمن المهم أيضاً معرفة الحد الأدنى من معايير هذه الخصائص أو الأداء، مثل مقاومة الخضوع ومقاومة الشد، كما هو موضح بمزيد من التفصيل أدناه.
يقيس حدّ مقاومة الخضوع للفولاذ الإنشائي الحد الأدنى من القوة اللازمة لإحداث تشوه دائم في الفولاذ. ويشير مصطلح "حدّ مقاومة الخضوع" المستخدم في المعيار الأوروبي EN10025 إلى الحد الأدنى لمقاومة الخضوع لنوع من الفولاذ تم اختباره عند سُمك 16 مم.
ترتبط قوة الشد للفولاذ الإنشائي بالنقطة التي يحدث عندها التشوه الدائم عندما يتم شد المادة أو شدها بشكل عرضي على طولها.
يتوفر الفولاذ الإنشائي بدرجات متنوعة، ولكنه يُباع غالبًا مُشكّلًا مسبقًا بأشكال مقطعية محددة مصممة لتطبيق معين. على سبيل المثال، يُعد الفولاذ الإنشائي الذي يُباع على شكل عوارض I، وعوارض Z، وعتبات صندوقية، ومقاطع إنشائية مجوفة (HSS)، وعوارض L، وصفائح فولاذية من الأنواع الشائعة.
بحسب التطبيق المطلوب، يحدد المهندس درجة الفولاذ - عادةً لتلبية الحد الأدنى من القوة والحد الأقصى للوزن ومتطلبات الطقس المحتملة - بالإضافة إلى شكل المقطع - بالنسبة للموقع المطلوب والأحمال المتوقعة أو الأحمال. العمل المطلوب إنجازه.
للفولاذ الإنشائي استخدامات عديدة ومتنوعة. وهو مفيد بشكل خاص لما يوفره من مزيج فريد من سهولة اللحام وقوة مضمونة. يُعد الفولاذ الإنشائي منتجًا مرنًا للغاية، وغالبًا ما يفضله المهندسون الذين يسعون إلى تحقيق أقصى قدر من القوة أو تصميم هياكل على شكل حرف S مع تقليل وزنها إلى أدنى حد.