الأنابيب الهيكلية ASTM A500: الدرجات والاستخدامات والاختيار

ما هو ASTM A500

ASTM A500 هو المعيار الأمريكي للأنابيب الهيكلية المصنوعة من الفولاذ الكربوني الملحومة وغير الملحومة المشكلة على البارد في الأشكال الدائرية والمربعة والمستطيلة، والمعروفة باسم المقاطع الهيكلية المجوفة (HSS). يتم تشكيل الأنابيب في درجة حرارة الغرفة من شريط أو لوحة مدلفنة على الساخن: يتم تشكيل الأنبوب الدائري بشكل ملفوف وملحوم طوليًا بواسطة اللحام بالمقاومة الكهربائية (ERW)، ويتم تشكيل المقاطع المربعة والمستطيلة من أنبوب دائري أو مباشرة من الشريط في مطحنة التشكيل. يغطي المعيار ثلاث درجات قوة، A، B، وC، وهو أكثر المواصفات المستخدمة على نطاق واسع للأنابيب الهيكلية في البناء في أمريكا الشمالية.

الدرجات وخصائصها

تتميز الدرجات الثلاث من A500 بالحد الأدنى من الإنتاجية وقوة الشد:

يتم تحديد متطلبات الاستطالة حسب الدرجة وسمك الجدار، حيث تتطلب الدرجات الأعلى استطالة أقل بسبب قوتها العالية. الدرجة B هي الاختيار الافتراضي للأعمال الهيكلية العامة؛ يتم استخدام الدرجة C حيث تقلل القوة الأعلى من حجم القسم، والدرجة A هي الخيار الاقتصادي للأحمال الخفيفة. يتم ذكر الدرجة مع الشكل والحجم، على سبيل المثال HSS 6x6x3/8 الدرجة B.

التصنيع: مشكل على البارد أو ملحوم أو غير ملحوم

يتم تعريف الأنابيب A500 على أنها مشكلة على البارد: ويتم التشكيل النهائي في درجة حرارة الغرفة. قد يكون الشريط أو اللوح الخام مدلفنًا على الساخن، لكن عملية صنع الأنبوب نفسها تكون على البارد، مما يحسن تشطيب السطح واتساق الأبعاد. يتم تصنيع التماس الطولي للأنبوب الملحوم عن طريق اللحام بالمقاومة الكهربائية من خلال سمك الجدار الكامل، ويتم تسوية منطقة اللحام بواسطة حرارة اللحام أو معالجتها بالحرارة لاحقًا بحيث تتوافق خصائص اللحام مع المعدن الأساسي. يتم إنتاج أنبوب A500 غير الملحوم عن طريق ثقب ولف قطعة معدنية صلبة ويتم استخدامه عندما لا يكون خط اللحام مقبولاً للمصمم.

التطبيقات النموذجية

يتم استخدام الأنابيب الهيكلية A500 في إطارات المباني، والأعمدة والعوارض، ودعامات السقف، وهياكل الميزانين، ودعامات إشارات الطرق السريعة، وأعمدة الإضاءة والمرافق، ودرابزين الجسور وهياكل المشاة، وأبراج الاتصالات، وإطارات المعدات الصناعية، والآلات الزراعية، والأعمال الفولاذية المعمارية والزخرفية. يوفر القسم المجوف المغلق نسبة عالية من القوة إلى الوزن، ومظهرًا نظيفًا، وأداءً فعالاً في الضغط والثني والالتواء، ولهذا السبب يعتبر HSS قسمًا مفضلاً للأعمدة والأعمال الفولاذية المكشوفة.

اعتبارات التصميم

يتبع التصميم الهيكلي لنظام HSS الكود المطبق، مثل AISC 360 للمباني الفولاذية في أمريكا الشمالية، والذي يشير إلى A500 لخصائص المواد. يجب على المصمم التحقق من مقاومة الخضوع والشد، وتحمل سماكة الجدار، ونصف قطر الزاوية للمقاطع المربعة والمستطيلة، لأن هندسة الزاوية تؤثر على خصائص المقطع. يستخدم لحام أنبوب A500 بالفولاذ الآخر إجراءات اللحام الهيكلي القياسية؛ المادة قابلة للحام مع الممارسة العادية للفولاذ الكربوني. عندما يتم طلاء الأنبوب أو جلفنته بعد التصنيع، فإن إعداد السطح يتبع مواصفات الطلاء.

الأسئلة المتداولة

س: ما هو استخدام ASTM A500؟

يتم استخدامه للأنابيب الهيكلية المصنوعة من الفولاذ الكربوني الملحومة وغير الملحومة المشكلة على البارد في أشكال مستديرة ومربعة ومستطيلة، وذلك بشكل أساسي للتطبيقات الإنشائية والهيكلية مثل الأعمدة والحزم والإطارات والدعامات.

س: ما هو الفرق بين الدرجة أ والدرجة ب A500؟

تتميز الدرجة B بحد أدنى أعلى من الإنتاجية وقوة الشد (46 ksi و58 ksi مقابل 39 ksi و45 ksi) وهي الدرجة الأكثر تحديدًا للأعمال الهيكلية العامة.

س: هل الأنابيب A500 مدرفلة على الساخن؟

يتم تشكيل الأنبوب على البارد من شريط أو صفيحة يمكن أن تكون مدلفنة على الساخن. يتم تعريف منتج A500 على أنه أنابيب هيكلية مشكلة على البارد.

س: هل A500 سلس أم ملحوم؟

كلاهما. يغطي المعيار الأنابيب الملحومة المصنوعة من المتفجرات من مخلفات الحرب والأنابيب غير الملحومة المصنوعة عن طريق ثقب قطعة معدنية. الأنبوب الملحوم هو المنتج الشائع. يتم تحديد السلس عندما يكون التماس غير مقبول.

س: ما هو الصف C A500؟

الدرجة C هي أعلى درجة قوة من A500، مع قوة إنتاج لا تقل عن 50000 رطل لكل بوصة مربعة وقوة شد لا تقل عن 62000 رطل لكل بوصة مربعة، تستخدم في التطبيقات الهيكلية شديدة التحمل.

س: ما هو المعادل الصيني لـ A500 Grade B؟

أقرب معادل محلي هو GB/T 6728 من الصلب المجوف الملحوم المشكل على البارد في فئة القوة المقابلة، أو المقاطع المجوفة الهيكلية القائمة على Q355. يجب مقارنة جداول الملكية والتسامح قبل الاستبدال.