+38(067)707-20-83 info@vitan-estate.com

РОЗ’ЯСНЕННЯ ХАРАКТЕРИСТИКИ СТАЛІ З ТЕХНІЧНЕ ОБСТЕЖЕННЯ КОНСТРУКЦІЙ

Вибір і призначення конструктивні характеристики зі сталі, при проектуванні нових структур на основі існуючих стандартів, якими встановлюються величини конструктивні характеристики на основі статистичної обробки результатів тестування зразок зразків для металургійних заводів. Таким чином, коли нормативних величин і доставлено Rny значень, які характеризують імовірність гарантувати, що фактичні опору матеріалів, не дозволить знизити нормалізуються представлені. Тому, що розподіл прибутковість обмеження випадкових величин і тимчасових сльозоточивий опору підпорядковані до нормального закону, коли застосувала стандарт безпеки неолітичні поселення характеристики існуючих зразків у більшості випадків перевищує нормативних. При установці імпеданс розрахунок СНиП II-23-81 * приймаються нормованих безпеки 0,995 і перевірив на всі види продукції, що поставляється за ГОСТ 277720-88 * всі металургійних заводів.
З точки зору експлуатації та реконструкції з технічної експертизи структур це необхідно уточнити характеристики сталі для кожного дизайн або дизайн масивів. Такий підхід, як показали результати відбору дозволяє препарувати значне навантаження потенціал резерви конструкцій.
Основні властивості сталі, важливих з точки зору її роботи в будівництві металевих конструкцій є:
-міцність;
-пластичність;
-схильність до ламкими перелом;
Втома сили;
-зпаювання.
Значимість тих або інших властивостей залежить від конкретних умов роботи структур. Так, при експлуатації проектує при низьких температурах схильність особливого значення стають ламкими перелом. Для кранові балки є одним з основні характеристики міцності втоми.
Сталеві властивості можуть бути встановлені на базі тестувань на прямий метод через вивчення зразків, узятих з конструкції і опосередковано за допомогою методів неруйнівного контролю. Безпосереднім контролем методи видасть більш точні результати, однак, мають великі дослідження трудомістких. Неруйнівний методи контролю менш точними, але вона не вимагає ослаблення структур вирізами і дірок. Вони не потребують комплексного оснащення лабораторії, простий у використанні і дати швидкий результат.
Правильне призначення види і кількість тестів залежить від аналізу існуючих документації. Аналіз є предметом наступні документації, який визначає є: малюнки км, яка встановлює сталь класу, електроди, металеві вироби та інші предмети, металоконструкцій; Малюнки KMD, яка встановлює можливі відхилення від проекту; сертифікати, на які вказує, властивості і якість сталі і технічних умов. Велике значення має період становлення металургійним, як надає додаткову інформацію про властивості інтервали очікувалося.
У дореволюційній будівельних металевих конструкцій, в основному використовується зварювання та чавуну. Normirovalis’ тимчасові значення опору та подовження.
Низькі ковані однорідність. Тимчасові значення опору в розділі прокату з 267 до 378 МПа. Міцності заліза в напрямку через прокату на 20-30% дешевше, ніж уздовж. Волокнистої структури, з вираженим шлак включень.
Значення тимчасової опору нормалізована значення 320 МПа варіюється від 230 до 490 МПа і подовження 10-30%.
Чавун є більше послідовності і довговічність. Межа міцності 350… 450 МПа і подовження не менше 20%. Структура однорідною, детальні, хімічний склад та механічні властивості розташований недалеко від сучасного сталеві St3kp, але з деякими менш однорідність, коефіцієнт варіації врожайність досягає 13%.
У 20-і роки через гострого дефіциту металевих конструкцій часто виконується з випадкових механічних властивостей матеріалів які є надзвичайно гетерогенних. Для використання в конструкції іноді це було достатньо, щоб проводити випробування на холодного гнуття в польових умовах. Широко використовуються німецької сталі, що мали високий фосфору вмісту. Дозволити використання tomasovskih сталей. Там були випадки, коли випробування зразків, вирізаних з дизайни, значення тимчасової опору була лише 130 МПа і замість розрив були об’ємних шлак включення. В той же час на багатьох сайтах, побудований в ті роки випробування показали задовільні результати. У більшості випадків металевих конструкцій цих років можуть класифікуватися як сталь з значення 0 опором R = 170 МПа.
У 30-х років розробки та впровадження кадр на виробництво сталі сприяло використання вища якість металоконструкцій. Головний корпус сталі став в. С. Значно покращено властивості а однаковості коефіцієнт варіації врожайність і тимчасового опору склав 6-9%. Середнє значення прибутковість сили 261 МПа тимчасового МПа опору-400, elongation-26.3%; Фосфор та сірку вмісту трохи вище, ніж сучасні вимоги і досягає 0.06-0,08%; міцність значення при t = 20 ° c, в середньому – 56 j/см2.
З вуглецем 1937 року стали млин поставляється OST 2897. Якість сталі і особливо його однорідність. Хімічний склад сталі сучасних St3kp підійшов до. Застосування tomassovskih сталь був обмежений незначні neraschetnymi елементів.
Випробування зразків, узятих від конструкції будівель, побудований в 30-і роки показали прибутковість сильні сторони від 250 до 310 МПа і тимчасові опору не менше 380 МПа. Холодний крихкість поріг на результати випробувань впливу міцність склала 10-20° с. Однак, в будівництво 30-х років до сих пор знайдено використання неякісних сталі з низькою якістю. Велика кількість конструкцій бігти від німецьких сталі з високим вмістом сірки та фосфору. Всі ці фактори необхідно враховувати при оцінці якості. Введена в даний час вітчизняних вище сталей використовувався тільки на унікальний і широке поширення.
Функція сталі, випущені в період 43-46-x. , є широке застосування легованої брухту військових років. Це призвело до зростання середніх величин характеристики міцності зі збільшенням поширення. Середній статичні стрес дохідності до 300-310 МПа міцності і текучості до 440 МПа. Коефіцієнт варіації зросла до 9-10%.
Починаючи з 60-і роки, широко використовується в будівельних конструкцій сказали марок сталі з високим і надзвичайно висока міцність. За результатами статистичних досліджень середні значення прибутковість сили найбільш низьколегованої сталі значно вище нормованих значень, нормативних величин опорів, які інсталюються в стандартному мають безпеки, ніж 95%.
Основні з’єднань сталевих конструкцій довоєнні виробництва можуть бути заклепками. Створення конструктивні характеристики матеріалу клепки на результати тестування для кожної дизайн є дуже трудомістким і має немає значного мінливість результатів. На підставі досліджень і розділ 20 СНиП п-23-81, бо всі заклепки можуть бути прийняті обчислюваний зсуву опору-155 МПа, за оцінками межа міцності-120 МПа.
Розрахункові характеристики зварного шва повинні бути прийняті з нормативного діють під час їх виконання. Численні обстежень зварних конструкцій знайшов ніяких пошкоджень зварних з’єднань, пов’язаних з їх відсутність міцність, із зазначенням деяку силу резервів, викладених в правилах.
У конструкціях зроблені до 50-х років часто використовувалися для зварювальних електродів з іонізуючих випромінювань зварювання. При цьому, з огляду на низьку якість шва, повинні бути умови праці фактор γc = 0,8.
Як вже зазначив, експериментальних досліджень властивості сталі для визначення запасів несучу здатність структур, але в невеликих обсягах і наявність документації може бути опущені. Тести, необхідних у разі браком інформації про матеріал структур, а також коли збитки, пов’язані з якості rassloj металу, крихких тріщини тощо.
Коли дослідження і тестування металу визначаються за наступними показниками:
муніципалітет) хімічного складу з виявленням вуглецю, кремнію, марганцю, сірки та фосфору (для всіх сортів), хром, нікель і міді (низьколегованої сталі), а також азоту (для bessemerovskoj і tomasovskoj перетворювач вуглецевої сталі і де це необхідно-на Чавуни низько сталь);
b) прибутковість міцність, міцність і подовження при на розрив випробувань;
вплинути на міцність) при температурі від-20 ° с для вуглецевої сталі та-40 ° с для невисоких;
г) після механічну міцність старіння;
d) розподілу сірки включень речі друкує відбитки;
e) мікроструктури.
Для 3 і 4 групи СНиП II-23-81 * тест), g), d) і (e)) може бути опрацьований, а також не для проведення досліджень і тестування у випадках, де ці проекти будуть виконуватися при напругах не перевищує 170 МПа і при температурах вище 30 ° c (група 3) або 40 ° c (Група 4), і коли армування здійснюється без використання зварювання.

Кількість зразки та зразки

Під робочих умов, з технічних структур обстеження кількість зразків і зразків, узятих з металоконструкцій, мають бути зведені до мінімуму забезпечуючи достатній надійності результатів. Крім того, обсяг cut металу мають бути зведені до мінімуму. Це очевидно, що збільшення числа і Том зразків не тільки збільшує досліджень зусиль застосовується, а також знижує надійність і довговічність структури. Таким чином, для тестування, ви повинні визначити кількість і розміри зразків і розташовує їх виділення.
Властивості і якість сталі залежить від багатьох факторів, перш за все, тип і профіль геометрії та металу завод. З метою виявлення матеріалу, металеві конструкції для вивчення, вривається в партії. Металеві елементи є партія, щоб ті ж види сталевий прокат (товщина, цифри і знаки став) включений подібні будівництво однієї черги конструкцій (ферм, підкранових балках, стовпців і т. д.). Багато метал розмір не перевищує 60 т і не більше 25 горизонтальної otpravochnym позначки.
Кількість зразків (зразків) з кожного пакета металу не повинна бути менше, ніж зазначено в таблиці.
Тип випробування
Кількість елементів, відскановані за партію
Кількість зразків (зразки)
з пункту
просто від партії
1
Хімічний аналіз
3
1
3
2
Випробування на розрив
2
1
2
3
Міцність тестування (для кожного температури і після механічного старіння)
2
3
6
4
Відбиток відбитки
2
1
2

Вибірок та вибірки

Визначення хімічного складу сталі, з дизайну показано стружка буріння місцях конструкцій. Чіпи для хіманализу показано в обробці весь перетином прокат або симетрично половину. Якщо ви не можете взяти чіпи навколо розділу елемент дозволило підбір стружка через середину третій пробурених ширини елемента або полиці профілю. Від кожного елемента конструкцій чіпів показано у принаймні три місця по довжині і ретельно перемішуються. Маса закінчили зразки повинен становити не менше 50 г.
Перш ніж взяти зразки поверхні металу, очищають масел, бруд, фарби, корозії продуктів та інші механічні домішки і обрізається до металевого блиску. Виберіть судом без змащення. Поверхня чіпи не повинні discolouration кольорів.
Для випробувань на розтяг аналізи структур вирізати заготовки, який може бути виготовлений циліндричних зразків діаметром до 3 мм або кілька або плоский, товщиною 0,5 мм і більше. Обидва типи зразків може бути, з коротким початковий орієнтовна тривалість
і довгий
де Ао-площа поперечного перерізу зразка.
Застосування коротких зразки в умови експлуатації є кращим.
Під час випробування циліндричного зразка зразків, що застосовуються як діаметр = 10 мм dî. Для тестування листової сталі і прокатної сталі товщиною до 25 мм включно застосувати плоских зразків з збереження їх поверхневих шарів рулонний на той час-паралельний боків поличок-зі збереженням поверхневі шари прокату на одній стороні. При товщині понад 25 мм плоскі зразок обробки дозволено вгору товщиною 25 мм з економії на одній стороні поверхні моделі, Прокат або роблячи циліндричних зразків.
При товщині 25 мм-10 оренди можуть проводити випробування на плоске й кругле зразки.
Коли різання заготівлі для механічних випробувань надається припуски захисту зразка від тестування та опалення. Коли різання зразки механічно припуски має бути:
-Коли товщина до 4 мм, не менше 5 мм;
-//-from від 4 до 10 мм, не менше товщини лінії;
-//-from – 10-20 мм / /-10 мм;
-//-from – 20 до 35 мм / / 15 мм;
-//-from – 35-60 мм / / 20 мм.
Коли різання конструкцій вогню припуски шлях від лінії розрізу до краю готового виробу повинна не менше 15 мм при товщині 60 мм згорнуті і 20 мм при товщині випаде більше 60 мм.
Щоб визначити необхідну міцність зразків, форму і розмір яких регулюється ГОСТ 9454-78 *. Для звичайної сталі будівельних конструкцій за допомогою зразків типу 1-10 з концентратором типу u. для високої надійності (трубопроводів, посудини високого тиску, тощо.) використовувати зразки тип 11-14 з V-подібний концентратор. Для особливо відповідальних конструкцій і при вивченні причин руйнування використовуються зразки види 15-20 концентратор типів t (кейген).
Відбір проб для виявлення розподілу сірки включень метод dactylography відбитки повинні бути згідно з ГОСТ 10243-75 *. Вирізати шаблон налаштувати: листові сталі і широкосмугового прокатки вздовж напрямку напівфабрикатів та готової сталь-по всій напряму прокатки.
Робочої поверхні секції повинні лежать в площині перпендикулярно до напряму прокатки. Аркуш для шліфування сталі і широкосмугового повинні мати поверхні 150 х мм t (t = товщина прокату продукції); для напівфабрикатів та готової сталеву поверхню розділу має бути рівною поперечний переріз профіль або профіль половину від краю до осі симетрії. Тести повинні проводитися відповідно до всіх застосовних норм і зразки та зразки маркується із зазначенням у Млинівського.

Вибірка місцях і конструкцій з технічне обстеження

Коли призначення місць для відбору проб повинна враховувати ступеня завантаження цього елементу. Визначення властивостей сталі воєнну їх збитковим. Для цих цілей найбільш цікаві властивості металу найбільш завантажених конструктивних елементів. Таким чином, попередні це необхідно для визначення елементів, найбільшим рівнем стресу. Екземпляри вирізані з трохи напружений зон цих елементів. Наприклад, в елементах ферм кути зразків повинна бути вибраний спікер полки кути у вузлах; для ременів розділити розділи балки priopornyh. Вирізу повинні бути гладкими, без купюр, у разі потреби, місце в вирізка необхідно зміцнити.
Використання вирізка штук, зазвичай досягнуто шляхом звільнити шлях і зміцнення слабких місць вирізка після перетримки. Ці методи нав’язати доступності вимоги металу Млинівського.
Значний вплив на результати випробувань має фактуру прокатки елементів. Для отримання надійних результатів, ви повинні визначать напрям прокатки і виробництва, підбір та виготовлення зразків за наступними напрямками:
-напівфабрикатів та готової сталі є вздовж напрямку рухомого;
-лист і shirokopolochnogo-через напрямок прокатки.
Листові елементи, які не мають рухомого напрямку, Відбір проб проводиться в потоці основне живлення.

Аналіз тестування результатів і призначити конструктивні характеристики

Хімічний аналіз зразків встановлює відсоткове співвідношення сталевими елементами. Коли враховуючи, результати аналізу повинні звернути увагу на зміст основних забруднюючих речовин сірки та фосфору, відповідно зробити стали червоний- і hladnolomkoj. Підвищеним вмістом шкідливих домішок, залежно від умов обслуговування може бути виключеним згідно продовження використання зразків.
Особливу увагу слід приділяти мірою raskislennosti сталі, яка знаходиться під сумнівом на вміст кремнію, первинні сталевих deoxidizers.
Вміст кремнію у відсотках є:
-для тихого сталь 0,12-0,35;
для semikilled 0,05-0,17;
для кип’ятіння no більше ніж 0.05.
Щоб уточнити ступінь окислення, а також під час використання raskislitelej, не містять кремнію, визначається розподілу сірки включень чином друкує відбитки.
Обробка тонкий і зняття відбитків пальців відбитки виробляються в такому порядку. Підготовлений шкурка шліфувальна на світло нормальний аркуша фотопапір замочують у 5%-ний розчин сірчаної кислоти. Після 5-10 хв виписка на фотопапір зображення відображається розташування макроекономічна структурна включень сірки (“сульфідні шви). Отриманий відбиток необхідно промити і заморозити.
 
Місце Живці зразків
Обробка тонкий і зняття відбитків пальців відбитки виробляються в такому порядку. Підготовлений шкурка шліфувальна на світло нормальний аркуша фотопапір замочують у 5%-ний розчин сірчаної кислоти. Після 5-10 хв виписка на фотопапір зображення відображається розташування макроекономічна структурна включень сірки (“сульфідні шви). Отриманий відбиток необхідно промити і заморозити.
Для друку makroshlifa кипіння сталі з’являються численні темніші лінії барів сульфідні збалансований сингл рідкісні сульфідні стібка, спокій сульфідні лінія відсутності або є рідкісні точки сульфідні включення.
За підсумками хімічного аналізу зразків, ви маєте змогу оцінити зпаювання сталі, що особливо важливо для сталі довоєнні плавильному. Зпаювання сталь є вбудована функція, яка включає в себе сили в різних умовах роботи; стійкість до холодної та гарячої тріщини формування; hladnolomkost’, і т. д.
В існуючих зварних конструкцій непрямі оцінки зпаювання матеріалу є умова, зварних з’єднань. Якщо обстеження не виявлення тріщин, викликані зварювання самого процесу розгляду додаткових оцінок зпаювання може обійтися. У склепати та інших конструкцій з не зварних швів, оцінка зпаювання потрібен, якщо вони зміцнюють припускає використання зварювання.
Використання спеціального технологічного зразки вимагає вирізки конструкцій і досить трудомісткий випробувань, так що їх використання можна рекомендувати лише у виняткових випадках. Зпаювання сталевих конструкцій, які зазвичай експлуатуються оцінити вуглецевому еквіваленті:
де
ВРУ вуглецю еквівалент;
Au = 12-атомна вага вуглецю;
       Ай атомна вага-й елемент;
       UI-відсоток й елемента.
Сталь вважається добре weldable з ВРУ ≤ 0,45%. Рівнина низької вуглецевої сталі weld добре, коли число вуглецю з 0,22%, сірка 0.055%, фосфор S. 050% і кремнію Si ≤ 0,22%.
Вуглецевому еквіваленті для елементів, які не мають концентраторів стрес може визначатися Емпірична формула границя витривалості сталеві
SVC = 17 + 25 ДП
Основні міцності сталі встановлюються за результатами механічних випробувань. Тому що визначення несучої здатності існуючих зразків в даний час на методологія межа говориться: за результатами тестів, йому потрібно призначити нормативних Rm і оцінками опір R сталі.
Для кожного пакета сталевих конструкцій протестовані 10 і більше зразків для визначення регуляторних в статистичні методи можуть використовуватися опору. Як нормативно опір, який є значенням текучості, маючи безпеки не нижче, ніж 95%, що відповідає основним положенням методики розрахунку будівельних конструкцій за межі держави.
Як показує результати статистичних досліджень щільності розподілу плинності сталі досить точно відповідає нормальному розподілу.
де
-середнє значення і стандартним відхиленням середньою врожайністю вибірки;
        k — кількість стандартів, що ви повинні прийняти до отримання вказаної безпеки.
Коли відбору проб і нескінченно великих значень зразка характеристик наближається населення параметрів доступності 95% відповідає k = 1,65. Для обмежених вибірки n статистичних характеристик розподілу можуть відрізнятися від загального населення параметрів і порядок більше, ніж менші зразка. У зв’язку з цим значення k визначається формулою
де
Оцінки параметра γ впевненість рівні зразка;
xγ-визначається рівнянням
Коли γ = 0,9 → xγ = 1.28;
Γ = 0,7 → xγ = 0,52;
Γ = 0,5 → xγ = 0.
Довіряти ймовірність γ призначений в залежності від ступеня відповідальності зразків:
-для конструкції образливі граничного стану, пов’язані з розпадом γ = 0,9;
-без загрозою краху γ = 0,7;
-для конструкції з чисто економічної відповідальність γ = 0,5.
У всіх випадках, значення регуляторних опору повинні взяти не вище, ніж мінімальна отриманих тести поступаються стрес. Для елементів, які проходять на випробування як регуляторних опір взято результат значення коефіцієнта плинності прибутковість.
З обмеженим числом тестів це не можливо за допомогою результати безпосередньо призначити нормативних розрахунок опору. В цьому випадку, засновані на тест набір сталь класу або її еквівалент в силу під час будівництва Gostah та технічних умов та розрахункові характеристики призначаються на основі досвіду функціонування структур, аналогічні сталеві.
Дизайн опір стали визначається за формулою
де
Γm коефіцієнт надійності за матеріалом.
Значення для існуючі структури регулюється γm розділу 20 СНиП II-23-81.
Пластичність сталі оцінюватися за величиною подовження. Коли вони отримані подовження значень нижче норми для відповідних класів, увагу заслуговує на можливість крихким, особливо в тріщин зварного шва і Висока стресових концентрації.
Схильність до стають ламкими перелом виявлені за результатами випробувань на впливу міцність. Коли задовільні результати тестів сталі можуть бути визнані, придатні для подальшої експлуатації, навіть якщо ви не слідують клас СНиП II-23-81 *.
Якщо незадовільних результатів, випробування проводяться повторної оцінки міцність на два рази кількість зразків. Повторне тестування результатів є остаточними. Якщо retesting дасть незадовільні результати, піднімає питання про необхідність підсилити або замінити конструкцій, остаточне рішення залежить від державних структур, інтенсивність впливу і ступінь відповідальності.
На підставі результатів аналізу хімічних і механічних випробувань і порівняння цих результатів з вимогами існуючих норм, матеріалу відповідає конструкцій операційні умови і нові умови під час реконструкції. При цьому, у разі потреби, обмеженнями, що на операцію. Так, для будівель з конструкціями з unkilled сталі не допускається негативна температура повітря в зимовий період.

Експрес-аналіз і непрямі методи оцінки міцності сталі

Методів, викладених вище, як вже було зазначено, мають дуже високий трудові витрати і не завжди може бути виконана. З точки зору експлуатації та відбудови повинні рухатися nakosvennye неруйнівних методів. Нині такі методи розвиваються інтенсивно, але до цих пір на стадії досліджень і тестування.
Заміну традиційного хіманализу лабораторії можливих способів використання лазерної технології на основі. Експрес аналіз на основі лазера, полягає в наступному: на встановленого та знятого площа поверхні лазерний промінь структур спалили металу, пари, яка вивчає за спектрограф. Цей метод буде значно розширити кількість зразків і таким чином підвищити надійність дослідження. В даний час розвиток компактний апарат для використання в умовах експлуатації.
Отримати найбільш повну інформацію про механічні властивості сталі використовуються непрямі методи оцінки сили без notch зразків. Один з таких методів є оцінка сталевих міцність на вимірювання твердості. Під твердість відноситься до опір що цей матеріал має проникнення в інші, більш тверді. На відміну від інших методів механічних випробувань твердість не призводить до руйнування зразки або структурні елементи. Наявний інструментах прості і компактний і дозволяє тести безпосередньо на конструкції.
Найбільш розповсюджених способів для оцінки твердість, Brinell методи і Польді.
Базується на результатах визначення твердість вартість визначається залежність від емпіричних тимчасового опору σuts і доказ сили σ0, 2.
Сталі конструкційні з твердість по Brinell НВ зазвичай не перевищує 260 і характеристики міцності значення в кН/см2 може бути визначена шляхом рівняння

Основний недолік методу полягає у визначенні жорсткість та зносостійкість поверхні лише для сайтів, що прокат через деформації в коченню процес покращилися механічні властивості. Точність вказаного методу не перевищує 5% і зменшується на збільшення товщини стали, так що вона може бути використана тільки для попередньої оцінки міцності сталі і вибір найслабшим елементами для подальшого тестування більш точні методи. Однак, простота і можливість перевірити практично всі елементи роблять цей метод дуже корисно в опитуваннях.

Інший метод для визначення механічні властивості сталі на основі визначення зусилля, необхідно різати нитки з функцією запису деформації діаграми і дає змогу отримати силу і властивості пластикових сталі. За результатами статистичного матеріалу обробки масове тестування рівняння для визначення стандартної специфікації, σ0 01, σ0, 2, σuts. Розмір діаграми дає оцінку пластичної деформації властивості сталі. Аналіз результатів випробувань на розтяг випробувань зразків і на запропонована методологія показав тісній взаємодії. Коефіцієнт кореляції — 0,8-0,9. Переваги методологія повинна включати визначення механічних властивостей з мало або взагалі не розриву (отвори діаметром не перевищує 5 мм, глибина-невелика кількість товщина прокату продуктів), можливість вивчити властивості металу в Малі районах, наприклад, кутових швів, швидкість виконання і низький працю інтенсивності.

Залишити відповідь

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься. Обов’язкові поля позначені *

Цей сайт використовує Akismet для зменшення спаму. Дізнайтеся, як обробляються ваші дані коментарів.