اختيار المواد لأجهزة التثبيت المعماري: دليل الأداء والمتانة

تختلف كتيفة الكسوة المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ 1.4301 (AISI 304) وكتيفة 1.4404 (AISI 316L) ذات الأبعاد المتطابقة بنسبة 2 إلى 3 بالمائة من الموليبدينوم من حيث الوزن، وهذا الاختلاف ينقل الرقم المكافئ لمقاومة الحفر من حوالي 19 إلى حوالي 25. على واجهة على ارتفاع 60 مترًا فوق الكورنيش، يفصل التثبيت الذي لا يزال سليمًا عند العام 25 عن التثبيت المثقوب في السنة الثامنة.

إن اختيار المواد لأجهزة التثبيت المعماري هو التطابق الموثق بين درجة السبائك والمزاج وكتلة الطلاء وتفاصيل العزل الجلفاني على جانب واحد، وحقيقتين من حقائق المشروع التي تم تثبيتها قبل ورشة العمل الأولى بالرسم على الجانب الآخر: فئة التآكل الجوي المحددة في ISO 9223 وفئة الحياة العملية للتصميم المحددة في EN 1990.

أصلح هذين المدخلين وستصبح بقية المواصفات حسابية. تخطيها وسيصبح التثبيت تجربة تآكل واسعة النطاق بتمويل من العميل.

إصلاح تقاعد الأجهزة بسبب التآكل، وليس بسبب التحميل الزائد

في فئتي ISO 9223 C4 وC5، يفقد الفولاذ الكربوني العاري ما بين 50 إلى 200 ميكرومتر من عمق السطح في السنة الأولى من التعرض، وبالتالي فإن وضع التقاعد لأجهزة التثبيت المعماري هو التآكل الجوي وليس الحمل الزائد الهيكلي.

هذه ليست حجة ضد التصميم الميكانيكي. تصميم المرساة وفقًا للمعيار EN 1992-4 والتأهيل للمعيار EAD 330232 يحمل بالفعل عوامل أمان تبلغ 2.0 أو أعلى في أوضاع فشل المخروط الخرساني والفولاذ. والهامش الذي يتم تحديده بشكل روتيني هو الهامش البيئي.

تسلسلان يغطيان معظم المشاكل الميدانية. في الأول، يتم استهلاك الطلاء المضحي محليًا عند حافة القطع أو اللحام أو خدش التعامل مع الموقع، ويبدأ فقدان القسم في منطقة 20 ملم بينما لا يمس باقي المكون. في الثانية، تقوم الكلوريدات بتكسير الطبقة السلبية لمكون غير قابل للصدأ تم اختياره لمظهره بدلاً من PREN، ويبدأ الحفر عند منعطف بارد الشكل حيث يصل الإجهاد المتبقي إلى ذروته.

أربعة متغيرات مادية تحدد عمر خدمة التثبيت

تحدد أربعة متغيرات مدة استمرار التثبيت المعماري: كيمياء السبائك التي يتم التعبير عنها بـ PREN، وكتلة الطلاء وفقًا للمعيار EN ISO 1461، والتوافق الجلفاني للزوج المعدني المجمع، والحركة الحرارية التفاضلية التي يجب أن يمتصها المفصل. يمكن كتابة كل واحد في المواصفات كرقم.

كيمياء السبائك: حدد PREN، وليس اسم الصف

إن PREN 25 هو الأرضية العملية للتثبيتات المقاومة للصدأ على مسافة 10 كيلومترات من الساحل؛ 35 أو أعلى هي الأرضية داخل منطقة الرش.

PREN = Cr 3.3 x Mo 16 x N، محسوبة من التركيبة الاسمية، لذلك يمكن التحقق من القيمة في أي شهادة مطحنة.

يتبع ذلك نتيجتان. 1.4301 لا يحمل أي إضافة متعمدة للموليبدينوم، وهذا هو السبب في أنه يؤدي بشكل مقبول في الأجواء الداخلية C3 وسيئ في الأجواء البحرية C5-M. يصل الدوبلكس 1.4462 إلى PREN 35 مع توفير قوة إثبات لا تقل عن 0.2 بالمائة تبلغ 450 ميجا باسكال مقابل 190 ميجا باسكال تقريبًا لـ 1.4301 الصلب، لذا فإن الأقواس الأقل والأخف وزنًا تحمل نفس حمل اللوحة.

كتلة الطلاء: أرقام EN ISO 1461

تحدد الجلفنة بالغمس الساخن وفقًا للمعيار EN ISO 1461 حدًا أدنى للطلاء لكل نطاق من سماكات الفولاذ، معبرًا عنه بالكتلة والسمك المحلي.

• الفولاذ 6 ملم فأكثر: متوسط ​​85 ميكرومتر، الحد الأدنى المحلي 70 ميكرومتر، حوالي 610 جرام لكل متر مربع.
• الفولاذ من 3 إلى 6 ملم: متوسط ​​70 ميكرومتر، حد أدنى محلي 55 ميكرومتر.
• الفولاذ 1.5 إلى 3 ملم: متوسط ​​55 ميكرومتر، حد أدنى محلي 45 ميكرومتر.
• يترسب الزنك المطلي وفقًا لمعيار ISO 2081 من 5 إلى 12 ميكرومتر، أي ما يقرب من عُشر ما سبق.

إن العملية الحسابية وراء هذه الأرقام تستحق القيام بها مرة واحدة. تسجل ISO 9223 فقدان الزنك في السنة الأولى بمقدار 0.7 إلى 2.1 ميكرومتر سنويًا في الفئة C3 ومن 2.1 إلى 4.2 في C4، وبالتالي فإن الطلاء بالغمس الساخن بقطر 85 ميكرومتر يدعم فترة صيانة مدتها 25 عامًا في C4 بينما يتم استنفاد الطبقة المطلية كهربائيًا بقطر 12 ميكرومتر خلال 3 إلى 6 سنوات. يشرح الجدول نفسه لماذا لا تعتبر الجلفنة إجابة C5-M: من 4.2 إلى 8.4 ميكرومتر من فقدان الزنك السنوي يستهلك حتى طلاءًا ثقيلًا خلال 10 إلى 20 عامًا. يتم فحص نفس المقايضة في هذه المقارنة قنوات تثبيت مصبوبة من HDG والفولاذ المقاوم للصدأ .

قناة المرساة المجلفنة بالغمس الساخن قارن خيارات قنوات التثبيت HDG والفولاذ المقاوم للصدأ للواجهات والكسوة، مع مناقشة الملفات الشخصية وبيانات التحميل ومقايضات التآكل حولها. عرض المنتج →

التوافق الجلفاني: التفاصيل المعدنية المتباينة

يفصل بين الألومنيوم والفولاذ المقاوم للصدأ ما يقرب من 0.4 إلى 0.6 فولت في السلسلة الجلفانية في مياه البحر، وفي الوصلة الرطبة يصبح الألومنيوم هو الأنود. نسبة المساحة هي التي تحدد الضرر: الكاثود الكبير المقاوم للصدأ الذي يواجه أنودًا صغيرًا من الألومنيوم يؤدي إلى فقدان موضعي سريع، وهذا هو السبب في أن مسمار M8 المقاوم للصدأ الذي يحمل مباشرة على حامل من الألومنيوم هو تفصيل يستحق إعادة التصميم.

ثلاثة ضوابط تعمل. غسالات عزل EPDM أو النايلون تحت مثبتات مقاومة للصدأ تحمل الألومنيوم، أو طبقة عازلة أو طبقة مؤكسدة عند الواجهة، والصرف الذي يمنع الوصلة من احتجاز الماء.

الحركة الحرارية: معامل التمدد كمدخل تصميمي

يتمدد الألومنيوم عند 23.1 ميكرومتر لكل متر لكل كلفن، و1.4404 من الفولاذ المقاوم للصدأ عند 16.0، والفولاذ الكربوني عند 12.0. سكة من الألمنيوم بطول 3 أمتار على واجهة تواجه تأرجحًا في درجة حرارة السطح تبلغ 40 كلفن وبالتالي تتحرك حوالي 2.8 ملم بالنسبة للهيكل. تمتص الثقوب المشقوقة والمشابك المنزلقة تلك الحركة؛ لا يحدث اتصال جامد ومثبت بمسامير بالكامل، وينتقل الحمل إلى اللوحة أو الركيزة.

مطابقة مواد التثبيت لفئة التآكل

للحصول على عمر تصميمي يصل إلى 50 عامًا، يعتبر الفولاذ المقاوم للصدأ 1.4404 هو الحد الأدنى من الدرجة للأجواء ISO 9223 C4 وC5-M، بينما يغطي الفولاذ الكربوني المجلفن بالغمس الساخن وفقًا للمعيار EN ISO 1461 C3 وC4 الداخلي.

الفئة CX، التي تغطي الأنفاق المعالجة بأملاح إزالة الجليد ومناطق الرش البحرية، تدفع المواصفات إلى 1.4529 من الفولاذ المقاوم للصدأ عند PREN يبلغ حوالي 44، أو إلى 1.4462 على الوجهين حيث تبرر الأحمال انخفاض السبيكة.

تحتاج المشاريع الساحلية والداخلية إلى مواصفات مختلفة للأجهزة

يتطلب نفس نظام الواجهة على بعد 15 كيلومترًا من الداخل و300 متر من البحر درجات تثبيت مختلفة وأنظمة طلاء وفترات فحص مختلفة، حتى عندما يكون حمل الرياح ووزن اللوحة متطابقين.

وما لا يتغير بين العمودين هو القدرة الميكانيكية. تحمل الأقواس نفس الأحمال في كليهما؛ فقط بدل التآكل وتفاصيل العزل تتحرك. تعتبر الأقواس ذات الزاوية L المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ القابلة للتعديل في 1.4404 هي الإجابة القياسية على الجانب الساحلي، لأن الساق المشقوقة تمتص التسامح والحركة الحرارية دون إدخال زوج صلب.

الفولاذ المقاوم للصدأ قابل للتعديل L- زاوية الكسوة قوس قم بمراجعة نطاقات ضبط الأقواس 1.4404 وتقييمات الأحمال وتفاصيل العزل للواجهات ذات التهوية حيث يؤدي التآكل الساحلي والتفاوتات إلى تحديد المواصفات. عرض المنتج →

روتين للتحقق من المواد من ست خطوات

تتم ستة عمليات فحص، بالترتيب، لتسوية مواصفات المواد قبل إصدار أمر الشراء.

1. قم بتثبيت فئة التآكل من ترسبات الكلوريد المقاسة ووقت البلل بموجب ISO 9223، وليس من عنوان الموقع.
2. إصلاح فئة الحياة العملية التصميم. EN 1990 الفئة 4 تعني 50 عامًا، ويتم التعامل مع إصلاح الأجهزة داخل هذه الفئة على أنها غير قابلة للاستبدال.
3. قم بتحويل كلا المدخلين إلى أرقام المواد: PREN 25 كحد أدنى للفولاذ المقاوم للصدأ الساحلي، و85 ميكرومتر من الزنك المغمس الساخن لـ C3 وC4 الداخلي.
4. قم بإدراج كل زوج معدني مختلف في المجموعة وقم بتسمية المكون العازل لكل زوج.
5. اطلب أدلة الاختبار: تقارير رش الملح ISO 9227، وEAD 330232 أو ACI 355.2 لتأهيل المرساة، وشهادات EN 10204 من النوع 3.1 مطحنة لكل حرارة.
6. تحقق في الموقع باستخدام مقياس سمك الطلاء وفقًا للمعيار ISO 2178، والتحقق من وجود حلقات عازلة، وحواف مقطوعة.

تضيف الكسوة الحجرية قرارًا ماديًا آخر: تقوم المراسي المقطوعة في 1.4404 بتوزيع الحمل من خلال مخروط ذو مفاتيح ميكانيكية بدلاً من قبضة الاحتكاك، وبالتالي فإن البلاطة الحجرية والتثبيت المقاوم للصدأ متطابقان من حيث القوة ومقاومة الكلوريد.

دورب في مرساة تقويض لكسوة الحجر شاهد كيف تستخدم المراسي المقطوعة 1.4404 هندسة مخروطية متطابقة لتثبيت الألواح الحجرية الطبيعية، بأحجام M6 وM8 وأرقام التحميل. عرض المنتج →

تمتلك شركة Jiangsu Aozheng Metal Products Co., Ltd. هذه الدرجات عبر قنوات التثبيت المصبوبة، وأقواس الكسوة، والمثبتات السفلية وقنوات الدعامة، في الفولاذ المقاوم للصدأ 1.4301 و1.4404 و1.4462 وفي الفولاذ الكربوني المجلفن بالغمس الساخن، مما يسمح لأحد مواصفات المواد يتم تشغيله من القناة المضمنة حتى قوس اللوحة النهائي.

التكلفة والمتانة وعمر التصميم 50 عامًا

يضع المعيار EN 1990 فترة عمل مدتها 50 عامًا في فئة التصميم 4، ويتم تصميم أجهزة التثبيت داخل هذه الفئة كعنصر غير قابل للاستبدال وليس كعنصر مستهلك.

وتنبع حالة التكلفة من الوصول وليس من سعر المادة. يتم الوصول إلى دعامة على ارتفاع 40 مترًا فوق واجهة ذات تهوية باستخدام نفس فريق تسلق الصاري أو فريق الوصول إلى الحبال الذي يحل محل اللوحة، لذا فإن فشل التآكل في العام 12 يكلف أكثر بكثير من دلتا المواد بين 1.4301 و1.4404، والتي تتركز في محتوى الموليبدينوم في بضع مئات من الكيلوجرامات من الفولاذ المقاوم للصدأ. يتم شراء المتانة مرة واحدة، في مرحلة المواصفات، ويتم دفع ثمنها إما في ذلك الوقت أو عند الارتفاع لاحقًا.