چگالی لوله ساختاری S355JR: خواص فیزیکی، محاسبه وزن و مشخصات

چگالی لوله ساختاری S355JR چقدر است؟

چگالی مواد لوله ساختاری S355JR تقریباً 7.85 گرم بر سانتی متر مکعب (7850 کیلوگرم بر متر مکعب) است. این چگالی استاندارد فولاد کربنی ساختاری است و بین گریدها تغییر نمی کند: S235JR، S275JR و S355JR همگی دارای یک مقدار هستند زیرا چگالی تابعی از ساختار کریستالی مبتنی بر آهن است، نه آلیاژهای کوچکی که گریدها را متمایز می کند. نتیجه عملی این است که وزن یک بخش S355JR داده شده را می توان با همان ثابت های مورد استفاده برای هر عضو فولاد کربنی دیگر محاسبه کرد.

S355JR خود یک فولاد ساختاری است که در EN 10025-2 تعریف شده است، با حداقل استحکام تسلیم 355 مگاپاسکال و حداقل انرژی ضربه 27 ژول در دمای 20 درجه سانتیگراد. هنگامی که به عنوان لوله مربع توخالی (SHS) تولید می شود، محصول از استاندارد EN 10210-1 (فرم نهایی داغ) یا EN 110219-1 پیروی می کند.

خواص فیزیکی کلیدی

این مقادیر به این معنی است که یک ساختار ساخته شده از S355JR به طور قابل پیش بینی با دما منبسط و منقبض می شود، گرما را به طور موثر هدایت می کند و ابعاد خود را به طور پایدار در محدوده طراحی معمولی حفظ می کند. مدول الاستیسیته در تمام محاسبات انحراف و پایداری استفاده می شود. توجه داشته باشید که اساساً برای همه فولادهای کربنی ساختاری یکسان است، بنابراین انتخاب S355JR در مقایسه با S235JR استحکام را افزایش می دهد اما سختی را افزایش نمی دهد.

فرآیند تولید

لوله مربعی S355JR از نوار نورد گرم- ساخته شده است. نوار به عرض مورد نیاز شکاف می‌دهد و به صورت سرد-از طریق یک رول-واحد شکل‌دهنده به یک مقطع مربع- تبدیل می‌شود، سپس درز توسط جوشکاری با مقاومت الکتریکی{{6} فرکانس بالا بسته می‌شود، که لبه‌ها را بدون فلز پرکننده ذوب می‌کند. مهره های جوش داخلی و خارجی به گونه ای تراشیده می شوند که سوراخ صاف و سطح بیرونی صاف باشد. سپس لوله اندازه گیری و صاف می شود تا ابعاد جانبی، مربعی و صافی را در کلاس تحمل EN 10219-1 قرار دهد، به طول برش داده و با توجه به عملیات سطح مشخص شده، برش داده شود. هر مرحله با پارامتر کنترل می شود: جریان و سرعت جوش کیفیت درز را تعیین می کند و رول های اندازه گیری هندسه نهایی را تعیین می کنند.

مشخصات و اندازه ها

لوله مربعی S355JR معمولاً با طول ضلع از 20 میلی متر تا 400 میلی متر و ضخامت دیواره از 1.5 میلی متر تا 16 میلی متر در دسترس است که ترکیب آن توسط قابلیت شکل دهی آسیاب و قوانین طراحی بخش محدود می شود. انحرافات مجاز در طول جانبی، ضخامت دیوار و صافی مطابق با EN 10219-1 یا مشخصات پروژه است و شعاع گوشه به عنوان تابعی از ضخامت دیوار تعریف می شود. زمانی که محدوده استاندارد نیاز را پوشش نمی دهد، می توان اندازه های ویژه را برای سفارش رول کرد.

نحوه محاسبه وزن نظری

وزن نظری هر متر یک لوله مربع را می توان از مقطع- محاسبه کرد: W=(4a - 4t) xtx 0.00785، که a طول ضلع بر حسب میلی‌متر، t ​​ضخامت دیواره بر حسب میلی‌متر، و W وزن بر حسب کیلوگرم بر متر است. برای لوله مربعی با طول ضلع 100 میلی‌متر و ضخامت دیواره 5 میلی‌متر، محاسبه (400 - 20) ​​x 5 x 0.00785=14.9 کیلوگرم بر متر است. وزن واقعی با تلورانس های تولید، شعاع گوشه و چگالی دقیق گرما کمی متفاوت است، بنابراین ارزش نظری برای تخمین، سفارش و تدارکات استفاده می شود، نه برای تسویه حساب.

ویژگی های عملکرد

مقطع مربع دارای گشتاورهای اینرسی مساوی در دو محور اصلی است که مقاومت خمشی یکنواخت در هر جهت و رفتار پیچشی عالی را در مقایسه با پروفیل های باز هم وزن ایجاد می کند. نسبت استحکام-به وزن بالا S355JR جرم سازه را کاهش می‌دهد و وجهه‌های صاف اتصالات پیچ‌دار، جوشی و اتصالی را ساده می‌کنند. سطح صاف رنگ، پوشش پودری و گالوانیزه را به راحتی می پذیرد. در ساخت، لوله را می توان با روش های معمولی برش، سوراخ، خم و جوش داد. اتصالات جوش داده شده استحکامی قابل مقایسه با مواد پایه ایجاد می کنند و عمل جوشکاری معمولی خواص مکانیکی لوله را کاهش نمی دهد.

برنامه های کاربردی

ساخت و ساز: خرپاهای کارخانه، قاب‌های فضای استادیوم، سیستم‌های پشتیبان دیوار پرده‌ای-و ستون‌ها، جایی که بخش معمولی طراحی گره را ساده می‌کند و نمایه توخالی وزن را کاهش می‌دهد. ساخت ماشین‌آلات: قاب‌های تجهیزات، ریل‌های نقاله و تکیه‌گاه‌های اتوماسیون، که در آن دقت ابعادی مجموعه‌ها را درست نگه می‌دارد. حمل و نقل: قاب بدنه کامیون، پخش کننده کانتینر و اجزای تریلر، که در آن استحکام قابل اعتماد و وزن متوسط، کارایی بار را بهبود می بخشد. انرژی و زیرساخت: سازه‌های پشتیبانی پانل‌های خورشیدی{4}، دروازه‌های علامت و سکوهای دسترسی که از ویژگی‌های بخش استاندارد و گالوانیزه آسان بهره می‌برند.

سوالات متداول

چگالی فولاد S355JR چقدر است؟

تقریباً 7.85 گرم بر سانتی متر مکعب (7850 کیلوگرم بر متر مکعب)، چگالی استاندارد فولاد کربنی ساختاری. برای S235JR، S275JR و S355JR یکسان است و در تمامی محاسبات وزن و حمل و نقل استفاده می شود.

چگونه وزن لوله مربع S355JR را محاسبه کنم؟

از W=(4a - 4t) xtx 0.00785 برای یک لوله مربع، با a و t بر حسب میلی‌متر استفاده کنید که کیلوگرم بر متر است. برای یک لوله 100 میلی متر در 5 میلی متر این حدود 14.9 کیلوگرم بر متر است. برای لوله مستطیلی از W=(2a + 2b - 4t) xtx 0.00785 استفاده کنید.

آیا S355JR از S235JR سنگین تر است؟

خیر. هر دو گرید دارای چگالی یکسان 7.85 گرم بر سانتی متر مکعب هستند. S355JR قوی‌تر است (تسلیم و استحکام کششی بیشتر)، بنابراین برای همان بار یک طراح اغلب می‌تواند از بخش سبک‌تر استفاده کند، اما خود چگالی یکسان است.

حداکثر اندازه لوله مربع S355JR چقدر است؟

منبع معمولی طول جانبی از حدود 20 میلی متر تا 400 میلی متر با ضخامت دیواره از 1.5 میلی متر تا 16 میلی متر را پوشش می دهد. اندازه‌های بزرگ‌تر یا غیراستاندارد را می‌توان بنا به سفارش تولید کرد که با توجه به ظرفیت شکل‌دهی آسیاب و استانداردهای قابل اجرا محدود می‌شود.

آیا می توان لوله مربعی S355JR را پس از گالوانیزه جوش داد؟

از جوشکاری پس از گالوانیزه کردن باید اجتناب شود زیرا روکش روی باعث تولید بخار و شکننده شدن جوش می شود. توالی معمولی این است که ابتدا ساخته و جوش داده شود، سپس مجموعه تمام شده گالوانیزه شود. اگر جوش بعد از گالوانیزه اجتناب ناپذیر است، پوشش باید به صورت موضعی برداشته شود و پس از آن تعمیر شود.

آیا چگالی با دما تغییر می کند؟

بله، کمی. فولاد هنگام گرم شدن منبسط می‌شود، بنابراین با دما چگالی آن اندکی کاهش می‌یابد، اما برای طراحی ساختاری از مقدار دمای اتاق-7.85 گرم بر سانتی‌متر مکعب استفاده می‌شود. انبساط حرارتی به طور جداگانه از طریق ضریب انبساط حرارتی در طراحی خطوط بلند و فریم های بزرگ انجام می شود.