Ένας πρακτικός οδηγός για το πρότυπο EN 10219: Επιλογή της σωστής ποιότητας χάλυβα για τις κοίλες τομές σας

Όταν προμηθεύεστε συγκολλημένες δομικές κοίλες διατομές ψυχρής διαμόρφωσης για τα έργα σας, το EN 10219 είναι ένα από τα πιο συχνά αναφερόμενα ευρωπαϊκά πρότυπα που θα συναντήσετε. Αυτό το πρότυπο καθορίζει τις τεχνικές συνθήκες παράδοσης για κοίλες τομές κατασκευασμένες από μη κραματοποιημένους χάλυβες και λεπτόκοκκους χάλυβες, διαμορφωμένες εν ψυχρώ χωρίς επακόλουθη θερμική επεξεργασία εκτός από πιθανώς τη γραμμή συγκόλλησης.

Αυτός ο οδηγός σας καθοδηγεί στο τι καλύπτει το EN 10219, πώς ονομάζονται οι ποιότητες χάλυβα και τι σημαίνουν, ποιες ποιότητες χρησιμοποιούνται πιο συχνά σε πραγματικές εφαρμογές και - το πιο σημαντικό - πώς να επιλέξετε το σωστό για τις συγκεκριμένες απαιτήσεις σας. Οι δύο βαθμοί που θα δείτε πιο συχνά στις καθημερινές προμήθειες είναιS235καιS355, και θα δώσουμε ιδιαίτερη προσοχή στις διαφορές μεταξύ τους και πότε να διαλέξουμε το ένα από το άλλο.

Το EN 10219 είναι το ευρωπαϊκό πρότυπο γιαψυχρής μορφής συγκολλημένες δομικές κοίλες τομές. Ισχύει για κυκλικές κοίλες τομές (CHS), τετράγωνες κοίλες τομές (SHS), ορθογώνιες κοίλες τομές (RHS) και ελλειπτικές μορφές, που κατασκευάζονται με ηλεκτρική συγκόλληση ή συγκόλληση με υποβρύχιο τόξο (SAW). Τα κοίλα τμήματα σχηματίζονται σε θερμοκρασία δωματίου, χωρίς μεταγενέστερη θερμική επεξεργασία εκτός από το ότι η ραφή συγκόλλησης μπορεί να υποστεί θερμική επεξεργασία. Το πρότυπο χωρίζεται σε πολλά μέρη, από τα οποία τα μέρη 1 και 2 είναι τα πιο συχνά χρησιμοποιούμενα για μη κραματοποιημένους και λεπτόκοκκους χάλυβες, ενώ το Μέρος 3 καλύπτει ποιότητες υψηλής αντοχής και αντοχής στις καιρικές συνθήκες.

Ένα βασικό σημείο που πρέπει να κατανοήσετε εκ των προτέρων: σύμφωνα με το EN 10219, η ποιότητα χάλυβα αναφέρεται στοπρώτη ύληχρησιμοποιείται για ψυχρή διαμόρφωση, όχι το τελειωμένο κοίλο τμήμα με τον ίδιο τρόπο όπως το EN 10210 για τις τομές θερμής φινιρίσματος. Αυτό σημαίνει ότι η μεταλλουργία αλλάζει ελαφρώς κατά τη διαδικασία ψυχρής διαμόρφωσης -, αλλά για πρακτικούς σκοπούς προμήθειας, οι μηχανικές ιδιότητες είναι γενικά συγκρίσιμες με αυτές που θα περιμένατε από την ονομασία της ίδιας ποιότητας σύμφωνα με το EN 10025, το πρότυπο για προϊόντα δομικού χάλυβα.

Διατίθενται κοίλες τομές EN 10219 με πάχος τοιχώματος έως 40 mm, καλύπτοντας μεγέθη από μικρά τετράγωνα τμήματα έως 500 mm × 500 mm για τετράγωνα τμήματα και εξωτερικές διαμέτρους έως 2500 mm για κυκλικές τομές.

Πριν εξετάσουμε μεμονωμένους βαθμούς, βοηθάμε να κατανοήσουμε πώς λειτουργεί το σύστημα ονοματοδοσίας. Ας πάρουμεS355J2Hως παράδειγμα.

Ο χαρακτηρισμός πρόσκρουσης ακολουθεί ένα σταθερό μοτίβο:

Το επίθημα υποδεικνύει επίσης την κατάσταση παράδοσης και αν ο χάλυβας είναι λεπτόκοκκος. Για παράδειγμα,S355NHείναι ένας κανονικοποιημένος λεπτόκοκκος χάλυβας με εγγυημένες ιδιότητες κρούσης στους -50 βαθμούς, ενώS355MHείναι θερμομηχανικά έλασης.

Στις καθημερινές εμπορικές προμήθειες, οι βαθμοί που θα συναντήσετε πιο συχνά είναιS235JRH, S275J0H, S275J2H, S355J0HκαιS355J2H, παράλληλα με διάφορους βαθμούς NH/NLH και MH/MLH. Αλλά όταν εξετάζουμε τους πραγματικούς όγκους παραγγελιών στην ευρωπαϊκή αγορά,S235καιS355επικρατώ. Το S275 βρίσκεται στο ενδιάμεσο, αλλά είναι αισθητά λιγότερο κοινό - στην ηπειρωτική Ευρώπη, το S235 προτιμάται πολύ συχνά έναντι του S275 για γενικές δομικές εργασίες.

Ο παρακάτω πίνακας συνοψίζει τις βασικές ιδιότητες εφελκυσμού και κρούσης για τις πιο ευρέως χρησιμοποιούμενες ποιότητες χάλυβα EN 10219 (πάχος μικρότερο ή ίσο με 16 mm, που είναι το πιο κοινό εύρος για δομικές κοίλες διατομές). Οι τιμές βασίζονται στις τυπικές απαιτήσεις.

Για παχύτερους τοίχους (16< t ≤ 40 mm), the yield strength reduces slightly. For S235JRH it becomes 225 MPa, for S275 grades 265 MPa, and for S355 grades 345 MPa.

Μια γρήγορη σημείωση για τη χημική σύνθεση: οι υψηλότερες βαθμίδες αντοχής έχουν γενικά ελαφρώς υψηλότερα ισοδύναμα άνθρακα (CEV). Το S235JRH έχει μέγιστο CEV 0,35 %, ενώ το S355J0H και το S355J2H ανεβαίνουν στο 0,45 %. Αυτή η διαφορά έχει πρακτικές συνέπειες για τη συγκόλληση -, αλλά για τις περισσότερες τυπικές διαδικασίες συγκόλλησης, όλες αυτές οι ποιότητες θεωρούνται εύκολα συγκολλήσιμες χωρίς ιδιαίτερες προφυλάξεις.

Αν κοιτάξετε τι παραγγέλνουν οι Ευρωπαίοι κατασκευαστές και εργολάβοι καθημερινά,Τα S235 και S355 είναι τα δύο άλογα εργασίας. Το S275 υπάρχει και θα το βλέπετε να προσδιορίζεται από καιρό σε καιρό, αλλά δεν χρησιμοποιείται τόσο ευρέως όσο τα άλλα δύο. Υπάρχει ένας πρακτικός λόγος για αυτό: το άλμα στη δύναμη από το S235 στο S355 είναι σημαντικό, ενώ η διαφορά κόστους είναι σχετικά μέτρια. Για πολλές δομικές εφαρμογές, εάν το S235 δεν είναι αρκετά ισχυρό, οι μηχανικοί συχνά ανεβαίνουν απευθείας στο S355 αντί να σταματούν στο S275. Ας δούμε πρακτικά κάθε βαθμό.

S235 - Ο αξιόπιστος πολυμήχανος

Το S235 είναι η βασική κατηγορία δομικού χάλυβα για ψυχρής διαμόρφωσης κοίλες διατομές. Είναι αυτό που επιδιώκετε όταν η εφαρμογή δεν απαιτεί εξαιρετική αντοχή, αλλά απαιτεί καλή εργασιμότητα, απλή συγκόλληση και οικονομική απόδοση.

• Ελάχιστη αντοχή διαρροής: 235 MPa (λιγότερο ή ίσο με 16 mm)
• Εύρος αντοχής εφελκυσμού: 360 – 510 MPa
• Τυπική συνθήκη παράδοσης: Ψυχρή ανόπτηση + ανακούφιση από το στρες (+R)
• Επιλογές επιπτώσεων: Το JR (θερμοκρασία δωματίου) είναι το πιο κοινό

Το S235JRH έχει πολύ χαμηλό ισοδύναμο άνθρακα (CEV μικρότερο ή ίσο με 0,35 %), γεγονός που το καθιστά εξαιρετικά συγκολλήσιμο χωρίς προθέρμανση στις περισσότερες περιπτώσεις. Είναι επίσης εύκολο να κοπεί, να λυγίσει και να κατασκευαστεί, κάτι που μεταφράζεται σε χαμηλότερο κόστος επεξεργασίας στο εργαστήριό σας.

• Τυπικές εφαρμογές για το S235:

Ελαφριά κουφώματα κτιρίων και κατασκευές ημιώροφου

Προστατευτικά κιγκλιδώματα, κιγκλιδώματα και φράγματα ασφαλείας

Πινακίδες και στύλοι φωτισμού δρόμων

Μηχανικά εξαρτήματα σε μη κρίσιμες φέρουσες θέσεις

Προσωρινές κατασκευές και σκαλωσιές

Κουφώματα επίπλων και συστήματα ραφιών

Στην πρακτική της ηπειρωτικής Ευρώπης, το S235 είναι συχνά η προεπιλεγμένη επιλογή για γενικές δομικές εργασίες. Για πολλούς αγοραστές B端, αυτός είναι ο βαθμός που καθορίζουν όταν τα φορτία σχεδιασμού είναι μέτρια και οι προϋπολογισμοί έργων πρέπει να ελέγχονται αυστηρά.

S355 - The Heavy-Duty Performer

Το S355 παρέχει περίπου 50 % υψηλότερη αντοχή διαρροής από το S235 με σχετικά μέτριο ασφάλιστρο κόστους - συνήθως 15 % έως 25 % υψηλότερο ανά τόνο, ανάλογα με τις συνθήκες της αγοράς και τον όγκο παραγγελιών. Αυτή η αναλογία αντοχής προς κόστος καθιστά το S355 εξαιρετικά ελκυστικό για εφαρμογές όπου η μείωση βάρους είναι σημαντική ή όπου απαιτείται μεγαλύτερη φέρουσα ικανότητα.

• Ελάχιστη αντοχή διαρροής: 355 MPa (λιγότερο ή ίσο με 16 mm)
• Εύρος αντοχής εφελκυσμού: 470 – 630 MPa
• Τυπική συνθήκη παράδοσης: Παραδίδεται κανονικά στην κανονικοποιημένη κατάσταση (+N), η οποία βελτιώνει τη δομή των κόκκων και εξασφαλίζει σταθερή σκληρότητα
• Επιλογές επιπτώσεων: J0H (0 μοίρες), J2H (−20 μοίρες), K2H (−20 μοίρες με 40 J), NH (−50 μοίρες)

Το S355 έχει υψηλότερο ισοδύναμο άνθρακα (CEV έως 0,45 %) από το S235, πράγμα που σημαίνει ότι η συγκόλληση μπορεί να απαιτεί λίγη περισσότερη προσοχή -, αλλά για τα κατάλληλα εξοπλισμένα καταστήματα κατασκευής, αυτό σπάνια αποτελεί πρόβλημα. Το S355 προσφέρει επίσης εξαιρετική ανθεκτικότητα σε χαμηλές θερμοκρασίες, με τους βαθμούς J2 να είναι πιστοποιημένοι για απόδοση 27 J στους -20 βαθμούς.

• Τυπικές εφαρμογές για το S355:

Πρωτεύουσες δομικές κολώνες και δοκοί σε πολυώροφα κτίρια

Στοιχεία γεφυρών και έργα υποδομής

Κουφώματα βαρέων μηχανημάτων και κατασκευές γερανών

Υπεράκτιες πλατφόρμες και θαλάσσιες εφαρμογές (συχνά με βαθμούς πιστοποίησης κρούσης)

Πύργοι ανεμογεννητριών

Δικτυωτές δοκοί για στέγες με μεγάλο άνοιγμα (από 20 m και πάνω)

Το S355J2H είναι πιθανώς η μοναδική κατηγορία με τη μεγαλύτερη ζήτηση μεταξύ των επιλογών υψηλότερης αντοχής. Συνδυάζει την αντοχή διαρροής 355 MPa με την απόδοση δοκιμασμένης κρούσης στους -20 βαθμούς, καθιστώντας το κατάλληλο για εξωτερικές κατασκευές στα περισσότερα ευρωπαϊκά κλίματα.

S275 - Το μεσαίο παιδί

Το S275 βρίσκεται μεταξύ S235 και S355 όσον αφορά την αντοχή (ελάχιστη απόδοση 275 MPa). Έχει τις χρήσεις του, αλλά στον πραγματικό κόσμο προσδιορίζεται λιγότερο συχνά από τα άλλα δύο. Τούτου λεχθέντος, τα S275J0H και S275J2H εξακολουθούν να είναι σχετικά για ορισμένες εφαρμογές:

Κουφώματα μεσαίου φορτίου για βιομηχανικά κτίρια

Μηχανικός εξοπλισμός όπου το S235 δεν είναι αρκετά ισχυρό, αλλά το S355 θα υπερκαθορίζεται

Περιβάλλοντα στατικού φορτίου όπως κτιριακές κατασκευές και μηχανικά κουφώματα

Εάν προμηθεύεστε ήδη το S235 για γενική χρήση και το S355 για βαριά φορτία, μπορεί να διαπιστώσετε ότι η προσθήκη του S275 στο απόθεμά σας δεν έχει πάντα εμπορική λογική, εκτός εάν το απαιτεί μια συγκεκριμένη προδιαγραφή πελάτη.

Όταν ένας αγοραστής μας ρωτά ποιο βαθμό να χρησιμοποιήσουμε, συνήθως περιηγούμαστε σε μια σύντομη λίστα σημείων απόφασης.

1. Ξεκινήστε με το φορτίο σχεδιασμού

Κοιτάξτε την απαιτούμενη αντοχή διαρροής. Εάν ο σχεδιασμός απαιτεί ισχύ διαρροής 235 MPa ή λιγότερο, το S235 είναι ο βαθμός σας. Εάν η απαιτούμενη αντοχή υπερβαίνει τα 235 MPa ή εάν η μείωση βάρους είναι προτεραιότητα, το S355 γίνεται το φυσικό επόμενο βήμα. Η αύξηση αντοχής κατά 50 % από S235 σε S355 σας επιτρέπει συχνά να χρησιμοποιείτε ένα λεπτότερο τμήμα τοίχου για την ίδια φέρουσα ικανότητα - που μπορεί να αντισταθμίσει την υψηλότερη τιμή υλικού με μειωμένη χωρητικότητα.

2. Λάβετε υπόψη τη θερμοκρασία σέρβις

Εφαρμογές σε εσωτερικούς χώρους σε εύκρατα κλίματα: Η τυπική βαθμολογία κρούσης JR (θερμοκρασία δωματίου) είναι συνήθως επαρκής. Το S235JRH ή το S355J0H θα λειτουργήσει.

Κατασκευές εξωτερικού χώρου στο μεγαλύτερο μέρος της Ευρώπης: Η βαθμολογία πρόσκρουσης J0 (0 βαθμός ) είναι συχνά η ελάχιστη. Το S275J0H ή το S355J0H είναι ασφαλείς επιλογές.

Ψυχρές περιοχές (σκανδιναβικές χώρες, ορεινές περιοχές, Σιβηρία) ή δυναμικά φορτία: Συνιστάται ανεπιφύλακτα η βαθμολογία J2 (−20 μοίρες). Το S355J2H είναι η πιο κοινή επιλογή εδώ.

Αρκτική ή περιβάλλοντα εξαιρετικά χαμηλών θερμοκρασιών: Μπορεί να απαιτούνται βαθμοί NH ή NLH με δοκιμή πρόσκρουσης −50 μοιρών.

3. Δείτε τον τύπο της εφαρμογής

Ο παρακάτω πίνακας δίνει μια γρήγορη αναφορά:

4. Συντελεστής κατασκευής και συγκόλλησης

Για καταστήματα που κάνουν πολλές συγκολλήσεις, το S235 είναι το πιο εύκολο στη χρήση. Το S355 απαιτεί λίγο περισσότερη πειθαρχία, ιδιαίτερα σε παχύτερα τμήματα, αλλά οποιοδήποτε αρμόδιο συνεργείο θα το χειριστεί χωρίς προβλήματα. Εάν η ομάδα κατασκευής σας είναι πιο άνετη με υλικά χαμηλότερης περιεκτικότητας σε άνθρακα ή εάν έχετε να κάνετε με πολύ περίπλοκα συγκολλημένα συγκροτήματα, το S235 μπορεί να είναι η ασφαλέστερη επιλογή ακόμα και αν η απαίτηση αντοχής είναι οριακή.

Το EN 10219 καλύπτει τρία κύρια προφίλ κοίλων διατομών, το καθένα κατάλληλο για διαφορετικούς δομικούς ρόλους.

Τα τμήματα ψυχρής μορφοποίησης σύμφωνα με το EN 10219 έχουν γενικά πιο αιχμηρές εξωτερικές γωνίες και διατίθενται σε ευρύτερο φάσμα μικρών μεγεθών σε σύγκριση με τα τμήματα θερμής φινιρίσματος. Είναι επίσης συνήθως χαμηλότερο σε κόστος για μικρότερες διαστάσεις, καθιστώντας τους την προτιμώμενη επιλογή για μηχανική, έπιπλα και μη κύρια δομική χρήση.

Εάν η ομάδα προμηθειών σας ασχολείται και με τα δύο πρότυπα, βοηθάει να γνωρίζετε τη διαφορά. Και τα δύο είναι εναρμονισμένα σύμφωνα με τον Κανονισμό για τα Προϊόντα Δομικών Κατασκευών της ΕΕ (CPR) και και τα δύο μπορούν να φέρουν σήμανση CE. Αλλά δεν είναι εναλλάξιμα.

Ένα πρακτικό σημείο: ο ίδιος χαρακτηρισμός βαθμού σημαίνει ελαφρώς διαφορετικά πράγματα σύμφωνα με τα δύο πρότυπα. Σύμφωνα με το EN 10210, η ποιότητα αναφέρεται στον χάλυβα στο τελικό τμήμα. Σύμφωνα με το EN 10219, αναφέρεται στην πρώτη ύλη -, επομένως, ενώ οι μηχανικές ιδιότητες είναι σε γενικές γραμμές ισοδύναμες, οι ιδιότητες τομής των SHS και RHS δεν είναι ίδιες. Όταν γράφετε προδιαγραφές, θα πρέπει πάντα να αναφέρετε και τον τυπικό αριθμό και τον βαθμό.

Ε1: Είναι το S355 πάντα καλύτερο από το S235;

Όχι πάντα. Το καλύτερο είναι θέμα φυσικής κατάστασης. Το S355 έχει πολύ μεγαλύτερη αντοχή διαρροής, αλλά κοστίζει επίσης περισσότερο και έχει ελαφρώς υψηλότερο ισοδύναμο άνθρακα (CEV), πράγμα που σημαίνει ότι η συγκόλληση απαιτεί λίγη περισσότερη προσοχή. Εάν τα φορτία σχεδιασμού σας είναι χαμηλά, το S235 είναι η πιο οικονομική επιλογή. Δεν έχει νόημα να πληρώνεις για δύναμη που δεν χρησιμοποιείς.

Ε2: Μπορώ να συγκολλήσω κοίλα τμήματα EN 10219 χωρίς προθέρμανση;

Για S235JRH σε τυπικά πάχη έως 16 mm, ναι. Για ποιότητες S355, ιδιαίτερα σε παχύτερες τομές ή ψυχρές συνθήκες, θα πρέπει να ακολουθήσετε μια ειδική διαδικασία συγκόλλησης - αλλά για τα περισσότερα περιβάλλοντα συνεργείου, η προθέρμανση δεν απαιτείται αυτόματα. Ελέγξτε το CEV σας και ακολουθήστε τις συστάσεις του EN 1011 ή του δικού σας WPS.

Ε3: Μπορούν τα κοίλα τμήματα του EN 10219 να γαλβανιστούν;

Ναί. Ο γαλβανισμός εν θερμώ εφαρμόζεται συνήθως σε κοίλα τμήματα EN 10219 και προσφέρει εξαιρετική αντιδιαβρωτική προστασία. Ωστόσο, λόγω των υπολειμματικών τάσεων που υπάρχουν στα ψυχρά τμήματα, θα πρέπει να συζητήσετε τη διαδικασία γαλβανισμού με τον προμηθευτή σας για να διασφαλίσετε τον σωστό εξαερισμό και να ελαχιστοποιήσετε τον κίνδυνο παραμόρφωσης ή ευθραυστότητας υδρογόνου. Με σωστό σχεδιασμό και έλεγχο διεργασίας, ο γαλβανισμός τμημάτων EN 10219 λειτουργεί καλά.

Ε4: Είναι οι βαθμοί EN 10219 ισοδύναμοι με το ASTM A500;

Δεν υπάρχει άμεση ισοδυναμία ένα προς ένα, αλλά για πρακτική σύγκριση:

Το ASTM A500 Grade B (ελάχιστη απόδοση 315 MPa) βρίσκεται κάπου μεταξύ S275 και S355.

Το ASTM A500 Grade C (ελάχιστη απόδοση 345 MPa) είναι πιο κοντά στο S355.

Εάν αντικαθιστάτε ένα πρότυπο με ένα άλλο, θα πρέπει να ελέγξετε τις πραγματικές μηχανικές ιδιότητες και να σχεδιάσετε ανάλογα αντί να υποθέσετε την ισοδυναμία.

Η επιλογή της σωστής ποιότητας χάλυβα σύμφωνα με το EN 10219 βασίζεται σε τρία πράγματα: το φορτίο που πρέπει να φέρει η κατασκευή σας, τη θερμοκρασία που θα αντιμετωπίσει κατά τη λειτουργία και την ισορροπία που θέλετε μεταξύ κόστους υλικού και απόδοσης κατασκευής.

S235JRHείναι το αγαπημένο σας για γενικής χρήσης κατασκευή. Είναι εύκολο να το δουλέψετε, σε καλή τιμή και απόλυτα κατάλληλο για ένα πολύ ευρύ φάσμα δομικών εφαρμογών.

S355J2Hείναι η επιλογή σας υψηλής απόδοσης. Παρέχει σχεδόν 50% περισσότερη αντοχή διαρροής από το S235 και έχει δοκιμαστεί κρούση στους -20 βαθμούς, καθιστώντας το κατάλληλο για απαιτητικούς δομικούς ρόλους, εξωτερικά περιβάλλοντα και κρίσιμες για την ασφάλεια εφαρμογές.

Οι περισσότεροι αγοραστές διατηρούν και τα δύο στο χαρτοφυλάκιο μετοχών τους και επιλέγουν μεταξύ τους έργο ανά έργο, με το S275 να διαδραματίζει μικρότερο ρόλο, ειδικά για κάθε ρόλο, όταν καθορίζεται από συγκεκριμένους πελάτες ή κώδικες σχεδίασης.

Όταν είστε έτοιμοι να υποβάλετε την παραγγελία σας, δώστε στον προμηθευτή σας τρεις πληροφορίες: το πρότυπο EN 10219, την πλήρη ποιότητα χάλυβα (για παράδειγμα, S355J2H, όχι μόνο S355) και τις απαιτούμενες διαστάσεις προφίλ. Αυτό το επίπεδο ακρίβειας αποφεύγει δαπανηρές παρεξηγήσεις και διασφαλίζει ότι λαμβάνετε ακριβώς αυτό που χρειάζεται το έργο σας.

Εάν έχετε ερωτήσεις σχετικά με έναν συγκεκριμένο βαθμό ή μια συγκεκριμένη εφαρμογή, επικοινωνήστε με την τεχνική ομάδα μας --LEFIN STEEL, Έχουμε εμπειρία στην παροχή του EN 10219 hΠαρακολουθήστε ενότητες σε αγοραστές σε όλη την Ευρώπη, τη Μέση Ανατολή και πέραν αυτής, και είμαστε στην ευχάριστη θέση να σας βοηθήσουμε να κάνετε τη σωστή επιλογή για το επόμενο έργο σας.