การเลือกวัสดุสำหรับฮาร์ดแวร์ยึดสถาปัตยกรรม: คู่มือประสิทธิภาพและความทนทาน

ขายึดหุ้มสเตนเลสสตีล 1.4301 (AISI 304) และขายึดหุ้มสเตนเลส 1.4404 (AISI 316L) ที่มีขนาดเท่ากันจะมีโมลิบดีนัม 2 ถึง 3 เปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนัก และความแตกต่างดังกล่าวทำให้ค่า Pitting Resistance Equivalent Number จากประมาณ 19 ไปเป็นประมาณ 25 ที่ด้านหน้าอาคารซึ่งอยู่เหนือทางเดินเล่น 60 เมตร จะแยกตัวยึดที่ยังคงเสียงในปีที่ 25 ออกจากตัวที่ เจาะรูเมื่อปีที่แปด

การเลือกวัสดุสำหรับฮาร์ดแวร์ยึดติดทางสถาปัตยกรรมคือการจับคู่ที่บันทึกไว้ระหว่างเกรดโลหะผสม อุณหภูมิ มวลการเคลือบ และรายละเอียดการแยกกัลวานิกที่ด้านหนึ่ง และข้อเท็จจริงของโครงการสองประการที่ได้รับการแก้ไขก่อนที่ร้านค้าแห่งแรกจะวาดอีกด้านหนึ่ง: หมวดหมู่การกัดกร่อนในชั้นบรรยากาศที่กำหนดใน ISO 9223 และระดับอายุการใช้งานของการออกแบบที่กำหนดใน EN 1990

แก้ไขอินพุตทั้งสองนั้นและข้อกำหนดส่วนที่เหลือจะกลายเป็นเลขคณิต ข้ามไปและการยึดจะกลายเป็นการทดลองการกัดกร่อนเต็มรูปแบบโดยได้รับทุนจากลูกค้า

การซ่อมแซมฮาร์ดแวร์จะพ้นจากการกัดกร่อน ไม่ใช่จากการโอเวอร์โหลด

ใน ISO 9223 หมวดหมู่ C4 และ C5 เหล็กกล้าคาร์บอนเปลือยจะสูญเสียความลึกของพื้นผิวระหว่าง 50 ถึง 200 ไมโครเมตรในปีแรกของการสัมผัส ดังนั้นรูปแบบการเลิกใช้ของฮาร์ดแวร์ยึดติดทางสถาปัตยกรรมจึงเป็นการกัดกร่อนในบรรยากาศมากกว่าการบรรทุกเกินพิกัดของโครงสร้าง

นั่นไม่ใช่ข้อโต้แย้งกับการออกแบบทางกล การออกแบบพุกตามมาตรฐาน EN 1992-4 และมีคุณสมบัติตาม EAD 330232 มีปัจจัยด้านความปลอดภัย 2.0 หรือสูงกว่าสำหรับกรวยคอนกรีตและโหมดความล้มเหลวของเหล็ก ส่วนต่างที่มักไม่ระบุคือส่วนด้านสิ่งแวดล้อม

สองลำดับครอบคลุมปัญหาภาคสนามส่วนใหญ่ ขั้นแรก การเคลือบแบบบูชายัญจะถูกใช้เฉพาะบริเวณขอบตัด รอยเชื่อม หรือรอยขีดข่วนจากการใช้งาน และการสูญเสียส่วนต่างๆ เริ่มต้นในพื้นที่ 20 มิลลิเมตร ในขณะที่ส่วนที่เหลือของส่วนประกอบไม่มีการแตะต้อง ประการที่สอง คลอไรด์จะทำลายฟิล์มแพสซีฟของส่วนประกอบสเตนเลสที่ถูกเลือกเนื่องจากรูปลักษณ์แทนที่จะเป็น PREN และการเกิดรูพรุนเริ่มต้นที่ส่วนโค้งขึ้นรูปเย็นซึ่งเป็นจุดที่ความเค้นตกค้างถึงจุดสูงสุด

ตัวแปรวัสดุสี่ตัวที่กำหนดอายุการใช้งานของการซ่อม

ตัวแปรสี่ตัวเป็นตัวกำหนดระยะเวลาในการยึดติดทางสถาปัตยกรรม: เคมีของโลหะผสมที่แสดงเป็น PREN, มวลการเคลือบตามมาตรฐาน EN ISO 1461, ความเข้ากันได้ทางไฟฟ้าของคู่โลหะที่ประกอบขึ้น และการเคลื่อนที่ด้วยความร้อนส่วนต่างที่ข้อต่อต้องดูดซับ แต่ละรายการสามารถเขียนลงในข้อกำหนดเป็นตัวเลขได้

เคมีอัลลอยด์: ระบุ PREN ไม่ใช่ชื่อเกรด

PREN เท่ากับ 25 เป็นพื้นที่ใช้งานได้จริงสำหรับการยึดสเตนเลสภายในระยะ 10 กิโลเมตรจากแนวชายฝั่ง 35 หรือสูงกว่าคือพื้นภายในโซนสแปลช

PREN = Cr 3.3 x Mo 16 x N คำนวณจากองค์ประกอบที่ระบุ ดังนั้นจึงสามารถตรวจสอบค่าได้จากใบรับรองโรงงานใดก็ได้

ผลที่ตามมาสองประการ 1.4301 ไม่มีการเติมโมลิบดีนัมโดยเจตนา ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมจึงทำงานได้ดีในชั้นบรรยากาศภายใน C3 และทำงานได้ไม่ดีในชั้นบรรยากาศทางทะเล C5-M ดูเพล็กซ์ 1.4462 ถึง PREN 35 ในขณะที่ให้ความแข็งแกร่งในการพิสูจน์ขั้นต่ำ 0.2 เปอร์เซ็นต์ที่ 450 เมกะปาสคาล เทียบกับประมาณ 190 เมกะปาสคาลสำหรับ annealed 1.4301 ดังนั้นฉากยึดที่น้อยลงและเบากว่าจึงรับภาระของแผงเท่ากัน

มวลการเคลือบ: ตัวเลข EN ISO 1461

การชุบสังกะสีแบบจุ่มร้อนตามมาตรฐาน EN ISO 1461 จะกำหนดการเคลือบขั้นต่ำสำหรับช่วงความหนาของเหล็กแต่ละช่วง โดยแสดงเป็นทั้งมวลและความหนาเฉพาะจุด

• เหล็กหนา 6 มิลลิเมตรขึ้นไป: เฉลี่ย 85 ไมโครเมตร, ขั้นต่ำในพื้นที่ 70 ไมโครเมตร หรือประมาณ 610 กรัมต่อตารางเมตร
• เหล็ก 3 ถึง 6 มิลลิเมตร: เฉลี่ย 70 ไมโครเมตร, ขั้นต่ำในพื้นที่ 55 ไมโครเมตร
• เหล็ก 1.5 ถึง 3 มิลลิเมตร: เฉลี่ย 55 ไมโครเมตร, ขั้นต่ำในพื้นที่ 45 ไมโครเมตร
• สังกะสีที่ผ่านการชุบด้วยไฟฟ้าตามมาตรฐาน ISO 2081 จะมีคราบอยู่ที่ 5 ถึง 12 ไมโครเมตร หรือประมาณหนึ่งในสิบของค่าข้างต้น

เลขคณิตเบื้องหลังตัวเลขเหล่านี้คุ้มค่าที่จะทำเพียงครั้งเดียว ISO 9223 บันทึกการสูญเสียสังกะสีในปีแรกที่ 0.7 ถึง 2.1 ไมโครเมตรต่อปีในประเภท C3 และ 2.1 ถึง 4.2 ใน C4 ดังนั้นการเคลือบแบบจุ่มร้อน 85 ไมโครเมตรจึงรองรับช่วงการบำรุงรักษา 25 ปีใน C4 ในขณะที่ชั้นเคลือบด้วยไฟฟ้า 12 ไมโครเมตรจะหมดไปใน 3 ถึง 6 ปี ตารางเดียวกันนี้อธิบายว่าทำไมการชุบสังกะสีจึงไม่ใช่คำตอบของ C5-M: การสูญเสียสังกะสีต่อปี 4.2 ถึง 8.4 ไมโครเมตร ต้องใช้การเคลือบหนักภายใน 10 ถึง 20 ปี มีการตรวจสอบการแลกเปลี่ยนแบบเดียวกันในการเปรียบเทียบนี้ ช่องพุกแบบหล่อใน HDG และสแตนเลส .

ช่องยึดแบบหล่อสังกะสีแบบจุ่มร้อน เปรียบเทียบตัวเลือกช่องพุก HDG และสเตนเลสสำหรับส่วนหน้าอาคารและส่วนหุ้ม โดยมีการพูดคุยถึงโปรไฟล์ ข้อมูลการรับน้ำหนัก และข้อดีข้อเสียของการกัดกร่อน ดูผลิตภัณฑ์ →

ความเข้ากันได้ของกัลวานิก: รายละเอียดโลหะที่ไม่เหมือนกัน

อลูมิเนียมและสแตนเลสอยู่ห่างกันประมาณ 0.4 ถึง 0.6 โวลต์ในชุดกัลวานิกในน้ำทะเล และในข้อต่อเปียก อลูมิเนียมจะกลายเป็นขั้วบวก อัตราส่วนพื้นที่ตัดสินความเสียหาย: แคโทดสแตนเลสขนาดใหญ่ที่หันหน้าเข้าหาขั้วบวกอะลูมิเนียมขนาดเล็กทำให้เกิดการสูญเสียเฉพาะที่อย่างรวดเร็ว ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมสลักเกลียวสแตนเลส M8 ที่ยึดกับฉากยึดอะลูมิเนียมโดยตรงจึงเป็นรายละเอียดที่คุ้มค่ากับการออกแบบใหม่

การควบคุมสามแบบทำงาน แหวนรองแยก EPDM หรือไนลอนภายใต้ตัวยึดสเตนเลสซึ่งมีอยู่บนอะลูมิเนียม ชั้นเคลือบกั้นหรือชั้นอะโนไดซ์ที่ส่วนต่อประสาน และการระบายน้ำที่หยุดการกักเก็บน้ำของข้อต่อ

การเคลื่อนที่ด้วยความร้อน: ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวเป็นอินพุตการออกแบบ

อะลูมิเนียมจะขยายตัวที่ 23.1 ไมโครเมตรต่อเมตรต่อเคลวิน สแตนเลส 1.4404 ที่ 16.0 และเหล็กกล้าคาร์บอนที่ 12.0 รางหุ้มอลูมิเนียมขนาด 3 เมตรบนส่วนหน้าอาคารหันหน้าไปทางอุณหภูมิพื้นผิวที่แกว่ง 40 เคลวิน ดังนั้น จึงเคลื่อนที่ประมาณ 2.8 มิลลิเมตรเมื่อเทียบกับโครงสร้าง รูเจาะและคลิปเลื่อนจะดูดซับการเคลื่อนไหวนั้น การเชื่อมต่อแบบขันน็อตแน่นและแน่นหนาจะไม่เกิดขึ้น และโหลดจะย้ายไปยังแผงหรือวัสดุพิมพ์

การจับคู่วัสดุยึดกับประเภทการกัดกร่อน

สำหรับอายุการใช้งานการออกแบบ 50 ปี สแตนเลส 1.4404 เป็นเกรดขั้นต่ำสำหรับ ISO 9223 C4 และ C5-M บรรยากาศ ในขณะที่เหล็กคาร์บอนชุบสังกะสีแบบจุ่มร้อนตามมาตรฐาน EN ISO 1461 ครอบคลุม C3 และ C4 ภายใน

หมวดหมู่ CX ซึ่งครอบคลุมอุโมงค์ที่บำบัดด้วยเกลือละลายน้ำแข็งและโซนสาดนอกชายฝั่ง ดันข้อกำหนดไปที่เหล็กกล้าไร้สนิม 1.4529 ที่ค่า PREN ประมาณ 44 หรือดูเพล็กซ์ 1.4462 ซึ่งโหลดเหมาะสมสำหรับโลหะผสมที่ต่ำกว่า

โครงการชายฝั่งและทางบกจำเป็นต้องมีข้อกำหนดฮาร์ดแวร์ที่แตกต่างกัน

ระบบด้านหน้าอาคารแบบเดียวกันนั้นอยู่ห่างจากทะเล 15 กิโลเมตรและ 300 เมตรจากทะเล ต้องใช้เกรดการยึดเกาะ ระบบการเคลือบ และช่วงเวลาการตรวจสอบที่แตกต่างกัน แม้ว่าแรงลมและน้ำหนักแผงจะเท่ากันก็ตาม

สิ่งที่ไม่เปลี่ยนแปลงระหว่างทั้งสองคอลัมน์คือความสามารถทางกล ขายึดรับน้ำหนักเท่ากันทั้งคู่ เฉพาะค่าเผื่อการกัดกร่อนและรายละเอียดการแยกเท่านั้นที่เคลื่อนไหว ขายึดมุม L สเตนเลสสตีลแบบปรับได้ใน 1.4404 เป็นคำตอบมาตรฐานสำหรับฝั่งชายฝั่ง เนื่องจากขาฉากเจาะรูจะดูดซับความทนทานและการเคลื่อนไหวด้วยความร้อนโดยไม่ต้องมีข้อต่อที่แข็งแรง

ขายึดกาบมุม L สเตนเลสสตีล ตรวจสอบช่วงการปรับขายึด 1.4404 อัตราโหลด และรายละเอียดการแยกส่วนสำหรับส่วนหน้าอาคารที่มีการระบายอากาศ ซึ่งการกัดกร่อนและความคลาดเคลื่อนของชายฝั่งทำให้เกิดข้อกำหนด ดูผลิตภัณฑ์ →

กิจวัตรการตรวจสอบวัสดุหกขั้นตอน

การตรวจสอบหกครั้ง ดำเนินการตามลำดับ ชำระข้อกำหนดคุณสมบัติวัสดุก่อนที่จะเพิ่มใบสั่งซื้อ

1. แก้ไขหมวดหมู่การกัดกร่อนจากการวัดการสะสมของคลอไรด์และเวลาที่เปียกภายใต้ ISO 9223 ไม่ใช่จากที่อยู่ไซต์
2. แก้ไขการออกแบบชนชั้นชีวิตการทำงาน EN 1990 คลาส 4 หมายถึง 50 ปี และการซ่อมฮาร์ดแวร์ภายในคลาสนั้นถือว่าไม่สามารถเปลี่ยนได้
3. แปลงอินพุตทั้งสองให้เป็นหมายเลขวัสดุ: ขั้นต่ำ PREN 25 สำหรับสเตนเลสชายฝั่ง, สังกะสีแบบจุ่มร้อน 85 ไมโครเมตรสำหรับ C3 และ C4 ภายใน
4. ระบุคู่โลหะที่ไม่เหมือนกันทุกคู่ในชุดประกอบ และตั้งชื่อส่วนประกอบแยกสำหรับแต่ละคู่
5. ขอหลักฐานการทดสอบ: รายงานสเปรย์เกลือ ISO 9227, คุณสมบัติจุดยึด EAD 330232 หรือ ACI 355.2 และใบรับรองโรงสี EN 10204 ประเภท 3.1 ต่อความร้อน
6. ตรวจสอบที่ไซต์งานด้วยเกจวัดความหนาผิวเคลือบตามมาตรฐาน ISO 2178 การตรวจสอบว่ามีแหวนรองแยกอยู่ และขอบตัดแบบตกแต่ง

การหุ้มด้วยหินเพิ่มการตัดสินใจเลือกวัสดุอีกอย่างหนึ่ง: พุกตัดด้านล่างแบบหล่นใน 1.4404 กระจายโหลดผ่านกรวยที่มีกลไกคีย์ แทนที่จะใช้ตัวจับแบบเสียดสี ดังนั้นแผ่นหินและส่วนยึดสเตนเลสจึงเข้ากันทั้งด้านความแข็งแรงและความต้านทานคลอไรด์

Dorp In Undercut Anchor สำหรับการหุ้มหิน ดูว่าพุกตัดด้านล่าง 1.4404 ใช้รูปทรงกรวยที่เข้ากันเพื่อยึดแผงหินธรรมชาติ ด้วยขนาด M6 และ M8 และตัวเลขน้ำหนักบรรทุก ดูผลิตภัณฑ์ →

Jiangsu Aozheng Metal Products Co., Ltd. ถือครองเกรดเหล่านี้ในช่องพุกแบบหล่อในตัว ฉากยึดหุ้ม พุกตัดใต้ และช่องสตรัท ในเหล็กกล้าไร้สนิม 1.4301, 1.4404 และ 1.4462 และในเหล็กกล้าคาร์บอนชุบสังกะสีแบบจุ่มร้อน ซึ่งให้เกรดเหล่านี้ ข้อกำหนดวัสดุ วิ่งจากช่องฝังตัวไปจนถึงฉากยึดแผงสุดท้าย

ต้นทุน ความทนทาน และอายุการใช้งานการออกแบบ 50 ปี

EN 1990 กำหนดอายุการใช้งาน 50 ปีไว้ในคลาสการออกแบบ 4 และการติดตั้งฮาร์ดแวร์ภายในคลาสนั้นได้รับการออกแบบให้เป็นองค์ประกอบที่ไม่สามารถเปลี่ยนได้แทนที่จะเป็นวัสดุสิ้นเปลือง

กรณีต้นทุนติดตามมาจากการเข้าถึงมากกว่าราคาวัสดุ โครงที่อยู่สูง 40 เมตรขึ้นไปบนส่วนหน้าอาคารที่มีการระบายอากาศนั้นต้องใช้นักปีนเสากระโดงหรือทีมปีนเชือกคนเดียวกันซึ่งมาแทนที่แผง ดังนั้น ความล้มเหลวในการกัดกร่อนในปีที่ 12 มีค่าใช้จ่ายสูงกว่าเดลต้าวัสดุระหว่าง 1.4301 ถึง 1.4404 ซึ่งมีความเข้มข้นอยู่ในปริมาณโมลิบดีนัมของเหล็กกล้าไร้สนิมไม่กี่ร้อยกิโลกรัม ความทนทานจะซื้อได้ครั้งเดียวในขั้นตอนข้อกำหนด และชำระเงินสำหรับตอนนั้นหรือที่ความสูงในภายหลัง