Топло ваљдани челични профили чине структурну кичму модерне индустрије. Од рама високе зграде до опорног конструкције ветротурбине, ови свестрани облици су свуда у нашем грађеном окружењу. Разумевање где и како користити сваки тип профила може значити разлику између трошковно ефикасног пројекта и једног који је мучен прекомерним инжењерским или, још горе, структурним неуспехом. Овај чланак разматра практичне примене пет најчешћих топло ваљених челичних профила углови, канали, греде, теес и З-секције и објашњава како материјалне категорије Q235B и Q345B утичу на избор профила у стварним пројектима.

Шта су профили од топло ваљанг челика?

Топло ваљантирани челични профили су дуги челични производи који су обрађени на високим температурама (више од 1.700 °F / 927 °C) а затим прошли кроз низ ваљача како би се постигао специфичан облик поперечног пресека. Процес топлог ваљања прецизира структуру зрна челика, дајући готовом профилу конзистентна механичка својства дужином дужине. За разлику од хладно обрађених секција, топло ваљкан профил има радије на угловима и површину скале (оксида) која се обично уклања пре сликања или галванизације. Најчешће коришћени профили у индустријској набавци су углови (једнаква и неједнакава нога), канали (Ц-облик и U-облик), Х-бајкови и И-бајкови, Т-секције и З-секције. Сваки облик је дизајниран да се супротстави одређеним врстама стреса: греде се супротстављају савијању, углови се супротстављају напетости и компресији у системима трасе, канали пружају бочну стабилност, а З-секције су одличне у апликацијама континуираног оптере

Изградња и зграде

У грађевинској изградњи, топло ваљдани челични профили служе као стубови, греде и елементи за подстицање. Х-баре (такође назване баре са широким флангом) су примарни избор за апликације колона јер њихов шири фланг пружа већу отпорност на нагиб. У многим средњим комерцијалним зградама, типичан оквир може користити H-баме колоне раздвојене на 6 до 8 метара са I-бамама које се протежу између њих како би подржале плоче за под. Углови се широко користе у кровним тракама и као подстицајући елементи у челичним оквирима. У сеизмичким зонама, гуктилност топло ваљених профила чини их пожељнијим од алтернатива које се формирају хладно; процес топло ваљања производи чврстији материјал који може апсорбовати енергију током земљотреса. За грађевинске оквире у Кини и југоисточној Азији, КВ235Б је најчешћа спецификација класе јер нуди адекватну чврстоћу излаза (235 МПа) за већину не-високих конструкција, а истовремено одржава трошкове материјала управљајућим. Када зграда прелази 15 спратова или мора да издржи изузетно тежака оптерећења пода, Q345B (јакост излаза 345 МПа) је наведен како би се смањила потребна величина секције и смањило мртво оптерећење на темељу.

Инфраструктура и грађевинарство

Инфраструктурни пројекти захтевају профиле који могу издржати деценије излагања животној средини и циклусно оптерећење. Топло ваљантирани челични профили се користе у изградњи мостова, тунела и звучних бариера дуж аутопутева. У инжењерству мостова, Х-баме и И-баме формирају примарни систем греда. Што је дубљи гребен, то је већи његов капацитет да носи оптерећење за одређени распон. За краће распоне (под 20 метара), често су довољне ваљене греде без потребе за уграђеним плочаним гредима. Канали се често користе као ивичне греде дуж палуба мостова и као рамки за одржавање пешачких стаза. У изградњи тунела, челични лукови направљени од топло ваљдених канала или Х-бама се инсталирају као примарна подршка пре него што се нанесе штхтбетон. Ови привремени системи за подршку морају бити способни да носе пуну тежину површине земљишта или стене. З-секције и углова опоравака се такође користе у системима кофтовања за бетонске мостове, где пружају неопходну крутост да би мокра бетон на месту док не заздрави.

Индустријске машине и опрема

Тешке машине захтевају чврсте структуре комора које могу подржавати опрему за рад и истовремено смањити вибрације. Топло ваљан профили су подразумевани избор за машине основе, кран писти и индустријске оквире. У производним инсталацијама, делови канала се обично користе као пруга за траке за надглавне кранове. C-ови облик канала пружа природну површину за седиште за точке кран и омогућава лак приступ за одржавање. Х-баме се користе као опоре колона за вишеподножје индустријске мезанине, где сваки ниво може носити концентрисане тачке оптерећења од складиштених материјала или производне опреме. Т-секције (профиље за тети) се често користе као оштривач у оквирима машина и као спојне фланге у бутаним конструктивним зглобовима. Један важан фактор у примене машина је износ челика на умору. КВ345Б је генерално пожељан у односу на КВ235Б за услови динамичког оптерећења јер његова већа чврстоћа омогућава лакше секције које производе мање инертијске снаге под цикличним оптерећењем. Међутим, процедура заваривања мора бити пажљиво контролисана за К345Б како би се избегло пуцање изазване водонином у зони која је погођена топлотом.

Трансмисионски куле и електрична инфраструктура

Електрични преносни куле представљају једну од најзахтљивијих примена за топло ваљдане профиле челика. Ове решетчане структуре морају да издрже натеже ветра, леда и напетости самих проводничких каблова. Углови су доминантни тип профила у изградњи преносног кула. Углови једнаких ногу се користе као примарни чланови ногу и елементи за опору широм куле. Угловни профил је идеалан за ову апликацију јер се може директно закрчати на обе ноге, пружајући јаку везу помоћу једноставних зглобова. У типичном 132 кВ преносном кулу могу се користити углови величине од 50х50х5 мм до 200х200х20 мм у зависности од положаја у кулу. Неједнаквите углови ногу понекад се користе у сједиштама са прекретнима рукама где је једна фланга треба да буде шира да би се сместили изолаторски причвршћивања. Канали се штедљиво користе у преносним структурама, првенствено као основне плоче или као чланови у конструкцијама за подршку подстанице. Процес галтенирања је критичан за апликације преноса јер су куле изложене атмосфери 30 до 50 година. КВ235Б је стандардна класа за углове куле преноса на већини тржишта јер је његова хемија добро погодна за процес гарантирања топлим потапањем, стварајући конзистентну адхезију цинчког премаза.

Ствари за складиштење и складиштење

Модерна логистика зависи од система са високом густином шталажа који максимизују вертикални капацитет складиштења. Топло ваљдани челични профили су примарни структурни елементи у палетним раковима, раковима за повлачење и системима за улазак у ракови. Вертикални оквири у палетним раковима обично су направљени од хладно обрађене челика у лакшим апликацијама, али за тешке системе (оптерећења већа од 3.000 кг по нивоу греда), као вертикале се користе топло ваљкани канали или Х-греде. Топло ваљдани секције обезбеђују неопходну отпорност на деформацију ако вилични ваљач случајно удари у рек. Биме у системима рековника су често топло ваљдане И-биме или специјализоване рул-формиране секције које укључују корак за повезиваче буме. З-секције се широко користе као хоризонтални скови који повезују редове рефтера заједно и као подршке полица у системима дугог распона полица. Способност континуираног оптерећења Z-секција чини их ефикаснијим од материјала од канала за ове апликације. КВ235Б је типичан квалитет за системе рековки, јер је чврстоћа излаза довољна за границе одвијања који регулишу дизајн рекова, а материјал је лако доступан у величинама профила који се најчешће користе у рековкама (као што су канали од 100х50х5 мм и канали

Избор квалитета материјала: Q235B против Q345B

Избор исправне врсте материјала је исто толико важан као и избор правог облика профила. Q235B је угљенски конструктивни челик са минималном чврстоћом излаза од 235 МПа и опсегом чврстоће на истезање од 370500 МПа. Ознака "Б" указује на то да је материјал прошао испитивање удара на собној температури (20 °C), што га чини погодним за већину структурних примена на околној температури. КВ235Б је лако заварив за конвенционалне методе и избор је за општу конструкцију, ракови и некритичне механичке оквире. Q345B је ниско-лигурани високојаки конструктивни челик са минималном чврстоћом излаза од 345 МПа. То је око 30% јачи од КВ235Б у издвајању, што омогућава лакше секције и смањену укупну тежину челика у структури. Међутим, К345Б захтева контролисаније процедуре заваривања, посебно за дебљи просекције. У пракси, многе екипе за набавку одређују Q235B за бутане конструкције и Q345B за завариване конструкције када штедња тежине оправда додатне трошкове материјала и заваривања. Обе категорије су у дубини складиштене од стране сервисних центара за челик у Тјанџину, Хебеју и Шандону, што значи да су времена за извођење обично краћа од специјалних врста.