De mekaniske egenskapene til USAs standard H - bjelker bestemmes av deres materialkvalitet, med hver karakter konstruert for å oppfylle spesifikke ytelseskrav. De vanligste karakterene - ASTM A36, ASTM A572 Grade 50, ASTM A992, og ASTM A588-Exhibit distinkte egenskaper som dikterer applikasjonene deres.
ASTM A36 er den mest brukte karakteren, verdsatt for sin balanse mellom styrke og sveisbarhet. Dets viktigste egenskaper inkluderer:
Avkastningsstyrke: 36 ksi (250 MPa) minimum - Stresset som permanent deformasjon begynner.
Strekkfasthet: 58–80 ksi (400–550 MPa) - Maksimal spenning før brudd.
Forlengelse: 20% minimum i en 2-tommers målingslengde, noe som indikerer tilstrekkelig duktilitet til å deformere under belastning uten sprø svikt.
Karboninnhold: 0,26% maksimalt, noe som muliggjør enkel sveising uten forvarming for tykkelser opp til 1 tomme.
Disse egenskapene gjør A36 ideelle for lys - til - Moderat belastning, for eksempel ramming av bolig, små kommersielle bygninger og ikke - kritiske industrielle støtte. For eksempel brukes en W8 × 24 A36-bjelke (8-tommers høyde, 24 lb/ft) ofte i garasjekonstruksjon, der den støtter takbelastninger på 30 psf med minimal avbøyning.
ASTM A572 klasse 50 er en høy - styrke, lav - legering (HSLA) karakter designet for tunge belastninger. Egenskapene inkluderer:
Avkastningsstyrke: 50 ksi (345 MPa) minimum-39% høyere enn A36.
Strekkfasthet: 65–85 ksi (448–586 MPa).
Forlengelse: 18% minimum, opprettholde duktilitet for dynamiske belastninger som vind- eller maskinvibrasjoner.
Legende elementer: Lagt til vanadium og niobium forbedrer styrken uten å redusere sveisbarhet, selv om forvarming kan være nødvendig for tykkelser over 1,5 tommer.
A572 Grad 50 er å foretrekke for broer, høye - stigende kolonner og kranerier. En W21 × 147 A572-bjelke (21 - tommers høyde, 147 lb/ft) kan spenne over 40 fot på et lager, og støtter 100 psf levende belastninger-utpresterende en A36-bjelke med samme størrelse med 30% i lastekapasitet.
ASTM A992 er standardkarakteren for strukturelle stålrammer i USA, og kombinerer styrke og seighet:
Avkastningsstyrke: 50 ksi (345 MPa) minimum.
Strekkfasthet: 65–85 ksi (448–586 MPa).
Tøffhet: 20 ft - lb Minimum påvirkningsenergi ved - 40 grader F (Charpy V-Notch Test), kritisk for å motstå sprø brudd i kaldt klima eller seismiske soner.
A992s forbedrede seighet gjør den egnet for regioner med høy seismisk aktivitet, for eksempel California. En W16 × 77 A992 -kolonne i en Los Angeles High - stigning tåler sidekrefter på 2 kips per lineær fot under et jordskjelv, og absorberer energi gjennom plastisk deformasjon uten svikt.
ASTM A588 er en forvitrende stålkvalitet designet for utendørs applikasjoner, der korrosjonsmotstand er kritisk. Egenskapene inkluderer:
Avkastningsstyrke: 50 ksi (345 MPa) minimum.
Strekkfasthet: 70–90 ksi (483–621 MPa).
Korrosjonsmotstand: legert med kobber (0,20% minimum), krom (0,40–0,65%) og nikkel (0,30% minimum), og danner et tett, vedheftet rustlag ("Patina") som stopper ytterligere korrosjon.
A588 H - bjelker brukes i broer, rekkverk av motorveier og utendørs skulpturer, og eliminerer behovet for maleri. For eksempel bruker Benjamin Franklin Bridge i Philadelphia A588 W36 × 194 -bjelker i sin tilnærming, og motstå saltvannsspray og industriell forurensning i over 50 år uten vedlikehold.
Valget av karakter avhenger av prosjektets belastningskrav, miljø og budsjett. A36 er kostnad - Effektiv for lysbelastninger, A572 klasse 50 for tunge statiske belastninger, A992 for seismisk motstandskraft og A588 for utendørs holdbarhet. Denne allsidigheten sikrer oss standard H - bjelker kan oppfylle kravene til praktisk talt enhver strukturell anvendelse.