La construcció d’estructures de suport requereix l’ús de materials fiables. A aquesta llista pertanyen els canals d’acer en forma d’U. En la fabricació de perfils s’utilitzen diverses tecnologies i s’utilitzen diferents tipus d’acer. El material es classifica segons diverses característiques i la seva relació determina un concepte com un assortiment de canals. Aquest article està dedicat a aquest tema.
Les barres de canal s’utilitzen més a la construcció, fabricació i automoció
Contingut
Què és un canal: característiques i avantatges del producte
El canal és un perfil de metall laminat amb una secció transversal en forma d’U. Està fabricat a partir de diversos tipus d’acer, inclòs l’acer inoxidable. És per això que les característiques de l'assortiment de canals inclouen no només el pes, la mida, sinó també el material, així com la tecnologia de producció. Es fabriquen mitjançant mètodes laminats en fred o laminats en calent.
La garantia de qualitat del canal és el seu compliment del GOST adequat
Els perfils en forma de U tenen característiques de disseny. La majoria dels tipus de canals amb cares de brida paral·leles, però també n’hi ha que les cares no tenen una disposició paral·lela l’una respecte l’altra, sinó que es fabriquen amb un cert pendent. La característica principal de la gamma de perfils en forma d’U és l’alta rigidesa i el pes reduït, cosa que determina l’ús generalitzat del material en la construcció d’estructures amb càrregues elevades.
A causa de la qualitat principal, els canals tenen una sèrie d’avantatges, com ara:
- alt grau de força;
- excel·lent resistència a la flexió de càrregues;
- la capacitat de suportar càrregues de diferents direccions, com ara compressió o trencament;
- resistència a les càrregues de xoc que poden provocar danys mecànics a l'estructura acabada.
Els canals d'alta qualitat fabricats en acer d'alta resistència, produïts d'acord amb els requisits de GOST, en realitat no presenten punts febles que puguin provocar la destrucció de diversos tipus i naturalesa.
El canal fabricat d'acord amb tots els estàndards es caracteritza per una alta resistència i fiabilitat
Àrees d'aplicació de canals metàl·lics
Tots els avantatges enumerats impliquen el seu ús generalitzat en diversos àmbits de producció i construcció, inclosa la indústria de l'automòbil.És un component necessari en la fabricació de camions. Són els canals els que tenen un paper de reforç en les estructures de suport.
En la construcció a gran escala, aquests productes són indispensables com a suports transversals i terres entre pisos. A més, s’utilitza un perfil en forma d’U com a material principal en la construcció d’estructures de marcs, la instal·lació de rampes. Es tracta de bigues d’acer en forma de canal que suporten una elevada càrrega lateral o axial i que són capaces d’augmentar la resistència del sòl diverses vegades, en comparació amb el material de fusta. Això és especialment cert en la construcció de lloses amb portes grans.
Un consell útil! La condició principal per a l’elecció correcta del material és el seu compliment dels requisits de Gosstandart, que s’indiquen en taules especials de canals. El seu ús simplificarà molt la solució de la tasca.
El perfil en forma d’U s’utilitza per a la construcció d’estructures de suport del marc
A més de l'enginyeria mecànica i la creació de marcs, els canals s'utilitzen com a material addicional en altres tipus de producció de transport, per exemple, a la construcció de grues i automòbils, on serveixen com a marcs i marcs. També es poden utilitzar en el procés de reforç d’estructures de formigó armat.
Tipus de canals: criteris de classificació estructural i tecnològica
El canal es fabrica amb acer altament carboni laminat en calent i en fred o acer al carboni d'alta qualitat, acer inoxidable o acer de baix aliatge.
La classificació principal es basa en el mètode de producció de canals. Basant-se en aquest principi, els productes es divideixen en els tipus següents:
- fabricat en acer laminat en calent;
- acer especial;
- brida d'acer igual fabricada per mètode doblegat;
- d'acer doblegat amb prestatges desiguals.
Cada tipus de canal té els seus propis estàndards de producció de materials
Els canals es subdivideixen en funció de l'àmbit d'aplicació. Al mateix temps, es distingeixen:
- un perfil normal, que té un ampli àmbit d’ús, compleix els requisits de GOST 8240-89;
- canal especial, que s'utilitza a la indústria de l'enginyeria, l'assortiment es determina segons GOST 19425-74;
- el perfil especial utilitzat a la construcció d’automòbils compleix amb la norma GOST 5267.1-90.
El perfil d'acer laminat en calent que compleix amb GOST 535-88 es subdivideix en subespècies:
- Canals amb brides amb desviacions de vora. Es distingeixen segons les seves mides, que varien de 5 a 40 mm.
- Canal, en què les vores dels prestatges difereixen en una estructura paral·lela o en canal en forma d’U, amb les següents designacions: 5P o 16a P, etc. - fins a 40P. El marcatge és el següent: canal 18P.
La mida del canal és un criteri important que determina la finalitat i l'abast del producte
Si tenim en compte la mida, els canals tenen una longitud mesurada i sense mesurar. Els productes laminats dimensionats corresponen a indicadors d'11,7 m o 12 m. Els productes sense mesurar es fabriquen en mides de 3 m o més. Però la longitud màxima de qualsevol canal és de 12 m. És per això que la longitud del material sovint no s’indica a la taula de l’assortiment de canals.
Classificació dels canals doblats: assortiment segons GOST
Al seu torn, un canal d’acer doblegat es classifica segons els criteris següents:
- igual;
- desigual.
Els perfils doblegats de brida igual compleixen la norma GOST 8278-93, estan fabricats en molins de canonades. Les matèries primeres en la seva producció són acer enrotllat de qualitat normal i acer estructural al carboni. Les prestatgeries d’aquest tipus de canals tenen una alçada de 50 a 400 mm. L’amplada del producte oscil·la entre els 32 i els 115 mm.
El material per a la producció de canals doblegats és xapa d’acer o en bobina
Es produeixen canals desiguals a les màquines de formar rotllos. Matèries primeres: acer laminat en fred i laminat en calent de qualitat normal o alta segons GOST 8281-80. També es classifiquen per números que corresponen a la distància (en mil·límetres) entre els prestatges.Les longituds són les mateixes que per a les barres de canal iguals.
La precisió de rodament de la secció doblegada correspon al següent marcatge dels canals:
- A - alta precisió;
- B - augment de la precisió;
- B és una precisió normal.
Un consell útil! El grau de qualitat de qualsevol canal inclinat (tant desigual com de brida igual) s’indica amb la precisió del rodament. Les marques A i B indiquen característiques d’alta qualitat.
El grau de precisió de rodatge dels canals es marca amb símbols especials
Els canals inclinats es subdivideixen segons la seva forma. La designació del canal amb la lletra "U" indica que les vores interiors dels prestatges tenen pendent. El fet de marcar "P" indica el paral·lelisme de les vores, "L": una sèrie lleugera de perfils amb vores paral·leles de les prestatgeries. La lletra "C" s'utilitza per designar un canal especial.
Característiques principals de l'assortiment i el compliment dels canals amb GOST
L’assortiment implica diferents característiques dels canals. En particular, es tenen en compte els següents:
- el pendent de les vores interiors;
- gruix de parets i prestatges;
- radi de curvatura dins del canal;
- amplada;
- àrea de la secció transversal;
- la massa del canal i el comptador corrent.
- grau d'acer del qual depenen gairebé totes les qualitats físiques i mecàniques (duresa, resistència a la tensió i a la corrosió).
L’ús generalitzat de canals en forma d’U en diverses àrees de construcció i producció ha conduït a la creació d’un gran nombre d’estàndards per a la seva fabricació.
Una àmplia gamma d’aquests perfils ha conduït al desenvolupament d’un gran nombre de GOST i altres estàndards tècnics. La condició principal per a una alta qualitat és precisament el compliment dels canals amb aquesta normativa.
Entre les normes existents aprovades per la Norma estatal, cal esmentar el següent:
- GOST 8240-97. Tots els canals fabricats en acer pel mètode laminat en calent hi corresponen.
- GOST 19425-74. Segons aquesta normativa, es produeixen feixos I i canals especials.
- GOST 8278-83. Canal corbat, la gamma inclou requisits per a perfils de brida igual.
- GOST 8281-80. Es tracta de productes doblegats amb prestatges desiguals.
- GOST 5422-73. Canals d'acer laminats en calent fabricats especialment per a tractors.
- GOST 5267,0-90. Rodament de metall en forma de U laminat en calent per a la construcció de vehicles.
- GOST 21026-75. Perfils d'acer laminats en calent amb prestatge plegat per a carros.
Es produeixen diferents tipus de metall laminat segons un GOST per canal. Per exemple, es fabrica un perfil laminat en calent amb una inclinació de les vores dels prestatges del 4 al 10% segons GOST 8240-97. Per distingir-lo, es marca amb la lletra "U" i el número corresponent que indica la distància entre prestatge i prestatge. També es fa un canal amb arestes paral·leles segons el mateix GOST.
Les bigues en I s’utilitzen amb més freqüència per crear estructures de suport de marcs que requereixen un augment de les càrregues
Marca del canal: correspondència amb dades alfabètiques i numèriques
Per distingir els tipus i subespècies de canals, no només s’utilitzen les designacions de GOST, sinó també el marcatge amb lletres i números, que s’anomena marcatge de metall laminat. Això es deu principalment a l'àmplia gamma de mides, a les diferents àrees de secció transversal i, en conseqüència, a la massa del canal.
Article relacionat:
I-beam: taula de mides, pes i característiques tècniques dels perfils
Pes i especificacions del producte. Característiques del disseny del producte. Fórmules per al càlcul de bigues I. Preu per metre corrent de perfil.
Els perfils produïts segons GOST 8240-97 tenen codis numèrics i alfabètics addicionals. El primer número indica la característica principal que emfatitza la mida del canal, determinada per la distància entre els prestatges.
Un consell útil! Un producte es selecciona tenint en compte les càrregues previstes sobre l’estructura futura, el lloc i els propòsits per als quals s’utilitzarà el material.
La lletra del marcatge designa el tipus de producte en forma d’U, que indica les característiques estructurals i la ubicació de les vores.La seva descodificació es dóna a continuació:
- "P": indica paral·lelisme;
- "Y": denota la presència d'un pendent a les vores;
- "E": indica eficiència;
- "L": significa lleugeresa;
- "C": parla del propòsit especial del perfil.
Tipus de canals en forma d’U i el seu marcatge
Per determinar la resta de paràmetres del metall laminat d'una marca concreta, podeu utilitzar una taula especial, on s'indiquen la barra del canal GOST, les dimensions i altres dades.
Per a la compacitat de la informació a les taules, s’utilitzen convencions especials:
- h - indica l’alçada de les parets del metall laminat (valor bàsic);
- b - indica l'amplada dels prestatges;
- S - no determina l'àrea, sinó el gruix de la paret principal;
- R - indica el radi del costat arrodonit del prestatge;
- t - indica el gruix dels prestatges;
- r - defineix el radi total de curvatura de les prestatgeries.
“Canals d’acer laminats en calent. Rang "- GOST 8240 97: descripció del document
La principal diferència entre un canal laminat en calent i un canal doblegat és que es produeix pel mètode laminat en calent. Es fabrica d’acord amb diversos GOST, d’acord amb les peticions d’una indústria en particular. La gamma de canals GOST 8240 97 va ser aprovada per Gosstandart el 1997 i posteriorment aprovada per gairebé tots els països post-soviètics. El 5 d'abril de 2001, per decret del Comitè Estatal de la Federació Russa de Normalització i Metrologia, el document es va posar en vigor al territori de Rússia.
Dibuix d'un canal metàl·lic estàndard de 80 mm amb dimensions
Com a Gosstandart directe a la Federació de Rússia, va començar a funcionar amb alguns canvis des de principis del 2002 per substituir els actuals canals d’acer laminats en calent GOST 8240 89. Msgstr "Rang". El document indica totes les característiques de qualitat dels materials de construcció de metall laminat produïts pel mètode laminat en calent.
El document actual indica el camp d’aplicació dels productes, estableix un assortiment de canals d’acer laminats en calent amb una alçada de 5-40 cm i una amplada de prestatge de 32-115 mm. GOST inclou diversos paràmetres de formes i mides, que divideixen els productes en diferents sèries:
- amb un pendent de les vores a l'interior;
- amb les vores dels prestatges situats en paral·lel;
- models econòmics amb arestes paral·leles;
- productes lleugers amb vores de prestatgeries paral·leles.
Cada sèrie específica, d'acord amb les dimensions i qualitats de l'acer a partir del qual es produeix el metall laminat, proporciona la seva pròpia taula ampliada de l'assortiment de canals GOST 8240-97. En total, el document conté 7 taules, gràcies a les quals podeu triar el material més adequat per a la construcció.
Cada tipus de canal té la seva pròpia taula d’estàndards estatals, que indica les principals característiques del material
Barres de canals 10P, 12P i 10U, corresponents a GOST 8240-97
A la llista de productes que compleixen els requisits de GOST 8240-97, els més populars són els canals amb dimensions de 10 i 12 cm, tots ells produïts per laminació en calent. En aquest cas, el nombre de rotlles depèn de les dimensions inicials de la peça i de la precisió requerida del producte. El palet se sotmet a un tractament de temperatura que arriba als 1250 ° C.
Un consell útil! Tenint en compte que les dimensions en mil·límetres estan indicades a les taules GOST, sovint és possible trobar el marcatge del tipus de canal 120, tot i que aquest indicador indica un metall laminat en forma de n amb marcatge 12P o 12U.
El canal 10P té les següents característiques:
- el pes del corredor és de 8,59 kg;
- 1 tona allotja un canal de 116,4 m;
- l'alçada del perfil correspon a la seva dimensió principal i és igual a 100 mm;
- amplada del canal: 46 mm;
- les parets del perfil tenen un gruix de 4,5 mm;
- el gruix dels prestatges del canal arriba als 7 mm.
Segons la finalitat, els canals es divideixen en perfils lleugers i reforçats
El canal 10U, com el 10P, té indicadors similars d’una alçada nominal de 100 mm, un pes d’un metre corrent de 8,59 kg, una amplada de 46 mm i un gruix de 4,5 mm. Una tona de material conté 116,4 m.Les diferències radiquen en les característiques dels prestatges arrodonits. En concret, el radi del costat arrodonit del prestatge és de 7 mm i el radi de la curvatura dels prestatges no és superior a 3 mm.
Tenint en compte les diferències en la mida principal, és a dir, en l'alçada del metall laminat, el canal 12P té diferències significatives en els paràmetres. Les seves característiques són les següents:
- el pes del mesurador és de 10,40 kg;
- 1 tona allotja 96,15 m del canal;
- alçada del producte: 120 mm;
- amplada del canal: 52 mm;
- les parets del perfil tenen un gruix de 4,8 mm;
- el gruix de les brides del canal no ha de superar els 7,8 mm.
Gamma de canals: bigues I i altres formes de metall laminat
Analitzant el tema de la gamma de productes metàl·lics laminats, cal esmentar una varietat com el canal de feix en I. En realitat, la forma del producte no es correspon amb les característiques generals dels productes que tenen forma d’U, ja que aquest perfil sembla una biga en I. En secció transversal, el producte s'assembla a la forma de la lletra "H". Una foto d’un canal de feix I demostra clarament la seva diferència respecte d’un perfil normal.
Dibuix amb dimensions típiques I-beam i un canal ordinari
Aquests productes són molt populars en diverses àrees de la construcció, ja que el seu ús pot reduir significativament el pes i la càrrega de l'estructura. A més, la biga H és molt resistent. Les bigues en I, com els canals normals, es produeixen mitjançant mètodes laminats en calent o soldats. La tècnica de plegat no és aplicable en aquest cas. La soldadura s’utilitza en la fabricació de peces grans o tenint en compte les característiques individuals del lloc de construcció.
Per a la producció de bigues d’acer s’utilitza l’acer de baix aliatge (C255) o carboni C345 (09G2S). Es fabriquen mitjançant laminació en calent o en fred i les bigues es solden mitjançant equips especials de soldadura. El control de la força del producte es realitza mitjançant ultrasons.
La producció de bigues laminades en forma d’H es realitza d’acord amb un GOST especial. Gosstandart distingeix entre tipus de bigues individuals. La classificació principal és la divisió de productes en laminats en calent i productes especials. El primer tipus són bigues en I amb vores inclinades de brida. Estan regulats per GOST 8239, que proporciona un angle d’inclinació amb valors límit del 6-12%.
Unes normes uniformes per a la fabricació de canals permeten escollir el tipus de material més adequat per a qualsevol disseny
Un altre tipus de canals es caracteritzen per les vores paral·leles dels prestatges, es fabriquen segons GOST 26020. L’alçada d’aquests productes oscil·la entre els 100 i els 1000 mm i l’amplada dels prestatges pot variar entre els 55 i els 400 mm. Aquestes bigues en forma de n es divideixen en productes normals, columnars o amb brides amples.
A l’hora d’escollir un material per a la construcció, és important tenir en compte les mides estàndard, que impliquen assortiment de productes laminats de metall... Basant-se en els requisits de Gosstandart, el procés de disseny es simplifica enormement, ja que gràcies als càlculs és possible determinar el nombre exacte de canals necessaris, calcular la càrrega admissible i estalviar en la compra de materials innecessaris.
