Az USA H - gerendák mechanikai tulajdonságait anyagi fokozatuk határozza meg, mindegyik fokozatot úgy tervezték, hogy megfeleljen a konkrét teljesítménykövetelményeknek. A leggyakoribb osztályok - ASTM A36, ASTM A572 50. fokozat, ASTM A992 és ASTM A588-Exhibit Különböző jellemzők, amelyek diktálják alkalmazásukat.
Az ASTM A36 a legszélesebb körben használt fokozat, amelyet az erősség és a hegeszthetőség egyensúlya alapján értékelnek. A legfontosabb tulajdonságai a következők:
Hozamszilárdság: 36 ksi (250 MPa) minimum - A stressz, amelyen az állandó deformáció megkezdődik.
Szakítószilárdság: 58–80 ksi (400–550 MPa) - A maximális feszültség a törés előtt.
Meghosszabbítás: 20% -os minimum 2 hüvelykes mérőhosszon, jelezve, hogy elegendő rugalmasság van ahhoz, hogy törékeny meghibásodás nélkül deformálódjon.
Széntartalom: 0,26% maximum, lehetővé téve az egyszerű hegesztést anélkül, hogy előmelegíti a vastagság 1 hüvelykjét.
Ezek a tulajdonságok az A36 -at ideálissá teszik a - - mérsékelt terhelésekhez, például a lakóépítéshez, a kis kereskedelmi épületekhez és a nem- kritikus ipari támogatásokhoz. Például egy W8 × 24 A36-os gerendát (8 hüvelykes magasság, 24 font/ft) használnak a garázsszerkezetben, ahol támogatja a 30 psf tetőterhelést minimális eltéréssel.
Az ASTM A572 50. fokozat egy magas - szilárdság, alacsony - ötvözet (HSLA) fokozat, amelyet nehéz terhelésekhez terveztek. Tulajdonságai között szerepel:
A hozamszilárdság: 50 ksi (345 MPa) minimum-39% -kal magasabb, mint az A36.
Szakítószilárdság: 65–85 ksi (448–586 MPa).
Meghosszabbítás: 18% -os minimum, fenntartva a rugalmasságot a dinamikus terhelésekhez, például a szél- vagy gépi rezgésekhez.
Összegyűjtő elemek: A hozzáadott vanádium és a niobium fokozza az erőt anélkül, hogy csökkentené a hegeszthetőséget, bár előmelegítésre lehet szükség az 1,5 hüvelyk feletti vastagsághoz.
Az A572 50. fokozatát előnyben részesítik a hidak, a magas - oszlopok és a daru kifutópályák esetében. A W21 × 147 A572 gerenda (21 - hüvelyk magasság, 147 lb/ft) 40 lábnyira képes egy raktárban, támogatva a 100 PSF élő terhelést, amely az A36 azonos méretű A36-os sugarat 30% -kal terheli.
Az ASTM A992 az alapértelmezett fokozat az Egyesült Államokban a szerkezeti acélkeretekhez, kombinálva az erőt és a keménységet:
Hozam szilárdsága: 50 ksi (345 MPa) minimum.
Szakítószilárdság: 65–85 ksi (448–586 MPa).
Szilárdság: 20 láb - lb minimális ütközési energia - 40 fok (Charpy V-Notch teszt), kritikus fontosságú, hogy ellenálljon a törékeny törésnek a hideg éghajlati vagy szeizmikus zónákban.
Az A992 továbbfejlesztett keménysége alkalmassá teszi a magas szeizmikus aktivitású régiók számára, mint például Kalifornia. A W16 × 77 A992 oszlop egy Los Angeles -ben magas - emelkedés ellenállhat 2 kips lineáris lábonkénti oldalirányú erőknek egy földrengés során, és az energiát a plasztikai deformáció révén elnyelve meghibásodás nélkül.
Az ASTM A588 egy időjárási acél minőségű, amelyet kültéri alkalmazásokra terveztek, ahol a korrózióállóság kritikus. Tulajdonságai között szerepel:
Hozam szilárdsága: 50 ksi (345 MPa) minimum.
Szakítószilárdság: 70–90 KSI (483–621 MPa).
Korróziós rezisztencia: réz (minimum 0,20%), króm (0,40–0,65%) és nikkel (minimum) ötvözésével ötvözött, szűk, tapadó rozsda réteget ("patina") képezve, amely megállítja a további korrózióját.
Az A588 H - gerendákat hidakban, autópálya -védőkorlátokban és kültéri szobrokban használják, kiküszöbölve a festés szükségességét. Például a Philadelphiai Benjamin Franklin -híd A588 W36 × 194 gerendákat használ a megközelítési szakaszában, szemben a sósvízpermet és az ipari szennyezés ellen, több mint 50 évig karbantartás nélkül.
A fokozat megválasztása a projekt terhelési követelményeitől, környezetétől és költségvetésétől függ. Az A36 költség - Hatékony a fényterheléseknél, A572 50. fokozat nehéz statikus terhelésekhez, A992 a szeizmikus ellenálló képességhez és A588 a kültéri tartóssághoz. Ez a sokoldalúság biztosítja, hogy a H - gerendák gyakorlatilag bármilyen szerkezeti alkalmazás igényeit megfeleljenek.