عندما تقوم بشراء المقاطع الهيكلية المجوفة الملحومة على البارد لمشاريعك، فإن المعيار EN 10219 هو أحد المعايير الأوروبية الأكثر مرجعية التي قد تصادفك. تحدد هذه المواصفة القياسية شروط التسليم الفنية للمقاطع المجوفة المصنوعة من الفولاذ غير السبائكي والفولاذ الناعم، والتي يتم تشكيلها على البارد دون معالجة حرارية لاحقة بخلاف خط اللحام.
يرشدك هذا الدليل إلى ما يغطيه EN 10219، وكيفية تسمية درجات الفولاذ وماذا تعني، والدرجات الأكثر استخدامًا في تطبيقات العالم الحقيقي، و- الأهم من ذلك - كيفية اختيار الدرجة المناسبة لمتطلباتك المحددة. الدرجتان اللتان ستشاهدهما في أغلب الأحيان في المشتريات اليومية هماS235وS355، وسوف نولي اهتمامًا خاصًا للاختلافات بينهما ومتى يتم اختيار أحدهما على الآخر.
نظرة عامة على EN 10219
EN 10219 هو المعيار الأوروبي لـالمقاطع الهيكلية المجوفة الملحومة على البارد. تنطبق هذه المواصفة على المقاطع المجوفة الدائرية (CHS)، والمقاطع المجوفة المربعة (SHS)، والمقاطع المجوفة المستطيلة (RHS) والأشكال البيضاوية، المصنعة بواسطة اللحام الكهربائي أو اللحام بالقوس المغمور (SAW). يتم تشكيل المقاطع المجوفة في درجة حرارة الغرفة، دون أي معالجة حرارية لاحقة باستثناء أن خط اللحام يمكن معالجته حرارياً. ينقسم المعيار إلى عدة أجزاء، الجزءان 1 و2 هما الأكثر استخدامًا للفولاذ غير المخلوط والحبيبات الدقيقة، بينما يغطي الجزء 3 الدرجات عالية القوة والمقاومة للطقس.
نقطة أساسية يجب فهمها مسبقًا: بموجب EN 10219، تشير درجة الفولاذ إلىالمواد الخاميستخدم للتشكيل على البارد، وليس للقسم المجوف النهائي بنفس الطريقة التي يستخدمها المعيار EN 10210 للمقاطع الساخنة. وهذا يعني أن علم المعادن يتغير قليلاً أثناء عملية التشكيل على البارد - ولكن لأغراض الشراء العملية، تكون الخواص الميكانيكية بشكل عام قابلة للمقارنة مع ما تتوقعه من نفس تصنيف الدرجة بموجب EN 10025، وهو المعيار الخاص بمنتجات الفولاذ الهيكلي.
تتوفر المقاطع المجوفة EN 10219 بسماكة جدار تصل إلى 40 مم، وتغطي أحجام المقاطع المربعة الصغيرة حتى 500 مم × 500 مم للمقاطع المربعة وأقطار خارجية تصل إلى 2500 مم للمقاطع الدائرية.
فك رموز تسمية الصف الصلب
قبل النظر إلى الدرجات الفردية، من المفيد فهم كيفية عمل نظام التسمية. دعونا نأخذS355J2Hكمثال.
| عنصر | معنى |
|---|---|
| S | الفولاذ الهيكلي |
| 355 | الحد الأدنى لقوة الخضوع (بالميجا باسكال) لسمك الجدار أقل من أو يساوي 16 مم |
| J2 | مؤهل اختبار تأثير شاربي (درجة الحرارة ومستوى الطاقة) |
| H | قسم مجوف |
يتبع تحديد التأثير نمطًا ثابتًا:
| لاحقة | درجة حرارة | الحد الأدنى من طاقة التأثير (KV) |
|---|---|---|
| جي آر | درجة حرارة الغرفة | 27 J |
| J0 | 0 درجة | 27 J |
| J2 | -20 درجة | 27 J |
| K2 | -20 درجة | 40 J |
| L | -50 درجة | 27 J (عادةً لدرجات الحبوب الدقيقة) |
| N | مدرفل عادي أو مدرفل (فولاذ ناعم الحبيبات، -20 درجة أكبر من أو يساوي 40 جول) | |
| M | مدرفلة ميكانيكيًا حراريًا (فولاذ ذو حبيبات دقيقة، -20 درجة أكبر من أو يساوي 40 جول) |
تشير اللاحقة أيضًا إلى حالة التسليم وما إذا كان الفولاذ من فئة الحبوب الدقيقة. على سبيل المثال،S355NHعبارة عن فولاذ ذو حبيبات دقيقة مع خصائص تأثير مضمونة عند -50 درجة، بينماS355MHيتم توالت ميكانيكيا حراريا.
في المشتريات التجارية اليومية، الدرجات التي ستواجهها في أغلب الأحيان هيS235JRH, S275J0H, S275J2H, S355J0HوS355J2H، إلى جانب درجات NH/NLH وMH/MLH المختلفة. ولكن عندما ننظر إلى أحجام الطلب الفعلية عبر السوق الأوروبية،S235وS355تهيمن. يقع S275 بينهما ولكنه أقل شيوعًا بشكل ملحوظ - في أوروبا القارية، وغالبًا ما يُفضل S235 على S275 للأعمال الهيكلية العامة.
الخواص الميكانيكية في لمحة
يلخص الجدول التالي خصائص الشد والصدمات الرئيسية لدرجات الفولاذ EN 10219 الأكثر استخدامًا (سمك أقل من أو يساوي 16 مم، وهو النطاق الأكثر شيوعًا للمقاطع المجوفة الهيكلية). تعتمد القيم على المتطلبات القياسية.
| درجة الصلب | دقيقة. قوة الخضوع (ميجا باسكال) | قوة الشد (ميغاباسكال) | دقيقة. استطالة (٪) | درجة حرارة اختبار التأثير | دقيقة. طاقة التأثير |
|---|---|---|---|---|---|
| S235JRH | 235 | 360 – 510 | 24 | درجة حرارة الغرفة (20 درجة) | 27 J |
| S275J0H | 275 | 410 – 560 | 20 | 0 درجة | 27 J |
| S275J2H | 275 | 410 – 560 | 20 | -20 درجة | 27 J |
| S355J0H | 355 | 470 – 630 | 20 | 0 درجة | 27 J |
| S355J2H | 355 | 470 – 630 | 20 | -20 درجة | 27 J |
| S355K2H | 355 | 470 – 630 | 20 | -20 درجة | 40 J |
| S355NH | 355 (أقل من أو يساوي 16 ملم) | 470 – 630 | 20 | -50 درجة | 27 J |
| S460NH | 460 (أقل من أو يساوي 16 ملم) | 530 – 720 | 17 | -50 درجة | 27 J |
| S460MH | 460 | 530 – 720 | 17 | -20 درجة | 27 ي (أو أعلى) |
للجدران السميكة (16< t ≤ 40 mm), the yield strength reduces slightly. For S235JRH it becomes 225 MPa, for S275 grades 265 MPa, and for S355 grades 345 MPa.
ملاحظة سريعة حول التركيب الكيميائي: درجات القوة الأعلى تحتوي عمومًا على مكافئات كربون أعلى قليلاً (CEV). S235JRH لديه حد أقصى لقيمة CEV يبلغ 0.35%، بينما يصل S355J0H وS355J2H إلى 0.45%. هذا الاختلاف له آثار عملية على اللحام - ولكن بالنسبة لمعظم إجراءات اللحام القياسية، تعتبر كل هذه الدرجات قابلة للحام بسهولة دون احتياطات خاصة.
S235 vs S275 vs S355: أيهما تحتاج بالفعل؟
إذا نظرت إلى ما يطلبه المصنعون والمقاولون الأوروبيون يومًا بعد يوم،S235 وS355 هما العمودان العاملان. S275 موجود، وستراه محددًا من وقت لآخر، لكنه لا يستخدم على نطاق واسع مثل الاثنين الآخرين. هناك سبب عملي لذلك: القفزة في القوة من S235 إلى S355 كبيرة، في حين أن فرق التكلفة متواضع نسبيًا. بالنسبة للعديد من التطبيقات الهيكلية، إذا لم يكن S235 قويًا بدرجة كافية، فغالبًا ما يصعد المهندسون مباشرةً إلى S355 بدلاً من التوقف عند S275. دعونا ننظر إلى كل درجة من الناحية العملية.
S235 - الخبير الموثوق والمتعدد المستويات
S235 هو درجة الفولاذ الهيكلي الأساسية للمقاطع المجوفة المشكلة على البارد. وهذا هو ما تصل إليه عندما لا يتطلب التطبيق قوة شديدة ولكنه يتطلب قابلية تشغيل جيدة ولحامًا مباشرًا وفعالية من حيث التكلفة.
- الحد الأدنى من قوة الخضوع: 235 ميجا باسكال (أقل من أو يساوي 16 ملم)
- نطاق قوة الشد: 360 - 510 ميجا باسكال
- حالة التسليم النموذجية: صلب على البارد + مخفف من الإجهاد (+R)
- خيارات التأثير: JR (درجة حرارة الغرفة) هي الأكثر شيوعا
يحتوي S235JRH على مكافئ كربون منخفض جدًا (CEV أقل من أو يساوي 0.35٪)، مما يجعله قابلاً للحام بدرجة عالية دون تسخين مسبق في معظم الحالات. كما أنها سهلة القطع والثني والتصنيع، مما يؤدي إلى انخفاض تكاليف المعالجة في ورشة العمل الخاصة بك.
- التطبيقات النموذجية لـ S235:
إطارات المباني الخفيفة وهياكل الميزانين
الدرابزين والدرابزين وحواجز السلامة
أعمدة الإشارة وأعمدة إنارة الشوارع
المكونات الميكانيكية في مواضع الحمل غير الحرجة
الهياكل المؤقتة والسقالات
إطارات الأثاث وأنظمة الأرفف
في الممارسة الأوروبية القارية، غالبًا ما يكون S235 هو الخيار الافتراضي للأعمال الهيكلية العامة. بالنسبة للعديد من مشتري الفئة B، هذه هي الدرجة التي يحددونها عندما تكون أحمال التصميم معتدلة وتحتاج ميزانيات المشروع إلى التحكم الدقيق.
S355 - المؤدي للخدمة الشاقة
يوفر S355 قوة إنتاج أعلى بنسبة 50% تقريبًا من S235 بعلاوة تكلفة متواضعة نسبيًا - عادةً ما تكون أعلى بنسبة 15% إلى 25% للطن، اعتمادًا على ظروف السوق وحجم الطلب. إن نسبة القوة إلى التكلفة هذه تجعل S355 جذابًا للغاية للتطبيقات التي يكون فيها تقليل الوزن أمرًا مهمًا أو حيث تكون هناك حاجة إلى قدرة تحمل أعلى.
- الحد الأدنى من قوة الخضوع: 355 ميجا باسكال (أقل من أو يساوي 16 ملم)
- نطاق قوة الشد: 470 - 630 ميجا باسكال
- حالة التسليم النموذجية: يتم تسليمه عادةً في الحالة الطبيعية (+N)، مما يعمل على تحسين بنية الحبوب ويضمن صلابة متسقة
- خيارات التأثير: J0H (0 درجة)، J2H (−20 درجة)، K2H (−20 درجة مع 40 J)، NH (−50 درجة)
يحتوي S355 على مكافئ كربون أعلى (CEV يصل إلى 0.45٪) من S235، مما يعني أن اللحام قد يتطلب المزيد من الاهتمام - ولكن بالنسبة لمتاجر التصنيع المجهزة بشكل صحيح، نادرًا ما يمثل هذا مشكلة. يوفر S355 أيضًا صلابة ممتازة في درجات الحرارة المنخفضة، مع درجات J2 المعتمدة لتوصيل 27 J عند -20 درجة.
- التطبيقات النموذجية لـ S355:
الأعمدة والكمرات الهيكلية الأساسية في المباني متعددة الطوابق
مكونات الجسور ومشاريع البنية التحتية
إطارات الآلات الثقيلة وهياكل الرافعات
المنصات البحرية والتطبيقات البحرية (غالبًا ما تكون ذات درجات معتمدة للصدمات)
أبراج توربينات الرياح
عوارض شبكية للأسقف طويلة المدى (من 20 مترًا فما فوق)
من المحتمل أن يكون S355J2H هو الدرجة الوحيدة الأكثر طلبًا بين الخيارات ذات القوة الأعلى. فهو يجمع بين قوة الإنتاجية البالغة 355 ميجا باسكال والأداء الذي تم اختباره عند درجة حرارة 20 درجة، مما يجعله مناسبًا للهياكل الخارجية في معظم المناخات الأوروبية.
S275 - الطفل الأوسط
يقع S275 بين S235 وS355 من حيث القوة (الحد الأدنى للإنتاجية 275 ميجا باسكال). وله استخداماته، ولكن في العالم الحقيقي يتم تحديده بشكل أقل من الاثنين الآخرين. ومع ذلك، لا يزال S275J0H وS275J2H مناسبين لبعض التطبيقات:
إطارات متوسطة التحمل للمباني الصناعية
المعدات الميكانيكية حيث لا يكون S235 قويًا بدرجة كافية ولكن قد يكون S355 محددًا بشكل مبالغ فيه
بيئات التحميل الثابتة مثل هياكل البناء والإطارات الميكانيكية
إذا كنت تشتري بالفعل S235 للاستخدام العام وS355 للأحمال الثقيلة، فقد تجد أن إضافة S275 إلى المخزون الخاص بك لا يكون دائمًا منطقيًا من الناحية التجارية ما لم تتطلب مواصفات عميل معينة ذلك.
كيفية الاختيار: إطار الاختيار العملي
عندما يسألنا المشتري عن الدرجة التي يجب استخدامها، فإننا عادةً ما نستعرض قائمة قصيرة من نقاط القرار.
1. ابدأ بحمل التصميم
انظر إلى قوة الخضوع المطلوبة. إذا كان التصميم يتطلب قوة إنتاج تبلغ 235 ميجا باسكال أو أقل، فإن S235 هو درجتك. إذا تجاوزت القوة المطلوبة 235 ميجا باسكال، أو إذا كان تخفيض الوزن أولوية، يصبح S355 هو الخطوة الطبيعية التالية. غالبًا ما تتيح لك زيادة القوة بنسبة 50% من S235 إلى S355 استخدام قسم جدار أرفع لنفس سعة الحمل - والتي يمكن أن تعوض ارتفاع سعر المادة بحمولة أقل.
2. ضع في اعتبارك درجة حرارة الخدمة
التطبيقات الداخلية في المناخات المعتدلة: عادةً ما يكون معدل تأثير JR القياسي (درجة حرارة الغرفة) كافيًا. سوف يعمل S235JRH أو S355J0H.
الهياكل الخارجية في معظم أنحاء أوروبا: معدل التأثير J0 (0 درجة) غالبًا ما يكون الحد الأدنى. S275J0H أو S355J0H هي خيارات آمنة.
المناطق الباردة (دول الشمال، المناطق الجبلية، سيبيريا) أو الأحمال الديناميكية: يوصى بشدة بتصنيف J2 (−20 درجة). S355J2H هو الخيار الأكثر شيوعًا هنا.
القطب الشمالي أو البيئات ذات درجات الحرارة المنخفضة للغاية: قد تكون هناك حاجة إلى درجات NH أو NLH مع اختبار تأثير −50 درجة.
3. انظر إلى نوع التطبيق
ويعطي الجدول أدناه إشارة سريعة:
| نوع التطبيق | الدرجة الموصى بها | المنطق |
|---|---|---|
| الإطارات الهيكلية الخفيفة والأرفف والأثاث | S235JRH | فعالة من حيث التكلفة، وسهلة التصنيع، وقوة كافية |
| هياكل البناء العامة (الأحمال المعتدلة) | S235JRH أو S275J0H | التوازن بين التكلفة والأداء |
| هياكل البناء الثقيلة والأعمدة والعوارض الرئيسية | S355J0H أو S355J2H | قوة عالية، وتوفير الوزن |
| الجسور ومدارج الرافعات والهياكل البحرية | S355J2H / S355K2H / S355NH | قوة عالية بالإضافة إلى صلابة معتمدة في درجات الحرارة المنخفضة |
| العناصر المعمارية المكشوفة | S235JRH (الانتهاء السلس) | توفر المقاطع المشكلة على البارد بموجب EN 10219 تفاوتات أكثر إحكامًا وسطحًا أنظف |
| تطبيقات عالية التحميل/حساسة للوزن | S460MH أو S460NH | قوة ممتازة، تتطلب تصميمًا دقيقًا ولحامًا |
4. عامل في التصنيع واللحام
بالنسبة للمحلات التي تقوم بالكثير من عمليات اللحام، فإن S235 هو الأسهل في العمل معه. يتطلب S355 قدرًا أكبر من الانضباط، خاصة في المقاطع الأكثر سمكًا، ولكن أي ورشة عمل مختصة ستتعامل معه دون مشاكل. إذا كان فريق التصنيع الخاص بك أكثر راحة مع المواد منخفضة الكربون، أو إذا كنت تتعامل مع مجموعات ملحومة معقدة للغاية، فقد يكون S235 هو الخيار الأكثر أمانًا حتى لو كانت متطلبات القوة هي الحد الفاصل.
أشكال المنتجات الرئيسية: CHS وSHS وRHS
يغطي المعيار EN 10219 ثلاثة مقاطع رئيسية مجوفة، كل منها مناسب لأدوار هيكلية مختلفة.
| نوع الملف الشخصي | اختصار | التطبيقات النموذجية |
|---|---|---|
| أقسام مجوفة دائرية | CHS | الأعمدة، الخوازيق، أبراج النقل، نقل السوائل، السمات المعمارية الجمالية |
| أقسام مجوفة مربعة | SHS | الأعمدة، أعضاء الضغط، إطارات البناء، الأجزاء الميكانيكية |
| أقسام مجوفة مستطيلة | RHS | العوارض، المدادات، العوارض الشبكية، الإطارات ذات التحميل الاتجاهي |
تتميز المقاطع المشكلة على البارد وفقًا للمعيار EN 10219 بشكل عام بزوايا خارجية أكثر وضوحًا وتتوفر في نطاق أوسع من الأحجام الصغيرة مقارنةً بالأقسام الجاهزة على الساخن. كما أنها عادةً ما تكون أقل تكلفة بالنسبة للأبعاد الأصغر، مما يجعلها الخيار المفضل للاستخدام الميكانيكي والأثاث والاستخدام الهيكلي غير الأساسي.
EN 10219 مقابل EN 10210: مقارنة سريعة للمشترين
إذا كان فريق المشتريات الخاص بك يتعامل مع كلا المعيارين، فمن المفيد معرفة الفرق. تمت مواءمة كلاهما بموجب لائحة منتجات البناء في الاتحاد الأوروبي (CPR) ويمكن أن يحمل كلاهما علامة CE. لكنها ليست قابلة للتبديل.
| وجه | EN 10219 (التشكيل على البارد) | EN 10210 (التشطيب الساخن) |
|---|---|---|
| عملية التشكيل | تشكلت باردة في درجة حرارة الغرفة | يتكون ساخنًا (أعلى من درجة حرارة إعادة التبلور) |
| الانتهاء من السطح | زوايا أكثر وضوحًا، لمسة نهائية أكثر سلاسة بشكل عام | زوايا مستديرة قليلاً، وأقل دقة |
| التسامح الأبعاد | التسامح أكثر صرامة | التحمل أكثر مرونة قليلا |
| الإجهاد المتبقي | بعض الضغوط المتبقية من تشكيل | تخفيف التوتر عن طريق العملية الساخنة |
| تطبيقات نموذجية | التصنيع العام، العمارة المكشوفة، الأثاث، الأجزاء الميكانيكية | الأعمال الإنشائية الثقيلة والأعضاء الحاملة الأولية والجسور |
| يكلف | أقل عموما للأحجام الصغيرة والمتوسطة | أعلى عموما |
نقطة عملية: نفس التصنيف يعني أشياء مختلفة قليلاً في ظل المعيارين. بموجب المعيار EN 10210، تشير الدرجة إلى الفولاذ الموجود في القسم النهائي. بموجب EN 10219، فإنه يشير إلى مادة التغذية - لذا في حين أن الخواص الميكانيكية متكافئة على نطاق واسع، فإن الخصائص المقطعية لـ SHS وRHS ليست نفسها. عند كتابة المواصفات، يجب عليك دائمًا ذكر الرقم القياسي والدرجة.
أسئلة وأجوبة - أسئلة شائعة من المشترين
س1: هل S355 أفضل دائمًا من S235؟
ليس دائما. الأفضل هو مسألة اللياقة. يتمتع S355 بقوة إنتاجية أعلى بكثير، ولكنه أيضًا يكلف أكثر ويحتوي على مكافئ كربون أعلى قليلاً (CEV)، مما يعني أن اللحام يتطلب المزيد من العناية. إذا كانت أحمال التصميم الخاصة بك منخفضة، فإن S235 هو الخيار الأكثر اقتصادا. لا فائدة من الدفع مقابل القوة التي لا تستخدمها.
س2: هل يمكنني لحام المقاطع المجوفة EN 10219 دون التسخين المسبق؟
بالنسبة للطراز S235JRH بسماكات نموذجية تصل إلى 16 مم، نعم. بالنسبة لدرجات S355، خاصة في الأقسام السميكة أو الظروف الباردة، يجب عليك اتباع إجراء اللحام المؤهل - ولكن بالنسبة لمعظم بيئات ورش العمل، لا يلزم التسخين المسبق تلقائيًا. تحقق من CEV الخاص بك واتبع توصيات EN 1011 أو WPS الخاص بك.
س 3: هل يمكن جلفنة المقاطع المجوفة EN 10219؟
نعم. يتم تطبيق الجلفنة بالغمس الساخن بشكل شائع على المقاطع المجوفة EN 10219، وتوفر حماية ممتازة ضد التآكل. ومع ذلك، نظرًا للضغوط المتبقية الموجودة في المقاطع المشكلة على البارد، يجب عليك مناقشة عملية الجلفنة مع المورد الخاص بك لضمان التهوية المناسبة وتقليل مخاطر التشوه أو التقصف الهيدروجيني. مع التصميم المناسب والتحكم في العملية، فإن جلفنة المقاطع EN 10219 تعمل بشكل جيد.
س 4: هل درجات EN 10219 تعادل ASTM A500؟
لا يوجد تكافؤ مباشر واحد لواحد، ولكن للمقارنة العملية:
ASTM A500 Grade B (الحد الأدنى للإنتاجية 315 ميجا باسكال) يقع في مكان ما بين S275 وS355.
ASTM A500 Grade C (الحد الأدنى للإنتاجية 345 ميجا باسكال) أقرب إلى S355.
إذا كنت تقوم باستبدال معيار بمعيار آخر، فيجب عليك التحقق من الخصائص الميكانيكية الفعلية والتصميم وفقًا لذلك بدلاً من افتراض التكافؤ.
الأفكار النهائية
يعتمد اختيار درجة الفولاذ المناسبة وفقًا للمعيار EN 10219 على ثلاثة أشياء: الحمولة التي يجب أن يتحملها هيكلك، ودرجة الحرارة التي سيواجهها أثناء الخدمة، والتوازن الذي تريده بين تكلفة المواد وكفاءة التصنيع.
S235JRHهو خيارك المفضل للتصنيع للأغراض العامة. من السهل العمل به، وسعره جيد، ومناسب تمامًا لمجموعة واسعة جدًا من التطبيقات الهيكلية.
S355J2Hهو خيارك عالي الأداء. إنه يوفر قوة إنتاجية أكبر بنسبة 50% تقريبًا من S235 وتم اختبار تأثيره عند -20 درجة، مما يجعله مناسبًا للأدوار الهيكلية الصعبة والبيئات الخارجية والتطبيقات الحرجة للسلامة.
يحتفظ معظم المشترين بكليهما في محفظة أسهمهم ويختارون بينهما مشروعًا تلو الآخر، حيث يلعب S275 دورًا أصغر خاصًا بالدور عند تحديده من قبل عملاء معينين أو رموز التصميم.
عندما تكون مستعدًا لتقديم طلبك، قم بتزويد المورد الخاص بك بثلاث معلومات: معيار EN 10219، ودرجة الفولاذ الكاملة (على سبيل المثال، S355J2H، وليس فقط S355) وأبعاد الملف الشخصي المطلوبة. هذا المستوى من الدقة يتجنب سوء الفهم المكلف ويضمن حصولك على ما يحتاجه مشروعك بالضبط.
إذا كانت لديك أسئلة حول درجة معينة أو تطبيق معين، اتصل بفريقنا الفني --ليفين ستيللدينا خبرة في توريد EN 10219 hتابع الأقسام للمشترين في جميع أنحاء أوروبا والشرق الأوسط وخارجها، ويسعدنا أن نساعدك في الاختيار الصحيح لمشروعك القادم.
