De mekaniske egenskaber ved amerikansk standard H - bjælker bestemmes af deres materielle kvalitet, hvor hver kvalitet konstrueres til at imødekomme specifikke ydelseskrav. De mest almindelige kvaliteter - ASTM A36, ASTM A572 Grad 50, ASTM A992 og ASTM A588-Exhibit forskellige egenskaber, der dikterer deres anvendelser.
ASTM A36 er den mest anvendte karakter, værdsat for sin balance mellem styrke og svejsbarhed. Dens nøgleegenskaber inkluderer:
Udbyttestyrke: 36 ksi (250 MPa) Minimum - Den stress, hvorpå permanent deformation begynder.
Trækstyrke: 58–80 ksi (400–550 MPa) - den maksimale spænding før brud.
Forlængelse: 20% minimum i en 2-tommer gauge-længde, hvilket indikerer tilstrækkelig duktilitet til at deformere under belastning uden sprød fiasko.
Kulstofindhold: 0,26% maksimalt, hvilket muliggør let svejsning uden forvarmning for tykkelser op til 1 tomme.
Disse egenskaber gør A36 ideelle til lys - til - moderate belastninger, såsom boligrammer, små kommercielle bygninger og ikke - kritiske industrielle støtter. For eksempel bruges en W8 × 24 A36-bjælke (8-tommer højde, 24 lb/ft) ofte i garagebyggeri, hvor den understøtter tagbelastninger på 30 PSF med minimal afbøjning.
ASTM A572 Grad 50 er en høj - styrke, lav - legering (HSLA) klasse designet til tunge belastninger. Dens egenskaber inkluderer:
Udbyttestyrke: 50 ksi (345 MPa) Minimum-39% højere end A36.
Trækstyrke: 65–85 KSI (448–586 MPa).
Forlængelse: 18% minimum, vedligeholdelse af duktilitet for dynamiske belastninger som vind- eller maskinvibrationer.
Legering af elementer: Tilføjet vanadium og Niobium forbedrer styrke uden at reducere svejsbarhed, skønt forvarmning kan være påkrævet for tykkelser over 1,5 tommer.
A572 Grad 50 foretrækkes til broer, høje - stigningskolonner og kranbaner. En W21 × 147 A572-stråle (21 - tommer højde, 147 lb/ft) kan spænde over 40 meter i et lager, hvilket understøtter 100 PSF Live Load-OutPerforming af en A36-stråle af samme størrelse med 30% i belastningskapacitet.
ASTM A992 er standardkvaliteten for strukturelle stålrammer i USA, der kombinerer styrke og sejhed:
Udbyttestyrke: 50 ksi (345 MPa) minimum.
Trækstyrke: 65–85 KSI (448–586 MPa).
Hårdhed: 20 ft - lb minimum påvirkningsenergi ved - 40 grader F (Charpy V-notch test), kritisk for at modstå sprød brud i kolde klimaer eller seismiske zoner.
A992s forbedrede sejhed gør det velegnet til regioner med høj seismisk aktivitet, såsom Californien. En W16 × 77 A992 -søjle i en Los Angeles High - stigning kan modstå laterale kræfter på 2 kips pr. Lineær fod under et jordskælv, hvilket absorberer energi gennem plastisk deformation uden fiasko.
ASTM A588 er en forvitring af stålkvalitet designet til udendørs applikationer, hvor korrosionsbestandighed er kritisk. Dens egenskaber inkluderer:
Udbyttestyrke: 50 ksi (345 MPa) minimum.
Trækstyrke: 70–90 ksi (483–621 MPa).
Korrosionsresistens: legeret med kobber (0,20% minimum), krom (0,40–0,65%) og nikkel (0,30% minimum), hvilket danner et stramt, vedhæftende rustlag ("patina"), der stopper yderligere korrosion.
A588 H - bjælker bruges i broer, motorvejsrails og udendørs skulpturer, hvilket eliminerer behovet for maleri. F.eks. Bruger Benjamin Franklin Bridge i Philadelphia A588 W36 × 194 bjælker i sin tilgangsspænd, modstående saltvandspray og industriel forurening i over 50 år uden vedligeholdelse.
Valget af karakter afhænger af projektets belastningskrav, miljø og budget. A36 er omkostninger - effektiv til lette belastninger, A572 grad 50 for tunge statiske belastninger, A992 for seismisk modstandsdygtighed og A588 for udendørs holdbarhed. Denne alsidighed sikrer, at de amerikanske standard h - bjælker kan imødekomme kravene til praktisk talt enhver strukturel anvendelse.