Выбор стали для ограждений с учетом ударных характеристик: практическое руководство для покупателей инфраструктуры

Аварии при выезде с дорог ежегодно являются причиной значительной части смертей на дорогах во всем мире.Стальные огражденияостаются наиболее широко используемой мерой пассивной безопасности для смягчения этих событий. Однако не всеограждение стальноеработает одинаково при столкновении автомобиля со скоростью 100 км/ч. Разница между контролируемым перенаправлением и катастрофическим проникновением часто зависит от трех свойств материала-и от понимания покупателем того, как они взаимодействуют в-столкновениях реального мира.

В спецификациях закупок обычно в качестве основных критериев приемки указываются предел текучести и предел прочности. Например, для AASHTO M180 класса A требуется предел текучести 345 МПа и предел прочности на растяжение 483 МПа; GB/T 31439.1 требует предела текучести 235 МПа и прочности на растяжение 375 МПа для Q235. Эти цифры необходимы, но недостаточны. Высокопрочная-балка, не имеющая достаточного удлинения, во время удара сломается на вершине изгиба, а не будет постепенно деформироваться.

Полномасштабные краш-тесты, проведенные Центром безопасности дорожного движения Среднего Запада, неоднократно показывали, что балки с удлинением менее 12 % (при ширине 50 мм) имеют тенденцию преждевременно разрываться вблизи стыковочных соединений, что позволяет транспортному средству преодолевать или преодолевать барьер.

Удлинение напрямую измеряет пластичность-способность материала поглощать энергию перед разрушением. Это наиболее надежный показатель ударной вязкости в холодных условиях, когда сталь становится более хрупкой. Вот почему в европейском стандарте EN 1317 особое внимание уделяется ударным нагрузкам с V-надрезом по Шарпи при -20 градусах, что требует минимальной поглощаемой энергии 27 Дж для большинства применений.

A стальная катушкакоторый только соответствует минимальным требованиям, может пройти лабораторные испытания, но потерпеть неудачу в полевых условиях. Учитывайте допуски по толщине. Если балка номинальным диаметром 2,67 мм скатывается при нижнем пределе (2,54 мм), она теряет примерно 5 % своего момента сопротивления-, а вместе с этим и пропорциональное снижение сопротивления изгибу. Аналогичным образом, изменения толщины оцинкованного покрытия могут ускорить питтинговую коррозию, которая со временем уменьшает эффективное поперечное-сечение и способствует концентрации напряжений.

Эти предельные отклонения часто остаются незамеченными при случайной выборке, но они накапливаются, вызывая статистически значимое увеличение риска неудачи на протяжении всего срока действия проекта.

Реже обсуждается чувствительность к скорости деформации.ограждение стальное. При ударе с высокой-скоростью эффективный предел текучести возрастает, но равномерное удлинение имеет тенденцию к снижению. Если базовый материал уже находится на нижней границе удлинения (скажем, 12 % по AASHTO), динамическое удлинение при скоростях деформации 10 с⁻¹ может упасть ниже 8 %- — режим, при котором становится вероятным хрупкое разрушение. Это явление хорошо документировано в исследованиях автомобильной стали, однако лишь немногие руководства по закупкам касаются его. Для покупателей это означает, что выбор материала с комфортным запасом-например, удлинение на 16–18 % при испытаниях ASTM E8-обеспечивает настоящий буфер безопасности, который не смогут заменить никакие расчеты статической нагрузки.

Для принятия обоснованного решения о закупке мы рекомендуем покупателям оценитьограждение стальноеПоставщики выходят за рамки обозначения класса и запрашивают три конкретных документа:

 Фактические сертификаты заводских испытаний, показывающие значения текучести, растяжения и удлинения, а также номера образцов и направление испытаний.

 Данные об ударе по Шарпи как при 0 градусах, так и при -20 градусах, в идеале со средней силой не менее 35 Дж, чтобы обеспечить достаточную вязкость разрушения в более холодном климате.

 Допуски по толщине фиксируются из графика прокатки, подтверждающие соответствие материала номинальным свойствам сечения с минимальными отклонениями.

Выбор покрытия также имеет значение. Оцинковка Z160 (160 г/м²) подходит для большинства сред, но прибрежные регионы или районы с сильным зимним засолом выигрывают от Z275 или даже Z450, поскольку они продлевают срок службы без ущерба для формуемости. Слой сплава цинка-железа должен оставаться достаточно тонким, чтобы обеспечить надлежащий изгиб во время прокатки-формования-детали, которую часто упускают из виду, пока на фланцах не появятся трещины.

Мы выступаем в качестве технического партнера, а не простостальная катушкатрейдер. Наша команда работала с дорожными агентствами, подрядчиками и инжиниринговыми фирмами на многих континентах. Мы поставляем марки Q235B, Q355 и S350GD+Z160, все они производятся с жестким контролем толщины и значениями Шарпи, постоянно превышающими минимальные значения. К каждому рулону прилагается отслеживаемый отчет о заводе, и по запросу мы можем организовать независимые-испытания третьей стороны.

Если для вашего следующего проекта вам потребуется стальное ограждение, которое надежно работает в реальных условиях удара, пожалуйста,поделитесь с нами своими техническими характеристиками. Наши инженеры-металлурги могут рассмотреть ваши требования, предложить-эффективные альтернативы и предоставить полные данные испытаний на ваше одобрение. Когда на кону стоит безопасность, выбор стали никогда не следует оставлять на волю случая.

Вам нужно техническое решение по изготовлению индивидуальных стальных ограждений?

Отправьте параметры вашего проекта, мы предлагаем полные отчеты об испытаниях стана и поддержку сторонних-проверочных проверок.

Получить техническое предложение