Selectarea materialelor pentru hardware de fixare arhitecturală: Ghid de performanță și durabilitate

Un suport de placare din oțel inoxidabil 1.4301 (AISI 304) și un suport de placare 1.4404 (AISI 316L) de dimensiuni identice diferă cu 2 până la 3 procente de molibden din greutate, iar această diferență mută numărul echivalent al rezistenței la pitting de la aproximativ 19 la aproximativ 25. 25 din unul care este perforat la anul opt.

Selecția materialului pentru feronerie de fixare arhitecturală este potrivirea documentată între calitatea aliajului, temperatură, masa de acoperire și detaliile de izolare galvanică pe de o parte și două fapte ale proiectului fixate înainte de primul desen de atelier, pe de altă parte: categoria de corozivitate atmosferică definită în ISO 9223 și clasa de viață de lucru definită în EN 1990.

Remediați aceste două intrări și restul specificației devine aritmetică. Omiteți-le și repararea devine un experiment de coroziune la scară largă finanțat de client.

Repararea hardware-ului se retrage de la coroziune, nu de la suprasarcină

În ISO 9223 categoriile C4 și C5, oțelul carbon nu pierde între 50 și 200 de micrometri din adâncimea suprafeței în primul său an de expunere, astfel încât modul de retragere al feroneriei de fixare arhitecturală este coroziunea atmosferică mai degrabă decât suprasarcina structurală.

Acesta nu este un argument împotriva designului mecanic. Designul ancorei conform EN 1992-4 și calificarea conform EAD 330232 au deja factori de siguranță de 2,0 sau mai mari pentru conurile de beton și modurile de defectare a oțelului. Marja care este de obicei subspecificată este cea de mediu.

Două secvențe acoperă majoritatea problemelor de câmp. În primul, o acoperire sacrificială este consumată local la o margine tăiată, o sudură sau o zgârietură de manipulare a locului, iar pierderea secțiunii începe într-o zonă de 20 de milimetri, în timp ce restul componentei este neatinsă. În al doilea, clorurile sparg pelicula pasivă a unei componente inoxidabile alese mai degrabă pentru aspectul său decât pentru PREN, iar pittingul începe la o îndoire formată la rece unde stresul rezidual atinge vârfurile.

Patru variabile de material care stabilesc durata de viață a unei fixări

Patru variabile decid cât durează o fixare arhitecturală: chimia aliajului exprimată ca PREN, masa acoperirii conform EN ISO 1461, compatibilitatea galvanică a perechii de metale asamblate și mișcarea termică diferențială pe care trebuie să o absoarbă îmbinarea. Fiecare poate fi scris într-o specificație ca număr.

Chimia aliajelor: specificați PREN, nu o denumire a clasei

Un PREN de 25 este podeaua practică pentru fixarea inoxului pe o rază de 10 kilometri de o coastă; 35 sau mai mare este podeaua din interiorul unei zone de stropire.

PREN = Cr 3,3 x Mo 16 x N, calculat din compoziția nominală, astfel încât valoarea poate fi verificată pe orice certificat de moară.

Urmează două consecințe. 1.4301 nu conține nicio adăugare deliberată de molibden, motiv pentru care funcționează acceptabil în atmosferele interioare C3 și slab în cele marine C5-M. Duplex 1.4462 atinge PREN 35 în timp ce oferă o rezistență de minim 0,2% de 450 megapascali față de aproximativ 190 megapascali pentru 1.4301 recoaptă, astfel încât mai puține console și mai ușoare suportă aceeași sarcină pe panou.

Masa acoperirii: numerele EN ISO 1461

Zincarea la cald conform EN ISO 1461 stabilește o acoperire minimă pentru fiecare interval de grosime a oțelului, exprimată atât ca masă, cât și ca grosime locală.

• Oțel de 6 milimetri și mai gros: medie de 85 de micrometri, minim local de 70 de micrometri, aproximativ 610 de grame pe metru pătrat.
• Oțel 3 până la 6 milimetri: 70 micrometri medie, 55 micrometri minim local.
• Oțel 1,5 până la 3 milimetri: medie 55 micrometri, minim local 45 micrometri.
• Zincul galvanizat conform ISO 2081 depune 5 până la 12 micrometri, aproximativ o zecime din cele de mai sus.

Aritmetica din spatele acestor numere merită făcută o dată. ISO 9223 înregistrează pierderi de zinc în primul an de 0,7 până la 2,1 micrometri pe an în categoria C3 și 2,1 până la 4,2 în C4, astfel încât o acoperire prin imersie la cald de 85 micrometri suportă un interval de întreținere de 25 de ani în C4, în timp ce un strat galvanizat de 12 micrometri este epuizat în 3 până la 6 ani. Același tabel explică de ce galvanizarea nu este un răspuns C5-M: 4,2 până la 8,4 micrometri de pierdere anuală de zinc consumă chiar și o acoperire grea în 10 până la 20 de ani. Același compromis este examinat în această comparație a canale de ancorare turnate din HDG și oțel inoxidabil .

Canal de ancorare turnat galvanizat la cald Comparați opțiunile HDG și canale de ancorare din inox pentru fațade și placare, cu profile, date de încărcare și compromisuri de coroziune discutate în jurul acestuia. Vizualizare produs →

Compatibilitate galvanică: detaliul diferit de metal

Aluminiul și oțelul inoxidabil stau la o distanță de aproximativ 0,4 până la 0,6 volți în seria galvanică în apă de mare, iar într-o îmbinare umedă aluminiul devine anodul. Raportul de suprafață decide deteriorarea: un catod mare din inox care se confruntă cu un anod mic de aluminiu generează pierderi locale rapide, motiv pentru care un șurub M8 din inox care se află direct pe un suport din aluminiu este un detaliu care merită reproiectat.

Trei comenzi funcționează. Șaibe izolante din EPDM sau nailon sub elementele de fixare inoxidabile care poartă pe aluminiu, un strat de barieră sau un strat anodizat la interfață și drenaj care oprește îmbinarea reținerii apei.

Mișcarea termică: coeficientul de dilatare ca intrare de proiectare

Aluminiul se extinde la 23,1 micrometri pe metru per kelvin, 1,4404 oțel inoxidabil la 16,0 și oțel carbon la 12,0. O șină de placare din aluminiu de 3 metri pe o fațadă care se confruntă cu o variație de temperatură a suprafeței de 40 kelvin se mișcă, prin urmare, cu aproximativ 2,8 milimetri în raport cu structura. Găurile cu fante și clemele glisante absorb această mișcare; o conexiune rigidă complet cu șuruburi nu, iar sarcina migrează în panou sau substrat.

Potrivirea materialului de fixare la categoria de corozivitate

Pentru o durată de viață de 50 de ani, oțelul inoxidabil 1.4404 este gradul minim pentru atmosferele ISO 9223 C4 și C5-M, în timp ce oțelul carbon galvanizat la cald conform EN ISO 1461 acoperă C3 și C4 interioare.

Categoria CX, care acoperă tunelurile tratate cu săruri de dezghețare și zone de stropire în larg, împinge specificația la oțel inoxidabil 1.4529 la un PREN de aproximativ 44 sau la duplex 1.4462 unde încărcările justifică aliajul inferior.

Proiectele de coastă și interioare au nevoie de specificații hardware diferite

Același sistem de fațadă la 15 kilometri în interior și la 300 de metri de mare necesită grade diferite de fixare, sisteme de acoperire și intervale de inspecție, chiar și atunci când sarcina vântului și greutatea panoului sunt identice.

Ceea ce nu se schimbă între cele două coloane este capacitatea mecanică. Suporturile suportă aceleași sarcini în ambele; se mișcă doar toleranța de coroziune și detaliul de izolare. Suporturile unghiulare L reglabile din oțel inoxidabil din 1.4404 sunt răspunsul standard pe partea de coastă, deoarece piciorul cu fante absoarbe toleranța și mișcarea termică fără a introduce un cuplu rigid.

Suport de placare cu unghi L reglabil din oțel inoxidabil Examinați intervalele de reglare a suportului 1.4404, cotele de sarcină și detaliile de izolare pentru fațadele ventilate unde coroziunea de coastă și toleranțele determină specificația. Vizualizare produs →

O rutină de verificare a materialelor în șase pași

Șase verificări, executate în ordine, stabilesc specificația materialului înainte ca o comandă de achiziție să fie ridicată.

1. Fixați categoria de corozivitate din depunerea de clorură măsurată și timpul de umezeală conform ISO 9223, nu de la adresa site-ului.
2. Remediați clasa de viață de lucru de design. EN 1990 clasa 4 înseamnă 50 de ani, iar fixarea feroneriei din acea clasă este tratată ca neînlocuabilă.
3. Convertiți ambele intrări în numere de material: PREN 25 minim pentru inoxidabil de coastă, 85 de micrometri de zinc la cald pentru C3 și C4 interioare.
4. Enumerați fiecare pereche de metale diferite din ansamblu și numiți componenta izolatoare pentru fiecare.
5. Solicitați dovezi de testare: rapoarte de pulverizare cu sare ISO 9227, calificare de ancorare EAD 330232 sau ACI 355.2 și certificate de moară EN 10204 tip 3.1 per căldură.
6. Verificați la fața locului cu un indicator de grosime a stratului de acoperire conform ISO 2178, verificați dacă sunt prezente șaibe izolatoare și marginile tăiate îmbrăcate.

Placarea cu piatră adaugă încă o decizie materială: ancorele de decupare din 1.4404 distribuie sarcina printr-un con cu cheie mecanică, mai degrabă decât printr-o prindere prin frecare, astfel încât placa de piatră și fixarea inoxidabilă sunt potrivite atât în ​​ceea ce privește rezistența, cât și rezistența la clorură.

Dorp În ancorare sub decupare pentru placare cu piatră Vedeți cum ancorele 1.4404 folosesc geometria conică potrivită pentru a fixa panouri din piatră naturală, cu dimensiuni M6 și M8 și cifre de încărcare. Vizualizare produs →

Jiangsu Aozheng Metal Products Co., Ltd. deține aceste grade pe canale de ancorare turnate, suporturi de placare, ancore sub decupare și canale de bară, din oțel inoxidabil 1.4301, 1.4404 și 1.4462 și din oțel carbon galvanizat la cald, ceea ce permite specificația materialului parcurgeți de la canalul încorporat până la suportul final al panoului.

Cost, durabilitate și durată de viață de 50 de ani

EN 1990 plasează o durată de viață de 50 de ani în clasa de proiectare 4, iar fixarea feroneriei în cadrul acelei clase este concepută mai degrabă ca un element care nu poate fi înlocuit decât ca unul consumabil.

Cazul de cost rezultă din acces mai degrabă decât din prețul material. La un suport la 40 de metri în sus de o fațadă ventilată se ajunge cu același catarg sau echipă de acces pe frânghie care înlocuiește un panou, așa că o defecțiune la coroziune în anul 12 costă mult mai mult decât delta materialului între 1.4301 și 1.4404, care este concentrat în conținutul de molibden a câteva sute de kilograme de oțel inoxidabil. Durabilitatea este cumpărată o dată, în stadiul de specificare, și plătită fie atunci, fie la înălțime mai târziu.