Materialevalg til arkitektonisk fikseringshardware: Vejledning om ydeevne og holdbarhed

Et 1.4301 (AISI 304) beklædningsbeslag i rustfrit stål og et 1.4404 (AISI 316L) beslag af identiske dimensioner adskiller sig med 2 til 3 procent molybdæn efter vægt, og den forskel flytter Pitting Resistance Equivalent Number fra omkring 19 til omkring 25. På en facade er det stadig en separat facade fastgjort. ved år 25 fra en, der er perforeret på år otte.

Materialevalg til arkitektonisk fikseringsbeslag er det dokumenterede match mellem legeringskvalitet, temperament, belægningsmasse og galvanisk isolationsdetalje på den ene side og to projektfakta fastsat før den første butikstegning på den anden: den atmosfæriske korrosivitetskategori defineret i ISO 9223 og den designmæssige arbejdslivsklasse defineret i EN 1990.

Ret disse to input, og resten af ​​specifikationen bliver aritmetisk. Spring dem over, og fikseringen bliver et fuldskala korrosionseksperiment finansieret af kunden.

Reparation af hardware trækker sig tilbage fra korrosion, ikke fra overbelastning

I ISO 9223-kategorierne C4 og C5 mister bart kulstofstål mellem 50 og 200 mikrometer overfladedybde i dets første eksponeringsår, så tilbagetrækningstilstanden for arkitektonisk fastgørelseshardware er atmosfærisk korrosion snarere end strukturel overbelastning.

Det er ikke et argument imod mekanisk design. Ankerdesign til EN 1992-4 og kvalifikation til EAD 330232 bærer allerede sikkerhedsfaktorer på 2,0 eller højere på betonkegle- og stålfejltilstande. Den margen, der rutinemæssigt er underspecificeret, er den miljømæssige.

To sekvenser dækker de fleste feltproblemer. I den første forbruges en offerbelægning lokalt ved en skåret kant, en svejsning eller en ridse, der håndterer stedet, og sektionstab begynder i en 20 millimeter zone, mens resten af ​​komponenten er uberørt. I den anden bryder chlorider den passive film af en rustfri komponent, der er valgt på grund af dets udseende snarere end dens PREN, og pitting starter ved en koldformet bøjning, hvor resterende spænding topper.

Fire materialevariabler, der sætter en fastgørelses levetid

Fire variabler bestemmer, hvor længe en arkitektonisk fiksering varer: legeringskemi udtrykt som PREN, belægningsmasse i henhold til EN ISO 1461, galvanisk kompatibilitet af det samlede metalpar og den differentielle termiske bevægelse, samlingen skal absorbere. Hver enkelt kan skrives ind i en specifikation som et nummer.

Legeringskemi: angiv PREN, ikke et karakternavn

En PREN på 25 er det praktiske gulv til rustfri fastgørelse inden for 10 kilometer fra en kystlinje; 35 eller højere er gulvet inde i en stænkzone.

PREN = Cr 3,3 x Mo 16 x N, beregnet ud fra nominel sammensætning, så værdien kan kontrolleres på ethvert møllecertifikat.

To konsekvenser følger. 1.4301 har ingen bevidst tilsætning af molybdæn, hvorfor den fungerer acceptabelt i C3-indlandsatmosfærer og dårligt i C5-M-marine. Duplex 1.4462 når PREN 35, mens den leverer en prøvestyrke på mindst 0,2 procent på 450 megapascal mod ca. 190 megapascal for udglødet 1.4301, så færre og lettere beslag bærer den samme panelbelastning.

Belægningsmasse: EN ISO 1461-numrene

Varmgalvanisering i henhold til EN ISO 1461 sætter en minimumsbelægning for hvert ståltykkelsesområde, udtrykt som både masse og lokal tykkelse.

• Stål 6 millimeter og tykkere: 85 mikrometer gennemsnit, 70 mikrometer lokalt minimum, omkring 610 gram pr. kvadratmeter.
• Stål 3 til 6 millimeter: 70 mikrometer gennemsnit, 55 mikrometer lokalt minimum.
• Stål 1,5 til 3 millimeter: 55 mikrometer gennemsnit, 45 mikrometer lokalt minimum.
• Galvaniseret zink i henhold til ISO 2081 afsætter 5 til 12 mikrometer, cirka en tiendedel af ovenstående.

Regnestykket bag disse tal er værd at gøre én gang. ISO 9223 registrerer det første års zinktab på 0,7 til 2,1 mikrometer om året i kategori C3 og 2,1 til 4,2 i C4, så en 85 mikrometer hot-dip coating understøtter et 25-årigt vedligeholdelsesinterval i C4, mens et 12 mikrometer elektropletteret lag er udtømt på 3 til 6 år. Den samme tabel forklarer, hvorfor galvanisering ikke er et C5-M-svar: 4,2 til 8,4 mikrometer årligt zinktab bruger selv en tung belægning inden for 10 til 20 år. Samme afvejning undersøges i denne sammenligning af indstøbte ankerkanaler i HDG og rustfrit stål .

Varmgalvaniseret indstøbt ankerkanal Sammenlign HDG og rustfri ankerkanal muligheder for facader og beklædning med profiler, belastningsdata og korrosionsafvejninger diskuteret omkring det. Se produkt →

Galvanisk kompatibilitet: den ulige metaldetalje

Aluminium og rustfrit stål sidder cirka 0,4 til 0,6 volt fra hinanden i den galvaniske serie i havvand, og i en våd fuge bliver aluminium til anode. Arealforhold afgør skaden: En stor rustfri katode, der vender mod en lille aluminiumanode, driver hurtigt lokalt tab, hvorfor en M8 rustfri bolt, der lejer direkte på et aluminiumsbeslag, er en detalje, der er værd at redesigne.

Tre kontroller virker. EPDM eller nylon isoleringsskiver under rustfri fastgørelseselementer, der bærer på aluminium, en barrierebelægning eller anodiseret lag ved grænsefladen og dræning, der stopper fugen med at holde vand.

Termisk bevægelse: ekspansionskoefficienten som designinput

Aluminium udvider sig med 23,1 mikrometer pr. meter pr. kelvin, 1,4404 rustfrit stål ved 16,0 og kulstofstål ved 12,0. En 3 meter aluminiumsbeklædningsskinne på en facade mod et 40 kelvin overfladetemperatursving bevæger sig derfor omkring 2,8 millimeter i forhold til strukturen. Slidsede huller og glidende clips absorberer denne bevægelse; en fuldt boltet, stiv forbindelse gør det ikke, og belastningen migrerer ind i panelet eller underlaget.

Tilpasning af fikseringsmateriale til korrosivitetskategorien

For en 50-årig designlevetid er 1.4404 rustfrit stål minimumskvaliteten for ISO 9223 C4 og C5-M atmosfærer, mens varmgalvaniseret kulstofstål ifølge EN ISO 1461 dækker C3 og inland C4.

Kategori CX, som dækker tunneler behandlet med afisningssalte og offshore-stænkzoner, skubber specifikationen til 1.4529 rustfrit stål ved en PREN på omkring 44, eller til duplex 1.4462, hvor belastningerne retfærdiggør den nederste legering.

Kyst- og indlandsprojekter har brug for forskellige hardwarespecifikationer

Det samme facadesystem 15 kilometer inde i landet og 300 meter fra havet kræver forskellige fastgørelsesgrader, belægningssystemer og inspektionsintervaller, selv når vindbelastning og panelvægt er identiske.

Det, der ikke ændrer sig mellem de to søjler, er den mekaniske kapacitet. Beslagene bærer de samme belastninger i begge; kun korrosionsgodtgørelsen og isolationsdetaljen flytter sig. Justerbare L-vinkelbeslag i rustfrit stål i 1.4404 er standardsvaret på kystsiden, fordi det slidsede ben absorberer tolerance og termisk bevægelse uden at indføre et stift par.

Rustfrit stål justerbart L-vinkel beklædningsbeslag Gennemgå 1.4404 beslagsjusteringsområder, belastningsklasser og isolationsdetaljer for ventilerede facader, hvor kystkorrosion og tolerancer driver specifikationen. Se produkt →

En seks-trins materialeverifikationsrutine

Seks checks, kørt i rækkefølge, afgør materialespecifikationen, før en indkøbsordre hæves.

1. Fastgør korrosivitetskategorien fra målt kloridaflejring og vådhedstid i henhold til ISO 9223, ikke fra stedets adresse.
2. Fix design arbejdsliv klasse. EN 1990 klasse 4 betyder 50 år, og fastgørelse af hardware inden for denne klasse betragtes som ikke-udskiftelig.
3. Konverter begge input til materialenumre: PREN 25 minimum for kyst rustfrit, 85 mikrometer varmzink til inland C3 og C4.
4. Angiv alle uens metalpar i samlingen og navngiv den isolerende komponent for hver enkelt.
5. Anmod om testbevis: ISO 9227 saltsprayrapporter, EAD 330232 eller ACI 355.2 ankerkvalifikation og EN 10204 type 3.1 møllecertifikater pr. varme.
6. Bekræft på stedet med en belægningstykkelsesmåler i henhold til ISO 2178, en kontrol af, at der er isolerende skiver til stede, og afskårne kanter.

Stenbeklædning tilføjer endnu en materialebeslutning: drop-in underskårne ankre i 1.4404 fordeler belastningen gennem en mekanisk kilet kegle i stedet for et friktionsgreb, så stenpladen og den rustfri fastgørelse er afstemt med hensyn til både styrke og kloridmodstand.

Dorp In Undercut Anker til Stenbeklædning Se, hvordan 1.4404 underskårne ankre bruger matchet keglegeometri til at fastgøre naturstenspaneler med M6 og M8 størrelser og belastningstal. Se produkt →

Jiangsu Aozheng Metal Products Co., Ltd. har disse kvaliteter på tværs af indstøbte ankerkanaler, beklædningsbeslag, underskårne ankre og støttekanaler, i 1.4301, 1.4404 og 1.4462 rustfrit stål og i varmgalvaniseret kulstofstål, hvilket gør det muligt at materialespecifikation løbe fra den indlejrede kanal til det sidste panelbeslag.

Omkostninger, holdbarhed og 50-års designliv

EN 1990 placerer en 50-årig levetid i designklasse 4, og fastgørelse af hardware inden for denne klasse er designet som et ikke-udskifteligt element i stedet for et forbrugselement.

Omkostningssagen følger af adgang frem for materialepris. Et beslag 40 meter op ad en ventileret facade nås med det samme masteklatrer- eller rope access team, som erstatter et panel, så et korrosionsfejl ved år 12 koster langt mere end materialedeltaet mellem 1,4301 og 1,4404, som er koncentreret i molybdænindholdet i nogle få hundrede kilo rustfrit stål. Holdbarhed købes én gang, på specifikationsstadiet, og betales enten dengang eller i højden senere.