Kształtowniki konstrukcyjne i gatunki: belki dwuteowe, ceowniki i kątowniki w EN i ASTM

Dwie decyzje w każdym zamówieniu na kształtowniki

Kształtownik konstrukcyjny określa się przez (1) profil — kształt i rozmiar — oraz (2) normę gatunkową stali, która określa granicę plastyczności, udarność i spawalność. Mylenie obu systemów (europejskiego i amerykańskiego) jest najczęstszym źródłem niezgodnych dostaw.

Profile

Kształt	Nazwy europejskie	Nazwy amerykańskie	Typowe zastosowanie
Belka I / H	IPE, HEA, HEB, HEM	Kształtowniki W (szerokostopowe), kształtowniki S	Belki i słupy
Ceownik	UPN, UPE	Ceowniki C (MC)	Płatwie, ramy, stężenia
Kątownik	L (równoramienny/nierównoramienny)	Kątowniki L	Stężenia, kratownice, połączenia
Kształtowniki zamknięte	EN 10210/10219 SHS, RHS, CHS	HSS (ASTM A500/A1085)	Słupy, kratownice, ramy

Oznaczenia europejskie kodują rozmiar: IPE 300 ma 300 mm głębokości i waży 42.2 kg/m. Oznaczenia amerykańskie kodują głębokość i masę: W10×33 ma około 10 cali głębokości przy 33 lb/ft. Zamiana między systemami wymaga porównania właściwości — wskaźnika wytrzymałości przekroju i momentu bezwładności — a nie tylko dopasowania głębokości.

Gatunki: EN 10025

Kształtowniki europejskie zamawia się zazwyczaj według EN 10025-2, gdzie nazwa gatunku podaje minimalną granicę plastyczności:

• S235 (235 MPa) — lekkie konstrukcje, elementy drugorzędne.
• S275 (275 MPa) — budownictwo ogólne.
• S355 (355 MPa) — koń roboczy nowoczesnego budownictwa europejskiego; wytrzymałość, która często pozwala na lżejszy kształtownik niż S275 przy zbliżonym koszcie za tonę.
• S460 — prace ciężkie i o dużej rozpiętości, zazwyczaj w cięższych kształtownikach i blachach.

Przyrostek ma równie duże znaczenie jak liczba: JR, J0, J2 (i K2) oznaczają poziomy próby udarności Charpy’ego — JR w temperaturze pokojowej, J0 w 0 °C, J2 w −20 °C. Most lub dźwigar suwnicy w zimnym klimacie określony jako zwykłe „S355” bez przyrostka J2 to niekompletna specyfikacja.

Gatunki: ASTM

• A36 — historyczny gatunek ogólny, granica plastyczności 36 ksi (250 MPa); nadal powszechny dla kątowników, ceowników i blach, w dużej mierze wyparty przez A992 dla belek.
• A572 Grade 50 — 50 ksi (345 MPa), gatunek ogólnego przeznaczenia o wysokiej wytrzymałości dla wszystkich kształtów.
• A992 — standard dla kształtowników W w budownictwie amerykańskim: granica plastyczności 50 ksi przy maksymalnej granicy plastyczności 65 ksi i ograniczonym stosunku granicy plastyczności do wytrzymałości na rozciąganie (0.85), czyli kontrolach, które czynią projektowanie sejsmiczne przewidywalnym.

Praktyczne odpowiedniki i pułapki

S355 (355 MPa, udarność J2) jest bliska A572 Gr 50 / A992 (345 MPa) pod względem wytrzymałości, ale normy różnią się wymogami udarności, pułapami składu chemicznego i badaniami dostawy, więc rysunków nigdy nie należy przeliczać wyłącznie według liczby granicy plastyczności. Należy również sprawdzić: normy tolerancji kształtowników różnią się (EN 10034 dla europejskich I/H, ASTM A6 w USA), a oznakowanie CE według EN 10025 jest wymogiem regulacyjnym w Europie, a nie koncepcją ASTM. Należy określić normę profilu + normę gatunkową + przyrostek udarności, a dostawa będzie zgodna z rysunkiem w obu systemach.