ASTM A252 मानक वेल्डेड या सहज स्टील पाइप के ढेर के लिए स्टील पाइप निर्दिष्ट करता है। यह मानक मुख्य रूप से स्टील पाइप की न्यूनतम उपज शक्ति के आधार पर विभिन्न स्टील ग्रेड को वर्गीकृत करता है।
ASTM A252 का नवीनतम संस्करण (जैसे A252/A252M-19) स्टील पाइप के ढेर को निम्नलिखित तीन स्टील ग्रेड में वर्गीकृत करता है: ग्रेड 1 (जीआर 1), ग्रेड 2 (जीआर 2), और ग्रेड 3 (जीआर 3)
ग्रेड 1 (जीआर 1), ग्रेड 2 (जीआर 2), और ग्रेड 3 (जीआर 3) का कोर भेद: यांत्रिक गुण
| विशेषताएँ | ग्रेड 1 (जीआर 1) | ग्रेड 2 (जीआर 2) | ग्रेड 3 (जीआर 3) |
| न्यूनतम उपज शक्ति | 205 एमपीए (30,000 पीएसआई) | 240 एमपीए (35,000 पीएसआई) | 310 एमपीए (45,000 पीएसआई) |
| न्यूनतम तन्य शक्ति | 345 एमपीए (50,000 पीएसआई) | 415 एमपीए (60,000 पीएसआई) | 415 एमपीए (60,000 पीएसआई) |
| ताकत विशेषताएँ | बुनियादी शक्ति | मध्यम शक्ति | अधिकतम उपज शक्ति |
| मुख्य अंतर | सबसे कम ताकत | न्यूनतम उपज की ताकत GR1 की तुलना में अधिक है | उपज की ताकत GR1/GR2 की तुलना में काफी अधिक है, और तन्यता ताकत GR2 के समान है |
प्रत्येक स्टील ग्रेड की विशेषताओं और अनुप्रयोगों का विस्तार से वर्णन करें
ग्रेड 1 (जीआर 1):
ताकत का स्तर:यह ASTM A252 मानक में सबसे कम शक्ति की आवश्यकता के साथ स्टील ग्रेड है। इसकी न्यूनतम उपज शक्ति 205 एमपीए (30 केएसआई) है, और न्यूनतम तन्यता ताकत 345 एमपीए (50 केएसआई) है।
भौतिक गुण:आमतौर पर कार्बन स्टील या कम मिश्र धातु स्टील से बना होता है। अपेक्षाकृत कम ताकत का मतलब है कि इसमें आमतौर पर बेहतर लचीलापन और वेल्डेबिलिटी होती है।
विशिष्ट अनुप्रयोग:
पाइल फाउंडेशन अपेक्षाकृत कम असर क्षमता आवश्यकताओं के साथ परियोजनाएं।
उन स्थितियों में जहां मिट्टी की स्थिति अपेक्षाकृत अच्छी होती है (जैसे कि घनी रेतीली मिट्टी या कठोर मिट्टी), और पार्श्व पृथ्वी दबाव या अंत प्रतिरोध आवश्यकताएं अधिक नहीं होती हैं।
जब अस्थायी समर्थन संरचनाओं (जैसे फाउंडेशन पिट समर्थन) के लिए दीर्घकालिक अंतिम असर क्षमता की आवश्यकता अधिक नहीं होती है।
ऐसी परियोजनाएं जो लागत-संवेदनशील हैं और जिनकी ताकत की आवश्यकताओं को GR1 द्वारा पूरा किया जा सकता है।
लाभ:लागत आमतौर पर सबसे कम होती है, और प्रसंस्करण (जैसे कटिंग और वेल्डिंग) अपेक्षाकृत आसान है।
ग्रेड 2 (जीआर 2):
ताकत का स्तर:मध्यम शक्ति स्टील ग्रेड। न्यूनतम उपज शक्ति 240 एमपीए (35 केएसआई) है, और न्यूनतम तन्यता ताकत 415 एमपीए (60 केएसआई) है। जीआर 1 की तुलना में, उपज की ताकत में लगभग 17%की वृद्धि हुई है, और तन्यता ताकत में लगभग 20%की वृद्धि हुई है।
भौतिक गुण:कार्बन स्टील या कम मिश्र धातु स्टील से बना है। ताकत और मिलान के बीच संतुलन पर हमला करें।
विशिष्ट अनुप्रयोग:
सबसे अधिक इस्तेमाल किया जाने वाला और व्यापक रूप से लागू स्टील ग्रेड। यह अधिकांश पारंपरिक स्थायी पाइल फाउंडेशन परियोजनाओं पर लागू होता है।
मध्यम लोड-असर क्षमता आवश्यकताओं के साथ इमारतों, पुलों, डॉक और अन्य संरचनाओं की नींव।
मिट्टी की स्थिति मध्यम है (जैसे कि आम रेतीली मिट्टी, गाद और मिट्टी)।
ऐसी परियोजनाएं जिन्हें अर्थव्यवस्था और क्षमता दोनों को ध्यान में रखने की आवश्यकता है।
लाभ: IT में ताकत, मिलान क्षमता, लागत और उपलब्धता के मामले में उत्कृष्ट व्यापक प्रदर्शन है।
ग्रेड 3 (जीआर 3):
ताकत का स्तर:ASTM A252 मानक में उच्चतम शक्ति आवश्यकताओं के साथ स्टील ग्रेड। इसकी न्यूनतम उपज ताकत में काफी वृद्धि हुई है 310 एमपीए (45 केएसआई), और न्यूनतम तन्यता ताकत जीआर 2 के समान है, जो 415 एमपीए (60 केएसआई) है। उपज की ताकत GR2 की तुलना में लगभग 29% अधिक है और GR1 की तुलना में लगभग 51% अधिक है।
भौतिक गुण:आम तौर पर, उच्च शक्ति के साथ कम मिश्र धातु स्टील का उपयोग करना आवश्यक है या विशिष्ट प्रसंस्करण तकनीकों (जैसे नियंत्रित रोलिंग, माइक्रोलॉयिंग) से गुजरना है। उच्च उपज शक्ति इसकी सबसे प्रमुख विशेषता है, लेकिन इसकी लचीलापन और वेल्डेबिलिटी जीआर 1/जीआर 2 की तुलना में अपेक्षाकृत कम हो सकती है, और अधिक कड़े वेल्डिंग प्रक्रिया नियंत्रण की आवश्यकता है।
विशिष्ट अनुप्रयोग:
पाइल फाउंडेशन अत्यधिक उच्च लोड-असर क्षमता आवश्यकताओं के साथ परियोजनाएं।
सुपर उच्च-वृद्धि वाली इमारतों, बड़ी औद्योगिक सुविधाओं, भारी पुलों, अपतटीय प्लेटफार्मों, आदि की नींव।
खराब या जटिल मिट्टी की स्थिति (जैसे कि नरम मिट्टी, गहरा पानी, और उच्च भूकंपीय तीव्रता वाले क्षेत्रों) को ढेर शरीर की आवश्यकता होती है, जिसमें विशाल अक्षीय भार, झुकने वाले क्षणों, पार्श्व पृथ्वी के दबाव या गतिशील भार (जैसे भूकंप, जहाज प्रभाव) का विरोध करने के लिए अत्यधिक उच्च शक्ति होती है।
उन स्थितियों में जहां उच्च असर क्षमता (इसकी उच्च उपज ताकत का लाभ उठाकर) सुनिश्चित करते हुए विशिष्ट स्थानिक सीमाओं को पूरा करने के लिए ढेर व्यास या दीवार की मोटाई को कम करने की आवश्यकता होती है।
लाभ:यह उच्चतम उपज शक्ति प्रदान करता है, जो बेहद भारी भार और जटिल तनाव राज्यों को समझने में सक्षम है, और बवासीर के डिजाइन (जैसे कि क्रॉस-सेक्शनल आयामों को कम करने) को अनुकूलित करने में मदद करता है।
सामान्य आवश्यकताएं और सावधानियां
विनिर्माण प्रक्रिया:ASTM A252 वेल्डेड स्टील पाइप पाइल्स (स्ट्रेट सीम वेल्डेड या सर्पिल वेल्डेड) और सीमलेस स्टील पाइप पाइल्स को कवर करता है। वेल्डिंग मुख्य प्रक्रिया है।
आयामी विनिर्देश:मानक बाहरी व्यास की सीमा और स्टील पाइप के ढेर की दीवार की मोटाई और उनके स्वीकार्य विचलन को निर्दिष्ट करता है। दीवार की मोटाई असर क्षमता को प्रभावित करने वाले प्रमुख कारकों में से एक है और इसे डिजाइन लोड के आधार पर चुना जाना चाहिए।
रासायनिक संरचना:यद्यपि मानकों को मुख्य रूप से यांत्रिक गुणों के आधार पर वर्गीकृत किया गया है, लेकिन सामग्री की वेल्डेबिलिटी, क्रूरता और समग्र गुणवत्ता सुनिश्चित करने के लिए रासायनिक संरचना (जैसे कार्बन, मैंगनीज, फास्फोरस, सल्फर, आदि) पर ऊपरी सीमा प्रतिबंध भी हैं। GR3 में उच्च शक्ति को पूरा करने के लिए मिश्र धातु तत्वों के लिए उच्च आवश्यकताएं हो सकती हैं।
प्रक्रिया की आवश्यकताएं:
वेल्डिंग: सभी वेल्ड सीम निरंतर होने चाहिए और गैर-विनाशकारी परीक्षण आवश्यकताओं (आमतौर पर अल्ट्रासोनिक परीक्षण या रेडियोग्राफिक परीक्षण) को पूरा करना चाहिए। उच्च स्टील ग्रेड (विशेष रूप से जीआर 3) में वेल्डिंग प्रक्रिया योग्यता और वेल्डर कौशल के लिए उच्च आवश्यकताएं हैं।
अंत उपचार:बट वेल्डिंग की गुणवत्ता या ढेर जूते की स्थापना सुनिश्चित करने के लिए स्टील पाइप के सिरों को फ्लैट में कटौती करने की आवश्यकता है।
स्ट्रेटनेस:स्टील के पाइपों को कुछ सीधे आवश्यकताओं को पूरा करने की आवश्यकता है।
अंकन:निर्माता का नाम या ट्रेडमार्क, मानक संख्या (एएसटीएम ए 252), स्टील ग्रेड (जीआर 1, जीआर 2, जीआर 3), आकार विनिर्देशों (बाहरी व्यास और नाममात्र दीवार की मोटाई), भट्ठी संख्या/बैच संख्या, आदि को स्टील पाइप पर स्पष्ट रूप से चिह्नित किया जाना चाहिए। आमतौर पर, पाइप के छोर भी सहायक पहचान के लिए रंगीन होते हैं (जैसे कि जीआर 2 के लिए पीला)।
परीक्षण और प्रमाणन:निर्माताओं को यह साबित करने के लिए सामग्री परीक्षण रिपोर्ट प्रदान करने की आवश्यकता होती है कि उत्पाद मानक आवश्यकताओं को पूरा करते हैं, जिसमें यांत्रिक संपत्ति परीक्षण (तन्यता परीक्षण) और रासायनिक विश्लेषण परिणाम शामिल हैं।
डिजाइन और चयन: स्टील ग्रेड की पसंद पाइल फाउंडेशन (अक्षीय दबाव/तनाव, झुकने का क्षण, कतरनी बल), भूवैज्ञानिक स्थितियों (मिट्टी के पैरामीटर, भूजल, भूकंपीय जोखिम), पर्यावरणीय कारक (संक्षारण), निर्माण विधियों और अर्थव्यवस्था के डिजाइन लोड पर निर्भर करती है। संरचनात्मक इंजीनियर इन कारकों के आधार पर गणना और विकल्प बनाएंगे। GR2 एक आमतौर पर इस्तेमाल किया जाने वाला विकल्प है, GR3 का उपयोग उच्च-मांग वाली स्थितियों में किया जाता है, और GR1 का उपयोग कम मांग या अस्थायी परियोजनाओं में किया जाता है।
एंटी-कोरियन:स्टील पाइप के ढेर के लिए, एंटी-जंग उपायों को आमतौर पर सेवा वातावरण के आधार पर विचार करने की आवश्यकता होती है, जैसे कि कोटिंग, कैथोडिक सुरक्षा या संक्षारण मार्जिन को बढ़ाना (दीवार की मोटाई बढ़ाना)।
सारांश:
जीआर 1: कम नींव की ताकत, कम लागत, अच्छी लचीलापन और वेल्डेबिलिटी, और इसका उपयोग कम भार या अस्थायी लोगों के साथ परियोजनाओं के लिए किया जाता है।
जीआर 2: सबसे अधिक इस्तेमाल किया जाने वाला मध्यम शक्ति ग्रेड, जिसमें अच्छा व्यापक प्रदर्शन और सबसे स्थायी ढेर नींव के लिए उपयुक्त है।
जीआर 3: अधिकतम उपज ताकत, बहुत बड़े भार और जटिल तनावों (सुपर उच्च-वृद्धि वाली इमारतों, भारी भार, कठोर भूवैज्ञानिक/पर्यावरणीय परिस्थितियों) के अधीन महत्वपूर्ण परियोजनाओं में उपयोग की जाती है, लेकिन वेल्डिंग और लचीलापन के लिए आवश्यकताओं पर ध्यान दिया जाना चाहिए।
चुनते और उपयोग करते समय, परियोजना की विशिष्ट डिजाइन आवश्यकताओं और खरीदे गए उत्पादों के अनुरूप ASTM A252 के नवीनतम वैध संस्करण के विस्तृत प्रावधानों को संदर्भित करना आवश्यक है।
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