Что такое JIS G3444? Руководство по конструкционным трубам из углеродистой стали

Введение

В строительстве гражданских сооружений, архитектуры и высотных зданий JIS G3444 является самым популярным и широко используемым стандартом для труб из углеродистой стали в Азии, а также во всем мире. Но удивительно, как много инженеров по всему миру никогда не слышали о его странной уникальной системе классов “STK”, а многие даже путают его со стандартами ASTM или API, которые имеют другие названия. Эта статья является окончательным техническим документом для понимания спецификации JIS G3444. Мы рассмотрим пять основных марок стали (от STK290 до STK540), выделим важные различия в химических и механических характеристиках, а также рассмотрим основные области применения свай, гражданской инфраструктуры и тяжелого строительства, чтобы вы могли с полной уверенностью выбрать лучший материал.

Что такое JIS G3444?

JIS G3444 Это японский стандарт, описывающий “Трубы из углеродистой стали общего конструкционного назначения”. Как следует из названия, его основная область применения - трубы из углеродистой стали для гражданского строительства, архитектуры, стальных башен, строительных лесов, свай и так далее. Он не предназначен для транспортировки жидкостей или работы под давлением (дренаж рассматривается в отдельном стандарте JIS, JIS G3454).

Расшифровка названия: Что означает “СТК”?

Система обозначений логична, но отличается от американских стандартов.

• S: Сталь
• T: Трубка
• K: Коки (структурный/общий)
• Номер (например, 400, 490): Это самое важное различие. Число представляет собой Минимальная прочность на разрыв в Н/мм² (или МПа).
  • Примечание: This differs from API 5L (where X52 = Yield Strength) or ASTM A500 (где оценка B является произвольной).
  • Пример.Стальная труба STK400 имеет минимальный растяжение прочность 400 Н/мм².

Методы производства

Стандарт универсален в отношении производства. Он охватывает:

• Бесшовные: Изготовлен из цельной заготовки.
• Электрическая сварка сопротивлением (ERW): Для малых и средних диаметров.
• Сварка встык: (Реже встречается в современном структурном использовании).
• Автоматическая дуговая сварка: Это включает в себя LSAW (Longitudinal Submerged Arc Welded) и SSAW (спиральная дуговая сварка под флюсом) Трубы, которые являются основным направлением для крупномасштабных инфраструктурных и Олланд основные возможности.

Основные классы: STK400 против STK490

Хотя в стандарте перечислены пять марок (STK290, STK400, STK490, STK500, STK540), на рынке доминируют две марки: STK400 и STK490.

1. Стальная труба STK400 (Выбор общего назначения)

• Характеристики: STK400 также является самой продаваемой маркой. Она обладает хорошей пластичностью и свариваемостью, а пониженное содержание углерода позволяет легко формовать и сваривать ее на месте без сложной предварительной термической обработки.
• Основные области применения: Общие строительные работы, стандартные строительные леса, опорные колонны, столбы для ограждений и легкие структурные рамы.

2. Стальная труба STK490 (Выбор в пользу высокопрочных)

• Характеристики: STK490 - это значительный шаг вперед в плане производительности. С минимальным пределом прочности на растяжение 490 Н/мм² и минимальным пределом текучести 315 Н/мм², он приблизительно 34% сильнее (по урожайности), чем STK400.
• Инженерная ценность: В результате инженеры могут проектировать более легкие конструкции. При одинаковой несущей нагрузке можно использовать меньшую толщину стен, что снижает общий тоннаж стали и нагрузку на фундамент.
• Основные области применения: Сверхпрочные опоры ЛЭП, сваи JIS G3444 для больших зданий, сваи для предотвращения оползней и массивные морские структурные компоненты.

3. STK500 и STK540 (сверхвысокая прочность)

Эти марки используются в специальных областях для экстремальных несущих нагрузок, таких как очень большие ферменные мосты или глубоководные сваи. Они обычно требуют более точных методов сварки из-за более высокой химической прочности.

Количественный анализ: Технические паспорта

В этом разделе представлены данные, необходимые для инженерных расчетов.

Таблица 1: Химический состав (%)

Анализ инженера: Обратите внимание, что для STK400 только карбон (помимо P/S) является кэппингом, что обеспечивает гибкость мельниц. Однако для STK490, Химический состав строго контролируется (низкое содержание углерода, высокое содержание марганца) для достижения высокой прочности при сохранении свариваемости.

Таблица 2: Механические свойства

Главный вывод: Переход от STK400 к STK490 обеспечивает значительное увеличение предела текучести (от 235 до 315 МПа), который является основным расчетным параметром для конструкционных колонн.

Допуски и качество изготовления

Стандарты JIS известны своим строгим соблюдением точности размеров. JIS G3444 устанавливает строгие допуски для:

• Наружный диаметр (OD): Делятся на допуски класса 1, класса 2 и класса 3 в зависимости от размера диаметра.
• Толщина стенок: Typically allows for a deviation of + Not Specified / -12.5% (similar to API 5L), but specific tolerances apply based on the manufacturing method.
• Внешний вид: Трубка должна быть полезной и прямой, а концы должны быть обрезаны под прямым углом к оси трубки. Поверхность должна быть чистой и ровной, без трещин и отслоений, которые могут помешать нанесению.

Преимущество Олланда:

Производство труб большого диаметра из углеродистой стали для общих конструкционных целей с такими жесткими допусками требует современного оборудования. Производственные линии Allland LSAW (JCOE) и SSAW оснащены прецизионными формовочными прессами и автоматизированным оборудованием для определения размеров. Это гарантирует, что каждая труба - будь то 20-дюймовая фундаментная свая или 60-дюймовое основание башни - соответствует строгим геометрическим требованиям спецификации JIS G3444.

Применение в гражданском строительстве

Универсальность спецификации JIS G3444 делает ее основной в трех ключевых секторах, где Олланд активно поставляет материал.

1. Стальные трубчатые сваи (сваи)

Это самая большая область применения труб большого диаметра по данному стандарту.

• Сваи для предотвращения оползней: В горных районах (распространенных в Японии и Азии) толстостенные трубы STK490 вбиваются в склоны для предотвращения движения грунта.
• Фундаментные сваи: Используется для строительства мостов, зданий и портовых сооружений.
• Почему именно SSAW? Для этих целей, SSAW (спираль) труба является предпочтительным методом производства благодаря возможности экономичного изготовления изделий большого диаметра и большой длины.

2. Стальные башни и мачты

• Трансмиссионные башни: В опорах массивных электрических опор часто используются высокопрочные STK490 или STK540 труба.
• Фундаменты ветряных турбин: В конструкциях рубашек часто используется JIS G3444 благодаря его проверенной надежности.
• Почему именно LSAW? Для критических, высоконагруженных опор этих башен, LSAW (продольный) труба часто выбирается из-за своей превосходной прочности и возможности использования толстых стенок.

3. Общие гражданские сооружения

От указателей и осветительных столбов до подпорных систем для подземных выработок - STK400 служит надежной, свариваемой основой городской инфраструктуры.

Заключение

To conclude JIS G3444 is a tough tensile strength based standard which has become the foundation of structural engineering in Asia and provides a well-defined grade system from flexible STK400 through high quality STK490 and STK540. Whether your engineering is for a simple scaffold or a giant infrastructure foundation pile, knowing the chemical and mechanical-specifics demands within this standard is your starting point for structural integrity and project success. At Allland, we have profound knowledge about Japanese industrial standards and long-time experiences to produce large diameter LSAW and SSAW steel pipes under stringent requirements of JIS G3444. Whether your project is based in Japan or is an international infrastructure build employing JIS specifications, we can deliver fully compliant, high quality solutions in structural tubing tailored to your specific project needs.

Часто задаваемые вопросы (FAQ)

Q1: Что такое стандарт JIS G3444, эквивалентный стандарту ASTM?

A1: Не существует единственного идеального эквивалента, но наиболее близкими к нему являются:

• Для STK400: Примерно эквивалентно ASTM A500 Grade B (Круглый) илиASTM A252 Grade 2.
• Для STK490: Примерно эквивалентно ASTM A500 Grade C (Круглый) илиASTM A252 Grade 3.
• Примечание: Перед заменой обязательно проконсультируйтесь с инженером-конструктором по поводу механических свойств, так как химические требования различны.

Вопрос 2: Требует ли труба JIS G3444 гидростатических испытаний?

A2: В целом, нет. Поскольку стандарт JIS G3444 предназначен для “общих конструктивных целей”, он не предназначен для сдерживания давления. Поэтому гидростатические испытания обычно не являются обязательным требованием стандарта, если только они специально не согласованы между покупателем и производителем. Если вам нужна труба для давления жидкости, вам следует обратить внимание на JIS G3454 (STPG).

Вопрос 3: Что означает число “400” в STK400?

A3: Представляет собой минимальный предел прочности на разрыв стали в Н/мм² (или МПа). Так, STK400 имеет минимальный предел прочности на растяжение 400 МПа. Это ключевое отличие от стандартов API или некоторых стандартов ASTM, в которых марки часто называются по пределу текучести (например, X52 = 52 000 фунтов на кв. дюйм по пределу текучести). Будьте внимательны и не путайте эти два параметра при сравнении спецификаций.