Τα αμερικανικά πρότυπα H - δοκοί παράγονται σε πολλαπλές βαθμίδες, καθένα προσαρμοσμένο σε συγκεκριμένες μηχανικές απαιτήσεις. Οι πιο συνηθισμένοι βαθμοί είναι ASTM A36, ASTM A572 βαθμός 50, ASTM A992 και ASTM A588, με ξεχωριστές ιδιότητες που υπαγορεύουν τις εφαρμογές τους.
Το ASTM A36 είναι ο βαθμός εργασίας, που χρησιμοποιείται ευρέως σε γενικές κατασκευές. Οι βασικές μηχανικές του ιδιότητες περιλαμβάνουν:
Αντοχή απόδοσης: 36 ksi (250 MPa) ελάχιστο, το άγχος στο οποίο αρχίζει η μόνιμη παραμόρφωση.
Αντοχή εφελκυσμού: 58-80 KSI (400-550 MPa), η μέγιστη τάση πριν από το κάταγμα.
Επιμήκυνση: 20% ελάχιστο σε μήκος 2 ιντσών, υποδεικνύοντας την ολκιμότητα (ικανότητα παραμόρφωσης πριν από το σπάσιμο).
Περιεχόμενο άνθρακα: 0,26% μέγιστο, εξασφαλίζοντας εξαιρετική συγκόλληση χωρίς προθέρμανση για πάχος μικρότερο ή ίσο με 1 ίντσα.
Αυτές οι ιδιότητες κάνουν το A36 ιδανικό για χαμηλό - σε - μέτρια εφαρμογές φόρτωσης: οικιστικά πλαίσια, μικρά εμπορικά κτίρια και μη - κρίσιμες βιομηχανικές υποστηρίξεις. Για παράδειγμα, μια δέσμη W8 × 24 A36 χρησιμοποιείται συνήθως στο πλαίσιο γκαράζ, όπου το ύψος των 8 ιντσών και το πλάτος της φλάντζας 6,5 ιντσών στήριζαν τα φορτία οροφής χωρίς υπερβολικό βάρος.
Το ASTM A572 Grade 50 προσφέρει υψηλότερη αντοχή για βαριά φορτία:
Αντοχή απόδοσης: 50 ksi (345 MPa) ελάχιστο, 39% υψηλότερη από το Α36.
Αντοχή εφελκυσμού: 65-85 KSI (448-586 MPa).
Επιμήκυνση: 18% ελάχιστο, διατηρώντας επαρκή ολκιμότητα για δυναμικά φορτία.
Στοιχεία κράματος: Προστέθηκαν βαναδίου και Niobium ενισχύουν τη δύναμη χωρίς να θυσιάζουν τη συγκολλητικότητα.
Αυτός ο βαθμός προτιμάται για γέφυρες, υψηλές στήλες- άνοδο και διάδρομους γερανού. Μια δέσμη βαθμού 50 W21 × 147 A572, με ύψος 21 ιντσών και πλάτος φλάντζας 12,5 ιντσών, μπορεί να υποστηρίξει 100 PSF ζωντανά φορτία σε διάστημα 40 ποδιών σε αποθήκη, ξεπερνώντας μια δέσμη Α36 του ίδιου μεγέθους κατά 30% σε χωρητικότητα φορτίου.
Το ASTM A992 είναι ο προεπιλεγμένος βαθμός για δομικά πλαίσια στις ΗΠΑ, συνδυάζοντας τη δύναμη και την ολκιμότητα:
Αντοχή απόδοσης: 50 ksi (345 MPa) ελάχιστο.
Αντοχή εφελκυσμού: 65-85 KSI (448-586 MPa).
Επιμήκυνση: 18% ελάχιστο, με βελτιωμένη σκληρότητα (20 ft - lb ελάχιστο σε - 40 βαθμός f για δοκιμές charpy v-notch).
Η ενισχυμένη σκληρότητα του A992 το καθιστά κατάλληλο για σεισμικές ζώνες (π.χ. Καλιφόρνια), όπου απορροφά ενέργεια κατά τη διάρκεια των σεισμών. Μια στήλη W16 × 77 A992 σε ένα υψηλό του Λος Άντζελες - μπορεί να αντέξει τις πλευρικές δυνάμεις 2 kips ανά γραμμικό πόδι χωρίς εύθραυστη αποτυχία, ένα κρίσιμο χαρακτηριστικό ασφάλειας.
Το ASTM A588 είναι ένας βαθμός χάλυβα, σχεδιασμένο για υπαίθριες εφαρμογές:
Αντοχή απόδοσης: 50 ksi (345 MPa) ελάχιστο.
Αντοχή εφελκυσμού: 70-90 KSI (483-621 MPa).
Αντίσταση διάβρωσης: κράμα με χαλκό (0,20% λεπτά), χρωμίου (0,40-0,65%) και νικέλιο (0,30% λεπτά), σχηματίζει ένα σφιχτό, προσκολλημένο στρώμα σκουριάς ("Patina") που σταματά περαιτέρω τη διάβρωση.
Τα σχήματα A588 W - χρησιμοποιούνται σε γέφυρες, φρουράς αυτοκινητοδρόμων και υπαίθρια γλυπτά, εξαλείφοντας την ανάγκη για ζωγραφική. Για παράδειγμα, η γέφυρα Bayonne στο New Jersey χρησιμοποιεί δοκούς A588 W36 × 194 στην αποκατάστασή της, με προβλεπόμενη 75ετή διάρκεια ζωής χωρίς συντήρηση.
Αυτές οι παραλλαγές ιδιοκτησίας επιτρέπουν στους μηχανικούς να ταιριάζουν με το H - βαθμοί δέσμης για τις ανάγκες του έργου: A36 για το κόστος - ευαίσθητα φορτία φωτός, A572 για βαριά στατικά φορτία, A992 για σεισμική ανθεκτικότητα και A588 για υπαίθρια ανθεκτικότητα. Αυτή η προσαρμογή εξασφαλίζει τη βέλτιστη απόδοση ενώ ελαχιστοποιεί τα απόβλητα υλικών.