For nylig er rørstålproducenter i USA begyndt at bruge den nye ASTM A1085-specifikation til dannelse af rørstål (også kendt som hule strukturelle) sektion eller HSS) former i modsætning til den eksisterende A500-specifikation.
Fra hvad jeg har læst ( her og her ), A1085 materialespecifikationen har følgende fordele i forhold til den eksisterende A500 spec:
-
strammere tolerancer (ingen grund til at tage reduceret vægtykkelse til design)
-
identiske flydestyrker for alle typer rørelementer (i modsætning til A500, hvor flydestyrken er forskellig for runde og rektangulære former og afhængigt af lønklasse )
-
indstil maksimal flydespænding på 70 ksi (nyttigt til seismiske applikationer, selvom jeg ikke er velbevandret i dette område)
-
standard Charpy V-notch-krav, der svarer til AASHTO Zone 2 (jeg antager, at det er nyttigt til transportindustrien prøv af træthedsårsager)
Disse fordele kommer med en lille præmie – jeg har læst 7% til 10% øgede omkostninger afhængigt af fabrikken.
Jeg arbejder primært som bygningsingeniør i atomindustrien. Det meste af det arbejde, jeg laver, er i tjenester, hvor vi for det meste udfører små modifikationer af planter (dvs. intet design af store bygninger for det meste, men mindre understøtninger, platforme og lignende).
Hvis Jeg har ikke behov for at begrænse materialets maksimale flydespænding, og jeg har ingen problemer med træthed. Er der nogen fordel ved at specificere det nyere A1085 rørstålmateriale i forhold til den eksisterende A500-specifikation? For praktiserende ingeniører i ikke- eller lyseismiske zoner, har du realiseret nogen fordel ved at bruge den nye A1085-specifikation?
Svar
AISCs magasin, Modern Steel Construction, udgiver regelmæssigt en guide til specificering af stålkvaliteter, der hjælper ingeniører med at være opmærksom på udviklingen på markedet. Deres seneste udgave , herfra Februar nævner A1085, men foreslår stadig A500 klasse C som standard. De anbefaler at kontrollere, at A1085 er tilgængelig og overkommelig i dit område – det lyder som om du allerede har det. Dette gælder muligvis ikke i alle regioner.
Bortset fra den maksimale flydespænding, der ikke er nyttig i din praksis, er der et par andre praktiske funktioner. For det første har den i henhold til denne artikel de samme mekaniske egenskaber, der er specificeret uanset produktform. Derimod har A500 Gr C-rør et andet Fy til firkantede / rektangulære og runde rør. A500 tillader også, at den faktiske vægtykkelse reduceres med en stor variation. Dette var beregnet til at muliggøre billigere fremstilling ved mindre nøjagtige metoder, men med moderne stålværker produceres rør konsekvent underdimensionerede. På grund af dette kræver beregninger at reducere vægtykkelsen med 7% fra den nominelle. Selvom disse problemer ikke er vigtige overvejelser ved specificering af stål, vil de have en vis appel til at forenkle designprocessen og reducere mulighederne for fejl.
Standarden specificerer også minimum hjørneradier, hvilket reducerer risikoen for hjørnesprækker. Tidligere har AWS D1.1 og AISC Manual advaret om risikoen for hjørnesprækker i firkantede og rektangulære A500-dele, der udsættes for betydelig belastning fra svejsning eller galvanisering. Jeg er ikke sikker på, om denne frygt vil forsvinde, eller bare være lettere at kvantificere, hvis jeg bruger den nye standard, da A500 allerede er produceret med temmelig ensartede radier.
Den vigtigste nedside for at specificere A1085-røret er omkostninger, som du påpeger. Derudover kan du muligvis ikke stole på tilgængelighed lige nu, hvis du specificerer projekter uden for dit specifikke område. En anden nedadgående side, hvis du gør lettere arbejde, er at A1085 ikke er tilgængelig med 1/8 “vægtykkelse som A500 er.
I din situation kan disse overvejelser være en vask, hvilket betyder, at du skal fortsætte med at specificere A500 for at reducere omkostningerne, så længe den stadig er tilgængelig. Det forekommer sandsynligt, at de særskilte fordele ved seismisk design vil føre til udbredt anvendelse af denne nye rørstandard. I så fald bliver det til sidst standard nationalt, og du bliver muligvis nødt til at skifte, simpelthen fordi A500 bliver mindre tilgængelig. I mellemtiden kan det være hensigtsmæssigt at lade rørstål i dine designs overholde begge specifikationer, da designværdierne er ret ens.
Kommentarer
- Jeg kan huske at have læst noget om det i MSC, men jeg ' er ret sikker på, at jeg kastede det spørgsmål for længe siden. Tak for informationen.
- Ligesom et datapunkt ringede jeg lige til en af mine stålleverandører her i det sydlige Californien (højt seismisk område) og bad om nogle priser på A1085-rør. De sagde, at de ikke ' ikke lagerfører det, men sandsynligvis kunne få det.
Svar
Indstil maksimal flydespænding på 70 ksi (nyttigt til seismiske anvendelser, selvom jeg ikke er fortrolig med dette område)
Hvis jeg ikke har behov for at begrænse materialets maksimale flydespænding og ikke har nogen træthedsproblemer, er der nogen fordel ved at specificere det nyere A1085 rørstålmateriale over den eksisterende A500-specifikation? For praktiserende ingeniører i ikke- eller lyseismiske zoner, har du indset nogen fordel ved at bruge den nye A1085-specifikation?
Mens jeg primært handler inden for området strukturel plast – Jeg har haft erfaring i høje seismiske zoner og vil sige, at en indstillet flydestyrke er en enorm fordel. Den nye seismiske kode siger, at hvis betongulvet fejler først, før stålet svigter, skal de seismiske belastninger være 2,5 gange højere. Dette forhindrer jorden i at rive op under delen, muligvis beskadigede indlejrede rørledninger, elektriske systemer osv. I stedet, hvis holdepunkterne betragtes som det svage punkt – så strukturen vælter uden at rive op jorden, så reduceres seismiske belastninger drastisk (En 2,5x multiplikator kan være ENORM).
Uden denne effekt ser jeg ingen grund til at integrere en bevidst svagt punkt i strukturen. Så i lette seismiske zoner under design af tunge lagertanke har jeg simpelthen tilføjet den seismiske multiplikator til mit forankringsdesign og løb med det. I tunge seismiske zoner bliver behovet for et bevidst svagt punkt indlysende, og det svage punkt skal kontrolleres omhyggeligt – dette materiale lyder som om det ville have en klar fordel – 10% ekstraomkostning v. 250% ekstra læsning.
Kommentarer
- Interessant. Jeg ' er ikke så fortrolig med seismisk design, som jeg ' gerne vil være (en kombination af at bo / arbejde i Chicagoland-området og arbejde med meget ældre koder for atomkraftværker), så det er nyttigt at have dette input.
- Jeg ved, at 2,5x deration gælder for forankringer, men gælder det generelt for strukturen? For postinstallerede ankre kender jeg det som phi nonductile (0.4)
- Det er på ankeret, ikke strukturen. Men hvis du har noget fastgjort til ankeret, der bryder væk først, inden ankeret eller betonen går i stykker, kan du ignorere faktoren.