Récemment, les fabricants de tubes dacier aux États-Unis ont commencé à utiliser la nouvelle spécification ASTM A1085 pour le formage de tubes en acier (aka structure creuse section ou HSS), par opposition à la spécification A500 existante.
Daprès ce que jai lu ( ici et ici ), la spécification du matériau A1085 présente les avantages suivants par rapport à la spécification A500 existante:
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tolérances plus strictes (pas besoin de réduire épaisseur de paroi pour la conception)
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limites délasticité identiques pour tous les types déléments tubulaires (par opposition à A500, dans laquelle la limite délasticité diffère pour les formes rondes et rectangulaires et en fonction du grade )
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définir une limite délasticité maximale de 70 ksi (utile pour les applications sismiques, bien que je ne sois pas bien familiarisé dans ce domaine)
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exigences standard Charpy V-notch correspondant AASHTO Zone 2 (je suppose utile pour lindustrie du transport essayez pour des raisons de fatigue)
Ces avantages viennent avec une petite prime – jai lu 7% à 10% de coût supplémentaire selon lusine.
Je travaille principalement comme ingénieur structure dans lindustrie nucléaire. La plupart du travail que je fais est dans les services, où nous effectuons principalement de petites modifications aux plantes (cest-à-dire, pas de conception de grands bâtiments pour la plupart, mais des supports plus petits, des plates-formes, etc.).
Si Je nai pas besoin de restreindre la limite délasticité maximale du matériau et je nai aucun problème de fatigue, y a-t-il un avantage à spécifier le nouveau matériau en acier pour tube A1085 par rapport à la spécification A500 existante? Pour les ingénieurs en activité dans les zones non sismiques ou légères, avez-vous réalisé un avantage en utilisant la nouvelle spécification A1085?
Réponse
Le magazine de lAISC, Modern Steel Construction, publie périodiquement un guide sur la spécification des nuances dacier pour aider les ingénieurs à se tenir au courant de lévolution du marché. Leur dernière édition , à partir de ce Février mentionne A1085, mais suggère toujours A500 Grade C comme norme. Ils recommandent de vérifier que lA1085 est disponible et abordable dans votre région – il semble que vous layez déjà. Ce nest peut-être pas le cas dans toutes les régions.
Outre la limite délasticité maximale qui nest pas utile dans votre pratique, il existe quelques autres fonctionnalités pratiques. Premièrement, selon cet article, il a les mêmes propriétés mécaniques spécifiées quelle que soit la forme du produit. En revanche, le tube A500 Gr C a un Fy différent pour les tubes carrés / rectangulaires et ronds. De plus, A500 permet de réduire lépaisseur réelle de la paroi dune grande variance. Cela visait à permettre une fabrication moins chère par des méthodes moins précises, mais avec les aciéries modernes, les tubes sont systématiquement produits sous-dimensionnés. Pour cette raison, les calculs nécessitent de réduire lépaisseur de la paroi de 7% par rapport à la valeur nominale. Bien que ces problèmes ne soient pas des considérations majeures dans la spécification de lacier, ils auront un certain intérêt en simplifiant le processus de conception et en réduisant les risques derreur.
La norme spécifie également des rayons dangle minimum, ce qui réduit le risque de fissures dans les coins. Auparavant, AWS D1.1 et le manuel AISC avaient mis en garde contre le risque de fissures dans les coins des éléments carrés et rectangulaires A500 soumis à des contraintes importantes dues au soudage ou à la galvanisation. Je ne sais pas si cette peur disparaîtra, ou si elle sera simplement plus facile à quantifier si vous utilisez la nouvelle norme, car A500 est déjà produit avec des rayons assez uniformes.
Le principal inconvénient de la spécification du tube A1085 est comme vous le faites remarquer. En outre, vous ne pourrez peut-être pas compter sur la disponibilité pour le moment si vous spécifiez des projets en dehors de votre zone spécifique. Un autre inconvénient si vous faites un travail plus léger est que A1085 nest pas disponible avec 1/8 « épaisseur de paroi comme A500.
Dans votre situation, ces considérations peuvent être un lavage, ce qui signifie que vous devez continuer à spécifier A500 pour réduire les coûts tant quil est encore disponible. Il semble probable que les avantages distincts de la conception sismique conduiront à une utilisation généralisée de cette nouvelle norme de tube. Si tel est le cas, il deviendra éventuellement la valeur par défaut au niveau national, et vous devrez peut-être changer simplement parce que A500 devient moins facilement disponible. En attendant, il peut être approprié de permettre à lacier tubulaire dans vos conceptions de se conformer à lune ou lautre des spécifications, car les valeurs de conception sont assez similaires.
Commentaires
- Je me souviens avoir lu quelque chose à ce sujet dans MSC, mais je ' je suis presque sûr davoir jeté ce problème il y a longtemps. Merci pour linfo.
- Juste comme point de données, je viens dappeler lun de mes fournisseurs dacier ici dans le sud de la Californie (territoire à forte sismicité) et lui ai demandé des prix sur les tubes A1085. Ils ont dit quils ne le stockaient ', mais quils pourraient probablement lobtenir.
Réponse
Définir une limite délasticité maximale de 70 ksi (utile pour les applications sismiques, bien que je ne sois pas bien familiarisé dans ce domaine)
Si je nai pas besoin de restreindre la limite délasticité maximale du matériau et que je nai aucun problème de fatigue, y a-t-il un avantage à spécifier le nouveau matériau en tube dacier A1085 par rapport à la spécification A500 existante? Pour les ingénieurs en activité dans les zones non sismiques ou légères, avez-vous réalisé un avantage en utilisant la nouvelle spécification A1085?
Alors que je moccupe principalement du domaine de plastiques structurels – Jai eu de lexpérience dans les zones sismiques élevées et je dirai quune limite délasticité fixe est un énorme avantage. Le nouveau code sismique indique que si le sol en béton tombe en panne avant la rupture de lacier, les charges sismiques doivent être 2,5 fois plus élevées. Cela empêchera le sol de se déchirer sous la pièce, dendommager la tuyauterie intégrée, les systèmes électriques, etc. Au lieu de cela, si les points de maintien sont considérés comme le point faible – ainsi la structure tombe sans se déchirer le sol, alors les charges sismiques sont réduites drastiquement (un multiplicateur de 2,5x peut être ÉNORME).
Sans cet effet, je ne vois aucune raison dintégrer un point faible dans la structure. Ainsi, dans les zones sismiques légères lors de la conception de réservoirs de stockage lourds, jai simplement ajouté le multiplicateur sismique à ma conception dancrage et je lai utilisé. Dans les zones sismiques lourdes, la nécessité dun point faible délibéré devient évidente et ce point faible doit être soigneusement contrôlé – ce matériau semble avoir un avantage distinct – 10% de coût supplémentaire contre 250% de charge supplémentaire.
Commentaires
- Intéressant. Je ' ne suis pas aussi familiarisé avec la conception sismique que ' aimerais lêtre (une combinaison de vie / travail dans la région de Chicagoland et travailler avec des codes beaucoup plus anciens pour les centrales nucléaires), donc avoir cette entrée est utile.
- Je sais que la dération 2,5x sapplique aux ancrages, mais est-ce que cela sapplique à la structure dans son ensemble? Pour les ancres post-installées, je le connais sous le nom de phi nonductile (0.4)
- Cest sur lancre, pas sur la structure. Mais si vous avez quelque chose attaché à lancre qui se détache en premier, avant que lancre ou le béton ne se brise, vous pouvez ignorer le facteur.