Recentemente, i produttori di tubi in acciaio negli Stati Uniti hanno iniziato a utilizzare la nuova specifica ASTM A1085 per la formatura di tubi in acciaio (noto anche come struttura cavo sezione o HSS), in contrasto con la specifica A500 esistente.
Da quello che “ho letto ( qui e qui ), la specifica del materiale A1085 presenta i seguenti vantaggi rispetto alla specifica A500 esistente:
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tolleranze più strette (non è necessario ridurre spessore della parete per la progettazione)
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carico di snervamento identico per tutti i tipi di elementi del tubo (al contrario di A500, in cui il carico di snervamento differisce per le forme tonde e rettangolari ea seconda del grado )
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imposta lo stress di snervamento massimo di 70 ksi (utile per applicazioni sismiche, anche se non sono esperto in questo settore)
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standard Charpy V-notch requisiti corrispondenti AASHTO Zona 2 (presumo utile per lindustria del trasporto provare per motivi di fatica)
Questi vantaggi hanno un piccolo premio: ho letto dal 7% al 10% di aumento dei costi a seconda del mulino.
Lavoro principalmente come ingegnere strutturale nellindustria nucleare. La maggior parte del lavoro che svolgo è nei servizi, dove eseguiamo principalmente piccole modifiche agli impianti (ovvero, nessun progetto di grandi edifici per la maggior parte, ma supporti, piattaforme e simili più piccoli).
Se Non ho bisogno di limitare la resistenza allo snervamento massimo del materiale e non ho problemi di fatica, cè qualche vantaggio nello specificare il nuovo materiale in acciaio per tubi A1085 rispetto alla specifica A500 esistente? Per gli ingegneri che esercitano in zone non o sismiche leggere, hai realizzato qualche vantaggio utilizzando la nuova specifica A1085?
Risposta
La rivista AISC “Modern Steel Construction pubblica periodicamente una guida per specificare i gradi di acciaio per aiutare gli ingegneri a rimanere consapevoli degli sviluppi nel mercato. La loro ultima edizione , da questa Febbraio menziona A1085, ma suggerisce ancora A500 Grado C. Si consiglia di verificare che A1085 sia disponibile e conveniente nella tua zona – sembra che tu lo abbia già. Questo potrebbe non essere vero in tutte le regioni.
Oltre al limite di snervamento massimo che non è utile nella tua pratica, ci sono alcune altre caratteristiche utili. In primo luogo, secondo questo articolo, ha le stesse proprietà meccaniche specificate indipendentemente dalla forma del prodotto. Al contrario, il tubo A500 Gr C ha una Fy diversa per i tubi quadrati / rettangolari e tondi. Inoltre, A500 consente di ridurre lo spessore effettivo della parete di una grande varianza. Questo aveva lo scopo di consentire una produzione più economica con metodi meno accurati, ma con le moderne acciaierie, i tubi sono costantemente prodotti sottodimensionati. Per questo motivo, i calcoli richiedono una riduzione dello spessore della parete del 7% rispetto al valore nominale. Sebbene questi problemi non siano considerazioni importanti nella specifica dellacciaio, avranno un certo fascino nel semplificare il processo di progettazione e ridurre le possibilità di errore.
Lo standard specifica anche i raggi di punta minimi, che riducono il rischio di crepe negli angoli. In precedenza, AWS D1.1 e il manuale AISC avevano messo in guardia sul rischio di crepe negli angoli in aste A500 quadrate e rettangolari soggette a sollecitazioni significative dovute alla saldatura o alla zincatura. Non sono sicuro se questa paura svanirà o sarà più facile quantificare se si utilizza il nuovo standard poiché A500 è già prodotto con raggi abbastanza uniformi.
Il principale lato negativo della specifica del tubo A1085 è costo, come hai sottolineato. Inoltre, potresti non essere in grado di contare sulla disponibilità in questo momento se stai specificando progetti al di fuori della tua area specifica. Un altro aspetto negativo se fai un lavoro più leggero è che A1085 non è disponibile con 1/8 “spessore della parete come A500.
Nella tua situazione, queste considerazioni potrebbero essere un lavaggio, il che significa che dovresti continuare a specificare A500 per ridurre i costi finché è ancora disponibile. Sembra probabile che i distinti vantaggi per la progettazione sismica porteranno a un uso diffuso di questo nuovo standard di tubi. Se è così, alla fine diventerà limpostazione predefinita a livello nazionale e potresti dover cambiare semplicemente perché A500 diventa meno facilmente disponibile. Nel frattempo, potrebbe essere appropriato consentire ai tuoi progetti di utilizzare tubi in acciaio per conformarsi a entrambe le specifiche, poiché i valori di progettazione sono abbastanza simili.
Commenti
- Ricordo di aver letto qualcosa al riguardo in MSC, ma ' sono abbastanza sicuro di aver buttato via quel numero molto tempo fa. Grazie per le informazioni.
- Giusto per raccogliere dati, ho chiamato uno dei miei fornitori di acciaio qui nel sud della California (territorio ad alta sismica) e ho chiesto un prezzo per i tubi A1085. Hanno detto di non ' immagazzinarlo, ma probabilmente potrebbero averlo.
Risposta
Imposta lo stress di snervamento massimo di 70 ksi (utile per applicazioni sismiche, anche se non sono esperto in questo settore)
Se non ho bisogno di limitare il limite di snervamento massimo del materiale e non ho problemi di fatica, cè qualche vantaggio nello specificare il più nuovo tubo di acciaio A1085 rispetto alla specifica A500 esistente? Per gli ingegneri che esercitano in zone non o sismiche leggere, hai realizzato qualche vantaggio utilizzando la nuova specifica A1085?
Mentre io mi occupo principalmente del regno di plastiche strutturali – Ho avuto esperienza in zone ad alta sismica e dirò che una forza di snervamento impostata è di enorme vantaggio. Il nuovo codice sismico afferma che se il pavimento di cemento si rompe prima che lacciaio si guasti, i carichi sismici devono essere 2,5 volte superiori. Ciò eviterà che il terreno si strappi sotto la parte, danneggiando possibili tubazioni incorporate, sistemi elettrici, ecc. Invece, se i punti di fissaggio sono considerati il punto debole , la struttura cade senza lacerarsi al suolo, quindi i carichi sismici vengono ridotti drasticamente (un moltiplicatore di 2,5x può essere ENORME).
Senza questo effetto, non vedo motivo per incorporare un punto debole nella struttura. Quindi, nelle zone sismiche leggere durante la progettazione di serbatoi di stoccaggio pesanti, ho semplicemente aggiunto il moltiplicatore sismico al mio progetto di ancoraggio e ci ho provato. Nelle zone sismiche pesanti, la necessità di un punto debole deliberato diventa ovvia e quel punto debole deve essere attentamente controllato – questo materiale sembra avere un netto vantaggio – 10% di costo aggiuntivo contro il 250% di carico aggiuntivo.
Commenti
- Interessante. ' non sono così esperto in progettazione sismica come ' vorrei essere (una combinazione di vita / lavoro nella zona di Chicagoland e lavorando a codici molto più vecchi per le centrali nucleari), quindi avere questo input è utile.
- So che il deration 2.5x si applica agli ancoraggi, ma si applica alla struttura nel suo complesso? Per gli ancoraggi post-installati, lo conosco come phi non duttile (0.4)
- È sullancoraggio, non sulla struttura. Ma se hai qualcosa collegato allancora che si stacca prima, prima che lancora o il cemento si rompano, puoi ignorare il fattore.