Nylig har produsenter av rørstål i USA begynt å bruke den nye ASTM A1085 spesifikasjonen for å danne rørstål (også kjent som hulkonstruksjon) seksjon eller HSS) former, i motsetning til den eksisterende A500-spesifikasjonen.
Fra det jeg har lest ( her og her ) har A1085-materialspesifikasjonen følgende fordeler i forhold til eksisterende A500-spesifikasjon:
-
strammere toleranser (ingen grunn til å ta reduserte veggtykkelse for design)
-
identiske flytefastheter for alle typer rørelementer (i motsetning til A500, der flytefastheten er forskjellig for runde og rektangulære former og avhengig av karakteren )
-
angi maksimal avkastningsspenning på 70 ksi (nyttig for seismiske applikasjoner, selv om jeg ikke er kjent med dette området)
-
standard Charpy V-hakk krav tilsvarende AASHTO Sone 2 (jeg antar nyttig for transportindustrien prøv av tretthetsgrunner)
Disse fordelene kommer med en liten premie – jeg har lest 7% til 10% økte kostnader avhengig av fabrikken.
Jeg jobber primært som bygningsingeniør i kjernefysisk industri. Det meste av arbeidet jeg gjør er innen tjenester, hvor vi utfører for det meste små modifikasjoner av planter (dvs. ingen utforming av store bygninger for det meste, men mindre støtter, plattformer og lignende).
Hvis Jeg har ikke noe behov for å begrense materialets maksimale flytegrense, og jeg er ikke utmattet. Er det noen fordel med å spesifisere det nyere A1085 rørstålmaterialet i forhold til den eksisterende A500-spesifikasjonen? For praktiserende ingeniører i ikke- eller lys-seismiske soner, har du skjønt noen fordeler ved å bruke den nye A1085-spesifikasjonen?
Svar
AISCs magasin, Modern Steel Construction, publiserer med jevne mellomrom en guide for å spesifisere stålkvaliteter for å hjelpe ingeniører med å være klar over utviklingen i markedet. Deres siste utgave , fra dette Februar nevner A1085, men foreslår likevel A500 klasse C som standard. De anbefaler å sjekke at A1085 er tilgjengelig og rimelig i ditt område – det høres ut som du allerede har. Dette er kanskje ikke sant i alle regioner.
Annet enn den maksimale flytekraften som ikke er nyttig i praksis, er det noen få andre praktiske funksjoner. For det første, i henhold til denne artikkelen, har den de samme mekaniske egenskapene som er spesifisert uavhengig av produktform. Derimot har A500 Gr C-rør et annet Fy for firkantede / rektangulære og runde rør. A500 tillater også at den faktiske veggtykkelsen reduseres med stor avvik. Dette var ment for å tillate billigere produksjon ved mindre nøyaktige metoder, men med moderne stålverk er rør konsekvent produsert underdimensjonert. På grunn av dette krever beregninger å redusere veggtykkelsen med 7% fra nominell. Selv om disse problemene ikke er viktige hensyn til å spesifisere stål, vil de ha en viss appel når det gjelder å forenkle designprosessen og redusere muligheter for feil.
Standarden spesifiserer også minimum hjørneradier, noe som reduserer risikoen for hjørnesprekker. Tidligere har AWS D1.1 og AISC Manual advart om risikoen for hjørnesprekker i firkantede og rektangulære A500-medlemmer som er utsatt for betydelig belastning fra sveising eller galvanisering. Jeg er ikke sikker på om denne frykten vil forsvinne, eller bare være lettere å tallfeste hvis jeg bruker den nye standarden siden A500 allerede er produsert med ganske jevne radier.
Hovedsiden av å spesifisere A1085-røret er kostnad, som du påpeker. I tillegg kan det hende at du ikke kan stole på tilgjengelighet akkurat nå hvis du spesifiserer prosjekter utenfor ditt spesifikke område. En annen ulempe hvis du gjør lettere arbeid er at A1085 ikke er tilgjengelig med 1/8 «veggtykkelse som A500 er.
I din situasjon kan disse hensynene være en vask, noe som betyr at du bør fortsette å spesifisere A500 for å redusere kostnadene så lenge den fremdeles er tilgjengelig. Det virker sannsynlig at de distinkte fordelene for seismisk design vil føre til utstrakt bruk av denne nye rørstandarden. I så fall vil det til slutt bli standard nasjonalt, og du må kanskje bytte bare fordi A500 blir mindre tilgjengelig. I mellomtiden kan det være hensiktsmessig å la rørstål i designene dine være i samsvar med begge spesifikasjonene, siden designverdiene er ganske like.
Kommentarer
- Jeg husker at jeg hadde lest noe om det i MSC, men jeg ' er ganske sikker på at jeg kastet problemet for lenge siden. Takk for informasjonen.
- Akkurat som et datapunkt ringte jeg nettopp til en av stålleverandørene mine her i det sørlige California (høyt seismisk territorium) og ba om noen priser på A1085-rør. De sa at de ikke lager ', men kunne sannsynligvis få det.
Svar
Angi maksimal flytespenning på 70 ksi (nyttig for seismiske bruksområder, selv om jeg ikke er kjent med dette området)
Hvis jeg ikke har behov for å begrense materialets maksimale flytegrense og ikke har problemer med utmattelse, er det noen fordel å spesifisere det nyere A1085 rørstålmaterialet over den eksisterende A500-spesifikasjonen? For praktiserende ingeniører i ikke- eller lysseismiske soner, har du innsett noen fordeler ved å bruke den nye A1085-spesifikasjonen?
Mens jeg først og fremst handler innen strukturell plast – Jeg har hatt erfaring i høye seismiske soner og vil si at en innstilt flytekraft er til stor fordel. Den nye seismiske koden sier at hvis betonggulvet svikter først før stålet svikter, må seismiske belastninger være 2,5 ganger høyere. Dette vil forhindre at bakken riper opp under delen, mulig skade på innebygde rør, elektriske systemer osv. I stedet, hvis holdepunktene blir ansett som det svake punktet – så faller strukturen uten å rive opp bakken, så reduseres seismiske belastninger drastisk (En 2,5 ganger multiplikator kan være ENORM).
Uten denne effekten ser jeg ingen grunn til å legge inn en bevisst svakt punkt i strukturen. Så i lette seismiske soner mens jeg designer tunge lagertanker har jeg ganske enkelt lagt til den seismiske multiplikatoren til forankringsdesignet mitt og løp med det. I tunge seismiske soner blir behovet for et bevisst svakt punkt åpenbart og det svake punktet må kontrolleres nøye – dette materialet høres ut som om det ville ha en klar fordel – 10% merkostnad v. 250% ekstra belastning.
Kommentarer
- Interessant. Jeg ' er ikke så godt kjent med seismisk design som jeg ' vil være (en kombinasjon av å bo / jobbe i Chicagoland-området og jobbe med mye eldre koder for kjernefysiske anlegg), så det er nyttig å ha denne innspillingen.
- Jeg vet at 2,5x derasjon gjelder forankring, men gjelder det strukturen generelt? For postinstallerte ankere kjenner jeg det som phi nonductile (0.4)
- Det er på ankeret, ikke strukturen. Men hvis du har noe festet til ankeret som bryter løs først, før ankeret eller betongen går i stykker, kan du ignorere faktoren.