Onlangs zijn buisstaalfabrikanten in de VS begonnen met het gebruik van de nieuwe ASTM A1085-specificatie voor het vormen van buisstaal (ook wel hol section of HSS) vormen, in tegenstelling tot de bestaande A500-specificatie.
Van wat ik “heb gelezen ( hier en hier ), heeft de A1085-materiaalspecificatie de volgende voordelen ten opzichte van de bestaande A500-specificatie:
-
strakkere toleranties (u hoeft geen kleinere wanddikte voor ontwerp)
-
identieke vloeigrens voor alle typen buiselementen (in tegenstelling tot A500, waarbij de vloeigrens verschilt voor ronde en rechthoekige vormen en afhankelijk van de kwaliteit )
-
maximale vloeispanning instellen van 70 ksi (handig voor seismische toepassingen, hoewel ik niet goed thuis ben op dit gebied)
-
standaard Charpy V-notch-vereisten die overeenkomen met AASHTO Zone 2 (ik neem aan dat dit nuttig is voor de transportindus probeer vanwege vermoeidheidsredenen)
Deze voordelen komen met een kleine premie – ik heb 7% tot 10% hogere kosten gelezen, afhankelijk van de fabriek.
Ik werk voornamelijk als constructeur in de nucleaire industrie. Het meeste werk dat ik doe, is in de dienstverlening, waar we voornamelijk kleine aanpassingen aan fabrieken uitvoeren (dat wil zeggen, meestal geen ontwerp van grote gebouwen, maar kleinere ondersteuningen, platforms en dergelijke).
Als Ik hoef de maximale vloeigrens van het materiaal niet te beperken en ik heb geen zorgen over vermoeidheid, is er enig voordeel om het nieuwere A1085-buisstaalmateriaal te specificeren ten opzichte van de bestaande A500-specificatie? Hebt u voor het oefenen van ingenieurs in niet- of lichtseismische zones enig voordeel gerealiseerd met de nieuwe A1085-specificatie?
Antwoord
AISC “s tijdschrift, Modern Steel Construction publiceert periodiek een gids voor het specificeren van staalsoorten om ingenieurs te helpen op de hoogte te blijven van ontwikkelingen in de markt. Hun laatste editie , hiervan Februari noemt A1085, maar stelt nog steeds A500 Grade C voor als de standaard. Ze raden aan om te controleren of A1085 beschikbaar en betaalbaar is in uw regio. Het klinkt alsof u dit al heeft gedaan. Dit geldt misschien niet in alle regios.
Behalve de maximale vloeigrens die in uw praktijk niet bruikbaar is, zijn er nog enkele andere handige eigenschappen. Ten eerste heeft het volgens dit artikel dezelfde mechanische eigenschappen, ongeacht de productvorm. Daarentegen heeft A500 Gr C buis een andere Fy voor vierkante / rechthoekige en ronde buizen. Met A500 kan de werkelijke wanddikte ook met een grote afwijking worden verminderd. Dit was bedoeld om een goedkopere fabricage mogelijk te maken met minder nauwkeurige methoden, maar met moderne staalfabrieken worden buizen consequent ondermaats geproduceerd. Daarom moeten berekeningen de wanddikte met 7% ten opzichte van nominaal verminderen. Hoewel deze kwesties geen belangrijke overwegingen zijn bij het specificeren van staal, zullen ze enige aantrekkingskracht hebben op het vereenvoudigen van het ontwerpproces en het verminderen van de kans op fouten.
De norm specificeert ook minimale hoekradii, wat het risico op hoekscheuren verkleint. Eerder waarschuwden AWS D1.1 en de AISC-handleiding voor het risico van hoekscheuren in vierkante en rechthoekige A500-elementen die onderhevig zijn aan aanzienlijke spanning door lassen of verzinken. Ik weet niet zeker of deze angst zal verdwijnen, of het is gewoon gemakkelijker te kwantificeren als ik de nieuwe standaard gebruik, aangezien A500 al is geproduceerd met vrij uniforme radii.
De belangrijkste keerzijde van het specificeren van de A1085-buis is kosten, zoals u aangeeft. Bovendien kunt u momenteel mogelijk niet op beschikbaarheid rekenen als u projecten specificeert buiten uw specifieke gebied. Een andere keerzijde van lichter werk is dat A1085 niet beschikbaar is met 1/8 “wanddikte zoals A500 is.
In uw situatie kunnen deze overwegingen een wasbeurt zijn, wat betekent dat u A500 moet blijven specificeren om de kosten te verlagen zolang deze nog beschikbaar is. Het lijkt waarschijnlijk dat de duidelijke voordelen voor seismisch ontwerp zullen leiden tot een wijdverbreid gebruik van deze nieuwe buisstandaard. Als dat het geval is, wordt het uiteindelijk landelijk de standaard en moet u mogelijk overstappen omdat A500 minder gemakkelijk beschikbaar wordt. In de tussentijd kan het passend zijn om buisstaal in uw ontwerpen te laten voldoen aan een van beide specificaties, aangezien de ontwerpwaarden redelijk vergelijkbaar zijn.
Opmerkingen
- Ik herinner me dat ik er iets over las in MSC, maar ik ' ben er vrij zeker van dat ik die kwestie lang geleden heb weggegooid. Bedankt voor de info.
- Net als een datapunt belde ik zojuist een van mijn staalleveranciers hier in Zuid-Californië (hoog seismisch gebied) en vroeg om prijzen voor A1085-buizen. Ze zeiden dat ze het niet ' niet op voorraad hadden, maar het waarschijnlijk zouden kunnen krijgen.
Antwoord
Stel maximale vloeispanning in van 70 ksi (handig voor seismische toepassingen, hoewel ik niet goed thuis ben op dit gebied)
Als ik de maximale vloeigrens van het materiaal niet hoef te beperken en ik heb geen zorgen over vermoeidheid, heeft het dan enig voordeel om het nieuwere A1085 buisstaalmateriaal over de bestaande A500-specificatie? Hebt u zich voor het beoefenen van ingenieurs in niet- of lichtseismische zones enig voordeel gerealiseerd door de nieuwe A1085-specificatie te gebruiken?
Hoewel ik me voornamelijk bezighoud met structurele kunststoffen – ik heb ervaring in hoge seismische zones en zal zeggen dat een ingestelde vloeigrens een enorm voordeel is. De nieuwe seismische code zegt dat als de betonnen vloer eerst bezwijkt voordat het staal bezwijkt, de seismische belastingen 2,5x hoger moeten zijn. Dit voorkomt dat de grond onder het onderdeel openscheurt, waardoor ingebedde leidingen, elektrische systemen, enz. Mogelijk worden beschadigd. In plaats daarvan, als de bevestigingspunten worden beschouwd als het zwakke punt , valt de constructie om zonder te scheuren de grond, dan worden seismische belastingen drastisch verminderd (een 2,5x vermenigvuldiger kan ENORM zijn).
Zonder dit effect zie ik geen reden om een opzettelijke zwak punt in de constructie. Dus in lichte seismische zones bij het ontwerpen van zware opslagtanks heb ik gewoon de seismische vermenigvuldiger aan mijn verankeringsontwerp toegevoegd en ben ermee weggegaan. In zware seismische zones wordt de behoefte aan een opzettelijk zwak punt duidelijk en dat zwakke punt moet zorgvuldig worden gecontroleerd – dit materiaal klinkt alsof het een duidelijk voordeel zou hebben – 10% extra kosten versus 250% extra belasting.
Reacties
- Interessant. Ik ' ben niet zo goed thuis in seismisch ontwerp als ik ' zou willen zijn (een combinatie van wonen / werken in de omgeving van Chicagoland en werken met veel oudere codes voor kerncentrales), dus het hebben van deze input is nuttig.
- Ik weet dat 2,5x deratie van toepassing is op verankeringen, maar geldt dit voor de constructie in het algemeen? Voor achteraf geïnstalleerde ankers, ken ik het als phi nonductile (0.4)
- Het zit op het anker, niet op de structuur. Maar als er iets aan het anker vastzit dat eerst afbreekt, voordat het anker of het beton breekt, kun je de factor negeren.