Nyligen har rörstålstillverkare i USA börjat använda den nya ASTM A1085-specifikationen för att bilda rörstål (aka ihålig struktur) avsnitt eller HSS) -former, i motsats till den befintliga A500-specifikationen.
Från vad jag har läst ( här och här ), A1085-materialspecifikationen har följande fördelar jämfört med befintlig A500-specifikation:
-
stramare toleranser (inget behov av att ta reducerade väggtjocklek för design)
-
identiska sträckgränser för alla typer av rördelar (i motsats till A500, där sträckgränsen skiljer sig åt för runda och rektangulära former och beroende på grad )
-
ställa in maximal avkastningsspänning på 70 ksi (användbart för seismiska applikationer, även om jag inte är väl insatt i detta område)
-
standard Charpy V-notch-krav motsvarande AASHTO Zone 2 (jag antar att det är användbart för transportindustrin försök av trötthetsskäl)
Dessa fördelar kommer med en liten premie – jag har läst 7% till 10% ökade kostnader beroende på bruket.
Jag arbetar främst som byggnadsingenjör inom kärnkraftsindustrin. Det mesta av arbetet jag utför är inom tjänster där vi utför mestadels små modifieringar av anläggningar (dvs. ingen design av stora byggnader för det mesta, men mindre stöd, plattformar och liknande).
Om Jag har inget behov av att begränsa materialets maximala sträckgräns och har ingen utmattningsproblem. Finns det någon fördel med att specificera det nyare A1085-rörstålmaterialet över den befintliga A500-specifikationen? Har du insett någon fördel med den nya A1085-specifikationen för praktiserande ingenjörer i icke- eller ljusseismiska zoner?
Svar
AISCs tidskrift Modern Steel Construction publicerar regelbundet en guide för att specificera stålkvaliteter för att hjälpa ingenjörer att vara medvetna om utvecklingen på marknaden. Deras senaste utgåva , från detta Februari nämner A1085, men föreslår fortfarande A500 klass C. Som standard. De rekommenderar att du kontrollerar att A1085 är tillgängligt och prisvärt i ditt område – det låter som om du redan har det. Detta kanske inte är sant i alla regioner.
Förutom den maximala sträckgränsen som inte är användbar i din träning finns det några andra praktiska funktioner. För det första, enligt denna artikel, har den samma mekaniska egenskaper som anges oavsett produktform. Däremot har A500 Gr C-rör ett annat Fy för fyrkantiga / rektangulära och runda rör. A500 gör det också möjligt att minska den faktiska väggtjockleken med stor variation. Detta var avsett att möjliggöra billigare tillverkning med mindre noggranna metoder, men med moderna stålverk tillverkas rören genomgående. På grund av detta kräver beräkningar att väggtjockleken minskas med 7% från nominell. Även om dessa frågor inte är viktiga överväganden när det gäller att specificera stål, kommer de att ha en viss attraktion när det gäller att förenkla designprocessen och minska möjligheterna till fel.
Standarden anger också minsta hörnradier, vilket minskar risken för hörnsprickor. Tidigare har AWS D1.1 och AISC Manual varnat för risken för hörnsprickor i fyrkantiga och rektangulära A500-element som utsätts för betydande påfrestningar från svetsning eller galvanisering. Jag är inte säker på om denna rädsla kommer att försvinna, eller bara är lättare att kvantifiera om jag använder den nya standarden eftersom A500 redan är tillverkad med ganska enhetliga radier.
Huvudsidan för att specificera A1085-röret är kostnad, som du påpekar. Dessutom kanske du inte kan räkna med tillgänglighet just nu om du specificerar projekt utanför ditt specifika område. En annan nackdel om du gör lättare arbete är att A1085 inte är tillgänglig med 1/8 ”väggtjocklek som A500 är.
I din situation kan dessa överväganden vara en tvätt, vilket innebär att du bör fortsätta att specificera A500 för att sänka kostnaderna så länge det fortfarande finns tillgängligt. Det verkar troligt att de distinkta fördelarna för seismisk design kommer att leda till omfattande användning av denna nya rörstandard. I så fall kommer det så småningom att bli standard nationellt, och du kan behöva byta helt enkelt för att A500 blir mindre tillgänglig. Under tiden kan det vara lämpligt att låta rörstål i dina mönster överensstämma med någon av specifikationerna, eftersom designvärdena är ganska lika.
Kommentarer
- Jag minns att jag läste något om det i MSC, men jag ' är ganska säker på att jag slängde den frågan för länge sedan. Tack för informationen.
- Precis som en datapunkt ringde jag bara till en av mina stålleverantörer här i södra Kalifornien (högt seismiskt territorium) och bad om prissättning på A1085-rör. De sa att de inte ' inte lagerför det, men förmodligen kunde få det.
Svar
Ställ in maximal sträckgräns på 70 ksi (användbart för seismiska applikationer, även om jag inte är väl insatt i detta område)
Om jag inte behöver begränsa materialets maximala sträckgräns och inte har några problem med utmattning, finns det någon fördel med att specificera det nyare A1085-rörstålmaterialet över den befintliga A500-specifikationen? Har du insett någon fördel med den nya A1085-specifikationen för praktiserande ingenjörer i icke- eller lätta seismiska zoner?
Medan jag handlar främst inom området strukturplast – Jag har haft erfarenhet av höga seismiska zoner och kommer att säga att en inställd sträckgräns är till stor nytta. Den nya seismiska koden säger att om betonggolvet först misslyckas innan stålet misslyckas, måste seismikbelastningen vara 2,5 gånger högre. Detta förhindrar marken från att riva upp under delen, eventuellt skada inbäddade rörledningar, elektriska system, etc. Istället, om nedhållningspunkterna anses vara den svaga punkten – så faller strukturen utan att riva upp marken, då minskar seismiska belastningar drastiskt (En 2,5x multiplikator kan vara ENORM).
Utan denna effekt ser jag ingen anledning att bädda in en avsiktlig svag punkt i strukturen. Så i lätta seismiska zoner när jag utformade tunga lagringstankar har jag helt enkelt lagt till den seismiska multiplikatorn i min förankringsdesign och sprang med den. I tunga seismiska zoner blir behovet av en avsiktlig svag punkt uppenbar och den svaga punkten måste kontrolleras noggrant – detta material låter som om det skulle ha en tydlig fördel – 10% extra kostnad v. 250% extra lastning.
Kommentarer
- Intressant. Jag ' är inte så väl insatt i seismisk design som jag ' vill vara (en kombination av att bo / arbeta i Chicagoland-området och arbeta med mycket äldre koder för kärnkraftsanläggningar), så det är till hjälp att ha denna inmatning.
- Jag vet att 2,5x deration gäller förankringar, men gäller det för strukturen överlag? För efterinstallerade ankare känner jag det som phi nonductile (0.4)
- Det ligger på ankaret, inte strukturen. Men om du har något som fäster vid ankaret som först går sönder, innan ankaret eller betongen går sönder, kan du ignorera faktorn.