11月 29, 2021

ASTM A1085:An Update to A Classic Material Specification

ASTM A500は、1970年代後半から冷間成形、溶接された炭素鋼中空構造部(HSS)のための米国での好ましい材料仕様であり、2013年4月には、構造用途で使用される鋼管用の新しい材料仕様ASTM A1085がリリースされました。

0114-in-1

A1085の開発には約6年を要し、アメリカ鉄鋼建設協会(AISC)のHSSマーケティング委員会が主導した。 また、Hssの生産者を含む委員会の目標は、三つの主要な分野でHSSメンバーの効率とパフォーマンスを向上させることでした:材料、耐震設計と橋の設計。

従来、ASTM A500は指定された値の-10%の肉厚公差を許容していました。 それ故に、製造業者は10%までの設計厚さの管を標準によって必要なわずかな厚さよりより少し作り出した。 材料のこの減少はaiscと鋼鉄管の協会(STI)の間で共同でなされる推薦をもたらした準備(AISC2010の構造スチールの建物のための指定ANSI/AISC360-10、セクションB4.2)すべてのHSSセクション計算のためのすべてのhssのメンバーのわずかな厚さの7%の減少を要求することを導く。 比較では、A1085は-5%に壁厚さの許容をきつく締め、-3.5%の新しい多くの許容を加えます。 これらのより厳しい制限は、他の構造部材とHSS公差をよりよく整列させ、計算における0.93係数の必要性を排除します。 明らかに、これらの改善は、HSSを利用するときに、より効率的な設計になります。

設計者は、A500には、異なるhss断面形状のための四つの異なるグレードの鋼が含まれていることを認識しています。 A1085は、設計者にとってこれらの値を大幅に簡素化します。 指定にすべてのHSSの形のための1つの等級そして1の降伏強さが(50ksiの)あります。 この値は、A500グレードBを上回る増加を表し、別の潜在的な節約を提供します。

鋼の平板を正方形または長方形に曲げるには、角の半径に細心の注意を払う必要があります。 曲げがきつすぎると割れにつながる可能性があり、これは部材の角に沿って溶接が行われ、極端な熱にさらされるまでしばしば目に見えない。 A500には最大コーナー半径が表示されますが、最小半径のベンドは制限されませんが、A1085には上記の理由から最小と最大の両方が指定されています。 0よりより少しである材料のため。ほとんどの国内製造業者は2tの角の半径が付いている管を作り出します従って管の実行可能で平らな表面に少し相違があります。

HSSのメンバーの共通の適用は地震負荷に抵抗する固定されたフレームにある。 HSSセクションは頻繁に張力および圧縮の負荷を両方運ぶことの効率による固定の要素として利用される。 この効率は、抵抗係数(R)が3より大きい建物を設計するときに価格になっています。 AISC360の地震準備はエンジニアが側面力の抵抗システムの失敗のメカニズムを制御するためにメンバーの実際の容量に焦点を合わせるように要求 鋼鉄支柱の実際の容量を実現するためには、設計者は鋼鉄メンバーの固有のoverstrengthを考慮するためにoverstrengthの要因(Ry)によって指定降伏強さを増加しなければな A500のRyは1.4ですが、A992のRyは1.1です。 明らかに、Ryが大きいほど、設計者が考慮しなければならない力がほぼ30%増加します。 A500のための高いRyは管の受諾可能な降伏強さの高い可変性が原因である。 A1085は、降伏強度70ksiの上限を指定します。 やがて、この上限は論理的に材料強度のより良い予測可能性、より低いRy係数、およびHSS部材を利用したより経済的な地震設計につながるでしょう。

歴史的に、HSSメンバーは歩行者や車両の橋では頻繁に使用されていませんでしたが、これらの建築的に楽しい形状を輸送構造に活用する需要が増 アメリカ州高速道路交通関係者協会(AASHTO)によると、十分な破壊靭性は、主要な橋のメンバーのための要件です。 従って、A1085は40°Fで25ft-lbのCharpy Vノッチテスト条件を含んでいます。これは米国の大半中適当であるAASHTOの温度帯2に対応します。 より厳しい要件を満たす必要がある場合、A1085には指定できる補足が含まれています。 それ故に、A1085は交通機関分野のHSSの形の使用法をAASHTOの条件を満たすことによって可能にする。

A1085は、ソフトウェアパッケージで設計に使用する材料を選択する際に、すでに設計者にとってオプションです。 STIは、新しい仕様の複雑さと利点について、より良い教育を行うために、ほとんどの主要な設計ソフトウェア企業と接触してきました。 RISA、SCIA Engineer、RAM Structural System、RAM Elementsのすべてには、近い将来にリリースされる新しい材料とセクションのプロパティが含まれ、他のソフトウェアパッケージも含まれます。 AISCは、国内メーカーのa1085生産に関する調査を行っており、その調査結果はAISCのウェブサイトで入手可能である(www.aisc.org/hss)のためのセクションのプロパティと列のロードテーブルと一緒にA1085。 さらに、新しいセクションのプロパティは、STIのウェブサイト(www。スチールチューブインスティチュートorg/hss/tech-パンフレット)、およびA1085に関する質問は、STIの技術コンサルタントが回答するために連絡先セクションに提出することができます。▪

コメントを残す

メールアドレスが公開されることはありません。