noiembrie 29, 2021

ASTM A1085: o actualizare la o specificație de material clasic

ASTM A500 a fost CAIETUL DE SARCINI de material preferat în Statele Unite pentru rece format, sudate din oțel carbon secțiuni structurale tubulare (HSS) de la sfârșitul anilor 1970. în aprilie 2013, o nouă specificație de material, ASTM A1085, a fost lansat pentru tuburi de oțel utilizate în aplicații structurale.

0114-in-1

dezvoltarea A1085 a durat aproximativ șase ani și a fost condusă de Comitetul de Marketing HSS al Institutului American de construcții din oțel (AISC). Scopul Comitetului, care a inclus și producătorii HSS, a fost de a îmbunătăți eficiența și performanța membrilor HSS în trei domenii principale: material, proiectare seismică și proiectare pod.

în mod tradițional, ASTM A500 a permis o toleranță a grosimii peretelui de -10% din valoarea specificată. Prin urmare, producătorii au produs Tuburi cu o grosime de proiectare de până la 10% mai mică decât grosimea nominală cerută de standard. Această reducere a materialului a condus la recomandări făcute în comun între AISC și Institutul de tuburi din oțel (STI), conducând la dispoziții (specificația AISC 2010 pentru clădirile structurale din oțel ANSI/AISC 360-10, secțiunea B4.2) care necesită o reducere a grosimii nominale a tuturor membrilor HSS cu 7% pentru toate calculele secțiunii HSS. În comparație, A1085 strânge toleranța grosimii peretelui la -5% și adaugă o nouă toleranță de masă de -3,5%. Aceste restricții mai stricte aliniază mai bine toleranțele HSS cu alți membri structurali și elimină necesitatea factorului 0,93 în calcule. Evident, aceste îmbunătățiri au ca rezultat modele mai eficiente atunci când se utilizează HSS.

proiectanții sunt conștienți că A500 include patru clase distincte de oțel pentru diferite forme de secțiune HSS, fiecare având randamente și rezistențe la tracțiune diferite. A1085 simplifică foarte mult aceste valori pentru designer. Specificația are un grad și o rezistență la randament (de 50 ksi) pentru toate formele HSS. Această valoare reprezintă o creștere de peste A500 Clasa B, oferind un alt potențial de economii.

îndoirea unei plăci plate de oțel într-o formă pătrată sau dreptunghiulară necesită o atenție deosebită la raza colțurilor. O îndoire prea strânsă ar putea duce la fisurare, care adesea nu este vizibilă până când nu se face o sudură de-a lungul colțului elementului și este supusă căldurii extreme. A500 enumeră o rază maximă de colț, dar nu limitează curba minimă a razei, în timp ce a1085 specifică atât un minim, cât și un maxim din motivele enumerate mai sus. Pentru materiale care sunt mai mici de 0.4-inch grosime, raza de colț este permisă să fie între 1.6 t și 3.0 t. pentru materialul mai mare de 0.4-inch grosime, limita inferioară a razei de colț este de 1.8 t. majoritatea producătorilor autohtoni produc tuburi cu o rază de colț de 2t, astfel încât va exista o mică diferență în fața plană funcțională a unui tub.

o aplicație comună a membrilor HSS este într-un cadru fixat pentru a rezista sarcinii seismice. Secțiunile HSS sunt adesea utilizate ca element de fixare datorită eficienței lor în transportul sarcinilor de tensiune și compresie. Această eficiență a venit la un preț la proiectarea unei clădiri cu un factor de rezistență (R) mai mare de 3. Dispozițiile seismice ale AISC 360 impun unui inginer să se concentreze asupra capacității reale a unui membru pentru a controla mecanismul de avarie al sistemului de rezistență la forța laterală. Pentru a realiza capacitatea reală a unei bretele de oțel, un proiectant trebuie să înmulțească rezistența la randament specificată cu un factor de suprasolicitare (Ry) pentru a ține cont de suprasolicitarea inerentă a elementelor din oțel. Ry pentru A500 este 1.4, în timp ce Ry pentru a992 este 1.1. În mod clar, ry mai mare are ca rezultat o creștere de aproape 30% a forței pe care proiectantul trebuie să o țină cont. Ry ridicat pentru A500 se datorează variabilității ridicate a rezistenței acceptabile la curgere a tuburilor. A1085 specifică o limită superioară a rezistenței la curgere de 70 ksi. În timp, această limită superioară va duce logic la o mai bună predictibilitate a rezistenței materialului, la un factor Ry mai mic și la modele seismice mai economice care utilizează membrii HSS.

din punct de vedere istoric, membrii HSS nu au fost folosiți frecvent în podurile pietonale și vehicule, dar cererea de a utiliza aceste forme plăcute arhitectural în structurile de transport a crescut. Potrivit Asociației Americane a oficialilor de autostrăzi și Transporturi de Stat (AASHTO), rezistența suficientă a fracturilor este o cerință pentru membrii principali ai podului. În consecință, A1085 include o cerință de testare Charpy cu crestătură în V de 25 ft-lb la 40 ft F. Aceasta corespunde unei Zone de temperatură AASHTO 2, care se aplică în majoritatea Statelor Unite. Dacă trebuie îndeplinite cerințe mai stricte, A1085 poartă un supliment care poate fi specificat. Prin urmare, A1085 permite utilizarea formelor HSS în domeniul transportului prin îndeplinirea cerințelor AASHTO.

A1085 este deja o opțiune pentru designeri atunci când selectează un material de utilizat pentru proiectare în pachetele software. STI a fost în contact cu majoritatea companiilor majore de software de proiectare pentru a le educa mai bine cu privire la complexitatea și avantajele noilor specificații. RISA, Scia Engineer, Ram Structural System și RAM Elements toate vor include noile proprietăți ale materialului și secțiunii în actualizările lor care vor fi lansate în viitorul apropiat, urmând alte pachete software. AISC a chestionat producătorii autohtoni cu privire la producția A1085, iar rezultatele acestui sondaj sunt disponibile pe site-ul AISC (www.aisc.org/hss) împreună cu proprietățile secțiunii și tabelele de încărcare a coloanelor pentru A1085. Mai mult, noile proprietăți ale secțiunii sunt disponibile și pe site-ul STI (www.steeltubeinstitute.org / HSS / tech-brosuri), precum și orice întrebări cu privire la A1085 pot fi depuse în secțiunea de Contact pentru a fi răspuns de către consultanții tehnici STI.▪

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată.