CHS及RHS的端板可提供桿件端部加勁用,若採全周電銲時,靠近端點的橫向載重,可視為作用於桿件連續段,而端板可同時使弦桿接合面或側壁發揮計算強度,故採用端板時不受最小端部距離之限制。 若斷面寬度超過400 mm則可使用BCP。 3mm,故除厚度7mm以下之STKN鋼管外,CNS STKN及JSS BCP、BCR規格之HSS設計壁厚 t 建議比照ASTM A1065而採用標稱壁厚值。
8因此除非増厚主管管壁戓增設補強板,否則接頭強度難以達到支管之全強度。
設計方法可參考IIW 2012 或CIDECT Wardenier et al. 因此TISC-020-2019,STK、STKR及A500鋼管之斷面性質,皆採用設計壁厚(即0. C的材料(降伏強度較高)來進行比較,HSS之優勢會更加顯著。
另外美國石油協會(American Petroleum Institute,簡稱API)之規範收納直徑非常大的鋼管斷面,其外徑範圍在10. 三、 結構用鋼管之優點 1. 矩形HSS表示方式如 ,其中RHS後的數字分別代表斷面之深度(200 mm)、寬度(100 mm)及管壁厚度(6 mm)。
四、 鋼管結構設計考量 1. 接頭變形産生額外撓度 AISC 360-16之接頭強度計算,僅考慮各種強度極限狀態,而未考慮變形的限制。
93倍的標稱壁厚進行之,並稱這個厚度為「設計壁厚」。 適合耐震結構(尤其是柱桿件)使用之矩形鋼管規格,為日本一般社團法人日本鐵鋼連盟JISF The Japan Iron and Steel Federation 及其下日本鐵鋼認証标准物质 Japanese Iron and Steel Certified Reference Material,通稱JSS 之BCR(Box Column Roll)及BCP(Box Column Press)斷面,BCR及BCP機械性質及化學成分之規定,詳TISC-020-2019。
國際銲接協會 IIW, 2012 建議於係數化載重下,圓管與矩形管接頭處,主桿件接合面的面外變形,應分別小於0. 因為價格會隨著不同的時間、用途及地理位置而變動,吾人無法直接與其他斷面形狀比較成本,不過,重量及表面積為兩項影響成本關鍵因素。
所謂壓扁性試驗,是將鋼管置於兩平鈑間,把鋼管接縫位置調整在中心位置,然後加壓至平鈑間距離為鋼管直徑之三分之二,觀察接縫情況無異狀為合格。
當使用超過表列限制範圍之接頭,原先被忽略的極限狀態即須納入設計考量,而設計者必須考慮所有可能的潛在破壞模式後,進行合理分析與設計。
AISC 360-16設計規範,僅適用於如下所述之情況:(1)靜力設計,(2)平面構架設計,(3)對稱於構架平面(不含錯位配置之桿件或元件),(4)不使用混凝土及鋼筋之純HSS桿件。 3 mm)及管壁厚度(8 mm)。 在取樣方面,鋼管的取樣數量,計算上是依照鋼管直徑 長邊 及長度作取樣的基準,而非依照重量,取樣頻率如表3及表4。
2接頭之設計考量 鋼管結構接頭區,對結構設計者來說,一直都具有相當高的挑戰性。
符合此規定之箱型斷面,其接頭於各種破壞模式之行為與中空斷面類似。
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讀者應注意,在許多情況下,鋼管結構接頭之局部強度檢核,也是整個結構設計的一部分,而且也時常是控制結構強度的主控因素。
衝擊韌性 ASTM A500沒有衝擊韌性之要求,不過ASTM A500提到一個重點,「. ASTM A500 HSS角隅外側彎轉半徑的上限,其實是熱浸鍍鋅所建議的最小彎轉半徑。 目前國內現行鋼結構設計規範,尚無鋼管結構之接頭設計方法,而鋼管結構之應用越來越多,因此特將結構用鋼管之構材規格、及設計相關規範,介紹給工程師參考,亦希望未來設計規範修訂時可納入,不當之處,尚請工程先進不吝指正。
7隨著經濟的發展需求,鋼結構也趨於多樣化與活潑化。
但是,所有在北美洲生產的正方形及矩形HSS,其角隅外側彎轉半徑的平均為2t,因此,這些正方形及矩形HSS,很有可能在熱浸鍍鋅的過程中,角隅出現裂痕。
一、前言 由於社會經濟發展迅速,生活品質不斷提升,對結構物美觀的要求日益殷切,而鋼管結構之桿件形狀為圓形、方形或矩形,在外觀上桿件表面平順的外形,使得視覺上較為美觀舒適,且鋼管結構與等效斷面的開口型鋼相比,鋼管結構可以降低材料的使用量、及較少的維護保養表面積及費用,因此,採用鋼管作為結構構材設計的建築物越來越多。
但若為直徑50mm以下鋼管,買方亦可指定以彎曲性試驗代替。
1 part D specific Requirements for Design of Tubular Connections 〕,均有提供完整的設計方法。
或是已發表之期刊論文。
因RHS主 弦 桿接頭接合面,承受支桿之力量會產生面外變形之故,以及支桿或接合板並非全寬度有效,而所造成之斷面力量分布不均狀況,可能導致壓力支桿局部挫屈、或拉力支桿提前降伏。
(4)鋼管只有在下列情況下,才需要考慮內部防蝕: a 氣體和水可以直接流通之開口鋼管; b 當HSS曝露在可能會造成水氣凝結為水滴的溫度梯度。
CHS及RHS之斷面及其斷面性質,詳TISC-020-2019。
「鋼構造建築物鋼結構施工規範」內政部,96年。
二、 結構用鋼管規格 目前國內外冷彎成型結構用鋼管,依製造方式主要分為:(1)冷軋成型鋼管(cold roll-formed steel tube),以鋼卷為素材,展平後經過輥輪滾軋後銲接而成,CNS(或JIS)STK、STKN、STKR、BCR(Box Column Roll)、ASTM A500及A1085皆屬於冷軋成型鋼管;(2)冷沖壓成型鋼管(cold press-formed steel tube),以鋼板為素材,油壓機沖壓彎折後銲接而成,BCP(Box Column Press)及ASTM A1065皆屬於冷沖壓成型鋼管。
當使用非線性有限元素法分析時,厚殼元素 CHS及RHS的端板可提供桿件端部加勁用,若採全周電銲時,靠近端點的橫向載重,可視為作用於桿件連續段,而端板可同時使弦桿接合面或側壁發揮計算強度,故採用端板時不受最小端部距離之限制。
此外CNS(或JIS)STKN規格之厚度容許負公差為-0. B規定要進行CVN衝擊試驗(Charpy V-notch Test),且在 下,衝擊值不得小於27J(20 ft-lb)。 目前國內能夠量產的BCP鋼管,其寬度在450mm至600mm之間,其厚度上限為32 mm,可生產之鋼管斷面詳TISC-020-2019。
6AISC 360-16之接頭強度計算,係假設主桿件在接頭的兩端具有足夠的端部距離。
例如弦桿與支桿間的角度小於30度時,銲接施工與檢驗均有困難而應避免。
熱浸鍍鋅問題 ASTM A500標準規定,正方形及矩形HSS角隅外側彎轉半徑需小於或等於3t,其中t為壁厚。
適合使用於柱桿件之鋼管斷面,其斷面寬度通常需達300mm,國內生產適合使用於鋼管柱之斷面尺寸詳TISC-020-2019。
其接頭設計方法,均僅將支管以接合板或直接銲接於主管上,然後以檢核接頭之各種極限狀態之最小值,作為接頭之設計強度。
圓形HSS表示方式如 ,其中CHS後的數字分別代表斷面之外徑(216. 405英吋)至2134 mm(84英吋)之間,且有許多不同等級之材料可以選用。
圓管經超音波檢測合格後,進入第二階段,第二階段將圓管擠壓成方形鋼管。
(3)在水受重力情況下無法直接流入區域,設置壓力平衡孔,可以避免水透過毛細現象、或水氣透過溫差呼吸現象,經由如桿件或鋼板間採用密接而未銲接處理之縫隙滲入管內。