ASTM A500 im Vergleich mit internationalen Standards für Strukturrohre

Was ASTM A500 abdeckt

ASTM A500/A500M ist die Standardspezifikation für kaltgeformte, geschweißte und nahtlose Strukturrohre aus Kohlenstoffstahl in runder, quadratischer und rechteckiger Form. Das Rohr wird durch Kaltumformung von Band oder Blech zu einem Hohlprofil mit durchgehender Schweißnaht oder als nahtloses Produkt hergestellt und wird eher als Strukturelement als als Druck- oder mechanisches Rohr verwendet. Die Spezifikation definiert die Klassen A, B, C und D und weist runden Profilen und geformten, also quadratischen und rechteckigen Profilen separate mechanische Werte zu.

Da das Rohr kaltgeformt wird, behandelt die Norm die gelieferte Wandstärke als Nennwert mit einer zulässigen Minustoleranz, und die Konstruktionspraxis gleicht dies durch die Verwendung einer reduzierten Konstruktionswandstärke bei der Berechnung der Querschnittseigenschaften aus.

Kreuz-Standardvergleich

Zwei Punkte erklären die meisten Unterschiede in der Tabelle. Erstens veröffentlichen die EN-, JIS- und GB-Systeme Streckgrenzen- und Zugwerte, die sich mit der Wandstärke ändern, während ASTM A500 einen einzigen Mindestwert für eine Güteklasse und einen Profiltyp angibt. Zweitens verfügen die Güten EN 10219 und EN 10210 in der H-Qualität über einen garantierten Charpy-Wert, sodass ein Konstrukteur, der nach dem europäischen System arbeitet, die Kerbzähigkeit als Teil der Güteklassenbezeichnung und nicht als zusätzliche Anforderung erhält.

Wandtoleranz und Designkonsequenzen

Die Wandstärkentoleranz in ASTM A500 beträgt eine Minustoleranz von 10 % des Nennwerts. Strukturelle Designvorschriften erfordern daher eine Reduzierung der Designdicke: Berechnungen für quadratische und rechteckige Abschnitte basieren typischerweise auf dem 0,93-fachen der Nennwanddicke, und die abgerundeten Ecken des Abschnitts, die ein Produkt der Kaltumformung sind, wirken sich ebenfalls auf die berechneten Abschnittseigenschaften aus. Ein Konstrukteur, der ein Projekt von einer EN-Klasse auf A500 oder umgekehrt umstellt, muss die Abschnittskapazitätsprüfung wiederholen und darf nicht davon ausgehen, dass ähnliche Nennmaße zum gleichen Ergebnis führen.

Können andere Röhrenstandards den A500 ersetzen?

Nach ASTM A53 hergestellte Rohre sind für mechanische und Druckbelastungen vorgesehen und weisen eine geringere Streckgrenze als Strukturrohre auf; Es wird nicht als direkter Ersatz für strukturelle Anwendungen empfohlen.

Nach ASTM A513 hergestellte Rohre sind mechanische Rohrspezifikationen, bei denen die Maßtoleranz kontrolliert wird, die Festigkeit jedoch nicht garantiert wird, es sei denn, sie wird separat spezifiziert. Sie ersetzt daher nicht A500 in einem entworfenen Strukturelement.

ASTM A1085 ist eine neuere Spezifikation für Strukturrohre, die eine einzige Streckgrenze von 50 ksi mit einer höheren Mindestzugfestigkeit und einer obligatorischen Kerbzähigkeitsanforderung sowie einer engeren Wandtoleranz als A500 festlegt.

Hohlprofile nach EN 10219-1 S355J2H, JIS G3444 STK490 und GB/T 6728 Q355 können alle dem gleichen strukturellen Zweck dienen, haben jedoch jeweils ihre eigenen dickenabhängigen Festigkeitswerte und Toleranzregeln.

Test- und Bestellstellen

ASTM A500 erfordert Zugtests und Abflachungstests an Proben aus fertigen Rohren. Für Kohlenstoff, Mangan, Phosphor, Schwefel und Kupfer gelten chemische Grenzwerte.

Schlagprüfungen sind nicht Teil der A500-Basisanforderung, daher muss ein Projekt, das Kerbzähigkeit erfordert, diese als Zusatzanforderung anordnen.

Geben Sie die Qualität, die Querschnittsform und -größe, die Nennwandstärke und die Länge an und bestätigen Sie, ob geschweißte oder nahtlose Rohre erforderlich sind.

Wenn in einem Projekt Standards gemischt werden, notieren Sie die äquivalente Klassenbeziehung und die Grundlage der Substitution in der Entwurfsdokumentation.

Überprüfen Sie das Werkszertifikat auf die tatsächliche Wandstärke und die Testergebnisse, da die Auslegungsfähigkeit eines Strukturrohrs von der gelieferten Wand abhängt.

FAQ

F: Können ASTM A53-Rohre anstelle von A500-Rohren in einer Struktur verwendet werden?
Es wird nicht empfohlen. A53 ist für den mechanischen Einsatz und den Druckbetrieb konzipiert und weist eine geringere Streckgrenze auf. Daher ist es weniger effizient und entspricht nicht der Konstruktionsgrundlage eines Strukturelements.

F: Was ist das europäische Äquivalent von ASTM A500?
Kaltgeformte, geschweißte Konstruktionshohlprofile nach EN 10219-1, üblicherweise in der Güte S355J2H, sind das übliche europäische Gegenstück mit garantierten Kerbzähigkeitswerten.

F: Warum reduzieren Konstrukteure die Wandstärke von A500-Rohren?
Da die Spezifikation eine Minustoleranz von 10 % der Nennwand zulässt, verlangen die Konstruktionsvorschriften Berechnungen auf der Grundlage einer reduzierten Konstruktionsdicke, typischerweise dem 0,93-fachen des Nennwerts.

F: Erfordert der A500 einen Aufpralltest?
Nein. Die Kerbzähigkeit ist nicht Teil der Basisspezifikation und muss als Zusatzanforderung bestellt werden, wenn das Design oder der Kunde dies verlangt.

F: Ist ASTM A500 noch aktuell?
Ja. A500/A500M bleibt ein aktiver internationaler Standard und seine Güteklassen werden von Normungsgremien außerhalb der Vereinigten Staaten anerkannt und übernommen.

F: Welche Tests erfordert A500 am fertigen Rohr?
Es sind Zug- und Abflachungstests sowie die Einhaltung der in der Spezifikation festgelegten Grenzwerte für die chemische Zusammensetzung erforderlich.