簡介鋼管取樣的規定
劉澤山 技師
隨著經濟的發展需求,鋼結構也趨於多樣化與活潑化。鋼管使用防鏽、防火漆後,可以直接作為外觀的一部分(如照片)。但是當鋼管的角色,由以往的配角變為主角時,我們對鋼管材料的控管,例如取樣規定或試驗項目,就顯得更加重要。
鋼管材料依規範,分成圓管與方管兩種;分別是CNS4435圓鋼管的STK400、STK490與方鋼管CNS 7141的STKR400與STKR490。依其編號,強度有400與490(N/mm2)兩種等級,其機械性質如表1。首先大家會注意到CNS4435的STK490鋼管的降伏強度是315 N/mm2,比SM、SN鋼板或STKR方鋼管的325 N/mm2都來的低一點點,所以設計上可能要注意、或是在材料的規定上加以要求提高(Modify)。第二、由化學成分上(表2),強度400 N/mm2的鋼管,與SS400鋼鈑類似,其化學成分要求中,並未規定矽、錳等成分的百分比,所以也無法計算碳當量。因此與SS400鋼鈑相同,不宜作為銲接結構用途﹝3﹞。
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。試驗方式主要以拉伸試驗為主,方鋼管需有伸長率,圓鋼管則須作壓扁試驗。根據CNS 4435規定,圓鋼管若為無縫鋼管、電阻銲接或對接銲接鋼管,應做壓扁性試驗。但若為直徑50mm以下鋼管,買方亦可指定以彎曲性試驗代替。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。其他如外觀、尺度公差等,限於篇幅,請大家直接參考CNS的規定。
材料的檢驗,是施工前最重要的一個步驟,以現今鋼管的使用日趨頻繁的情形下,按照規定取樣與試驗,非常的重要,爰介紹CNS的規定給大家做施作時參考。
參考資料
1.「一般結構用碳鋼鋼管」CNS 4435,103年。
2.「一般結構用正方形及矩形碳鋼鋼管」CNS 7141,103年。
3.「鋼構造建築物鋼結構施工規範」內政部,96年。
表1 鋼管之機械性質〔1〕〔2〕
種類符號 | 抗拉強度N/mm2 | 降伏強度N/mm2 | 銲接部位抗拉強度N/mm2 | 伸長率%(t≧8mm) | 壓扁性 | 彎曲性 |
平鈑間距離(H) | 彎曲角度 | 內側半徑 |
| 適用外徑 |
所有尺寸 | 所有尺寸 | 所有尺寸 | 所有尺寸 | 所有尺寸 | 50mm以下 |
STK400 | 400以上 | 235以上 | 400以上 | - | 2/3D | 900 | 6D |
STK490 | 490以上 | 315以上 | 490以上 | - | 2/3D | 900 | 6D |
STKR400 | 400以上 | 235以上 | - | 23 | - | 銲接部位彎曲性 |
STKR490 | 490以上 | 325以上 | - | 23 | - | 依買方要求 |
表2 鋼管的化學成分〔1〕〔2〕
種類符號 | C | Si | Mn | P | S | B |
STK400 | 0.25以下 | — | — | 0.04以下 | 0.04以下 | 0.0008以下 |
STK490 | 0.18以下 | 0.55以下 | 1.65以下 | 0.035以下 | 0.035以下 | 0.0008以下 |
STKR400 | 0.25以下 | — | — | 0.04以下 | 0.04以下 | 0.0008以下 |
STKR490 | 0.18以下 | 0.55以下 | 1.5以下 | 0.04以下 | 0.04以下 | 0.0008以下 |
表3 CNS4435鋼管試樣採取方法及試片數量〔1〕
外徑區分 | 採取方法 | 試片數量 |
65mm以下 | 同一種類,同一尺度及同時熱處理之鋼管, 每10000m及其餘數各取一支 | 拉伸試驗:1個 |
超過65mm | 同一種類,同一尺度及同時熱處理之鋼管, 每5000m及其餘數各取一支 | 壓扁試驗:1個 |
100mm以下 | 彎曲試驗:1個 |
超過100mm | 同一種類,同一尺度及同時熱處理之鋼管, 每2500m及其餘數各取一支 | |
200mm以下 | |
超過200mm | 同一種類,同一尺度及同時熱處理之鋼管, 每1250m及其餘數各取一支 | |
350mm以下 | |
超過350mm | 1.自鋼管取樣時 | |
同一種類,同一尺度及同時熱處理之鋼管, 每1250m及其餘數各取一支 | |
2.自鋼片、鋼鈑或鋼帶取樣時 | |
同一爐鋼及最大厚度為最小厚度2倍以內者為一批,取樣一個。但一批重量超過50T時,取樣兩個 | |
表4 CNS7141方鋼管試樣採取方法及試片數量〔2〕
長邊之長度 | 試樣採取方法及試片數量 |
100mm以下 | 同一種類,同一外徑及厚度者,每5000m及其餘數各取樣1支 |
超過100mm | 同一種類,同一外徑及厚度者,每2500m及其餘數各取樣1支 |
200mm以下 |
超過200mm | 同一種類,同一外徑及厚度者,每1250m及其餘數各取樣1支 |
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興建中複雜的大型鋼管結構 | | |