AWS D1.8 — Yapısal Kaynak Kodu Seismic Supplement
AWS D1.8, sismik kaynak uygulamaları için D1.1'i tamamlar. AISC 341 ve AISC 358 bağlantılarına göre tasarlanmış sismik kuvvetlere dayanıklı sistemlerdeki kaynaklar için talep-kritik kaynak gereksinimleri, maksimum Pasolar Arası Sıcaklık kontrolleri, ilave metaller için zorunlu CVN tokluk testi ve ilave metal ısı girdisi zarfı değerlendirmesi ile üretim ısıl sınırlarını ekler.
Temel ayrım: D1.8, D1.1'i değiştirmez — onu tamamlar. Tüm D1.1 gereksinimleri hala geçerlidir. D1.8, maksimum Pasolar Arası Sıcaklık olan 550°F (Madde 6.7.1) ve CVN tokluk gereksinimleri dahil olmak üzere daha sıkı kontroller ekler: talep-kritik kaynaklar için 70°F'de 40 ft-lbf (54 J) (Table 6.3). Soğuk servis için (LAST < 50°F), 70/80 ksi ilave metaller için LAST+20°F'de test yapılır. AWS A5 sınıflandırmasına göre 0°F'de 20 ft-lbf'yi karşılayan ilave metaller, Clause 6.3.4(1) uyarınca üretim partisi CVN testinden muaftır. Ön Isıtma değerleri D1.1 Table 5.11'den gelir.
AWS D1.8 Nedir?
AWS D1.8, sismik kuvvetlere dayanıklı sistemlerdeki kaynaklı birleştirmeler için D1.1'i tamamlar. D1.1'i değiştirmez — AISC 341'e göre depreme dayanıklı olarak tasarlanmış binalardaki talep-kritik kaynaklar için gereksinimler ekler. D1.8, ilave metal tokluğunu, Pasolar Arası Sıcaklık limitlerini ve talep-kritik ilave metaller için Ek A ısı girdisi zarfı değerlendirmesini belirtir; bu genel ek bir PQR değildir.
AWS D1.8/D1.8M — Yapısal Kaynak Kodu — Sismik Ek — çelik bina yapılarının sismik kuvvetlere dayanıklı sistemi (SFRS) içindeki elemanlar ve bağlantılar için ek Kaynak gereksinimleri sağlar. Mevcut sürüm AWS D1.8:2021 (4. Baskı)'dir. D1.8 bağımsız bir kod değildir — tasarım seviyesindeki depremler sırasında önemli inelastik deformasyona uğraması beklenen birleştirmeler için standart yapısal Kaynak uygulamasının ötesine geçen gereksinimler ekleyerek AWS D1.1'i tamamlar.
Standart, 1994 Northridge depremine yanıt olarak geliştirilmiştir; bu deprem, standart yapısal Kaynak uygulamalarının sismik uygulamalar için yetersiz olduğunu ortaya koymuştur. Northridge öncesi moment çerçeve bağlantıları, beklenen plastik kapasitenin çok altındaki gerilme seviyelerinde kiriş flanşı-kolon Oluk Kaynağı'lerinde kırılgan kırılma yaşamıştır. Northridge sonrası araştırmalar, yetersiz Kaynak Metali tokluğu, kötü erişim deliği geometrisi, yedek çubuk çentik etkileri ve yetersiz kalite kontrol dahil olmak üzere çeşitli katkıda bulunan faktörleri belirlemiştir. D1.8, geliştirilmiş malzeme, imalat ve muayene gereksinimleri aracılığıyla bu faktörlerin hepsini ele alır.
D1.8, AISC 341 (Yapısal Çelik Binalar İçin Sismik Hükümler) tarafından referans alınır ve sismik tasarım Kategori'leri D, E ve F'deki sismik kuvvetlere dayanıklı sistemlerdeki tüm Kaynaklar için zorunludur. Bağlantı tasarımları AISC 358 (Ön Yeterliliği Onaylanmış Özel ve Ara Çelik Moment Çerçeveleri Bağlantıları) ve AISC 341'den gelir — D1.8, bu bağlantıların nasıl kaynaklanacağını, yeterliliğinin nasıl sağlanacağını ve nasıl denetleneceğini yönetir.
Talep-Kritik Kaynaklar
D1.8, belirli kaynakları talep-kritik olarak belirler — sismik bir olay sırasında inelastik deformasyonu sürdürmesi gereken bağlantılardaki kaynaklar. Talep-kritik kaynaklar, CVN tokluk dereceli ilave metaller (Table 6.3'e göre 70 derece F'de 40 ft-lbf; 50 derece F LAST altındaki soğuk servis için, LAST+20 derece F'de 40 ft-lbf), maksimum 550 derece F Pasolar Arası Sıcaklık ve geliştirilmiş ultrasonik test Kabul Kriterleri gerektirir.
D1.8'deki merkezi kavram, talep-kritik kaynak — sismik bir olay sırasında büyük inelastik deformasyonun birden fazla döngüsü boyunca yapısal bütünlüğü koruması gereken bir kaynak. Talep-kritik kaynaklar, AWS D1.x kod ailesindeki en sıkı malzeme, imalat ve muayene gereksinimlerine tabidir.
Kayıtlı mühendis, bağlantı tasarımına ve beklenen deformasyon taleplerine göre hangi kaynakların talep-kritik olduğunu belirler. Yaygın talep-kritik kaynaklar şunları içerir:
- Kiriş flanşı-kolon CJP Groove Kaynak'leri
- Özel ve ara moment çerçevelerinde, kiriş flanşının kolon flanşına kaynaklanan Groove Weld'leri, bağlantıdaki en kritik kaynaklardır. Bu kaynaklar, kiriş kesitinin tam plastik moment kapasitesini büyük dönme döngüleri boyunca iletmelidir. Northridge öncesi arızalar bu kaynaklarda yoğunlaşmıştır.
- Eksantrik çaprazlı çerçevelerde bağlantı-kolon kaynakları
- EBF'deki bağlantı kirişi büyük kesme ve/veya eğilme deformasyonlarına uğrar. Bağlantıyı kolona bağlayan kaynaklar, kırılma olmadan bu deformasyonları sürdürmelidir. Bağlantı-kolon bağlantısındaki hem flanş hem de gövde kaynakları tipik olarak talep-kritiktir.
- Plastik mafsal bölgelerindeki kolon ek kaynakları
- Bir kolon eki beklenen plastik mafsal bölgesine düştüğünde, ek kaynakları tam kolon kesit kapasitesini geliştirebilmelidir. D1.8, bu konumlardaki kolon ekleri için talep-kritik malzeme ve muayene gereksinimleri ile CJP Groove Weld'leri gerektirir.
- Özel eş merkezli çaprazlı çerçevelerde çapraz bağlantı kaynakları
- SCBF'lerdeki köşe plakası bağlantıları, beklenen çapraz burkulma ve akma davranışını karşılamalıdır. Köşebendi kirişe, kolona veya çapraza bağlayan kaynaklar, bağlantı tipine ve beklenen deformasyon moduna bağlı olarak genellikle talep-kritik olarak belirlenir.
Sismik Kaynak İçin Termal Kontroller
D1.8, talep-kritik kaynaklar için Pasolar Arası Sıcaklık'ı maksimum 550 derece F ile sınırlar. Bu, aşırı ısının Isıdan Etkilenen Bölge'deki tokluğu bozmasını önler. Ön Isıtma, D1.1 Table 5.11'i takip eder — D1.8'in ayrı bir Ön Isıtma Tablo'su yoktur. Minimum Ön Isıtma (D1.1) ve maksimum Pasolar Arası (D1.8) kombinasyonu termal pencereyi tanımlar.
D1.8'in kendi Ön Isıtma Tablo'ları yoktur. Tüm Ön Isıtma gereksinimleri D1.1 Table 5.11'den gelir. Ancak D1.8, talep-kritik kaynaklar için maksimum Pasolar Arası Sıcaklık olan 550°F (288°C) ekler. Bu üst sınır, Isıdan Etkilenen Bölge'de sismik performans için gereken seviyenin altında kırılma tokluğunu azaltacak aşırı tane büyümesini önler.
D1.1 minimum Ön Isıtma ve D1.8 maksimum Pasolar Arası kombinasyonu, talep-kritik Kaynak için kontrollü bir termal pencere oluşturur. Örneğin, 2 inç Kalınlık'ında flanşlara sahip bir A992 W36 kolonu, D1.1 Table 5.11'e göre Minimum 150°F Ön Isıtma ve D1.8'e göre Maksimum 550°F Pasolar Arası gerektirir. Kaynakçı, kiriş flanşı CJP Groove Weld'inin çok pasolu Kaynak işlemi boyunca Kaynak Metali'ni bu 150°F ila 550°F aralığında tutmalıdır.
Talep-kritik kaynaklar için Sıcaklık izleme, standart D1.1 Kaynak'ından daha titizdir. Maksimum Pasolar Arası Sıcaklık, her bir sonraki paso yatırılmadan önce doğrulanmalıdır. Temas termometreleri, talep-kritik uygulamalar için Sıcaklık gösteren kalemlere göre tercih edilir, çünkü eşik bir Indication yerine nicel bir okuma sağlarlar.
İlave Metal Gereksinimleri
D1.8, talep-kritik kaynaklar için ilave metallerin CVN tokluğunu karşılamasını gerektirir. Temel değer 0 derece F'de 20 ft-lbf'dir (Table 6.4). Soğuk servis (LAST 50 derece F'nin altında) için, LAST'ta 40 ft-lbf gereklidir. D1.1, CVN testi gerektirmez. Üretici değerleri onaylamalıdır. AISC 341 Tablo A3.1, yeterlilik sınıflandırmalarını listeler.
D1.8, talep-kritik kaynaklar için D1.1'in ötesinde ek ilave metal gereksinimleri getirir. En önemli gereksinim, zorunlu Charpy V-çentik (CVN) tokluk testidir. D1.8:2021, iki kademeli bir CVN sistemi kullanır. Clause 6.3.4(1) uyarınca temel gereksinim 0°F (−18°C)'de 20 ft-lbf (27 J)'dir — bu seviyeyi karşılayan Table 6.4'te listelenen ilave metaller, En Düşük Beklenen Servis Sıcaklığı (LAST) 50°F (10°C) veya üzerinde olduğunda üretim partisi testinden muaftır. SFRS, 50°F'nin altındaki servis sıcaklıklarına maruz kaldığında, Clause 6.2.2, LAST'ta veya üzerinde test edilen daha yüksek bir Minimum olan 40 ft-lbf (54 J) gerektirir.
İki kademeli CVN yapısı, ılıman iklimlerdeki projelerin (LAST ≥ 50°F), 0°F'de 20 ft-lbf sertifikalı Table 6.4 ilave metallerini ek parti testi olmadan kullanabileceği, soğuk iklim projelerinin (LAST < 50°F) ise gerçek servis Sıcaklık'ında parti sertifikalı 40 ft-lbf ilave metallerini kullanması gerektiği anlamına gelir. Standart D1.1 ilave metallerinin her iki tokluk seviyesini de karşılaması gerekmez. İmalatçılar, talep-kritik Kaynak için satın alınan ilave metalin belirli partisinin, geçerli D1.8 tokluk Kategori'sini karşılamak üzere test edildiğini ve sertifikalandırıldığını doğrulamalıdır. Sadece AWS ilave metal sınıflandırmasını (örn. E71T-1) belirtmek yeterli değildir — partiye özel test sonuçları incelenmelidir.
D1.8 ayrıca, talep-kritik uygulamalar için ilave metal üreticisinin Yayılabilir Hidrojen test sonuçlarının mevcut olmasını gerektirir. Kaynak Metali birikintisindeki daha düşük hidrojen seviyeleri, Isıdan Etkilenen Bölge'de hidrojen destekli çatlama riskini azaltır ve kaynaklı birleştirmenin genel tokluğunu artırır.
Sismik İçin Prosedür ve Kaynakçı Yeterliliği
D1.8, D1.1 Madde 6 üzerine dolgu metali ve üretim kontrolleri ekler. Yorum C-6.2.1, bu ekin WPS'lerin deneyle yeterlendirilmesini gerektirmediğini belirtir. Demand-critical kaynaklar için dolgu metalleri, Table 6.3 özelliklerinin (CVN dahil) kaynak metalinde gösterilmesi için Annex A WPS Isı Girdisi Envelope Testi kapsamında yüksek ve düşük heat input'ta değerlendirilmelidir. Maksimum pasolar arası sıcaklık bir üretim sınırıdır. Kaynakçılar belirli birleşim konfigürasyonlarında yeterlilik göstermeye devam etmelidir.
D1.8, dolgu metalinin ısı-girdi zarfı değerlendirmesini ve üretim ısıl sınırlarını D1.1 yeterliliğinin üzerine ekler. Yorum C-6.2.1, bu ekin WPS'lerin deneyle yeterlendirilmesini gerektirmediğini ve D1.1 ön yeterlilikli WPS hükümlerinin hâlâ geçerli olduğunu belirtir. Demand-critical kaynaklar için ısı girdisi, ön ısıtma ve PWHT kontrolleri üretim ve dolgu metali zarf sınırlarıdır; D1.1'deki her ek esas değişken değişikliğinin yeni bir PQR zorunlu kıldığı genel bir kural değildir. C-6.2.1, Table 6.4 düşük hidrojenli elektrotlarla SMAW ve dolu elektrotlarla GMAW’nin rutin olarak Table 6.3 özellikleri verdiğini, bu kombinasyonlar için Annex A deneyinin gerekli olmadığını not eder; Madde 6.2.1 bu muafiyeti LAST 50°F veya üzerindeyken Table 6.4 dolgu metallerine sınırlar.
Demand-critical kaynaklar için WPS, hem minimum Ön Isıtma'i (D1.1 Table 5.11) hem de maksimum pasolar arası sıcaklığı (D1.8'e göre 550°F) belirtmelidir. Üretim kaynağı bu ısıl sınırlar ve Annex A dolgu metali deneylerinden gelen heat-input zarfı içinde kalmalıdır. Annex A dolgu metalini yüksek ve düşük heat input'ta değerlendirir; zorunlu bir prosedür yeterlilik kuponu veya PQR değildir.
D1.8, demand-critical kaynaklar dahil sismik kuvvet direnç sistemindeki kaynaklar için D1.1 ön yeterlilikli WPS'lere izin verir. C-6.2.1, D1.1 ön yeterlilikli WPS hükümlerinin hâlâ geçerli olduğunu belirtir; ek demand-critical kontrol, ön yeterliliğin yasaklanması değil, dolgu metalinin heat-input zarfı değerlendirmesidir. Kayıt mühendisi, imalatçının zarf ve tokluk kontrollerini uygulaması için sözleşmede hangi kaynakların demand-critical olduğunu açıkça tanımlamalıdır.
Demand-critical kaynaklar, D1.8 Annex A WPS Heat Input Envelope Testing kapsamında yüksek ve düşük heat input'ta değerlendirilmiş dolgu metalleri gerektirir; CVN ve diğer Table 6.3 özellikleri dahil. Bu zarf deneyi dolgu metali değerlendirmesidir, genel bir PQR zorunluluğu değildir. Üretim heat input'u denenen zarf içinde kaldığında D1.1 ön yeterlilikli WPS'ler kullanılabilir. Mühendis belirttiğinde kaynak sonrası ısıl işlem (PWHT) D1.1 Section 7.8'i izler. Tüm demand-critical kaynaklar nitelikli bir kaynak müfettişi tarafından muayene gerektirir.
D1.8 Diğer AWS Yapısal Kodlarla Nasıl Karşılaştırılır?
D1.8, sismik uygulamalar için D1.1'i tamamlar — tek başına durmaz. D1.5, kırılma-kritik gereksinimleri olan köprüleri kapsar. Hem D1.8 hem de D1.5, D1.1'in ötesinde tokluk gereksinimleri ekler. D1.8, talep-kritik kaynak sınıflandırmasını kullanır; D1.5, kırılma-kritik eleman sınıflandırmasını kullanır. D1.8, AISC 341'e atıfta bulunur; D1.5, AASHTO'ya atıfta bulunur.
D1.8 ve D1.1 (Standart Yapısal)
D1.1 covers Standart Yapısal Çelik Kaynağı without seismic Gereksinimler. D1.8 supplements D1.1 by adding demand-critical weld categories, Maksimum Pasolar Arası Sıcaklık Sınırlar, mandatory CVN toughness for filler metals, and production heat-input and interpass limits on demand-critical welds. All D1.1 requirements remain in effect — D1.8 only adds to them. Commentary C-6.2.1 does not require WPSs to be qualified by testing; D1.1 prequalified-WPS provisions still apply. A welder qualified under D1.1 must also meet D1.8 performance requirements when performing demand-critical welds; the D1.1 welder qualification alone is not sufficient.
D1.8 ve D1.3 (Sac Çelik)
D1.3 covers sheet steel with Kalınlık at or below 3/16 inch. D1.8 does not directly address sheet steel connections, but cold-formed steel framing in seismic regions may involve both standards. D1.8 demand-critical requirements do not apply to sheet steel connections unless specifically designated by the engineer of record, which is uncommon because sheet steel connections are typically designed as flexible elements in the seismic force-resisting system.
D1.8 ve D1.5 (Köprü)
AWS D1.5 Köprü Kaynak Kodu, D1.8 talep-kritik gereksinimlerine benzer bir amaca hizmet eden ancak bina sismik uygulamaları yerine köprü uygulamaları için kendi kırılma-kritik eleman (FCM) hükümlerine sahiptir. Hem D1.8 hem de D1.5 FCM, geliştirilmiş ilave metal tokluğu, daha sıkı termal kontroller ve ek muayene gerektirir. Yükleme koşulları (sismik ve yorulma) ve servis ortamları farklı olduğundan, iki kod arasındaki belirli tokluk gereksinimleri ve test Sıcaklık'ları farklılık gösterir.
| Aspect | D1.8 (Seismic) | D1.1 (Structural) |
|---|---|---|
| Scope | Supplements D1.1 for seismic | Structural steel (all loading) |
| Critical weld class | Demand-critical welds | None |
| Interpass max | 550°F for demand-critical | Not Kod-limited |
| CVN toughness | 40 ft-lbf at 70°F (Table 6.3) / 40 ft-lbf at LAST+20°F (cold) | Not required |
| Own preheat table? | No — uses D1.1 Table 5.11 | Yes — Table 5.11 |
| Connection standard | AISC 341 compliance | D1.1 Clause 4 |
İlgili Standart Kılavuzları
Sıkça Sorulan Sorular
Hayır. AWS D1.8'in kendi Ön Isıtma Tablo'ları yoktur. D1.1 Table 5.11'deki Ön Isıtma gereksinimlerini kullanır. D1.8, D1.1'i 550 derece Fahrenheit (Clause 6.7.1) Maksimum Pasolar Arası Sıcaklık ve CVN tokluk gereksinimleri ekleyerek tamamlar: talep-kritik kaynaklar için 70 derece Fahrenheit'ta 40 ft-lbf (54 J) (Table 6.3). LAST'ın 50 derece Fahrenheit'ın altında olduğu soğuk servis için, 70/80 ksi ilave metaller için LAST artı 20 derece Fahrenheit'ta test yapılır. AWS A5 sınıflandırmasına göre 0 derece Fahrenheit'ta 20 ft-lbf (27 J) karşılayan ilave metaller, Clause 6.3.4(1) uyarınca üretim partisi CVN testinden muaftır. Tüm Ana Malzeme Ön Isıtma gereksinimleri D1.1'den gelir.
Talep-kritik kaynak, sismik kuvvetlere dayanıklı sistemde, tasarım depremi sırasında önemli inelastik gerilime uğraması beklenen bir kaynaktır. Bu kaynaklar, büyük deformasyonun birden fazla döngüsü boyunca kırılma olmadan yapısal bütünlüklerini korumalıdır. Örnekler arasında özel moment çerçevelerindeki kiriş flanşı-kolon CJP Groove Weld'leri, eksantrik çaprazlı çerçevelerdeki bağlantı-kolon kaynakları ve beklenen plastik mafsal bölgesindeki kolon ek kaynakları bulunur. Talep-kritik kaynaklar, sertifikalı CVN tokluğuna sahip ilave metaller ve standart D1.1 kaynaklarından daha sıkı termal kontroller gerektirir.
AWS D1.8, talep-kritik kaynaklar için Maksimum Pasolar Arası Sıcaklık'ı 550 derece Fahrenheit (288 derece Celsius) ile sınırlar. Bu, genel bir Maksimum Pasolar Arası Sıcaklık getirmeyen standart D1.1 Kaynak'ından daha kısıtlayıcıdır. 550 derece limiti, Isıdan Etkilenen Bölge'de kırılma tokluğunu azaltacak aşırı tane büyümesini önler. Talep-kritik kaynaklar için, hem Minimum Ön Isıtma'yı (D1.1 Table 5.11'den) hem de Maksimum Pasolar Arası'nı (D1.8'den) korumak, Kaynak için kontrollü bir termal pencere oluşturur.
AISC 341 (Yapısal Çelik Binalar İçin Sismik Hükümler), sismik kuvvetlere dayanıklı sistem gereksinimlerini tanımlayan tasarım standardıdır. AISC 341, sismik uygulamalardaki Kaynak gereksinimleri için AWS D1.8'e atıfta bulunur. Bağlantı tasarımı AISC 341'den ve AISC 358'deki Prequalified bağlantılardan gelir — bu standartlar hangi kaynakların nerede gerekli olduğunu tanımlar. D1.8, bu kaynakların nasıl yapılması, yeterliliğinin nasıl sağlanması ve nasıl denetlenmesi gerektiğini tanımlar. Birlikte, AISC 341 artı D1.8 bu kaynaklar için D1.1'i tamamlar ve değiştirir; D1.1'in yerini almazlar.
AWS D1.8:2021, Table 6.3'e göre talep-kritik kaynaklar için 70 derece Fahrenheit'ta 40 ft-lbf (54 J) gerektirir. LAST'ın 50 derece Fahrenheit'ın altında olduğu soğuk servis uygulamaları için, Clause 6.2.2, 70/80 ksi ilave metaller için LAST artı 20 derece Fahrenheit'ta veya 90 ksi ilave metaller için LAST'ta test edilen 40 ft-lbf (54 J) gerektirir. AWS A5 sınıflandırmalarına göre (Table 6.4) 0 derece Fahrenheit'ta 20 ft-lbf (27 J) karşılayan ilave metaller, Clause 6.3.4(1) uyarınca üretim partisi CVN testinden muaftır. Standart D1.1 ilave metalleri bu gereksinimleri karşılamayabilir.