Duté strukturální sekce (HSS) se staly základními součástmi moderních strukturálních inženýrství a nabízejí výjimečné poměry síly k hmotnosti, díky nimž jsou ideální pro mnoho konstrukčních a průmyslových aplikací. Tyto specializované ocelářské výrobky se vyrábějí podle přísných mezinárodních standardů a poskytují inženýrům spolehlivé charakteristiky výkonu pro náročné projekty.
Co jsou to duté strukturální sekce?
Duté strukturální řezy jsou specializované ocelové trubice s dutým průřezem navrženým pro strukturální aplikace. Tyto všestranné produkty, které jsou vyrobeny prostřednictvím procesů válcování za studena v souladu se standardy, jako jsou ASTM A500, EN 10219 a JIS G 3466, nabízejí vynikající schopnosti při relativně nízké hmotnosti ve srovnání s pevnými řezy.
Produkty HSS poskytují inženýrům flexibilní možnosti připojení pro strukturální rámovací systémy a zároveň dodávají vynikající torzní odpor a konzistentní vlastnosti materiálu v celém profilu sekce.
Primární profily HSS a jejich aplikace
Square Hollow Sections (SHS)
Čtvercové duté sekce mají rovnostranné rozměry se stejnými délkami, obvykle v rozmezí od 20 mm do 300 mm podle specifikací ASTM A1085. Tyto profily se vyrábějí přes přesné procesy natahování na studené nebo horkém výkonu, aby se zajistila rozměrová přesnost a strukturální integritu.
Mezi klíčové aplikace pro SHS patří:
Konstrukce mostu jako primární nosné prvky
Strukturální sloupce v komerčních a průmyslových budovách
Rámce vybavení vyžadující jednotné připojení
Architektonické rysy kombinující estetickou přitažlivost se strukturální funkcí
Obdélníkové duté sekce (RHS)
Obdélníkové duté sekce nabízejí strukturální výhody SHS a poskytují přizpůsobitelné poměry stran pro splnění specifických technických požadavků. Profily RHS poskytují optimální výkon v aplikacích, kde jsou zapotřebí charakteristiky směrové pevnosti.
Mezi běžné aplikace pro RHS patří:
Systémy příhradových struktur
Rámce podpory dopravníku
Skladovací a regálové systémy
Architektonické prvky, kde jsou vyžadovány specifické rozměrové proporce
Kruhové duté sekce (CHS)
Kruhové duté řezy poskytují vynikající odolnost vůči zátěžům z více směrů a mají hladké válcové profily, které minimalizují odolnost proti toku tekutin. Profily CHS odpovídají specifikacím, jako je stupeň ASTM A500 C, s průměry obvykle v rozmezí od 21,3 mm do 508 mm.
Mezi hlavní aplikace CHS patří:
Transportní systémy tekutin vyžadující minimální ztrátu tření
Zábradlí a bezpečnostní bariéry ve veřejných prostorách
Strukturální sloupce s jednotným rozdělením radiálního zatížení
Komponenty platformy na moři vystavené vícesměrnému napětí
Bezproblémové duté sekce
Bezproblémové duté sekce představují prémiovou variantu HSS vyrobenou prostřednictvím procesů vytlačování horkých, které eliminují svařované švy. Tyto vysoce výkonné produkty nabízejí vynikající schopnosti pevnosti a odolnosti proti tlaku, díky čemuž jsou ideální pro kritické aplikace navzdory jejich vyššímu profilu nákladů.
Bezproblémové aplikace HSS zahrnují:
Vysokotlaké hydraulické systémy
Kritické strukturální komponenty při extrémním zatížení
Kyselá servisní prostředí vyžadující vynikající metalurgické vlastnosti
Technické specifikace a standardy HSS
Duté strukturální řezy jsou vyráběny podle různých mezinárodních standardů, které definují jejich dimenzionální tolerance, mechanické vlastnosti a chemické složení. Porozumění těmto specifikacím je nezbytné pro správný design inženýrství a výběr materiálu.
Specifikace čtvercové duté sekce
Produkty SHS obvykle odpovídají následujícím standardům:
ASTM A500 Stupeň C: Velikosti 20 × 20 mm až 300 × 300 mm s tloušťkou stěny 1,6-12,7 mm
EN 10219 S355J2H: velikosti 30 × 30 mm až 250 × 250 mm s tloušťkou stěny 2,0-16,0 mm
JIS G 3466 STKR490: velikosti 40 × 40 mm až 200 × 200 mm s tloušťkou stěny 2,3-12,0 mm
Specifikace pravoúhlých dutých sekcí
Produkty RHS se obvykle vyrábějí tak, aby splňovaly:
ASTM A500 Stupeň B: Velikosti 50 × 25 mm až 400 × 200 mm s tloušťkou stěny 1,9-12,5 mm
EN 10219 S275J0H: Velikosti 60 × 40 mm až 350 × 150 mm s tloušťkou stěny 2,5-14,0 mm
JIS G 3466 STK400: Velikosti 30 × 50 mm až 180 × 80 mm s tloušťkou stěny 1,6-9,0 mm
Specifikace kruhové duté sekce
Produkty CHS obecně odpovídají:
ASTM A500 stupeň C: průměry φ21,3 mm do φ508 mm s tloušťkou stěny 1,2-12,7 mm
EN 10219 S235JRH: průměry φ26,9 mm na φ457 mm s tloušťkou stěny 2,0-16,0 mm
JIS G 3466 STKM590A: průměry φ34 mm na 318,5 mm s tloušťkou stěny 2,0-12,0 mm
Výhody dutých strukturálních sekcí v inženýrském designu
Rozsáhlé přijetí HSS v moderní konstrukci odráží jejich četné výhody oproti tradičním strukturálním prvkům:
Strukturální účinnost
Produkty HSS nabízejí výjimečné poměry síly k hmotnosti, což umožňuje návrhářům dosáhnout požadovaného strukturálního výkonu s menším materiálem. Jejich profily uzavřené sekce poskytují vynikající odolnost vůči torzním silám ve srovnání s otevřenými sekcemi, jako jsou I-paprsky nebo kanály.
Všestrannost spojení
Jednotné vnější povrchy profilů HSS usnadňují více metod připojení, včetně svařovaných kloubů, šroubových spojení s koncovými deskami a speciálních systémů připojení. Tato všestrannost zjednodušuje strukturální a výrobní procesy.
Estetická přitažlivost
Čisté linie a moderní vzhled prvků HSS z nich dělají populární volby pro exponované strukturální aplikace. Jejich jednoduché profily se dobře integrují do současných architektonických návrhů a přitom plní kritické strukturální funkce.
Ekonomické výhody
Zatímco počáteční náklady na materiál mohou být vyšší než některé alternativy, zkrácená doba výroby, nižší přepravní hmotnosti a minimální požadavky na údržbu často činí HSS nejúspornější volbou za život struktury.
Závěr
Duté strukturální sekce představují základní kategorii ocelových výrobků, které kombinují inženýrskou výkon s všestranností v mnoha aplikacích. Pochopením různých typů HSS, jejich příslušných standardů a výkonové charakteristiky mohou strukturální inženýři a výrobci využít tyto produkty k vytvoření efektivních, odolných a esteticky příjemných struktur pro širokou škálu průmyslových a komerčních účelů.
Při výběru produktů HSS pro specifické aplikace se doporučuje konzultace se zkušenými dodavateli oceli a konstrukčními inženýry, aby bylo zajištěno dodržování příslušných stavebních předpisů a požadavků na výkon.
