As seções estruturais ocas (HSS) tornaram-se componentes essenciais na engenharia estrutural moderna, oferecendo taxas de força / peso excepcionais que os tornam ideais para inúmeras aplicações de construção e industrial. Esses produtos de aço especializados são fabricados de acordo com os rigorosos padrões internacionais, fornecendo aos engenheiros características de desempenho confiáveis para projetos exigentes.
O que são seções estruturais ocas?
Seções estruturais ocas são tubos de aço especializados com uma seção transversal oca projetada para aplicações estruturais. Fabricados através de processos de rolagem a frio de acordo com padrões como ASTM A500, EN 10219 e JIS G 3466, esses produtos versáteis oferecem recursos superiores de carga, mantendo o peso relativamente leve em comparação com seções sólidas.
Os produtos HSS fornecem aos engenheiros opções de conexão flexíveis para sistemas de enquadramento estrutural, fornecendo excelente resistência de torção e propriedades consistentes de materiais em todo o perfil da seção.
Perfis HSS primários e suas aplicações
Seções Hollow Square (shs)
As seções ocas quadradas apresentam dimensões equiláteis com comprimentos laterais iguais, geralmente variando de 20 a 300 mm de acordo com as especificações ASTM A1085. Esses perfis são fabricados por meio de processos de precisão a frio ou rolagem a quente para garantir a precisão dimensional e a integridade estrutural.
Os principais aplicativos para shs incluem:
Construção da ponte como elementos primários de carga de carga
Colunas estruturais em edifícios comerciais e industriais
Estruturas de equipamentos que requerem pontos de conexão uniformes
Características arquitetônicas combinando apelo estético com função estrutural
Seções ocas retangulares (RHS)
As seções retangulares ocas oferecem as vantagens estruturais do SHS, fornecendo proporções de aspecto personalizáveis para atender aos requisitos específicos de engenharia. Os perfis RHS oferecem desempenho ideal em aplicações onde são necessárias características de força direcional.
As aplicações comuns para RHS incluem:
Sistemas de treliça para estruturas de grande extensão
Estrutura de suporte a transportadores
Prateleiras de armazenamento e sistemas de racking
Elementos arquitetônicos em que proporções dimensionais específicas são necessárias
Seções ocas circulares (CHS)
As seções ocas circulares fornecem excelente resistência a cargas de múltiplas direções e apresentam perfis cilíndricos suaves que minimizam a resistência ao fluxo de fluidos. Os perfis de CHS estão em conformidade com especificações como ASTM A500 grau C, com diâmetros normalmente variando de 21,3 a 508 mm.
Os principais aplicativos CHS incluem:
Sistemas de transporte de fluidos que exigem perda mínima de atrito
Corrimãos e barreiras de segurança em espaços públicos
Colunas estruturais com distribuição uniforme de carga radial
Componentes da plataforma offshore expostos a tensões multidirecionais
Seções ocas sem costura
As seções ocas sem costura representam uma variante HSS premium fabricada através de processos de extrusão a quente que eliminam as costuras soldadas. Esses produtos de alto desempenho oferecem recursos superiores de resistência à compressão e resistência à pressão, tornando-os ideais para aplicações críticas, apesar de seu perfil de custo mais alto.
Os aplicativos HSS sem costura incluem:
Sistemas hidráulicos de alta pressão
Componentes estruturais críticos sob carga extrema
Componentes mecânicos sujeitos à carga cíclica
Ambientes de serviço azedo que exigem propriedades metalúrgicas superiores
Especificações e padrões técnicos do HSS
As seções estruturais ocas são fabricadas de acordo com vários padrões internacionais que definem suas tolerâncias dimensionais, propriedades mecânicas e composição química. A compreensão dessas especificações é essencial para o design adequado da engenharia e a seleção de materiais.
Especificações da seção oca quadrada
Os produtos SHS normalmente estão em conformidade com os seguintes padrões:
ASTM A500 Grau C: Tamanhos 20 × 20mm a 300 × 300mm com espessura da parede 1,6-12,7 mm
EN 10219 S355J2H: Tamanhos 30 × 30mm a 250 × 250mm com espessura da parede 2.0-16,0mm
JIS G 3466 STKR490: Tamanhos 40 × 40mm a 200 × 200mm com espessura da parede 2,3-12,0 mm
Especificações de seção oca retangular
Os produtos RHS são normalmente fabricados para se reunir:
ASTM A500 GRADE B: Tamanhos 50 × 25mm a 400 × 200mm com espessura da parede 1,9-12,5 mm
EN 10219 S275J0H: Tamanhos 60 × 40mm a 350 × 150mm com espessura da parede 2,5-14,0 mm
JIS G 3466 STK400: Tamanhos 30 × 50mm a 180 × 80mm com espessura da parede 1.6-9,0mm
Especificações de seção oca circular
Os produtos CHS geralmente estão em conformidade com:
ASTM A500 grau C: diâmetros φ21,3 mm a φ508mm com espessura da parede 1,2-12,7 mm
EN 10219 S235JRH: diâmetros φ26,9mm a φ457mm com espessura da parede 2.0-16,0 mm
JIS G 3466 STKM590A: diâmetros φ34mm a φ318,5mm com espessura da parede 2.0-12,0mm
Benefícios de seções estruturais ocas no projeto de engenharia
A adoção generalizada do HSS na construção moderna reflete suas inúmeras vantagens sobre os elementos estruturais tradicionais:
Eficiência estrutural
Os produtos HSS oferecem índices excepcionais de força-peso, permitindo que os designers atinjam o desempenho estrutural necessário com menos material. Seus perfis de seção fechada fornecem resistência superior às forças de torção em comparação com seções abertas, como vigas I ou canais.
Versatilidade da conexão
As superfícies externas uniformes dos perfis HSS facilitam vários métodos de conexão, incluindo juntas soldadas, conexões aparafusadas com placas finais e sistemas de conexão especializados. Essa versatilidade simplifica os processos de projeto e fabricação estruturais.
Apelo estético
As linhas limpas e a aparência moderna dos elementos HSS os tornam escolhas populares para aplicações estruturais expostas. Seus perfis simples se integram bem aos projetos arquitetônicos contemporâneos, enquanto ainda cumprem as funções estruturais críticas.
Vantagens econômicas
Embora os custos iniciais do material possam ser mais altos do que algumas alternativas, o tempo de fabricação reduzido, os pesos de remessa mais baixos e os requisitos mínimos de manutenção geralmente tornam o HSS a escolha mais econômica ao longo da vida de uma estrutura.
Conclusão
Seções estruturais ocas representam uma categoria essencial de produtos de aço que combinam o desempenho da engenharia com a versatilidade em inúmeras aplicações. Ao entender os vários tipos de HSS, seus padrões aplicáveis e características de desempenho, engenheiros e fabricantes estruturais podem aproveitar esses produtos para criar estruturas eficientes, duráveis e esteticamente agradáveis para uma ampla gama de fins industriais e comerciais.
Ao selecionar produtos HSS para aplicações específicas, recomenda -se consultar fornecedores de aço experientes e engenheiros estruturais para garantir a conformidade com códigos de construção relevantes e requisitos de desempenho.
