Duté štrukturálne sekcie (HSS) sa stali základnými komponentmi v modernom stavebnom inžinierstve, ktoré ponúkajú výnimočné pomery sily k hmotnosti, vďaka ktorým sú ideálne pre mnohé konštrukčné a priemyselné aplikácie. Tieto špecializované oceľové výrobky sa vyrábajú podľa prísnych medzinárodných štandardov a poskytujú inžinierov spoľahlivé výkonnostné charakteristiky pre náročné projekty.
Čo sú duté štrukturálne sekcie?
Duté konštrukčné rezy sú špecializované oceľové trubice s dutým prierezom určeným pre konštrukčné aplikácie. Tieto všestranné výrobky, ktoré sa vyrábajú procesmi za studena v súlade s normami, ako sú ASTM A500, EN 10219 a JIS G 3466, ponúkajú vynikajúce možnosti nosenia pri zachovaní relatívne ľahkej hmotnosti v porovnaní s pevnými úsekmi.
Výrobky HSS poskytujú inžinierov flexibilné možnosti pripojenia pre systémy štrukturálnych rámcov a zároveň poskytujú vynikajúci odporný odpor a konzistentné vlastnosti materiálu v celom profili sekcie.
Primárne profily HSS a ich aplikácie
Štvorcové dutiny (SHS)
Štvorcové dutiny majú rovnostlné rozmery s rovnakými dĺžkami, ktoré sa zvyčajne pohybujú od 20 mm do 300 mm podľa špecifikácií ASTM A1085. Tieto profily sa vyrábajú prostredníctvom presných procesov natiahnutia za studena alebo valcovania v rotu, aby sa zabezpečila rozmerová presnosť a štrukturálna integrita.
Kľúčové aplikácie pre SHS zahŕňajú:
Konštrukcia mosta ako primárne prvky nosenia
Štrukturálne stĺpy v komerčných a priemyselných budovách
Rámce zariadení, ktoré vyžadujú jednotné body pripojenia
Architektonické prvky kombinujúce estetickú príťažlivosť so štrukturálnou funkciou
Obdĺžnikové dutiny (RHS)
Obdĺžnikové dutiny ponúkajú štrukturálne výhody SHS a zároveň poskytujú prispôsobiteľné pomery strán, ktoré spĺňajú špecifické inžinierske požiadavky. Profily RHS poskytujú optimálny výkon v aplikáciách, kde sú potrebné charakteristiky smerovej sily.
Bežné aplikácie pre RH zahŕňajú:
Truss systémy pre štruktúry veľkých rozpätí
Rámce podpory dopravníka
Skladovacie police a stojany
Architektonické prvky, kde sú potrebné špecifické rozmerové rozmery
Kruhové dutiny (CHS)
Kruhové dutiny poskytujú vynikajúci odpor voči zaťaženiu z viacerých smerov a majú hladké valcové profily, ktoré minimalizujú odpor prietoku tekutiny. Profily CHS zodpovedajú špecifikáciám, ako je stupeň C ASTM A500, s priemermi zvyčajne v rozmedzí od 21,3 mm do 508 mm.
Hlavné aplikácie CHS zahŕňajú:
Systémy prepravy tekutín vyžadujúce minimálnu stratu trenia
Zábradlia a bezpečnostné prekážky vo verejných priestoroch
Štrukturálne stĺpce s rovnomerným distribúciou radiálneho zaťaženia
Offshore Platform komponenty vystavené viac smerovým napätiam
Bezšvové dutiny
Bezproblémové dutiny predstavujú prémiový variant HSS vyrobený pomocou procesov vytláčania horúcich vytláčaní, ktoré eliminujú zvarné švy. Tieto vysoko výkonné výrobky ponúkajú vynikajúce schopnosti odolnosti proti tlaku a tlaku, vďaka čomu sú ideálne pre kritické aplikácie napriek ich profilu vyšších nákladov.
Bezproblémové aplikácie HSS zahŕňajú:
Vysokotlakové hydraulické systémy
Kritické konštrukčné komponenty pri extrémnom zaťažení
Prostredie kyslých služieb, ktoré si vyžadujú vynikajúce metalurgické vlastnosti
Technické špecifikácie a normy HSS
Duté štrukturálne rezy sa vyrábajú podľa rôznych medzinárodných štandardov, ktoré definujú ich rozmerové tolerancie, mechanické vlastnosti a chemické zloženie. Pochopenie týchto špecifikácií je nevyhnutné pre správny inžiniersky návrh a výber materiálu.
Špecifikácie štvorcovej dutej sekcie
Produkty SHS zvyčajne zodpovedajú nasledujúcim štandardom:
ASTM A500 Stupeň C: Veľkosti 20 × 20 mm až 300 × 300 mm s hrúbkou steny 1,6-12,7 mm
En 10219 S355J2H: Veľkosti 30 × 30 mm až 250 × 250 mm s hrúbkou steny 2,0-16,0 mm
Jis G 3466 STkr490: Veľkosti 40 × 40 mm až 200 × 200 mm s hrúbkou steny 2,3-12,0 mm
Špecifikácie obdĺžnikovej dutej sekcie
Výrobky RHS sa zvyčajne vyrábajú tak, aby sa stretli:
ASTM A500 Stupeň B: Veľkosti 50 × 25 mm až 400 × 200 mm s hrúbkou steny 1,9-12,5 mm
EN 10219 S275J0H: Veľkosti 60 × 40 mm až 350 × 150 mm s hrúbkou steny 2,5-14,0 mm
Jis G 3466 STK400: Veľkosti 30 × 50 mm až 180 × 80 mm s hrúbkou steny 1,6-9,0 mm
Špecifikácie kruhovej dutej sekcie
Produkty CHS všeobecne zodpovedajú:
ASTM A500 Stupeň C: Priemery φ21,3 mm až φ508 mm s hrúbkou steny 1,2-12,7 mm
En 10219 S235JRH: Priemery φ26,9 mm až φ457 mm s hrúbkou steny 2,0-16,0 mm
Jis G 3466 STKM590A: Priemery φ34 mm až φ318,5 mm s hrúbkou steny 2,0-12,0 mm
Výhody dutých konštrukčných sekcií v inžinierskom dizajne
Rozsiahle prijatie HSS v modernej konštrukcii odráža ich početné výhody oproti tradičným štrukturálnym prvkom:
Štrukturálna účinnosť
Výrobky HSS ponúkajú výnimočné pomery sily k hmotnosti, čo umožňuje návrhárom dosiahnuť požadovaný štrukturálny výkon s menším materiálom. Profily ich uzavretej sekcie poskytujú vynikajúcu odolnosť voči torzným silám v porovnaní s otvorenými sekciami, ako sú I-lúče alebo kanály.
Všestrannosť
Rovnomerné vonkajšie povrchy profilov HSS uľahčujú viac metód pripojenia vrátane zváraných spojov, skrutkovaných spojení s koncovými doskami a systémov špeciálnych pripojení. Táto univerzálnosť zjednodušuje konštrukčné a výrobné procesy.
Estetické odvolanie
Čisté čiary a moderný vzhľad prvkov HSS z nich robia populárne rozhodnutia pre exponované štrukturálne aplikácie. Ich jednoduché profily sa dobre integrujú so súčasnými architektonickými návrhmi a zároveň plnia kritické štrukturálne funkcie.
Ekonomické výhody
Zatiaľ čo počiatočné náklady na materiál môžu byť vyššie ako niektoré alternatívy, skrátený čas výroby, nižšie prepravné hmotnosti a minimálne požiadavky na údržbu často robia HSS najhosúdnejšou voľbou počas životnosti štruktúry.
Záver
Duté konštrukčné sekcie predstavujú základnú kategóriu oceľových výrobkov, ktoré kombinujú inžiniersky výkon s univerzálnosťou v mnohých aplikáciách. Pochopením rôznych typov HSS, ich uplatniteľných štandardov a výkonnostných charakteristík môžu štrukturálni inžinieri a výrobcovia využiť tieto výrobky na vytvorenie efektívnych, odolných a esteticky príjemných štruktúr pre širokú škálu priemyselných a komerčných účelov.
Pri výbere produktov HSS pre konkrétne aplikácie sa odporúča konzultácie so skúsenými dodávateľmi ocele a konštrukčnými inžiniermi, aby sa zabezpečilo dodržiavanie príslušných stavebných predpisov a požiadaviek na výkon.
