Què és el tub S275JR SHS?
El tub de secció buida quadrada (SHS) S275JR és un producte d'acer estructural fet de material de grau S275JR definit a la norma europea EN 10025-2. El nom del grau és un codi: S indica acer estructural, 275 és el límit elàstic mínim en megapascals i JR especifica una energia d'impacte mínima de 27 J a 20 ºC. El tub SHS es produeix en seccions transversals quadrades amb un interior buit, donant una relació de resistència-a pes molt alta o en comparació amb perfils oberts de secció sòlida.
El material es classifica com un acer estructural no-aliatge (carboni lleu{{-{-mitjà) amb límits d'impureses controlats i s'utilitza àmpliament en edificis, ponts, bastidors de maquinària, construcció naval i equips energètics perquè combina economia amb resistència, soldabilitat i duresa equilibrades. La seva densitat és d'aproximadament 7,85 g/cm3, la mateixa que altres acers al carboni estructurals.
Composició química
La composició de S275JR està equilibrada per donar una resistència adequada sense sacrificar la soldabilitat. Els límits següents s'apliquen al gruix del producte fins a 40 mm segons EN 10025-2:
| Element | Requisit, % | Rol |
|---|---|---|
| Carboni (C), màx | 0.21 | Controla la tempabilitat i la soldabilitat |
| Manganès (Mn), màx | 1.50 | Enfortiment de la-solució sòlida, millora la tenacitat |
| Silici (Si), màx | 0.55 | Desoxidació, ajust fi de la força |
| Fòsfor (P), màx | 0.035 | La impuresa, es manté baixa per evitar la fragilitat |
| Sofre (S), màx | 0.035 | Impuresa, mantinguda baixa per a la qualitat de la soldadura |
| Nitrogen (N), màx | 0.012 | Impuresa, controlada per la duresa |
| Coure (Cu), màx | 0.55 | Millora la resistència a la corrosió atmosfèrica |
Aquests límits garanteixen que l'acer es pugui tallar,-formar en fred, perforar i soldar mitjançant mètodes convencionals sense precaucions especials a la majoria de seccions.
Propietats de tracció i mecàniques
Els valors mecànics clau de S275JR es defineixen pel gruix a la norma EN 10025-2:
| Propietat | Gruix<= 16 mm | Gruix 16 - 40 mm |
|---|---|---|
| Limitació de fluència mínima | 275 MPa | 265 MPa |
| Resistència a la tracció | 410 - 560 MPa | 410 - 560 MPa |
| Mínim allargament (longitudinal) | 22 % | 21 % |
| Energia d'impacte a 20 ºC, min | 27 J | 27 J |
Quan el tub SHS es produeix segons EN 10210-1 (seccions buides acabades en calent) o EN 10219-1 (seccions buides soldades formades en fred), els valors mecànics del tub acabat encara han de complir els requisits EN 10025-2 per al material base. A la pràctica, el límit elàstic i la resistència a la tracció són els valors que dominen el disseny de la secció, mentre que l'allargament i l'energia d'impacte protegeixen contra fallades fràgils en servei i durant l'erecció.
Gamma de mida de tubs SHS i fabricació
El tub SHS està disponible habitualment en longituds laterals d'uns 20 mm fins a 400 mm, amb gruixos de paret d'1,5 mm a 16 mm. La ruta de fabricació comença amb la cinta-laminada en calent, que es talla a l'amplada, es forma-en fred en un perfil quadrat i es tanca mitjançant soldadura per resistència elèctrica-d'alta-freqüència. A continuació, la soldadura es recuita o es normalitza localment, es dimensiona i es redreça el tub, i es retallen els cordons de soldadura interns i externs. Les toleràncies de longitud lateral, gruix de paret, rectitud i perfil de cantonada segueixen la norma EN 10219-1 o les especificacions del projecte.
Aplicacions
El tub S275JR SHS s'utilitza sempre que una secció buida quadrada ofereix el camí de càrrega més eficient per al pes del material:
Estructures d'edificació: bigues d'acer de fàbrica, lligams d'escales, columnes, encavallades i connectors. Maquinària pesada: barres de grua, membres del xassís de l'excavadora i encavallades transportadores. Equips de transport: xassís de remolc, pals de cantonada de contenidors i estructures internes del vaixell. Infraestructura: elements secundaris del pont, arriostraments de torre de transmissió d'energia i pòrtics de senyalització. Com que la secció quadrada ofereix la mateixa resistència a la flexió en els dos eixos principals i les cares planes que simplifiquen les juntes cargolades i soldades, és una opció predeterminada per a marcs espacials i construcció modular.
Punts de selecció i fabricació
Trieu el grau S275JR només quan el rendiment de disseny de 275 MPa sigui suficient i la temperatura de servei no estigui per sota de la temperatura de prova d'impacte-; per als climes freds, cal un grau d'impacte inferior a -zero, com ara S275J2. Per a la soldadura, l'equivalent baix en carboni manté baixa la sensibilitat de les fissures, però en seccions de paret gruixuda-el preescalfament i la temperatura controlada entre passades encara són una bona pràctica. Quan es doblega SHS, el radi de flexió ha de respectar la relació entre el gruix de la paret i la longitud{11}}lateral{12}}per evitar esquerdes a les cantonades, i el flexió en calent ha d'anar seguit d'una comprovació de la zona afectada. Sol·liciteu material amb un certificat de molí que confirmi el número de calor i el document d'inspecció EN 10204 3.1 si el projecte requereix traçabilitat.
Preguntes freqüents
Quina és la resistència a la tracció del tub S275JR SHS?
Segons EN 10025-2, la resistència a la tracció de S275JR és de 410 - 560 MPa en els gruixos comuns. El límit elàstic mínim és de 275 MPa per a un gruix de fins a 16 mm i de 265 MPa per a 16 - 40 mm. Aquests són els valors a utilitzar en el disseny estructural.
S275JR és el mateix que l'acer Q275?
No exactament. S275JR és la designació europea EN; Q275 és el grau estàndard xinès corresponent. Tenen nivells de rendiment nominal similars, però els límits d'impureses, els requisits de prova d'impacte i els documents d'inspecció difereixen, de manera que la substitució sempre s'ha de confirmar amb l'especificació del projecte i el certificat del molí.
Es pot soldar el tub S275JR SHS sense preescalfar?
A la majoria de-parets primes sí, perquè l'equivalent de carboni és baix. Per a gruixos de paret superiors a 20 mm aproximadament, a temperatures ambient baixes o quan la junta està molt restringida, es recomana un preescalfament de 50 - 100 graus C per evitar l'esquerda de l'hidrogen. Seguiu la qualificació del procediment de soldadura per al projecte.
Quina diferència hi ha entre el tub SHS i RHS?
SHS és una secció buida quadrada amb longituds laterals iguals; RHS és una secció buida rectangular amb costats desiguals. Tots dos estan coberts per EN 10210-1 (acabat en calent) i EN 10219-1 (format en fred). L'elecció depèn de la direcció de la càrrega de flexió principal: RHS es pot orientar per donar més rigidesa en un eix.
S275JR té una bona resistència a la corrosió?
S275JR ofereix la mateixa resistència a la corrosió atmosfèrica suau que l'acer al carboni normal. S'oxidarà a l'exterior tret que estigui protegit per pintura, galvanització o altres recobriments. L'addició de coure millora lleugerament la resistència a la corrosió atmosfèrica, però S275JR no s'ha de tractar com un acer per a la intempèrie.
Quina prova d'impacte requereix el sufix JR?
El sufix JR requereix una energia d'impacte mínima Charpy V-de 27 J a 20 ºC. Si l'estructura està exposada a temperatures més baixes, seleccioneu S275J0 (0 ºC), S275J2 (-20 ºC) o un grau superior, tal com exigeix l'estàndard de disseny.