O que ASTM A252 cobre
ASTM A252 é o padrão americano para estacas de tubos de aço soldados e sem costura. As estacas tubulares são cravadas ou perfuradas no solo para suportar cargas verticais e resistir às forças laterais, e são usadas em fundações de edifícios, pilares de pontes, cais e molhes, estruturas de contenção e obras marítimas. O tubo pode ser cravado com extremidade aberta-ou fechada-, preenchido com concreto após a cravação ou usado como revestimento para estacas escavadas. A norma abrange três graus, Grau 1, Grau 2 e Grau 3, diferenciados pelo aumento da resistência, e define os requisitos químicos, de tração e dimensionais para a produção sem costura e soldada.
Requisitos Químicos
A ASTM A252 especifica os requisitos químicos principalmente como limites máximos de fósforo e enxofre, que são as impurezas mais importantes para a soldabilidade e ductilidade em estacas cravadas:
| Elemento | Grau 1, 2, 3 (máx., %) |
|---|---|
| Fósforo | 0.050 |
| Enxofre | 0.050 |
A norma não fixa limites de carbono, manganês ou silício para o material base; o produtor seleciona a composição para atender aos requisitos mecânicos. Na prática, o aço tem um teor de carbono baixo-a{2}}médio, e a composição deve ser confirmada no certificado de teste da usina para projetos com requisitos de soldagem.
Propriedades Mecânicas
Os três graus de A252 diferem em suas resistências mínimas à tração e ao escoamento:
| Nota | Resistência mínima à tração | Força de rendimento mínimo |
|---|---|---|
| 1ª série | 50.000 psi (345 MPa) | 30.000 psi (205 MPa) |
| 2ª série | 60.000 psi (415 MPa) | 35.000 psi (240 MPa) |
| 3ª série | 66.000 psi (455 MPa) | 45.000 psi (310 MPa) |
O requisito de alongamento é de no mínimo 30% em 2 polegadas (50 mm) para Grau 1, 25% para Grau 2 e 20% para Grau 3, aplicado ao cupom de teste padrão com o ajuste de espessura apropriado. O grau é escolhido a partir da carga de projeto: Grau 1 para estruturas leves e cargas moderadas, Grau 2 como o grau de estaca de uso geral-e Grau 3 para estacas pesadas ou longas onde maior resistência reduz a espessura da parede e o esforço de cravação.
Rotas de Fabricação
As estacas tubulares sob A252 podem ser produzidas sem costura ou soldadas. As estacas sem costura são feitas por perfuração e laminação a quente, proporcionando uma estrutura uniforme sem costura longitudinal. As estacas soldadas são feitas por soldagem por resistência elétrica (ERW) ou por soldagem por arco submerso (SAW) para grandes diâmetros. A solda em estacas ERW é feita sem metal de adição e normalmente é examinada em todo o comprimento; As estacas SAW possuem um cordão de solda visível que pode ser inspecionado por radiografia ou ultrassom quando o projeto assim o exigir. A rota de fabricação não altera as propriedades da classe, mas a qualidade da solda e a tenacidade do tubo devem ser adequadas ao método de instalação.
Tamanhos e comprimentos
As estacas tubulares A252 estão disponíveis em uma ampla variedade de tamanhos. As estacas sem costura geralmente variam de 1/4 a 36 polegadas de diâmetro, e as estacas soldadas de cerca de 8 a 60 polegadas ou maiores, com espessuras de parede de cerca de 3 mm a 50 mm, dependendo da rota. Os comprimentos são fornecidos conforme a necessidade do projeto, geralmente de 6 a 12 metros como peças únicas, com soldas de campo de penetração total ou emendas mecânicas usadas para atingir a profundidade do projeto. A espessura e o diâmetro da parede são selecionados pelo engenheiro estrutural a partir da carga de projeto, das condições do solo e da capacidade da estaca.
Considerações de projeto e instalação
O projeto da estaca deve considerar a capacidade axial, a flexão por cargas laterais, a dirigibilidade da espessura da parede selecionada e a tolerância à corrosão para o ambiente de serviço. As estacas-com extremidades abertas são cravadas com uma sapata para proteger a ponta; estacas-com extremidades fechadas são equipadas com uma ponta de cravação. Em solos corrosivos ou zonas de respingos marinhos, a estaca é protegida por um revestimento, revestimento de concreto ou aumento da espessura da parede, porque a própria seção de aço é um elemento de sacrifício em tais ambientes. A soldagem de emendas em campo deve seguir um procedimento qualificado e a solda deve ser inspecionada de acordo com os requisitos do projeto.
Perguntas frequentes
P: Qual é a diferença entre A252 Grau 1, 2 e 3?
As classes diferem em resistência: as tensões de escoamento mínimas são 30 ksi (205 MPa), 35 ksi (240 MPa) e 45 ksi (310 MPa), e as resistências à tração mínimas são 50, 60 e 66 ksi, respectivamente. Classes mais altas suportam mais carga por tonelada de aço.
P: As estacas de tubos A252 podem ser soldadas?
Sim. As estacas são unidas por-soldas de campo de penetração total ou por emendas mecânicas. A soldagem deve seguir um procedimento qualificado e a composição do aço deve ser confirmada quanto à soldabilidade.
P: A252 é igual a API 5L?
O nº A252 é específico para estacas tubulares na construção de fundações. API 5L é um tubo de linha para transmissão de petróleo e gás. Um tamanho de tubo semelhante pode ser produzido de acordo com qualquer padrão, mas os requisitos químicos, de teste e de certificação são diferentes.
P: Como as estacas tubulares são cravadas?
Por martelos de impacto, martelos vibratórios ou prensas hidráulicas, dependendo do solo e do tamanho da estaca. As estacas-com extremidades abertas são cravadas com uma sapata; pilhas-com extremidades fechadas usam um ponto de cravação.
P: Qual proteção contra corrosão é usada para estacas tubulares?
Em ambientes corrosivos a estaca é protegida por revestimentos, revestimento de concreto, proteção catódica ou uma parede mais espessa como tolerância à corrosão. O requisito é definido pela química do solo e da água do local.
P: Quais testes são exigidos em estacas tubulares A252?
Os testes padrão são testes de tração, análise química, testes de achatamento ou curvatura, conforme aplicável, e testes hidrostáticos, quando necessário. O certificado da fábrica documenta os resultados do lote.
