ASTM A500 em comparação com padrões internacionais de tubos estruturais

O que a ASTM A500 cobre

ASTM A500/A500M é a especificação padrão para tubos estruturais-formados a frio, soldados e sem costura de aço carbono em formatos redondos, quadrados e retangulares. A tubulação é produzida por tira ou placa de conformação a frio em uma seção oca com uma solda contínua, ou como um produto sem costura, e é usada como um membro estrutural em vez de um tubo de pressão ou mecânico. A especificação define os graus A, B, C e D e atribui valores mecânicos separados às seções redondas e às seções moldadas, ou seja, quadradas e retangulares.

Como a tubulação é formada a frio, a norma trata a espessura da parede fornecida como um valor nominal com uma tolerância negativa permitida, e a prática de projeto estrutural compensa usando uma espessura de parede de projeto reduzida nos cálculos das propriedades da seção.

Comparação-cruzada de padrões

Dois pontos explicam a maior parte das diferenças na tabela. Primeiro, os sistemas EN, JIS e GB publicam valores de rendimento e tração que mudam com a espessura da parede, enquanto a ASTM A500 estabelece um único valor mínimo para um tipo de classe e seção. Em segundo lugar, as classes EN 10219 e EN 10210 na qualidade H possuem um valor Charpy garantido, de modo que um projetista que trabalha de acordo com o sistema europeu obtém tenacidade ao entalhe como parte da designação da classe e não como um requisito suplementar.

Tolerância da parede e consequências do projeto

A tolerância de espessura de parede na ASTM A500 é uma tolerância negativa de 10% do nominal. Os códigos de projeto estrutural exigem, portanto, uma redução da espessura do projeto: os cálculos para seções quadradas e retangulares são normalmente baseados em 0,93 vezes a espessura nominal da parede, e os cantos arredondados da seção, que são um produto da conformação a frio, também afetam as propriedades calculadas da seção. Um projetista que converta um projeto de classe EN para A500, ou o inverso, deve repetir a verificação da capacidade da seção em vez de assumir que dimensões nominais semelhantes dão o mesmo resultado.

Outros padrões de tubos podem substituir o A500?

O tubo fabricado de acordo com ASTM A53 destina-se a tarefas mecânicas e de pressão e apresenta menor resistência ao escoamento do que a tubulação estrutural; não é recomendado como substituto direto em aplicações estruturais.

A tubulação feita de acordo com ASTM A513 é uma especificação de tubulação mecânica na qual a tolerância dimensional é controlada, mas a resistência não é garantida, a menos que seja especificada separadamente, portanto, não substitui o A500 em um membro estrutural projetado.

ASTM A1085 é uma especificação de tubulação estrutural mais recente que define um único grau de escoamento de 50 ksi com uma resistência à tração mínima mais alta e um requisito obrigatório de tenacidade de entalhe, juntamente com uma tolerância de parede mais restrita do que A500.

As seções ocas EN 10219-1 S355J2H, JIS G3444 STK490 e GB/T 6728 Q355 podem servir ao mesmo propósito estrutural, mas cada uma carrega seus próprios valores de resistência e regras de tolerância dependentes da espessura.

Pontos de teste e pedido

A ASTM A500 exige testes de tensão e testes de achatamento em amostras de tubos acabados, e limites químicos se aplicam a carbono, manganês, fósforo, enxofre e cobre.

O teste de impacto não faz parte do requisito básico do A500, portanto, um projeto que necessite de resistência ao entalhe deve encomendá-lo como um requisito suplementar.

Indique o grau, o formato e o tamanho da seção, a espessura nominal da parede e o comprimento e confirme se é necessária tubulação soldada ou sem costura.

Quando um projeto mistura padrões, registre a relação de classificação equivalente e a base da substituição na documentação do projeto.

Verifique no certificado da fábrica a espessura real da parede e os resultados do teste, uma vez que a capacidade projetada de um tubo estrutural depende da parede entregue.

Perguntas frequentes

P: O tubo ASTM A53 pode ser usado em vez da tubulação A500 em uma estrutura?
Não é recomendado. A53 é feito para serviços mecânicos e de pressão e tem menor limite de escoamento, por isso é menos eficiente e não corresponde à base de projeto de um membro estrutural.

P: Qual é o equivalente europeu da ASTM A500?
Seções ocas estruturais soldadas formadas a frio de acordo com EN 10219-1, geralmente no grau S355J2H, são a contraparte européia usual, com valores de tenacidade de entalhe garantidos.

P: Por que os projetistas reduzem a espessura da parede da tubulação A500?
Como a especificação permite uma tolerância negativa de 10% na parede nominal, os códigos de projeto exigem cálculos baseados em uma espessura de projeto reduzida, normalmente 0,93 vezes o valor nominal.

P: O A500 exige testes de impacto?
Não. A tenacidade do entalhe não faz parte da especificação básica e deve ser solicitada como um requisito suplementar quando o projeto ou o cliente assim o exigir.

P: A ASTM A500 ainda está atual?
Sim. A500/A500M continua sendo um padrão internacional ativo e suas classes são reconhecidas e adotadas por órgãos de padronização fora dos Estados Unidos.

P: Quais testes o A500 exige no tubo acabado?
São necessários testes de tensão e de achatamento, juntamente com a conformidade com os limites de composição química estabelecidos na especificação.