Tubo soldado por resistência elétrica ASTM A500 (ERW)
Visão geral básica
Uma especificação padrão paratubulação estrutural de aço carbono-formada e soldada a frio. ASTM A500é a principal especificação paraSeções estruturais ocas (HSS)utilizado na construção, incluindoformas redondas, quadradas e retangulares. É produzido porsoldagem por resistência elétrica (ERW) .
Explicação do nome
| Papel | Significado |
|---|---|
| ASTM | ASTM Internacional |
| A500 | Padrão para tubos estruturais-formados a frio, soldados e sem costura de aço carbono |
| Resistência Elétrica Soldada | Processo de fabricação primário – o aço plano é formado e soldado longitudinalmente |
Principais recursos do tubo ERW A500
| Recurso | Descrição |
|---|---|
| Tipo de material | Aço carbono(formado-a frio) |
| Fabricação | Soldada por Resistência Elétrica (ERW)– costura de solda longitudinal presente |
| Formulários de produto | Redondo, Quadrado, RetangularSeções estruturais ocas (HSS) |
| Aplicação Primária | Construção estrutural– pontes, edifícios, construções soldadas/rebitadas/aparafusadas |
| Propriedade chave | Excelenterelação força-por{1}}pesopara aplicações-de suporte de carga |
| Notas disponíveis | A, B, C, D(Grau C mais comum para uso estrutural) |
Classes e propriedades mecânicas
| Nota | Força de rendimento (min) | Resistência à tração (min) | Alongamento (%) | Uso típico |
|---|---|---|---|---|
| A | 33.000 psi (230 MPa) | 45.000 psi (310 MPa) | 25 | Estrutural leve |
| B | 42.000 psi (290 MPa) | 58.000 psi (400 MPa) | 23 | Construção geral |
| C | 46.000 psi (317 MPa) | 62.000 psi (427 MPa) | 21 | Mais comuns – colunas, contraventamentos |
| D | 36.000 psi (250 MPa) | 58.000 psi (400 MPa) | 23 | Alternativa ao Grau B |
Observação:A nota C é amaterial predominantedisponível no mercado interno, com resistência ao escoamento de50 ksipara todos os formatos HSS. A maior parte do HSS doméstico énota dupla-para os Graus B e C, tornando o Grau C o padrão recomendado para especificações estruturais.
**Composição Química (% Máxima) **
| Elemento | Grau A | Grau B | Grau C | Grau D |
|---|---|---|---|---|
| Carbono (C) | 0.26 | 0.30 | 0.23 | 0.27 |
| Manganês (Mn) | 1.35 | 1.40 | 1.35 | 1.40 |
| Fósforo (P) | 0.035 | 0.045 | 0.035 | 0.045 |
| Enxofre (S) | 0.035 | 0.045 | 0.035 | 0.045 |
| Cobre (Cu) | 0,20 minutos | 0,18 minutos | 0,20 minutos | 0,18 minutos |
Tamanho e disponibilidade dimensional
| Forma | Faixa de tamanho típica | Notas |
|---|---|---|
| Redondo | 1,66" – 28" DE(42 – 711mm) | Rodada máxima de 28" disponível |
| Quadrado | 1" a 22" | Quadrado de até 22" x 22" |
| Retangular | 1,5"×1" a 20"×12" | Até 34" x 22" retangular |
| Espessura da Parede | Até 1" nominal | Máx. 0,875" dependendo do formato |
| Comprimento | 6–18 metros(SRL/DRL ou personalizado) |
Perímetro Máximo:A500 abrange tubos até um perímetro total máximo de88 polegadas .
Tabela de comparação: A500 vs. outros padrões de tubos estruturais/mecânicos
| Aspecto | ASTM A500 (Estrutural) | ASTM A513 (Mecânico) | ASTM A53 Gr.B (Tubo) |
|---|---|---|---|
| Finalidade Primária | Enquadramento estrutural (HSS) | Tubulação mecânica, eixos | Transporte de pressão/fluido |
| Formas | Redondo, quadrado, retangular | Redondo, quadrado, retangular, especiais | Apenas redondo |
| Foco principal no design | Capacidade-de carga | Precisão dimensional | Contenção de pressão |
| Teste Hidrostático | Nenhum é necessário | Opcional | Sim (padrão) |
| Tolerâncias | ±0,75% DE, ±10% parede | Mais apertado (estirado-a frio) | ±1% DE, ±12,5% parede |
| Uso típico | Colunas de construção, treliças, pontes | Peças automotivas, móveis | Encanamento, linhas-de baixa pressão |
Aplicações Comuns
| Área de Aplicação | Usos Específicos |
|---|---|
| Construção Civil | Pilares, vigas, elementos de contraventamento |
| Estruturas de pontes | Treliças, suportes, acessórios utilitários |
| Instalações Industriais | Plataformas, suportes de máquinas |
| Infraestrutura | Postes de sinalização, padrões de luz |
| Construção Modular | Unidades pré-fabricadas, sistemas de rack |
| Fabricação Geral | Molduras, suportes, características arquitetônicas |
Processo de fabricação de ERW
A500 HSS é fabricado por:
Formando:Chapa de aço plana éformado-a friono formato desejado (redondo, quadrado ou retangular) por meio de uma série de rolos.
Soldagem:As duas bordas opostas são soldadas pelaprocesso de soldagem por-resistência-elétrica (ERW), que envolve a aplicação simultânea de pressão e uma forte corrente elétrica para derreter e forjar o aço.
Refinamento de costura:A costura ERW é refinada para garantir a continuidade do fluxo de tensão através das juntas nas estruturas estruturais.
Controle de conformação-a frio:O controle preciso fornece geometria e raios de canto precisos, melhorando o ajuste-e o alinhamento no local .
Inspeção:Inspeção visual da costura de solda e exame não{0}}destrutivo quando especificado .
Vantagens do ERW para tubulação estrutural:
Forma consistentee precisão dimensional
Produção eficientepara grandes volumes
Força uniformeao redor da seção
Seleção de notas: por que a nota C é preferida
OO Steel Tube Institute recomenda usar o Grau C como padrãopara notas estruturais em projetos porque:
Maior resistência(rendimento de 50 ksi) do que os graus A, B ou D
Mais amplamente disponível– domina a produção nacional
Classificação-dupla– atende aos requisitos B e C, garantindo flexibilidade de fornecimento
Melhor desempenhoem condições de compressão, flexão e tensão combinada
Quando escolher a nota C:
Criação de colunas e membros-de alta carga
Sistemas de contraventamento que exigem margem de resistência extra
Treliças e estruturas-de longo vão
Estruturas resistentes-sísmicas
Qualquer aplicação onde a eficiência do projeto seja crítica
Tolerâncias e Retidão
| Parâmetro | Tolerância |
|---|---|
| Diâmetro externo | ±0,75% da DO |
| Espessura da Parede | ±10% do valor nominal |
| Retidão | 1/8 polegada × (comprimento em pés) / 5 [10 mm × (comprimento em metros) / 5] |
| Massa (Peso) | Sem tolerância especificada |
Opções de acabamento e proteção de superfície
| Tipo de acabamento | Aplicativo |
|---|---|
| Preto(nu) | Acabamento padrão de fresagem, uso interno |
| Primer-pintado | Proteção temporária contra corrosão |
| Compre-revestimentos aplicados | Proteção contra corrosão para ambientes específicos |
| Tampas finais ou chanfros | Proteção durante o manuseio e transporte |
Equivalentes de padrão internacional
| Região | Padrão | Notas |
|---|---|---|
| EUA | ASTM A500 | Padrão HSS primário |
| Coreia/Japão | KS D 3568, JIS G 3466 | Tubos estruturais quadrados/retangulares |
| Europa | EN 10219 | Seções estruturais soldadas-formadas a frio |
| Austrália/Nova Zelândia | AS/NZS 1163 | Seções ocas de aço estrutural |
| Reino Unido | BS 4848 | Seções ocas estruturais |
Notas importantes de design
1. Consideração de espessura
A espessura nominal máxima é1 polegada, mas devido à tolerância de espessura de 10%,AISC 360-16 Seção B4.2exige que cálculos envolvendo espessura sejam multiplicados por um fator de0,93 vezes a espessura nominal .
2. Raio do canto
O raio máximo do canto para formas retangulares e quadradas é3×t(três vezes a espessura da parede)
As propriedades da seção são calculadas com base em valores diferentes dependendo do tipo de propriedade:
Valores de esbeltez (b/te h/t): baseados no raio do canto1,5×t
Plano viável: com base em2,25×t
3. Rastreabilidade de Materiais
O tubo A500 Grau C é fornecido com rastreabilidade documentada, registros de qualidade de costura de solda e preparação final-pronta para fabricação.
Principais distinções: A500 vs.
| Aspecto | ASTM A500 | ASTM A53 |
|---|---|---|
| Tipo de produto | Tubulação estrutural (HSS) | Tubo padrão |
| Formas | Redondo, quadrado, retangular | Apenas redondo |
| Mercado Primário | Construção, enquadramento estrutural | Encanamento, mecânico, baixa-pressão |
| Foco de Força | Capacidade de compressão/flexão | Contenção de pressão |
| Teste Hidrostático | Não obrigatório | Obrigatório |
| Especificador típico | Engenheiros estruturais | Engenheiros mecânicos/de processo |
Conclusão final: Tubo ASTM A500 ERWé oespecificação padrão para tubos estruturais de aço carbono soldados-formados a frio (HSS)usado na construção. Disponível em formatos redondos, quadrados e retangulares comGrau C (rendimento de 50 ksi)como a escolha predominante, é projetado paraaplicações de suporte-de cargaem edifícios, pontes e fabricação estrutural em geral. Ao contrário dos padrões de tubos de pressão (A53, A106), o A500 concentra-se emresistência estrutural, precisão dimensional e eficiência de fabricaçãoem vez de contenção de fluidos.
