Tubería soldada por resistencia eléctrica (ERW) ASTM A500
Descripción básica
Una especificación estándar paratubos estructurales de acero al carbono soldados-formados en frío. ASTM A500es la especificación principal paraSecciones Estructurales Huecas (HSS)utilizado en la construcción, incluyendoformas redondas, cuadradas y rectangulares. Es producido porsoldadura por resistencia eléctrica (ERW) .
Explicación del nombre
| Parte | Significado |
|---|---|
| ASTM | ASTM Internacional |
| A500 | Estándar para tubos estructurales de acero al carbono sin costura y soldados-formados en frío |
| Soldado por resistencia eléctrica | Proceso de fabricación primario: el acero plano se forma y suelda longitudinalmente |
Características clave de la tubería A500 ERW
| Característica | Descripción |
|---|---|
| Tipo de material | Acero carbono(formado-en frío) |
| Fabricación | Soldado por resistencia eléctrica (ERW)– costura de soldadura longitudinal presente |
| Formularios de productos | Redondo, cuadrado, rectangularSecciones Estructurales Huecas (HSS) |
| Aplicación primaria | Construcción estructural– puentes, edificios, construcciones soldadas/remachadas/atornilladas |
| Propiedad clave | Excelenterelación fuerza-a-pesopara aplicaciones que soportan carga- |
| Grados disponibles | A, B, C, D(Grado C más común para uso estructural) |
Grados y propiedades mecánicas
| Calificación | Límite elástico (mín.) | Resistencia a la tracción (mín.) | Alargamiento (%) | Uso típico |
|---|---|---|---|---|
| A | 33.000 psi (230 MPa) | 45.000 psi (310 MPa) | 25 | Estructural ligero |
| B | 42.000 psi (290 MPa) | 58.000 psi (400 MPa) | 23 | construcción general |
| C | 46.000 psi (317 MPa) | 62.000 psi (427 MPa) | 21 | Los más comunes: columnas, arriostramientos. |
| D | 36.000 psi (250 MPa) | 58.000 psi (400 MPa) | 23 | Alternativa al Grado B |
Nota:El grado C es elmaterial predominantedisponible en el país, con un límite elástico de50 ksipara todas las formas HSS. La mayoría de los HSS nacionales sondoble-calificaciónpara los Grados B y C, lo que hace que el Grado C sea el valor predeterminado recomendado para las especificaciones estructurales.
**Composición química (% máximo**
| Elemento | Grado A | Grado B | Grado C | Grado D |
|---|---|---|---|---|
| Carbono (C) | 0.26 | 0.30 | 0.23 | 0.27 |
| Manganeso (Mn) | 1.35 | 1.40 | 1.35 | 1.40 |
| Fósforo (P) | 0.035 | 0.045 | 0.035 | 0.045 |
| Azufre (S) | 0.035 | 0.045 | 0.035 | 0.045 |
| Cobre (Cu) | 0,20 minutos | 0,18 minutos | 0,20 minutos | 0,18 minutos |
Tamaño y disponibilidad dimensional
| Forma | Rango de tamaño típico | Notas |
|---|---|---|
| Redondo | 1,66" – 28" de diámetro exterior(42 – 711 milímetros) | Ronda máxima de 28" disponible |
| Cuadrado | 1" a 22" | Hasta 22" x 22" cuadrados |
| Rectangular | 1,5"×1" a 20"×12" | Hasta 34" x 22" rectangulares |
| Espesor de la pared | Hasta 1" nominal | Máximo 0,875" dependiendo de la forma |
| Longitud | 6 a 18 metros(SRL/DRL o personalizado) |
Perímetro máximo:A500 abarca tubos hasta un perímetro total máximo de88 pulgadas .
Tabla comparativa: A500 frente a otros estándares de tubos estructurales/mecánicos
| Aspecto | ASTM A500 (Estructural) | ASTM A513 (Mecánico) | ASTM A53 Gr.B (tubería) |
|---|---|---|---|
| Propósito principal | Marco estructural (HSS) | Tuberías mecánicas, ejes. | Transporte de presión/fluido |
| formas | Redondo, cuadrado, rectangular | Redondos, cuadrados, rectangulares, especiales. | Solo redondo |
| Enfoque clave del diseño | Capacidad de carga- | Precisión dimensional | Contención de presión |
| Pruebas hidrostáticas | No se requiere ninguno | Opcional | Sí (estándar) |
| Tolerancias | ±0,75 % DE, ±10 % de pared | Más ajustado (estirado en frío-) | ±1% DE, ±12,5% pared |
| Uso típico | Construcción de columnas, vigas, puentes. | Piezas de automóvil, muebles. | Fontanería, líneas de baja-presión |
Aplicaciones comunes
| Área de aplicación | Usos específicos |
|---|---|
| Construcción de edificios | Columnas, vigas, elementos de arriostramiento. |
| Estructuras de puentes | Armazones, soportes, accesorios de servicios públicos. |
| Instalaciones Industriales | Plataformas, soportes de maquinaria. |
| Infraestructura | Postes de señalización, estándares de iluminación. |
| Construcción Modular | Unidades prefabricadas, sistemas de estanterías. |
| Fabricación general | Marcos, soportes, características arquitectónicas. |
Proceso de fabricación de REG
A500 HSS es fabricado por:
Formando:La chapa de acero plana esformado en frío-en la forma deseada (redonda, cuadrada o rectangular) a través de una serie de rollos.
Soldadura:Los dos bordes opuestos están soldados entre sí por elProceso de soldadura-resistencia-eléctrica (ERW), que implica aplicar simultáneamente presión y una fuerte corriente eléctrica para fundir y forjar el acero.
Refinamiento de costura:La costura ERW se refina para asegurar la continuidad del flujo de tensión a través de las juntas en los marcos estructurales.
Control de formación-en frío:El control preciso proporciona una geometría y radios de esquina precisos, lo que mejora el ajuste y la alineación en el sitio.
Inspección:Inspección visual de la costura de soldadura más examen no-destructivo cuando se especifique.
Ventajas de ERW para tubos estructurales:
Forma consistentey precisión dimensional
Producción eficientepara grandes volúmenes
Fuerza uniformealrededor de la sección
Selección de grado: por qué se prefiere el grado C
ElSteel Tube Institute recomienda utilizar Grado C como valor predeterminadopara notas estructurales en proyectos porque:
Mayor resistencia(rendimiento de 50 ksi) que los grados A, B o D
Más ampliamente disponible– domina la producción nacional
Doble-calificación– cumple con los requisitos B y C, lo que garantiza flexibilidad en el suministro
Mejor rendimientoen condiciones de compresión, flexión y esfuerzos combinados.
Cuándo elegir el grado C:
Crear columnas y miembros de carga alta-
Sistemas de arriostramiento que requieren un margen de resistencia adicional
Armazones y marcos de luces largas-
Estructuras sísmicas-resistentes
Cualquier aplicación donde la eficiencia del diseño sea crítica
Tolerancias y rectitud
| Parámetro | Tolerancia |
|---|---|
| Diámetro externo | ±0,75 % de la DO |
| Espesor de la pared | ±10% del valor nominal |
| Rectitud | 1/8 de pulgada × (longitud en pies) / 5 [10 mm × (longitud en metros) / 5] |
| Masa (Peso) | Sin tolerancia especificada |
Opciones de protección y acabado superficial
| Tipo de acabado | Solicitud |
|---|---|
| Negro(desnudo) | Acabado laminado estándar, uso en interiores |
| Imprimación-pintada | Protección temporal contra la corrosión |
| Comprar-recubrimientos aplicados | Protección contra la corrosión para entornos específicos. |
| Tapas finales o biseles | Protección durante la manipulación y el transporte |
Equivalentes de estándares internacionales
| Región | Estándar | Notas |
|---|---|---|
| EE.UU | ASTM A500 | Estándar primario HSS |
| Corea/Japón | KS D 3568, JIS G 3466 | Tubos estructurales cuadrados/rectangulares |
| Europa | EN 10219 | Secciones estructurales soldadas-formadas en frío |
| Australia/Nueva Zelanda | AS/Nueva Zelanda 1163 | Secciones huecas de acero estructural |
| Reino Unido | BS 4848 | Secciones huecas estructurales |
Notas de diseño importantes
1. Consideración del espesor
El espesor nominal máximo es1 pulgada, pero debido a la tolerancia de espesor del 10%,AISC 360-16 Sección B4.2requiere que los cálculos que involucran espesor se multipliquen por un factor de0,93 veces el espesor nominal .
2. Radio de esquina
El radio de esquina máximo para formas rectangulares y cuadradas es3×t(tres veces el espesor de la pared)
Las propiedades de la sección se calculan en función de diferentes valores según el tipo de propiedad:
Valores de esbeltez (b/t y h/t): basados en el radio de la esquina de1,5×t
Piso viable: basado en2,25×t
3. Trazabilidad de materiales
La tubería A500 Grado C se suministra con trazabilidad documentada, registros de calidad de la costura de soldadura y preparación final-para la fabricación.
Distinciones clave: A500 frente a A53
| Aspecto | ASTM A500 | ASTM A53 |
|---|---|---|
| Tipo de producto | Tubería estructural (HSS) | Tubería estándar |
| formas | Redondo, cuadrado, rectangular | Solo redondo |
| Mercado Primario | Construcción, marcos estructurales. | Fontanería, mecánica, baja-presión |
| Enfoque de fuerza | Capacidad de compresión/flexión | Contención de presión |
| Prueba hidrostática | No requerido | Requerido |
| Especificador típico | ingenieros estructurales | Ingenieros mecánicos/de procesos |
Conclusión final: Tubería ASTM A500 REGes elEspecificación estándar para tubos estructurales de acero al carbono soldados-formados en frío (HSS)utilizado en la construcción. Disponible en formas redondas, cuadradas y rectangulares conGrado C (rendimiento de 50 ksi)como opción predominante, está diseñado paracargar-aplicaciones portadorasen edificios, puentes y fabricación estructural en general. A diferencia de los estándares de tuberías de presión (A53, A106), A500 se centra enResistencia estructural, precisión dimensional y eficiencia de fabricación.en lugar de contención de fluidos.
