Introducción del AS 1163
Introducción general
AS/NZS 1163, denominado oficialmenteSecciones huecas de acero estructural-formadas en frío, es una norma nacional conjunta formulada por Australia y Nueva Zelanda. Esta norma especifica los requisitos técnicos para las secciones huecas de acero estructural soldadas por resistencia eléctrica (ERW) conformadas en frío-, incluidas las secciones transversales- circulares, cuadradas y rectangulares. Es aplicable a las secciones huecas de acero al carbono utilizadas en ingeniería estructural sin tratamiento térmico de pos-formado, cubriendo todo el proceso desde la composición del material, las propiedades mecánicas, la precisión dimensional hasta los estándares de producción y prueba. Es uno de los estándares básicos para la producción y aplicación de secciones huecas de acero estructural en la región de Australia-Nueva Zelanda.
Características clave
Proceso de fabricación-conformado en frío
La tubería de acero se forma a temperatura ambiente sin tratamiento térmico-a alta temperatura, lo que no solo reduce el consumo de energía y el costo de producción, sino que también garantiza una alta precisión dimensional del producto.
Clasificación de grados basada en el límite elástico
Los grados de acero se definen por el límite elástico mínimo (MPa), que se puede seleccionar de manera flexible según los requisitos de carga-del proyecto, equilibrando el rendimiento y el costo.
Control estricto de la composición química.
La norma limita el contenido de carbono, manganeso, silicio, fósforo, azufre y otros elementos. El fósforo y el azufre, como impurezas nocivas, se controlan estrictamente para evitar la fragilidad y el agrietamiento del material, mientras que el manganeso y otros elementos de aleación se ajustan para optimizar la soldabilidad y las propiedades mecánicas del acero.
Requisitos de alta precisión dimensional
El rango de tolerancia de las dimensiones exteriores y el espesor de la pared está claramente definido, lo cual es crucial para el montaje y conexión de estructuras de acero en ingeniería, asegurando la estabilidad general de la estructura.
Excelente soldabilidad
El material es compatible con procesos de soldadura comunes como MIG (gas inerte de metal) y TIG (gas inerte de tungsteno), lo que resulta conveniente para-el procesamiento y la conexión in situ de estructuras de acero.
Requisito de resistencia al impacto
El estándar especifica la energía de impacto mínima a 0 grados, lo que garantiza que el material pueda mantener una buena tenacidad en entornos de baja-temperatura y evitar fallas por fragilidad.
Centropuntos de la norma
El contenido principal de AS 1163 se centra en la garantía de calidad y rendimiento de las secciones huecas de acero estructural, incluidas tres partes clave:
Especificaciones de propiedades mecánicas.
Aclare el límite elástico mínimo, el rango de resistencia a la tracción, el alargamiento mínimo y la energía de impacto a baja temperatura de cada grado de acero, que son los indicadores clave para medir la capacidad de carga-del material.
01
Límites de composición química
Establecer los límites superior e inferior de cada elemento químico en el acero, asegurando la estabilidad del rendimiento del material y evitando defectos como mala soldabilidad y fragilidad provocados por un contenido excesivo o insuficiente de elementos.
02
Estándares dimensionales y de tolerancia.
Regular la desviación permitida del diámetro exterior, la longitud lateral, el espesor de la pared y la forma de la sección transversal-de los tubos de acero, que es la base para la estandarización de la producción de productos y las aplicaciones de ingeniería.
03
Requisitos de prueba
Especificar los métodos de prueba y los estándares para las propiedades mecánicas (prueba de tracción de acuerdo con AS 1391), resistencia al impacto a baja-temperatura (AS 1544.2) y prueba de aplanamiento en frío, para garantizar que el producto cumpla con los requisitos estándar a través de pruebas rigurosas.
04
Importancia del estándar
Estandarización de la producción industrial.: Unifica las especificaciones técnicas de producción de perfiles huecos de acero estructural en Australia y Nueva Zelanda, eliminando las diferencias en la calidad del producto causadas por diferentes procesos y estándares de producción, y promoviendo el desarrollo estandarizado de la industria del acero.
Garantía de seguridad estructural de ingeniería.: Como material básico para la construcción e infraestructuras, el comportamiento de los perfiles huecos de acero incide directamente en la estabilidad y seguridad de la estructura. La norma garantiza que el material cumpla con los requisitos de carga y seguridad-, lo que reduce el riesgo de accidentes de ingeniería.
Optimización de costes y mejora de la eficiencia.: El proceso-de conformado en frío y la selección basada en la calidad-hacen que el material sea más rentable-, evitando el desperdicio del uso de acero de alta-resistencia en proyectos de baja-carga y mejorando la eficiencia de construcción del proyecto.
Compatibilidad con códigos de ingeniería regionales: La norma es consistente con los códigos de construcción y las especificaciones de diseño de Australia y Nueva Zelanda, lo que facilita la selección y aplicación de materiales en proyectos de ingeniería y mejora la eficiencia de aprobación de los proyectos.
Aplicaciones de los tubos de acero estándar AS 1163
Los tubos de acero estándar AS 1163 se utilizan ampliamente en ingeniería estructural debido a su alta relación resistencia-a-peso, buena soldabilidad y propiedades mecánicas estables. Los principales campos de aplicación y usos específicos son los siguientes:
1. Construcción de edificios
- Estructuras de carga-: Se utiliza como columnas, vigas, cerchas y marcos de carga-de edificios comerciales, edificios residenciales y plantas industriales. La alta resistencia del acero puede reducir el tamaño de la sección de la estructura, ahorrar espacio en el edificio y reducir el peso propio-del edificio.
- Estructuras auxiliares: Aplicado a los marcos de soporte de muros cortina de edificios, los soportes de sistemas de aire acondicionado y ventilación y las barandillas de escaleras y balcones.
2. Ingeniería de infraestructura
- ingeniería de puentes: Se utilizan como pilares de puentes, soportes de vigas, barandillas y componentes estructurales de pasos elevados para peatones. La alta capacidad de carga-y la resistencia al impacto del acero cumplen con los requisitos de seguridad de las estructuras de puentes.
- Ingeniería de carreteras y tráfico.: Aplicado a barandillas de carreteras, postes de señales de tráfico, postes de alumbrado público y estructuras de soporte de estaciones de peaje, asegurando la estabilidad y durabilidad de las instalaciones de tráfico.
3. Ingeniería Municipal
- Instalaciones municipales: Se utiliza para soportes de tuberías de drenaje, soportes de cercas y estructuras de marcos de instalaciones públicas municipales, como paradas de autobús y baños públicos.
- Ingeniería paisajística: Aplicado a los marcos de soporte de iluminación de paisajes e instalaciones artísticas, con buena plasticidad para satisfacer las necesidades del procesamiento de estructuras con formas especiales-.
4. Aplicaciones industriales y agrícolas
- Equipos industriales: Se utiliza como chasis y estructuras de soporte de maquinaria minera, sistemas transportadores y equipos de producción industrial, adaptándose al duro entorno de trabajo de los sitios industriales.
- ingeniería agrícola: Aplicado a marcos de invernaderos, soportes de maquinaria agrícola y tuberías de sistemas de riego, con características de resistencia a la corrosión y fácil procesamiento adecuadas para la producción agrícola.
5. Industria del transporte
Componentes de vehículos y barcos.: Se utilizan como estructuras de bastidor de remolques, camiones y vehículos ferroviarios, y como componentes de soporte de estructuras de barcos, cumpliendo con los requisitos de resistencia de carga y vibración de los equipos de transporte.
Métodos de aplicación
Procesamiento en el sitio-
Los tubos de acero se pueden cortar, perforar, doblar y soldar según las dimensiones de diseño del proyecto para cumplir con los requisitos estructurales especiales.
Montaje estructural
Como componente principal-portante de carga o estructura de soporte secundaria, se conecta con otros componentes de acero mediante pernos, soldadura y otros métodos para formar un sistema de estructura de acero completo.
Aplicación de estructura compuesta.
Combinado con materiales de hormigón para formar una estructura compuesta de hormigón-acero, aprovechando al máximo la alta resistencia del acero y la capacidad de compresión del hormigón, mejorando el rendimiento general de la estructura.
Grados de acero, composición química y propiedades mecánicas de AS 1163
1. Grados de acero y sus diferencias
AS 1163 define seis grados principales de acero: C250, C250L0, C350, C350L0, C450, C450L0. El valor numérico en la calificación representa lalímite elástico mínimo (MPa)de la materia; el sufijo "L0" indica bajo contenido de carbono, que está diseñado para mejorar la soldabilidad del acero. Las diferencias entre cada grado se reflejan principalmente en la resistencia, soldabilidad y escenarios de aplicación:
| Grado de acero | Límite elástico mínimo (MPa) | Resistencia mínima a la tracción (MPa) | Características principales | Escenarios de aplicación |
| C250 / C250L0 | 250 | 320 | Baja resistencia, excelente soldabilidad, bajo costo. | Estructuras de carga baja-como cobertizos, cocheras, barandillas simples |
| C350 / C350L0 | 350 | 430 | Resistencia y soldabilidad equilibradas, amplio rango de aplicaciones | Estructuras generales de construcción, soportes de puentes, soportes para equipos industriales en general |
| C450 / C450L0 | 450 | 500 | Alta resistencia, peso ligero, buena-capacidad de carga | Estructuras de carga alta-como edificios-de gran envergadura, soportes de maquinaria pesada, vigas principales de puentes |
2. Composición química
| Tabla 2 - Composición química | |||||||||||
| Grado (Nota 1) | Composición química (análisis de fundición o producto terminado) (Nota 2) | ||||||||||
| C | Si | Minnesota | P | S | cr | Mes | Al (Nota 3) | Ti | Elementos de microaleación | Carbono equivalente (Nota 4) | |
| C250, C250L0 |
0.12 | 0.05 | 0.50 | 0.03 | 0.03 | 0.15 | 0.10 | 0.10 | 0.04 | 0,03 (Nota 5) | 0.25 |
| C350, C350L0 |
0.20 | 0.45 | 1.60 | 0.03 | 0.03 | 0.30 | 0.10 | 0.10 | 0.04 | 0,15 (Nota 6) | 0.43 |
| C450, C250L0 |
0.20 | 0.45 | 1.70 | 0.03 | 0.03 | 0.50 | 0.35 | 0.10 | 0.04 | 0,15 (Nota 6) | 0.43 |
|
Nota:
|
|||||||||||
3. Comparación de propiedades mecánicas
| Calificación | Límite elástico mínimo (MPa) | Resistencia mínima a la tracción (MPa) | La relación de alargamiento mínima con respecto a la longitud estándar es 5,65√S | ||||||
| Sección transversal hueca circular-d0/t | Perfiles huecos rectangulares b/t, d/t | ||||||||
| ＜15 | >15 Menor o igual a 30 | ＞30 | ＜15 | >15 Menor o igual a 30 | ＞30 | ||||
| C250, C250L0 | 250 | 320 | 18 | 20 | 22 | 14 | 16 | 18 | |
| C350, C350L0 | 350 | 430 | 16 | 18 | 20 | 12 | 14 | 16 | |
| C450, C450L0 | 450 | 500 | 12 | 14 | 16 | 10 | 12 | 14 | |
| Nota: Estas restricciones se aplican a las superficies sometidas a pruebas de tracción. Es decir, para RHS, el uso de la relación b/t o d/t depende de qué lado se corta la muestra. Para SHS, solo hay una relación (porque b=d). | |||||||||
Tolerancias dimensionales de la norma AS 1163
La tolerancia dimensional de AS 1163 está formulada para garantizar la precisión del ensamblaje y la estabilidad estructural de las tuberías de acero, y los requisitos de tolerancia se dividen según la forma de la sección transversal-(circular, cuadrada, rectangular):
1. Secciones huecas circulares (CHS)
Tolerancia del diámetro exterior: ±1% del diámetro exterior nominal, con una tolerancia mínima de ±0,5 mm y una tolerancia máxima de ±10 mm. Para tuberías de acero de pequeño-diámetro (menor o igual a 50 mm), la tolerancia se controla estrictamente en ±0,5 mm para garantizar la precisión dimensional.
Tolerancia del espesor de pared: Para tubos de acero con diámetro exterior inferior o igual a 406,4 mm, la tolerancia es ±10% del espesor nominal de la pared; Para tubos de acero con un diámetro exterior > 406,4 mm, la tolerancia es la más estricta entre ±0,3 mm y ±10% del espesor nominal de la pared. El espesor promedio de la pared de la tubería de acero debe cumplir con el valor nominal para garantizar la capacidad de carga-.
2. Secciones huecas cuadradas/rectangulares (SHS/RHS)
Tolerancia de longitud lateral: Para tubos de acero cuadrados/rectangulares con una longitud lateral inferior o igual a 400 mm, la tolerancia es ±1% de la longitud lateral nominal; para tubos de acero con una longitud lateral > 400 mm, la tolerancia es ±4 mm.
Tolerancia del espesor de pared: Consistente con la tolerancia del espesor de pared de secciones huecas circulares, ±10% del espesor de pared nominal (diámetro exterior menor o igual a 406,4 mm) o el más estricto de ±0,3 mm y ±10% (diámetro exterior > 406,4 mm).
Tolerancia de esquina: La esquina de los tubos de acero cuadrados debe estar cerca de 90 grados, con una desviación de no más de ±1 grado; la relación de aspecto de los tubos de acero rectangulares debe cumplir con los requisitos de diseño nominal y la desviación de la longitud lateral de la misma sección no debe exceder el rango especificado.
3. Tolerancia de forma de sección transversal-
No deberá haber ninguna distorsión, deformación o deformación evidentes en la sección transversal-de la tubería de acero. Para tubos de acero cuadrados y rectangulares, la planitud de la pared lateral no debe exceder el valor especificado para garantizar el montaje suave de la estructura.
Rangos de tamaño y tamaños comunes de tubos de acero estándar AS 1163
Rangos de tamaño de producción
Los fabricantes de tubos de acero producen productos de acuerdo con el rango de tamaño estándar especificado en AS 1163, y los rangos de tamaño comunes de diferentes-formas de sección transversal son los siguientes:
Secciones huecas circulares (CHS)
Diámetro exterior 13,5 mm610 mm, espesor de pared 1,6 mm16 mm.
Secciones huecas cuadradas (SHS)
Longitud lateral 20 mm400 mm, espesor de pared 2,3 mm12,7 mm.
Secciones Huecas Rectangulares (RHS)
Longitud lateral 50×25 mm400×300 mm, espesor de pared 1,6 mm16 mm.
Tamaños comunes de tubos de acero (también admite personalización)
|
Tipo de sección transversal- |
Modelo de especificación |
Dimensión exterior (mm) |
Espesor de pared (mm) |
|
CHS |
CHS 48,3×2,3 |
48.3 |
2.3 |
|
CHS |
CH 60,3×3,2 |
60.3 |
3.2 |
|
CHS |
CHS 88,9×3,2 |
88.9 |
3.2 |
|
CHS |
CHS 114,3×4,0 |
114.3 |
4.0 |
|
CHS |
CHS 165,1×5,0 |
165.1 |
5.0 |
|
shs |
SHS 50×50×2,3 |
50×50 |
2.3 |
|
shs |
SHS 75×75×3.2 |
75×75 |
3.2 |
|
shs |
SHS 100×100×4.0 |
100×100 |
4.0 |
|
shs |
SSH 150×150×6,3 |
150×150 |
6.3 |
|
shs |
SHS 200×200×6,3 |
200×200 |
6.3 |
|
lado derecho |
DERECHO 50×25×2,3 |
50×25 |
2.3 |
|
lado derecho |
DERECHO 100×50×3,2 |
100×50 |
3.2 |
|
lado derecho |
DERECHO 150×75×4,0 |
150×75 |
4.0 |
|
lado derecho |
DERECHO 200×100×5,0 |
200×100 |
5.0 |
|
lado derecho |
DERECHO 300×150×6,3 |
300×150 |
6.3 |
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