مزیت پروفیل های hss برای ساختمان سازی

مقاطع ساختاری توخالی (HSS) مقاطع فولادی توخالی هستند که معمولاً از مقطع دایره ای، مستطیلی یا مربعی تشکیل می شوند. در ایالات متحده، بخش های HSS با مشخصات ASTM A500 یا A1085 مطابقت دارند.

استفاده از HSS با محبوبیت در سراسر جهان در صنعت ساختمان رو به افزایش است و در ایالات متحده تقریباً 18٪ از بازار فولاد سازه ای را به خود اختصاص داده است. کاربردهای رایج عبارتند از فولاد سازه ای در معرض معماری، سازه های خرپایی پلکانی و خرپایی معمولی، و ستون های پایه یا عناصر مهاربندی عمودی.

در سال 2013 یک مشخصات ASTM جدید برای HSS منتشر شد، ASTM A1085. مشخصات جدید عملکرد بهبود یافته ای را ارائه می دهد که طراحی HSS را برای مشتری آسان تر و به طور بالقوه موثرتر می کند. مقایسه سریع بین A500 و A1085 را می توان در بروشور خلاصه یافت.

بسیاری از سوالاتی که در رابطه با طراحی، مشخصات، جزئیات و ساخت اسکلت فلزی ساختمان HSS مطرح می‌شوند در منابع زیر مورد بررسی قرار گرفته‌اند. اگر سؤالات دیگری دارید یا فقط می خواهید با یکی از مشاوران مرکز راه حل های فولاد AISC در مورد HSS صحبت کنید، لطفاً با مرکز راه حل های فولادی AISC به شماره 1-866-ASK-AISC یا solutions@aisc.org تماس بگیرید.

سوالات متداول

1.3.4. بخش های ساختاری توخالی (HSS) به کدام مشخصات ASTM سفارش داده شده اند؟

ASTM A500/A500M Grade C هنگام تعیین HSS مربع، مستطیل و گرد رایج ترین است. این مشخصات تولید HSS جوش داده شده و بدون درز را در حالت سرد پوشش می دهد. ASTM A847/A847M دارای خواص مقاومت در برابر خوردگی جوی مشابه با ASTM A588/588M برای شکل های W است. لوله های اندازه لوله (P، PX و PXX) نیز در مواد ASTM A53/A53M درجه B موجود هستند. برای اطلاعات بیشتر در مورد HSS و تعیین بخش لوله و درجه مواد، به سوالات متداول 1.4.6 و 1.4.7 مراجعه کنید.

ASTM A1085/A1085M یک مشخصات جدید برای HSS است. این ویژگی های مواد بهبود یافته و ضخامت دیوار طراحی برابر با ضخامت اسمی دیوار، در میان سایر ویژگی های مطلوب را ارائه می دهد. برای اطلاعات بیشتر به www.aisc.org/a1085 مراجعه کنید.

1.3.8. چگونه می توان در دسترس بودن شکل را تعیین کرد؟

AISC فهرست های تولیدکنندگان را در aisc.org/steeavailability برای اشکال نورد گرم و HSS در اندازه ها و وزن های مختلف دارد. تولیدکنندگان Shapes توانایی به روز رسانی این لیست ها را به صورت بلادرنگ دارند. اطلاعات تماس بسیاری از تولیدکنندگان اشکال در وب سایت ارائه شده است. تولیدکنندگان برنامه های زمانی را منتشر می کنند. این برنامه‌ها نشان می‌دهند که کدام شکل‌ها به صورت دوره‌ای رول می‌شوند و آن‌هایی که در معرض انباشتگی سفارش‌ها هستند. اشکالی که به صورت دوره‌ای رول می‌شوند، راحت‌تر از آن‌هایی که در معرض انباشته شدن سفارش‌ها هستند، در دسترس هستند.

1.4.6. تفاوت بین HSS گرد و لوله چیست؟

Round HSS برای استفاده به عنوان اعضای ساختاری در نظر گرفته شده است. لوله، اگرچه گاهی اوقات به عنوان اعضای سازه ای استفاده می شود، برای کاربردهای مکانیکی و فشار در نظر گرفته شده است. همانطور که در کتابچه راهنمای ساخت و ساز فولادی AISC استفاده شده است، لوله های فولادی و HSS گرد برای مطابقت با استانداردهای مختلف ASTM ساخته شده اند. لوله فولادی مطابق با الزامات ASTM A53/A53M درجه B (Fy = 35 ksi) ساخته شده است.

لوله های تا و شامل NPS 12 با عبارت Pipe، قطر اسمی (in.) و کلاس وزنی (Std., xStrong, xx-Strong) مشخص می شوند. NPS مخفف اندازه لوله اسمی است. به عنوان مثال، Pipe 5 Std. به لوله ای با 5.563 اینچ اشاره می کند. قطر خارجی و 0.258 اینچ. ضخامت دیوار، که مطابق با سری وزن استاندارد است. لوله‌هایی با ضخامت دیواره‌ای که با دسته‌های وزنی فوق مطابقت ندارند، با عبارت Pipe، قطر خارجی (in.) و ضخامت دیوار (in.) مشخص می‌شوند که هر دو با سه رقم اعشار بیان می‌شوند. برای مثال، Pipe 14.000·0.375 و Pipe 5.563·0.500 نامگذاری مناسبی هستند.

HSS گرد معمولاً ASTM A500/A500M درجه C (Fy = 50 ksi) هستند. آنها در مقاطع منطبق با هر یک از سطوح مقطع لوله فولادی درجه B ASTM A53/A53M موجود هستند. برای مثال، یک HSS 6.625×0.280 دارای همان ویژگی های ابعادی Pipe 6 Std است. علاوه بر این، ASTM A500/A500M HSS را می‌توان در اندازه‌های بسیار بیشتری با حاشیه بیش از 88 اینچ و ضخامت دیواره بیش از 1 اینچ به دست آورد.

تلورانس ها در ASTM A500/A500M HSS نیز نسبت به A53 سخت تر هستند. به عنوان مثال، ASTM A53/A53M فقط مستلزم آن است که لوله تا حد معقولی صاف باشد، جایی که ASTM A500/A500M تحمل خاصی را روی صافی قرار می دهد. همچنین، ASTM A53/A53M به طور خاص به فرورفتگی با عمق کمتر از 10٪ قطر لوله یا ¼ اینچ اجازه می دهد.

1.4.7. تفاوت بین شکل لوله (TS) و HSS چیست؟

از نظر ساختاری هیچ تفاوتی وجود ندارد. موسسه لوله های فولادی، سازمانی که نماینده سازندگان مقاطع ساختاری توخالی است، تغییر را از "لوله" به "HSS" در سال 1997 آغاز کرد تا با شیوه های تعیین آنها مطابقت داشته باشد. بنابراین، "TS" به سادگی یک روش منسوخ برای تعیین "HSS" است.

1.4.8. فراخوان مناسب برای HSS چیست؟

HSS مستطیلی با علامت "HSS"، ابعاد کلی بیرونی (in.) و ضخامت دیوار (in.) مشخص می شود، و همه ابعاد به صورت اعداد کسری بیان می شوند. به عنوان مثال، یک HSS مربع باید به عنوان HSS8×8×3⁄8 تعیین شود. یک HSS مستطیلی باید به عنوان HSS5×3×3⁄8 تعیین شود. HSS گرد با عبارت "HSS"، قطر خارجی اسمی (in.) و ضخامت دیوار (in.) با هر دو بعد به سه رقم اعشار مشخص می شود. به عنوان مثال، یک HSS گرد باید به عنوان HSS5.563×0.258 تعیین شود.

توجه داشته باشید که نامگذاری لوله فولادی ASTM A53/A53M (به عنوان مثال، Pipe 5 Std.، Pipe 5 x-strong، و غیره) متفاوت از ASTM A500/A500M HSS گرد تعیین شده است.

2.6.4. حداکثر و حداقل شعاع منحنی HSS و W-شکل چیست؟

محدودیت در شعاع اشکال منحنی اساساً تابعی از قابلیت های خم کن است. AISC شعاع خمش را برای صفحات خمیده محدود می کند تا از ترک خوردن در طول فرآیند خمش جلوگیری کند. اگرچه محدودیت های مشابهی برای هر محصول خمیده اعمال می شود، چنین تغییر شکل هایی به طور کلی در HSS قابل دستیابی نیستند. رهنمودهای خمش صفحات در ASTM A6/A6M-Appendix X4 آمده است.

دستورالعمل‌های خمش سرد برای اشکال نیز در کتابچه راهنمای AISC، بخش 2 یافت می‌شود:

1. "حداقل شعاع خمش سرد در اعضا تا عمق اسمی 30 اینچ بین 10 تا 14 برابر عمق عضو است. اعضای عمیق تر ممکن است به حداقل شعاع بزرگتری نیاز داشته باشند."

2. "طول حداقل 25 فوت معمولاً به دلیل تجهیزات ساخت/ساخت عملی است."

توجه داشته باشید که خمش سرد ممکن است برای ایجاد جاروب در اعضا تقریباً به هر شعاع دلخواه مورد استفاده قرار گیرد. خم شدن توسط گرما نیز امکان پذیر است، اما این روش به طور کلی بسیار گران تر از خمش سرد است.

منابع بیشتر Curved Steel شامل جزئیات توصیه شده، هندسه، واژه نامه اصطلاحات فنی، و فهرستی از اعضای وابسته AISC Bender-Rollers است که بهترین شرکت هایی هستند که می توانند برای تعیین حداقل و حداکثر شعاع منحنی اشکال با آنها تماس بگیرند. ارائه دهندگان شکل ساختاری (از جمله HSS) انحنا/خمش اغلب خدمات خود را در فولاد مدرن نیز تبلیغ می کنند. راهنمایی های اضافی را می توان در راهنمای طراحی AISC 33: طراحی اعضای منحنی و راهنمای طراحی AISC 36: ملاحظات طراحی برای Camber یافت.