پروفیل های hss: بخش ساختاری توخالی

بخش جعبه HSS نورد گرم با اره نواری باز می شود و تنش پسماند را نشان می دهد. پروفیل یا مقطع ساختاری توخالی (HSS) نوعی پروفیل فلزی با سطح مقطع توخالی است. این اصطلاح عمدتاً در ایالات متحده یا سایر کشورهایی که از اصطلاحات ساخت و ساز یا مهندسی ایالات متحده پیروی می کنند استفاده می شود.

پروفیل HSS می توانند بخش های دایره ای، مربعی یا مستطیلی باشند، اگرچه اشکال دیگری مانند بیضوی نیز موجود است. HSS در هر کد فقط از فولاد ساختاری تشکیل شده است.

سازه فولادی HSS گاهی اوقات به اشتباه به عنوان فولاد ساختاری توخالی معرفی می شود. HSS مستطیلی و مربعی را معمولاً لوله فولادی یا بخش جعبه می نامند. پروفیل HSS دایره ای گاهی اوقات به اشتباه لوله فولادی نامیده می شود، اگرچه لوله فولادی واقعی در واقع ابعاد و طبقه بندی متفاوتی با HSS دارد. (ابعاد HSS بر اساس ابعاد بیرونی پروفیل است؛ لوله‌ها نیز با تحمل خارجی، البته با استانداردهای متفاوتی تولید می‌شوند.) گوشه‌های HSS به شدت گرد هستند و شعاع آن تقریباً دو برابر ضخامت دیواره است. ضخامت دیوار در اطراف بخش یکنواخت است.

در بریتانیا یا سایر کشورهایی که از اصطلاحات ساخت و ساز یا مهندسی بریتانیا پیروی می کنند، اصطلاح HSS استفاده نمی شود. در عوض، سه شکل اصلی به عنوان CHS، SHS و RHS ارجاع داده می شوند که بخش های توخالی دایره ای، مربعی و مستطیلی هستند. به طور معمول، این نام‌گذاری‌ها به اندازه‌های متریک نیز مربوط می‌شوند، بنابراین ابعاد و تحمل‌ها کمی با HSS متفاوت است.

استفاده در سازه ها اچ اس اس

HSS، به ویژه مقاطع مستطیلی، معمولاً در قاب های فولادی جوش داده شده استفاده می شود که در آن اعضا بارگذاری را در جهات مختلف تجربه می کنند. HSS مربع و دایره دارای اشکال بسیار کارآمدی برای این بارگذاری چند محوره هستند زیرا هندسه یکنواخت در امتداد دو یا چند محور مقطعی دارند و در نتیجه ویژگی‌های مقاومتی یکنواخت دارند. این باعث می شود آنها انتخاب های خوبی برای ستون ها باشند. همچنین مقاومت بسیار خوبی در برابر پیچش دارند.

پروفیل HSS همچنین می تواند به عنوان تیر مورد استفاده قرار گیرد، اگرچه شکل های فلنج پهن یا I-beam در بسیاری از موارد شکل ساختاری کارآمدتری برای این کاربرد هستند. با این حال، HSS مقاومت بالاتری نسبت به کمانش پیچشی جانبی دارد.

سطوح مربع مسطح HSS مستطیلی می تواند ساخت و ساز را آسان کند، و گاهی اوقات برای زیبایی شناسی معماری در سازه های اکسپوز ترجیح داده می شود، اگرچه HSS بیضوی در سازه های اکسپوز به دلایل زیبایی شناختی مشابه محبوبیت بیشتری پیدا می کند.

در گذشته نه چندان دور، HSS معمولاً در فولادهای نرم مانند A500 درجه B موجود بود. امروزه HSS معمولاً در فولاد ملایم، درجه C A500 موجود است. سایر گریدهای فولادی موجود برای HSS عبارتند از A847 (فولاد هوازدگی)، A1065 (مقاطع بزرگ). تا 50 اینچ مربع ساخته شده با فرآیند SAW)، و اخیراً A1085 را تأیید کرده است (استحکام بالاتر، تحمل‌های سخت‌تر از A500).

ساخت سازه های فولادی اچ اس اس

قوطی و لوله  HSS به همان روش لوله ساخته می شود. در طول فرآیند تولید، ورق فولادی مسطح به تدریج تغییر شکل داده و به شکل گرد در می آید که در آن لبه ها آماده جوش می شوند. سپس لبه ها به هم جوش داده می شوند تا لوله مادر را تشکیل دهند. در طول فرآیند تولید، لوله مادر از یک سری پایه های شکل دهی عبور می کند که HSS گرد (لوله مادر) را به شکل مربع یا مستطیل نهایی تشکیل می دهد. اکثر تولیدکنندگان آمریکایی از استانداردهای ASTM A500 یا استانداردهای جدید ASTM A1085 پیروی می کنند، در حالی که تولید کنندگان کانادایی از ASTM A500 و CSA G40.21 پیروی می کنند. مقاطع توخالی اروپایی عموما مطابق با استاندارد EN 10210 هستند.

پروفیل HSS پر شده

HSS اغلب با بتن پر می شود تا درجه آتش سوزی و همچنین استحکام را بهبود بخشد. هنگامی که این کار انجام شد، محصول به عنوان یک ستون Lally به نام مخترع آن جان لالی از Waltham، ماساچوست نامیده می شود. (تلفظ اغلب به ستون آب نبات چوبی خراب می شود.) به عنوان مثال، موانع اطراف پارکینگ ها (بولاردها) ساخته شده از HSS اغلب، حداقل تا ارتفاع سپر، با بتن پر می شوند. این یک روش ارزان قیمت (زمانی که هزینه‌های جایگزینی در نظر گرفته می‌شود) برای افزودن مقاومت فشاری به بولارد است که می‌تواند به جلوگیری از فرورفتگی ناخوشایند موضعی کمک کند، اگرچه به طور کلی خواص ساختاری کلی بولارد را افزایش نمی‌دهد.