Tubi in acciaio a sezione strutturale cava (HSS) sono tubi in acciaio da costruzione con elevata resistenza alla trazione e applicazioni portanti. Esistono tre tipi generali di tubi in acciaio HSS: circolari, rettangolari e quadrati. I tubi in acciaio HSS sono fondamentali nelle applicazioni strutturali grazie al loro elevato rapporto resistenza/peso. Trovano largo impiego nei progetti infrastrutturali, negli ambienti industriali e nei lavori di costruzione. In questa guida tratteremo gli aspetti più importanti degli HSS. Vi darà un'idea completa di come i tubi in HSS possano essere utili al vostro progetto.
Che cos'è un tubo in acciaio HSS?
Il tubo di acciaio a sezione strutturale cava è una categoria di tubi di acciaio strutturale. Rispetto ai tubi interi in acciaio, hanno una sezione trasversale cava. In base alle diverse applicazioni, i tubi in acciaio HSS sono realizzati in forme rotonde, quadrate e rettangolari. I tubi in acciaio HSS sono realizzati principalmente in acciaio al carbonio secondo le specifiche ASTM A500. Si possono trovare anche tubi conformi alle classi A1085 e A1065. Grazie alla loro sezione trasversale cava, i tubi HSS vantano un enorme rapporto resistenza-peso. L'acciaio al carbonio A500 è resistente e versatile e rende i tubi in acciaio HSS adatti a diverse applicazioni industriali.
Tipi di tubi in acciaio HSS
La sezione trasversale circolare garantisce una distribuzione equilibrata della pressione. I tubi circolari in acciaio HSS sono ideali per componenti strutturali come travi e impalcature. Poiché i tubi di forma circolare hanno la superficie più ampia, offrono la maggiore resistenza alla flessione a parità di materiale.
I tubi in acciaio HSS a sezione rettangolare e quadrata sono utilizzati esclusivamente per applicazioni strutturali. I bordi dritti facilitano l'impilamento dei tubi l'uno accanto all'altro. Sono anche più facili da collegare da un capo all'altro attraverso la saldatura. Offrono una grande modularità, ma hanno una minore flessibilità sotto sforzo.
Gradi comuni HSS
ASTM A500
La maggior parte dei tubi in acciaio HSS con spessore di parete superiore a 0,12 sono realizzati in base alla Grado ASTM A500. È uno dei gradi di acciaio strutturale più popolari e affidabili. Ha due sottocategorie, il grado B e il grado C. Il grado B ha 0,26% di carbonio, leggermente superiore allo 0,23% del grado C. Il grado C, invece, ha 1,35% di manganese, assente nel grado B. Gli altri metalli sono presenti in entrambi i gradi. Il grado C, invece, ha 1,35% di manganese, assente nel grado B. La composizione degli altri metalli in entrambi i gradi rimane la stessa. I tubi in HSS conformi alla norma A500 sono realizzati mediante formatura e saldatura a freddo. Hanno eccellenti proprietà di resistenza alla trazione e al carico.
A1085
I tubi in acciaio HSS conformi agli standard ASTM A1085 sono disponibili in forme quadrate, rettangolari e rotonde. Lo standard A1085 è un altro tipo di acciaio al carbonio ad alta resistenza e bassa concentrazione di leghe. Offre limiti di tolleranza più stretti rispetto alla norma ASTM A500, rendendola fondamentale per costruzioni precise. Lo standard A1085 è brillante per l'implementazione di impieghi gravosi, trovando impiego in edifici, pilastri, gru e piattaforme off-shore.
EN10210
EN10210 è un acciaio standard europeo. È un acciaio finito a caldo utilizzato principalmente per i tubi in acciaio HSS. È molto adatto per le applicazioni che richiedono acciaio strutturale a grana fine non legato. I tubi in acciaio HSS che rientrano nella EN10210 possono essere sagomati in forme quadrate, rettangolari o rotonde.
Applicazioni dei tubi in acciaio a sezione strutturale cava (HSS)
Elementi strutturali e macchinari
La resistenza e la variabilità progettuale dei tubi in acciaio HSS offrono grandi vantaggi nelle applicazioni edilizie. È possibile affidarsi ai tubi in acciaio HSS per colonne portanti, pilastri e impalcature. Gli elementi di design che impiegano tubi a vista sono comuni. Anche i componenti di attrezzature pesanti, come telai, supporti e sostegni, sono casi d'uso molto diffusi.
Apparecchiature industriali
I macchinari dell'industria pesante si affidano ai tubi in acciaio HSS per la loro resistenza alla trazione e alla pressione. Essi compongono cilindri idraulici, corpi macchina, pilastri di supporto, ecc.
Petrolio e gas
I tubi in acciaio HSS sono utili sia per le piattaforme petrolifere on-shore che off-shore. Vengono utilizzati anche nelle scaffalature per attrezzi pesanti, nelle attrezzature di perforazione, nella costruzione di piattaforme e in altre applicazioni.
Vantaggi della sezione strutturale cava
I vantaggi principali dei tubi in acciaio HSS sono l'elevato rapporto resistenza/peso, la robustezza, la durata e la variabilità. Sono utilizzati in settori come l'edilizia, la produzione e l'architettura. Rispetto ai profilati in acciaio pieno, sono notevolmente più leggeri. Con un adeguato rivestimento anticorrosivo, offrono una durata pari a quella di altri componenti in acciaio massiccio.
Limiti della sezione strutturale cava
Nonostante i numerosi vantaggi dei tubi in acciaio HSS, è necessario sapere quali sono le loro carenze. I tubi in acciaio HSS hanno un costo maggiore per tonnellata. Ciò è dovuto al costoso processo di produzione. La disponibilità di dimensioni dell'HSS è limitata rispetto alle travi a L standard. In alcuni casi, a causa dello spessore limitato delle pareti, possono essere necessari rinforzi aggiuntivi per ottenere l'integrità strutturale.
Confronto tra tubi in acciaio HSS e altri materiali
Rispetto ad altri acciai come l'ASTM A53, i tubi in acciaio HSS offrono un rapporto resistenza-peso superiore. L'acciaio tubolare standard non risponde a specifiche rigorose, essendo destinato principalmente al trasporto di fluidi. L'HSS, invece, è destinato ad applicazioni strutturali pesanti. Sono convenienti e versatili. I tubi in acciaio HSS sono strumenti preziosi per l'architettura, l'edilizia e le applicazioni industriali.
Conclusione
I tubi in acciaio a sezione strutturale cava sono componenti edilizi preziosi in diversi settori. Sono una scelta popolare tra architetti, costruttori e produttori. Come componente strutturale, sono forti, durevoli e leggeri. Inoltre, hanno diverse applicazioni estetiche nel design di interni ed esterni. È importante notare che strutturalmente l'HSS non è diverso dall'acciaio tubolare. Tuttavia, grazie alle rigorose condizioni di produzione richieste dall'ASTM, i tubi in HSS sono diventati uno dei migliori componenti edilizi.