Um guia prático para a norma EN 10219: escolhendo o tipo de aço certo para suas seções ocas

Quando você compra seções ocas estruturais soldadas a frio para seus projetos, a EN 10219 é uma das normas europeias mais frequentemente referenciadas que você encontrará. Esta norma estabelece as condições técnicas de entrega para perfis ocos feitos de aços não ligados e de grão fino, formados a frio sem tratamento térmico subsequente, exceto possivelmente a linha de solda.

Este guia explica o que a EN 10219 cobre, como as classes de aço são nomeadas e o que elas significam, quais classes são mais comumente usadas em aplicações do mundo real e - o mais importante - como selecionar a classe certa para suas necessidades específicas. As duas classes que você verá com mais frequência nas compras diárias sãoS235eS355, e prestaremos atenção especial às diferenças entre eles e quando escolher um em vez do outro.

EN 10219 é a norma europeia paraseções ocas estruturais soldadas formadas a frio. Aplica-se a perfis ocos circulares (CHS), perfis ocos quadrados (SHS), perfis ocos retangulares (RHS) e formas elípticas, fabricados por soldagem elétrica ou por arco submerso (SAW). As seções ocas são formadas à temperatura ambiente, sem tratamento térmico subsequente, exceto que a costura de solda pode ser tratada termicamente. A norma está dividida em várias partes, das quais as Partes 1 e 2 são as mais comumente usadas para aços não ligados e de grão fino, enquanto a Parte 3 abrange classes de alta resistência e resistentes às intempéries.

Um ponto-chave a ser entendido desde o início: na EN 10219, o tipo de aço refere-se aomatéria-primausado para conformação a frio, e não a seção oca acabada, da mesma forma que a EN 10210 faz para seções acabadas a quente. Isto significa que a metalurgia muda ligeiramente durante o processo de conformação a frio - mas para fins práticos de aquisição, as propriedades mecânicas são geralmente comparáveis ​​ao que você esperaria da mesma designação de classe sob EN 10025, a norma para produtos de aço estrutural.

As seções ocas EN 10219 estão disponíveis com espessuras de parede de até 40 mm, cobrindo tamanhos desde pequenas seções quadradas de até 500 mm × 500 mm para seções quadradas e diâmetros externos de até 2.500 mm para seções circulares.

Antes de examinar as notas individuais, é útil entender como funciona o sistema de nomenclatura. Vamos levarS355J2Hcomo exemplo.

A designação do impacto segue um padrão consistente:

O sufixo também indica a condição de entrega e se o aço é de granulação fina. Por exemplo,S355NHé um aço de grão fino normalizado com propriedades de impacto garantidas a -50 graus, enquantoS355MHé enrolado termomecanicamente.

Nas compras comerciais diárias, as notas que você encontrará com mais frequência sãoS235JRH, S275J0H, S275J2H, S355J0HeS355J2H, juntamente com vários graus NH/NLH e MH/MLH. Mas quando olhamos para os volumes reais de encomendas no mercado europeu,S235eS355dominar. O S275 fica no meio, mas é visivelmente menos comum - na Europa continental, o S235 é muitas vezes preferido ao S275 para trabalhos estruturais gerais.

A tabela a seguir resume as principais propriedades de tração e impacto para os tipos de aço EN 10219 mais amplamente utilizados (espessura menor ou igual a 16 mm, que é a faixa mais comum para seções ocas estruturais). Os valores são baseados nos requisitos padrão.

Para paredes mais espessas (16< t ≤ 40 mm), the yield strength reduces slightly. For S235JRH it becomes 225 MPa, for S275 grades 265 MPa, and for S355 grades 345 MPa.

Uma observação rápida sobre a composição química: graus de resistência mais elevados geralmente têm equivalentes de carbono (CEV) ligeiramente mais elevados. S235JRH tem CEV máximo de 0,35%, enquanto S355J0H e S355J2H vão até 0,45%. Esta diferença tem implicações práticas para soldagem - mas para a maioria dos procedimentos de soldagem padrão, todos esses graus são considerados facilmente soldáveis ​​sem precauções especiais.

Se observarmos o que os fabricantes e empreiteiros europeus encomendam diariamente,S235 e S355 são os dois cavalos de batalha. O S275 existe e você o verá especificado de tempos em tempos, mas não é tão amplamente utilizado quanto os outros dois. Há uma razão prática para isso: o salto na força do S235 para o S355 é significativo, enquanto a diferença de custo é relativamente modesta. Para muitas aplicações estruturais, se o S235 não for suficientemente forte, os engenheiros muitas vezes avançam diretamente para o S355 em vez de parar no S275. Vejamos cada série em termos práticos.

S235 - O versátil confiável

S235 é o tipo de aço estrutural básico para seções ocas formadas a frio. É o que você procura quando a aplicação não exige resistência extrema, mas exige boa trabalhabilidade, soldagem simples e economia.

• Força de rendimento mínimo: 235 MPa (menor ou igual a 16 mm)
• Faixa de resistência à tração: 360 – 510MPa
• Condição típica de entrega: Formado a frio + recozido com alívio de tensão (+R)
• Opções de impacto: JR (temperatura ambiente) é o mais comum

O S235JRH possui um equivalente de carbono muito baixo (CEV menor ou igual a 0,35%), o que o torna altamente soldável sem pré-aquecimento na maioria dos casos. Também é fácil de cortar, dobrar e fabricar, o que se traduz em menores custos de processamento na sua oficina.

• Aplicações típicas para S235:

Estruturas de edifícios leves e estruturas de mezanino

Guarda-corpos, corrimãos e barreiras de segurança

Postes de sinalização e postes de iluminação pública

Componentes mecânicos em posições de suporte de carga não críticas

Estruturas temporárias e andaimes

Estruturas de móveis e sistemas de estantes

Na prática da Europa continental, o S235 é frequentemente a escolha padrão para trabalhos estruturais gerais. Para muitos compradores B, esta é a classe que eles especificam quando as cargas de projeto são moderadas e os orçamentos do projeto precisam ser rigorosamente controlados.

S355 - O Artista Pesado

O S355 oferece um limite de rendimento aproximadamente 50% maior que o S235, com um custo adicional relativamente modesto - normalmente 15% a 25% maior por tonelada, dependendo das condições de mercado e do volume de pedidos. Esta relação resistência/custo torna o S355 extremamente atraente para aplicações onde a redução de peso é importante ou onde é necessária maior capacidade de carga.

• Força de rendimento mínimo: 355 MPa (menor ou igual a 16 mm)
• Faixa de resistência à tração: 470 – 630MPa
• Condição típica de entrega: Normalmente entregue na condição normalizada (+N), o que refina a estrutura do grão e garante tenacidade consistente
• Opções de impacto: J0H (0 grau), J2H (−20 graus), K2H (−20 graus com 40 J), NH (−50 graus)

O S355 tem um equivalente de carbono mais alto (CEV de até 0,45%) do que o S235, o que significa que a soldagem pode exigir um pouco mais de atenção - mas para oficinas de fabricação devidamente equipadas, isso raramente é um problema. O S355 também oferece excelente resistência a baixas temperaturas, com classes J2 certificadas para fornecer 27 J a -20 graus.

• Aplicações típicas para S355:

Pilares e vigas estruturais primárias em edifícios de vários andares

Componentes de pontes e projetos de infraestrutura

Estruturas de máquinas pesadas e estruturas de guindastes

Plataformas offshore e aplicações marítimas (muitas vezes com graus certificados de impacto)

Torres de turbinas eólicas

Vigas treliçadas para telhados com vãos longos (a partir de 20 m)

S355J2H é provavelmente o tipo mais solicitado entre as opções de maior resistência. Combina a resistência ao escoamento de 355 MPa com desempenho testado contra impacto a -20 graus, tornando-o adequado para estruturas exteriores na maioria dos climas europeus.

S275 - o filho do meio

S275 fica entre S235 e S355 em termos de resistência (rendimento mínimo de 275 MPa). Tem seus usos, mas no mundo real é especificado com menos frequência do que os outros dois. Dito isto, S275J0H e S275J2H ainda são relevantes para determinadas aplicações:

Estruturas portantes de carga média para edifícios industriais

Equipamento mecânico onde o S235 não é suficientemente forte, mas o S355 seria excessivamente especificado

Ambientes de carga estática, como estruturas de edifícios e estruturas mecânicas

Se você já está adquirindo S235 para uso geral e S355 para cargas pesadas, poderá descobrir que adicionar S275 ao seu estoque nem sempre faz sentido comercial, a menos que uma especificação específica do cliente exija isso.

Quando um comprador nos pergunta qual nota usar, geralmente analisamos uma pequena lista de pontos de decisão.

1. Comece com a carga de projeto

Observe a resistência ao escoamento necessária. Se o projeto exigir um limite de escoamento de 235 MPa ou menos, S235 é a sua classe. Se a resistência necessária exceder 235 MPa, ou se a redução de peso for uma prioridade, o S355 torna-se o próximo passo natural. O aumento de 50% na resistência do S235 para o S355 geralmente permite que você use uma seção de parede mais fina para a mesma capacidade de carga -, o que pode compensar o preço mais alto do material com uma tonelagem reduzida.

2. Considere a temperatura de serviço

Aplicações internas em climas temperados: A classificação de impacto JR padrão (temperatura ambiente) geralmente é suficiente. S235JRH ou S355J0H funcionarão.

Estruturas externas na maior parte da Europa: A classificação de impacto J0 (0 grau) é frequentemente a mínima. S275J0H ou S355J0H são escolhas seguras.

Regiões frias (países nórdicos, zonas montanhosas, Sibéria) ou cargas dinâmicas: A classificação J2 (-20 graus) é fortemente recomendada. S355J2H é a escolha mais comum aqui.

Ambientes árticos ou de temperaturas extremamente baixas: Podem ser necessários graus NH ou NLH com teste de impacto de -50 graus.

3. Observe o tipo de aplicativo

A tabela abaixo fornece uma referência rápida:

4. Fator na fabricação e soldagem

Para oficinas que fazem muita soldagem, o S235 é o mais fácil de trabalhar. O S355 requer um pouco mais de disciplina, especialmente em seções mais espessas, mas qualquer oficina competente irá lidar com isso sem problemas. Se a sua equipe de fabricação estiver mais confortável com materiais com baixo teor de carbono ou se você estiver lidando com montagens soldadas muito complexas, o S235 pode ser a escolha mais segura, mesmo que o requisito de resistência esteja no limite.

A EN 10219 cobre três perfis principais de seção oca, cada um adequado para diferentes funções estruturais.

As seções formadas a frio de acordo com a EN 10219 geralmente têm cantos externos mais nítidos e estão disponíveis em uma ampla variedade de tamanhos pequenos em comparação com as seções acabadas a quente. Eles também costumam ter custos mais baixos para dimensões menores, o que os torna a escolha preferida para uso mecânico, de móveis e estrutural não primário.

Se sua equipe de compras lida com ambos os padrões, será útil saber a diferença. Ambos estão harmonizados pelo Regulamento de Produtos de Construção da UE (CPR) e podem ostentar a marcação CE. Mas eles não são intercambiáveis.

Um ponto prático: a mesma designação de grau significa coisas ligeiramente diferentes nos dois padrões. De acordo com a EN 10210, a classe refere-se ao aço na secção acabada. De acordo com a EN 10219, refere-se à matéria-prima -, portanto, embora as propriedades mecânicas sejam amplamente equivalentes, as propriedades seccionais do SHS e do RHS não são as mesmas. Ao escrever especificações, você deve sempre indicar o número padrão e a nota.

Q1: O S355 é sempre melhor que o S235?

Nem sempre. Melhor é uma questão de ajuste. O S355 tem um limite de escoamento muito maior, mas também custa mais e tem um equivalente de carbono (CEV) um pouco maior, o que significa que a soldagem requer um pouco mais de cuidado. Se as cargas do seu projeto forem baixas, o S235 é a escolha mais econômica. Não adianta pagar pela força que você não usa.

Q2: Posso soldar seções ocas EN 10219 sem pré-aquecimento?

Para S235JRH em espessuras típicas de até 16 mm, sim. Para classes S355, especialmente em seções mais espessas ou condições frias, você deve seguir um procedimento de soldagem qualificado - mas para a maioria dos ambientes de oficina, o pré-aquecimento não é automaticamente necessário. Verifique o seu CEV e siga as recomendações da EN 1011 ou do seu próprio WPS.

Q3: As seções ocas EN 10219 podem ser galvanizadas?

Sim. A galvanização por imersão a quente é comumente aplicada a seções ocas EN 10219 e oferece excelente proteção contra corrosão. No entanto, devido às tensões residuais presentes nas seções formadas a frio, você deve discutir o processo de galvanização com seu fornecedor para garantir a ventilação adequada e minimizar o risco de distorção ou fragilização por hidrogênio. Com projeto e controle de processo adequados, a galvanização de seções EN 10219 funciona bem.

Q4: As classes EN 10219 são equivalentes à ASTM A500?

Não existe equivalência direta um-para-um, mas para comparação prática:

ASTM A500 Grau B (rendimento mínimo 315 MPa) fica em algum lugar entre S275 e S355.

ASTM A500 Grau C (rendimento mínimo 345 MPa) está mais próximo de S355.

Se você estiver substituindo um padrão por outro, verifique as propriedades mecânicas reais e o projeto de acordo, em vez de assumir a equivalência.

A escolha do tipo de aço certo de acordo com a EN 10219 se resume a três coisas: a carga que sua estrutura deve suportar, a temperatura que ela enfrentará em serviço e o equilíbrio que você deseja entre o custo do material e a eficiência de fabricação.

S235JRHé a sua escolha para fabricação de uso geral. É fácil de trabalhar, tem um bom preço e é perfeitamente adequado para uma ampla gama de aplicações estruturais.

S355J2Hé a sua opção de alto desempenho. Ele oferece quase 50% mais resistência ao escoamento do que o S235 e é testado contra impacto a -20 graus, tornando-o adequado para funções estruturais exigentes, ambientes externos e aplicações críticas de segurança.

A maioria dos compradores mantém ambos em seu portfólio de ações e escolhe entre eles projeto por projeto, com o S275 desempenhando um papel menor e específico quando especificado por clientes ou códigos de design específicos.

Quando estiver pronto para fazer seu pedido, forneça ao seu fornecedor três informações: a norma EN 10219, o tipo de aço completo (por exemplo, S355J2H, não apenas S355) e as dimensões necessárias do perfil. Esse nível de precisão evita mal-entendidos dispendiosos e garante que você receba exatamente o que seu projeto precisa.

Se você tiver dúvidas sobre uma classe específica ou aplicação específica, entre em contato com nossa equipe técnica -AÇO LEFIN, Temos experiência no fornecimento de EN 10219 hLeia as seções para compradores em toda a Europa, Oriente Médio e outros lugares, e teremos prazer em ajudá-lo a fazer a seleção certa para seu próximo projeto.