Los tubos HSS (perfiles estructurales huecos) proporcionan un soporte económico y de alta resistencia para proyectos de construcción y aplicaciones mecánicas. Responsable de aproximadamente el 18% del mercado del acero estructural, el tubo HSS es conocido por su capacidad de carga multidireccional y se presenta en una gran variedad de formas, como redondo, cuadrado y rectangular. Kloeckner Metals, que cuenta con más de 40 sucursales en Norteamérica, se enorgullece de ofrecer una guía completa de tubos HSS a sus clientes actuales y futuros.
El tubo HSS es un tipo de tubo de acero de sección hueca, circular, cuadrada o rectangular. Se suele utilizar en aplicaciones de construcción, ingeniería o arquitectura para pilares, vigas, cerchas u otros elementos estructurales. Los tubos HSS se valoran por su resistencia, durabilidad y versatilidad, así como por su atractivo estético en determinados contextos de diseño.
Kloeckner Metals es un proveedor y centro de servicio de tubería de acero inoxidable de línea completa. Descargue nuestra hoja de especificaciones de tubería de acero y tubo de acero y compruebe lo que Kloeckner Metals almacena rutinariamente.
Los tamaños de los tubos HSS oscilan entre 1 y 24 pulgadas de diámetro, y estos tamaños se presentan en diversas formas, como redondo, cuadrado, rectangular, ovalado y angular. Normalmente se fabrican con acero de grado B A500, pero también pueden fabricarse con otros grados de acero. Los tubos HSS se utilizan a menudo como soporte estructural en edificios, puentes y otras grandes construcciones, así como para elementos decorativos como barandillas.
En general, los tubos de HSS ofrecen varias ventajas sobre otros tipos de elementos estructurales, lo que los convierte en una opción popular en muchas industrias.
Los tubos HSS están fabricados con acero de alta resistencia, lo que los hace más fuertes y duraderos que otros tipos de tubos. Pueden soportar cargas pesadas, condiciones meteorológicas adversas y otros factores externos.
La forma hueca de los tubos HSS reduce su peso en comparación con las secciones de acero macizo, lo que los hace más rentables de transportar y más fáciles de manejar en la obra.
Los tubos de HSS están disponibles en una gran variedad de formas, tamaños y espesores, lo que los hace versátiles y adecuados para una amplia gama de aplicaciones. Pueden utilizarse para crear formas y estructuras complejas, como arcos y cerchas.
Los tubos HSS pueden dejarse a la vista en edificios, puentes y otras estructuras, creando un aspecto industrial, moderno y estéticamente agradable.
Los tubos de acero rápido pueden revestirse o pintarse para resistir la corrosión, lo que garantiza una larga vida útil y un mantenimiento mínimo.
Las secciones estructurales cerradas ofrecen la ventaja de su capacidad para soportar cargas de torsión. Además, en industrias como la alimentaria y las instalaciones limpias, donde la higiene es primordial, los tubos de HSS son una opción óptima porque su superficie mínima atrae menos polvo y residuos.
Los tubos HSS de forma rectangular (incluidos los cuadrados) tienen alrededor de un 33% menos de superficie en comparación con una sección abierta de capacidad similar. Esto se traduce en una menor preparación de la superficie, un menor uso de materiales de pintura y mano de obra, y una menor necesidad de ignifugación cementosa.
El HSS se caracteriza por su elevada relación resistencia-peso. Las calidades utilizadas para fabricar tubos de HSS pueden variar en función de la aplicación, pero en general son de calidades duraderas, conformables y soldables.
Los tubos HSS conformes a la norma ASTM A500 B se fabrican mediante un proceso de conformado en frío y soldadura, utilizando acero al carbono para proporcionar un soporte estructural esencial para diversas aplicaciones portantes, como edificios y puentes. A500 Grado B es la especificación más común para HSS cuadrado, rectangular y redondo, y el 98% de las veces también cumplirá las especificaciones de A500 Grado C.
Los tubos HSS fabricados según las normas ASTM A513 están disponibles en varios tamaños, espesores y formas, y pueden fabricarse con distintos acabados, como acero desnudo, acero galvanizado o pintado.
Los tubos HSS también están disponibles en A36 Grado 50, que es una forma de acero al carbono laminado en caliente. Debido a su versatilidad, resistencia y conformabilidad, el acero A36 Grado 50 se utiliza en una amplia variedad de aplicaciones.
Dado que A500 Grado B es un estándar en tubos HSS, veamos más de cerca su composición química, propiedades mecánicas, tolerancias, torsión máxima y otros detalles importantes.
| Carbono Máx. % | 0.30 |
| Fósforo Máx. % | 0.045 |
| Azufre Máx. % | 0.045 |
| Resistencia a la tracción, mín. psi | 58,000 |
| Límite elástico, mín. psi | 46,000 |
| Alargamiento en 2", mín. | 23% |
| Dimensión exterior más grande a través de planos, pulgadas | Tolerancia de las dimensiones exteriores incluida la convexidad o concavidad | Tolerancia de espesor de pared |
| 1 a 2 ½ incl. | Más o menos 0,020 | + 10% |
| Más de 2 ½ a 3 ½ incl. | Más o menos 0,025 | + 10% |
| Más de 3 ½ a 5 ½ incl. | Más o menos 0,030 | + 10% |
| Más de 5 ½ | Más o menos 1%. | + 10% |
La torsión se mide sujetando el borde de un extremo de un hueco estructural cuadrado o rectangular sobre una placa de superficie con el lado inferior del tubo paralelo a la placa de superficie, y anotando la altura a la que se encuentra cualquiera de las esquinas del extremo opuesto del lado inferior por encima de la placa de superficie.
| Dimensiones exteriores más largas, pulgadas | Torsión máxima por 8 pies (2,5 m) de longitud, en pulgadas |
| 1 a 1 ½ incl. | .050 |
| Más de 1 ½ a 2 ½ incl. | .062 |
| Más de 2 ½ a 4 incl. | .075 |
| Más de 4 a 5 ½ incl. | .087 |
| Más de 5 ½ a 8 incl. | .100 |
| Más de 8 | .112 |
Para los tubos cuadrados y rectangulares, el radio de cualquier esquina exterior no podrá ser superior a tres veces el espesor nominal de la pared.
Los lados adyacentes de los huecos estructurales pueden desviarse de 90 grados en más o menos dos grados, como máximo.
Las variaciones permitidas incluyen (1/8" * (número de pies de longitud total/5) incluyendo camber y sweep.
Los tubos de HSS están disponibles en varias formas para satisfacer necesidades de construcción específicas.
Los tubos cuadrados HSS y jumbo suelen estar disponibles en tubo mecánico A513 y tubo estructural A500. Los tubos cuadrados jumbo son adecuados para aplicaciones que requieren geometrías uniformes en múltiples secciones transversales.
Normalmente, el tubo redondo de HSS está disponible en tubo mecánico A513 y tubo estructural A500. Es útil para crear formas uniformes, sobre todo para construir columnas, y es muy resistente a la torsión.
El HSS rectangular jumbo se utiliza habitualmente en estructuras de acero soldadas que experimentan cargas desde múltiples direcciones. Normalmente disponible tanto en tubo mecánico A513 como en tubo estructural A500, la forma plana del HSS rectangular es ideal para la construcción y a menudo se utiliza para crear efectos estéticos visualmente agradables.
Los tamaños de los tubos de HSS se miden por su diámetro exterior y grosor de pared, que se denominan tamaño nominal. Los tubos de HSS se presentan en una amplia gama de tamaños, desde pequeños a muy grandes.
Los tamaños de acero para tubos HSS más comunes son de 1/2 pulgada cuadrada a 12 pulgadas cuadradas y de 0,188 pulgadas de espesor de pared a 0,5 pulgadas de espesor de pared. Al seleccionar tubos HSS para un proyecto, debe tener en cuenta el tamaño del tubo, así como el grado de acero.
Los tubos HSS también están disponibles en forma cuadrada, rectangular y ovalada, además de redondos. Para los tubos cuadrados, rectangulares y ovalados, las medidas exteriores se toman en lados opuestos y luego se promedian para determinar el tamaño nominal.
En general, los tubos de acero rápido están disponibles en sistema métrico e imperial. Los tamaños métricos van de 10 mm a 600 mm, con espesores de pared de hasta 40 mm. Los tamaños imperiales incluyen tamaños fraccionales (1/2" - 4") y tamaños schedule (5" - 24"). Pero, como proveedor norteamericano de metales, nos centraremos aquí en los tamaños imperiales.
Es importante tener en cuenta que la medida exacta de un tubo HSS puede variar debido a las tolerancias de fabricación. Por eso es esencial comprobar las medidas reales con su centro de servicio siderúrgico antes de comprar acero HSS.
Los tubos de HSS están disponibles en una gran variedad de tamaños y formas estándar, especificados por diversos organismos de normalización. La norma más común que especifica los tamaños de HSS es ASTM A500 Grado B. A continuación se muestran algunos de los tamaños de tubo HSS más comúnmente almacenados disponibles:
| Tamaño Pulgadas | Medidor de espesor de pared | Espesor de pared Dec.* | Peso Por pie Lbs. |
| 2 | 3/16 | .188 | 4.32 |
| 2 | ¼ | .250 | 5.41 |
| 2 ½ | 3/16 | .188 | 5.59 |
| 2 ½ | ¼ | .250 | 7.11 |
| 3 | 3/16 | .188 | 6.87 |
| 3 | ¼ | .250 | 8.81 |
| 3 | 5/16 | .312 | 10.58 |
| 3 ½ | 3/16 | .188 | 8.15 |
| 3 ½ | ¼ | .250 | 10.51 |
| 4 | 3/16 | .188 | 9.42 |
| 4 | ¼ | .250 | 12.21 |
| 4 | 5/16 | .312 | 14.83 |
| 4 | 3/8 | .375 | 17.27 |
| 5 | 3/16 | .188 | 11.97 |
| 5 | ¼ | .250 | 15.62 |
| 5 | 3/8 | .375 | 22.37 |
| 5 | ½ | .500 | 28.43 |
| 6 | 3/16 | .188 | 14.53 |
| 6 | ¼ | .250 | 19.02 |
| 6 | 3/8 | .375 | 27.48 |
| 6 | ½ | .500 | 35.24 |
| 7 | 3/16 | .188 | 17.08 |
| 7 | ¼ | .250 | 22.42 |
| 8 | 3/16 | .188 | 19.63 |
| 8 | ¼ | .250 | 25.82 |
| 8 | 3/8 | .375 | 37.69 |
| 8 | ½ | .500 | 48.85 |
| 10 | ¼ | .250 | 32.63 |
| 10 | 3/8 | .375 | 47.90 |
*El grosor de la pared puede ser inferior al teórico y seguir cumpliendo las normas ASTM.
| Tamaño Pulgadas | Medidor de espesor de pared | Espesor de pared Dec.* | Peso Por pie Lbs. |
| 3 x 2 | 3/16 | .188 | 5.59 |
| 3 x 2 | ¼ | .250 | 7.11 |
| 4 x 2 | 3/16 | .188 | 6.87 |
| 4 x 2 | ¼ | .250 | 8.8! |
| 4 x 3 | 3/16 | .188 | 8.15 |
| 4 x 3 | ¼ | .250 | 10.51 |
| 5 x 2 | 3/16 | .188 | 8.15 |
| 5 x 2 | ¼ | .250 | 10.51 |
| 5 x 3 | 3/16 | .188 | 9.42 |
| 5 x 3 | ¼ | .250 | 12.21 |
| 5 x 3 | 3/8 | .375 | 17.27 |
| 6 x 2 | 3/16 | .188 | 9.42 |
| 6 x 2 | ¼ | .250 | 12.21 |
| 6 x 3 | 3/16 | .188 | 10.70 |
| 6 x 3 | ¼ | .250 | 13.91 |
| 6 x 3 | 5/16 | .312 | 16.96 |
| 6 x 4 | 3/16 | 1.88 | 11.97 |
| 6 x 4 | ¼ | .250 | 15.62 |
| 6 x 4 | 3/8 | .375 | 22.37 |
| 7 x 4 | ¼ | .250 | 17.32 |
| 7 x 5 | 3/16 | .188 | 14.53 |
| 7 x 5 | ¼ | .250 | 19.02 |
| 7 x 5 | ½ | .500 | 35.24 |
| 8 x 2 | 3/16 | .188 | 11.97 |
| 8 x 2 | ¼ | .250 | 15.62 |
| 8 x 3 | 3/16 | .188 | 13.25 |
| 8 x 3 | ¼ | .250 | 17.32 |
| 8 x 3 | 3/8 | .375 | 24.93 |
| 8 x 3 | ½ | .500 | 31.84 |
| 8 x 4 | 3/16 | .188 | 14.53 |
| 8 x 4 | ¼ | .250 | 19.02 |
| 8 x 4 | 3/8 | .375 | 27.48 |
| 8 x 4 | ½ | .500 | 35.24 |
| 8 x 6 | 3/16 | .188 | 17.08 |
| 8 x 6 | ¼ | .250 | 22.42 |
| 8 x 6 | 3/8 | .375 | 32.58 |
| 10 x 2 | 3/16 | .188 | 14.53 |
| 10 x 4 | ¼ | .250 | 22.42 |
| 10 x 4 | 3/8 | .375 | 32.58 |
| 10 x 6 | ¼ | .250 | 25.82 |
| 10 x 6 | 5/16 | .312 | 31.84 |
| 10 x 6 | 3/8 | .375 | 37.69 |
| 10 x 6 | ½ | .500 | 48.85 |
| 10 x 8 | ¼ | .250 | 29.23 |
| 10 x 8 | 5/16 | .312 | 36.10 |
| 12 x 2 | 3/16 | .188 | 17.08 |
| 12 x 2 | ¼ | .250 | 22.42 |
| 12 x 4 | 3/16 | .188 | 19.63 |
| 12 x 4 | ¼ | .250 | 25.82 |
| 12 x 4 | 5/16 | .312 | 31.84 |
| 12 x 4 | 3/8 | .375 | 37.69 |
| 12 x 6 | ¼ | .250 | 29.23 |
| 12 x 6 | 3/8 | .375 | 42.79 |
| 12 x 6 | ½ | .500 | 55.66 |
*El grosor de la pared puede ser inferior al teórico y seguir cumpliendo las normas ASTM.
Es importante tener en cuenta que los tamaños mencionados no son una lista exhaustiva y que puede haber otros tamaños disponibles en función del fabricante y de la aplicación específica. Además, los tubos de HSS suelen estar disponibles en varios grosores de pared, lo que puede afectar a la capacidad de carga y la rigidez del tubo.
Los tubos de HSS se pueden encontrar en una amplia gama de aplicaciones. He aquí algunos ejemplos:
Los tubos HSS se utilizan habitualmente en la construcción de edificios para diversos componentes estructurales, como columnas, vigas y pilares. Proporcionan resistencia y estabilidad a las estructuras al tiempo que permiten flexibilidad en el diseño.
Los tubos de HSS se utilizan en la construcción de equipamiento deportivo, como canastas de baloncesto, porterías de fútbol y aparatos de gimnasia, debido a su resistencia y durabilidad.
Los tubos HSS se utilizan en muchos tipos de equipos típicos de la industria agrícola, como pulverizadores, tractores, cosechadoras, cosechadoras y otros equipos. También se encuentran en bastidores, grúas, estructuras de invernaderos y estructuras de protección antivuelco.
Los tubos de HSS son típicos en bases, separadores, bastidores y muchas aplicaciones mecanizadas y de soldadura.
Los tubos de HSS se encuentran habitualmente en estanterías, soportes y bases solares.
Los tubos de HSS también son habituales en los bastidores de herramientas, los equipos de producción off-shore y las plataformas de perforación off-shore.
Los tubos de HSS se utilizan en maquinaria industrial por su capacidad para soportar cargas y presiones elevadas. Suelen emplearse en la construcción de cilindros hidráulicos y soportes, separadores, bases de bombas, bastidores de máquinas, bases de máquinas y otros componentes estructurales.
El HSS se utiliza habitualmente en columnas, edificios, torres, señales y marquesinas. Los tubos de HSS también se utilizan en la construcción de puentes por su elevada relación resistencia-peso y su durabilidad. Suelen utilizarse como vigas de puentes, cerchas y otros elementos estructurales.
Los tubos HSS también se utilizan en aplicaciones arquitectónicas por su atractivo estético. Pueden utilizarse en la construcción de vallas decorativas, puertas u otras estructuras ornamentales.
Los tubos de HSS se sueldan a menudo a placas pasantes o placas de extremo cortante para ayudar a reforzar los soportes estructurales, pero se aplican dos reglas específicas de soldadura:
Al manipular acero HSS, los soldadores suelen utilizar uno de estos tres tipos de soldaduras: soldaduras de ranura de penetración de junta completa (CJP), soldaduras de ranura de penetración de junta parcial (PJP) y soldaduras de filete.
Además de proporcionar resistencia con menos peso y un manejo más fácil, también es adecuado para muchas industrias y aplicaciones debido a su facilidad de fabricación. El acero HSS puede conformarse, cortarse, perforarse, abocardarse, embridarse y unirse a otras formas mediante conformado, soldadura u otros medios mecánicos.
Estructuralmente, no hay diferencia entre el acero rápido y el acero tubular (ST). En un momento dado, todo el acero tubular se denominaba simplemente acero para tubos o TS. El Instituto Americano de Construcción en Acero (AISC) empezó a utilizar el HSS a principios de la década de 1990 para pasar del TS al HSS.
Con este cambio se pretendía crear coherencia en todo el mercado mundial. En Canadá, Asia y Europa, los fabricantes utilizan otros términos, como CHS (sección hueca circular), SHS (sección hueca cuadrada) y RHS (sección hueca rectangular).
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