Diferencia entre la chapa de acero en caliente y la chapa de acero formada por frío
Las pilas de acero son elementos estructurales esenciales utilizados en la ingeniería civil para la retención de paredes, ataguías, y sistemas fundamentales. Dos métodos de fabricación primarios dominan la producción de acero Tablestacas: rodar caliente y formación de frío. Estos procesos producen productos con características distintas., afectando sus propiedades mecánicas, dimensiones, y aplicaciones. Este documento proporciona una comparación detallada, incluyendo tablas de parámetros, datos dimensionales, análisis científico, y fórmulas relevantes, Para dilucidar las diferencias entre las hojas de acero en caliente (HRSSP) y montones de láminas de acero formadas por frío (CFSSP).
1. Descripción general de los procesos de fabricación
1.1 Montones de acero en caliente
Las pilas de acero en caliente se producen calentando billets o losas de acero a temperaturas superiores a 1.700 ° F (aproximadamente 927 ° C), por encima de la temperatura de recristalización del acero. El acero calentado se pasa a través de una serie de rodillos para formar el perfil deseado, típicamente en forma de Z, en forma de U, o secciones de WEB directa. El proceso de alta temperatura mejora la ductilidad del acero, permitiendo formas complejas y enclavamientos ajustados (p.ej., Larssen o bola) para formarse directamente durante el rodamiento. Después de dar forma, El acero se enfría gradualmente, Normalización de su microestructura y reduciendo el estrés interno.
1.2 Tablestacas de acero conformadas en frío
Las montones de láminas de acero formadas por frío comienzan como bobinas de acero en caliente, que se enfrían a temperatura ambiente antes del procesamiento posterior. Estas bobinas se alimentan a través de un molino a temperatura ambiente, donde están doblados o enrollados en perfiles como formas Z, Omega Formas, o formas u. El proceso de formación de frío no implica calentamiento adicional, confiar en su lugar en la deformación mecánica para lograr la forma final. Esto da como resultado un enclavamiento más flexible (p.ej., Diseños de gancho y agarre) y un grosor uniforme en la sección.
2. Tabla de comparación de parámetros
| Parámetro | Chapa de acero en caliente | Chapa de acero formada por frío |
|---|---|---|
| Proceso de manufactura | Rodadura de alta temperatura (>1,700° F) | Formación de temperatura ambiente desde bobinas |
| Tipo de enclavamiento | Larssen, bola (ajustado) | Gancho (perder) |
| Rango de grosor | 6–25 mm | 2–10 mm |
| Fuerza de producción (MPa) | 240–500 (EN 10248) | 235–355 (EN 10249) |
| Módulo de sección (cm³/m) | Hasta 5,000 | Hasta 2,500 |
| Estanqueidad | Alto (Interlocks apretados) | Bajo (enclavamiento suelto) |
| Longitud máxima (pie) | Hasta 60 (Pedidos especiales posibles) | Hasta 100 |
| Ángulo de rotación (grados) | 7–10 | Hasta 25 |
| Contenido reciclado | ~ 100% | ~ 80% |
3. Tabla de comparación dimensional
Las dimensiones de las hojas de acero varían según el tipo de perfil y el fabricante. A continuación se muestra una comparación representativa de secciones típicas de perfil Z para HRSSP y CFSSP.
| Perfil | Tipo | Ancho (milímetros) | Altura (milímetros) | Espesor (milímetros) | Peso (kg/m²) | Módulo de sección (cm³/m) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| EL 18-700 | Rollado en caliente | 700 | 420 | 8.5 | 74.6 | 1,800 |
| Paz 7050 | Formado por el frío | 857 | 340 | 5.0 | 50.2 | 1,200 |
| EL 26-700 | Rollado en caliente | 700 | 460 | 10.5 | 95.7 | 2,600 |
| Paz 8070 | Formado por el frío | 857 | 400 | 7.0 | 65.8 | 1,800 |
4. Análisis científico
4.1 Propiedades mecánicas
Las propiedades mecánicas de HRSSP y CFSSP están influenciadas por sus procesos de fabricación. El rodar en caliente a altas temperaturas permite la recristalización, Reducir las tensiones residuales y mejorar la ductilidad. La resistencia de rendimiento de HRSSP típicamente varía de 240 a 500 MPa (para 10248), Reflejando una estructura de grano robusta. En cambio, Hardens de trabajo de formación de frío el acero, aumentando su fuerza de rendimiento (235–355 MPa por uno 10249) Pero introducir tensiones residuales que pueden afectar el rendimiento de la fatiga.
El módulo de elasticidad (mi) para ambos tipos es aproximadamente 210 GPA, ya que es una propiedad material del acero no afectada por el procesamiento. Sin embargo, el módulo de sección (W), que mide la resistencia a la flexión, es generalmente más alto para HRSSP debido a las bridas más gruesas y los perfiles optimizados.
4.2 Rendimiento de enclavamiento
El enclavamiento es una característica crítica de las hojas, Determinar la pizca e integridad estructural. Interlocks ajustados de HRSSP (p.ej., Larssen) proporcionar resistencia superior a la filtración, haciéndolos ideales para aplicaciones marinas y cofferdam. La fuerza de enclavamiento se puede modelar como una capacidad de corte:
F_s = τ × a_interlock
Dónde:
- F_s = capacidad de fuerza de corte (norte)
- τ = resistencia al corte del acero (aproximadamente 0.6 × Resistencia al rendimiento)
- A_interlock = área de sección transversal del enclavamiento (mm²)
Para HRSSP, El enclavamiento más ajustado aumenta a_interlock, Mejora de F_S. Los enclavamientos de gancho y agarre más sueltos de CFSSP tienen un A_interlock más pequeño, Reducir la capacidad de corte y la pañales.
4.3 Resistencia a la flexión
La resistencia a la flexión de una pila de hojas se rige por su capacidad de momento (METRO), calculado como:
M = σ_y × W
Dónde:
- M = capacidad de momento (KNM/M)
- σ_y = fuerza de rendimiento (MPa)
- W = módulo de sección (cm³/m)
HRSSP generalmente exhibe valores W más altos (p.ej., 2,600 cm³/m para un 26-700) comparado con CFSSP (p.ej., 1,800 CM³/M para Paz 8070), dando como resultado una mayor M. Sin embargo, La endurecimiento del trabajo de CFSSP puede compensar esto ligeramente con más alto σ_y en algunos casos.
4.4 Pandeo local
CFSSP a menudo cae en clase 4 secciones por en 1993-5 Debido a las paredes más delgadas, haciéndolos susceptibles al pandeo local. El estrés crítico de pandeo (σ_CR) es dado por:
σ_cr = k × (Π² × e) / [12 × (1 - n²) × (b/t)²]
Dónde:
- K = coeficiente de pandeo (Depende de las condiciones de contorno)
- E = módulo de elasticidad (210 GPA)
- ν = Poisson’s Ratio (0.3)
- B/T = Relación de ancho a grosor
Las secciones más gruesas de HRSSP producen relaciones B/T más bajas, Aumento de σ_CR y reduciendo el riesgo de pandeo.
5. Aplicaciones e idoneidad
Se prefiere HRSSP para aplicaciones de servicio pesado como Deepfferdams, cimientos de carga, y paredes de contención permanentes debido a su robustez y atracción. CFSSP se adapta a aplicaciones más ligeras, como paredes temporales, Refuerzos de la orilla del río, y pequeñas estructuras de retención, beneficiarse de su flexibilidad y rentabilidad
ACRE (Soldado por resistencia eléctrica) El pilotaje de tuberías es un tipo de tubería de acero que se usa comúnmente en aplicaciones de construcción y cimientos., como en la construcción de puentes, muelles, y otras estructuras. Los pilotes de tuberías ERW se crean mediante un proceso en el que una tira de acero plana se lamina en forma de tubo., y luego los bordes se calientan y se sueldan usando una corriente eléctrica. El pilotaje de tuberías ERW tiene una serie de ventajas sobre otros tipos de pilotaje., incluido: Económico: El pilotaje de tuberías ERW es generalmente menos costoso que otros tipos de pilotaje., como pilotes de tubos sin costura. Alta resistencia: Los pilotes de tuberías ERW son altamente resistentes a la flexión, lo que lo convierte en una opción resistente y duradera para aplicaciones de cimientos. Personalizable: Los pilotes de tubería ERW se pueden fabricar para cumplir con requisitos específicos de tamaño y longitud., haciéndolo altamente personalizable y adaptable a las diferentes necesidades del proyecto. ERW Pipe Piling está disponible en una variedad de tamaños y espesores., y se puede fabricar en longitudes de hasta 100 pies o más. Por lo general, está hecho de acero al carbono o acero aleado., y se puede recubrir con una capa de material protector para ayudar a prevenir la corrosión y extender la vida útil de la tubería.. Versátil: Tubería REG Leer más
Pilotes de tubos de acero soldados (ERW) ,LASW, DSAW ,SSAW.） Los dos métodos más comunes para soldar tubos de acero son la soldadura con costura recta o con costura en espiral.. Los tubos de acero soldados se utilizan normalmente para transportar fluidos. (agua o aceite) y gas natural. Suele ser menos costoso que los tubos de acero sin costura.. Ambos tipos de soldadura se aplican después de enrollar el tubo., que implica darle la forma final a una lámina de acero. Costura recta: Los tubos de acero soldados con costura recta se fabrican añadiendo una soldadura paralela a la costura del tubo.. El proceso es bastante sencillo.: Los tubos con costura recta se forman cuando una lámina de acero se dobla y se le da forma de tubo., luego soldado longitudinalmente. Los tubos con costura recta se pueden soldar por arco sumergido. (SIERRA) o soldadura por doble arco sumergido (DSAW). Costura en espiral: Los tubos soldados con costura en espiral se fabrican cuando se forma una tira de acero laminada en caliente para formar una tubería mediante flexión en espiral y se suelda a lo largo de la costura en espiral de la tubería.. Esto da como resultado que la longitud de la soldadura sea 30-100% más largo que el de un tubo soldado con costura recta. Este método se utiliza más comúnmente en tuberías de gran diámetro.. (Nota: Este método de soldadura también puede denominarse arco sumergido helicoidal. Leer más
Pila de tubería de soldadura en espiral, también conocido como pilote de tubería SSAW, es un tipo de producto de pilotaje de tuberías utilizado en la construcción de cimientos profundos. Está hecho de acero al que se le ha dado forma de espiral y se ha soldado.. Se utiliza en una variedad de aplicaciones., incluyendo cimientos de puentes, Muro de contención, cimentaciones profundas para edificios, represas, y otras grandes estructuras. El pilote de tubería soldada en espiral es de alta resistencia., Tubería de acero de baja aleación hecha de una combinación de placas de acero laminadas y tiras de acero enrolladas helicoidalmente.. Es altamente resistente a la corrosión y tiene una alta relación resistencia-peso., lo que lo convierte en una opción ideal para cimentaciones profundas y otras aplicaciones de alta carga. El proceso de creación de una pila de tubos soldados en espiral comienza con la laminación en caliente de una placa de acero hasta formar una bobina.. Esta bobina luego se introduce en una máquina que le da forma de espiral.. Luego, esta espiral se corta en secciones y se sueldan para formar una sola pila de tubos.. Una vez completada la soldadura, Luego, la pila de tuberías se trata térmicamente y se prueba para garantizar que cumpla con las especificaciones deseadas.. El pilote de tubería soldada en espiral es una opción sólida y confiable para cualquier cimentación profunda u otra aplicación de alta carga.. Es resistente a Leer más
Introducción Los pilotes de tubos de acero se han utilizado durante muchos años como elemento de cimentación en diversos proyectos de construcción.. Se utilizan comúnmente en la construcción de puentes., edificios, y otras estructuras que requieren una base fuerte y estable. El uso de pilotes de tubos de acero ha evolucionado a lo largo de los años., con nuevas tecnologías y técnicas que se están desarrollando para mejorar su rendimiento y durabilidad.. Uno de los avances más significativos en el uso de pilotes de tubos de acero es la transición de los pilotes de tubos de acero tradicionales a los pilotes de tubos soldados de acero en espiral.. Este artículo explorará la transición técnica de pilotes de tubos de acero a pilotes de tubos soldados de acero en espiral., incluyendo los beneficios y desafíos asociados con esta transición. Descargas de PDF：Pila tubular, pilotes de tubería, pilotes de acero, tubos tubulares Antecedentes Los pilotes de tubos de acero generalmente están hechos de placas de acero laminadas en formas cilíndricas y soldadas entre sí.. Se utilizan comúnmente en aplicaciones de cimientos profundos donde las condiciones del suelo son malas o donde la estructura que se está construyendo es pesada.. Los pilotes de tubos de acero generalmente se hincan en el suelo utilizando un martinete., que fuerza el pilote hacia el suelo hasta que alcanza una profundidad predeterminada. Una vez que la pila esté en su lugar, proporciona Leer más
Especificación estándar para pilotes de tubos de acero soldados y sin costura1 Esta norma se publica bajo la designación fija A 252; el número que sigue inmediatamente a la designación indica el año de adopción original o, en el caso de revisión, el año de la última revisión. Un número entre paréntesis indica el año de la última reaprobación.. Un épsilon en superíndice (mi) indica un cambio editorial desde la última revisión o reaprobación. 1. Alcance 1.1 Esta especificación cubre nominal (promedio) pilotes de tubos de acero de pared de forma cilíndrica y se aplica a pilotes de tubos en los que el cilindro de acero actúa como un miembro portador de carga permanente, o como caparazón para formar pilotes de hormigón moldeados in situ. 1.2 Los valores indicados en unidades pulgada-libra deben considerarse como estándar.. Los valores entre paréntesis son conversiones matemáticas de los valores en unidades pulgada-libra a valores en unidades SI.. 1.3 El texto de esta especificación contiene notas y notas a pie de página que proporcionan material explicativo.. Estas notas y notas a pie de página, excluyendo los de tablas y figuras, no contiene ningún requisito obligatorio. 1.4 La siguiente advertencia de precaución se refiere únicamente a la parte del método de prueba., Sección 16 de esta especificación. Esta norma no pretende abordar todos los problemas de seguridad, Si alguna, asociado Leer más
El uso de pilotes tubulares en la construcción de cimientos ha sido una opción popular durante muchos años.. Los pilotes tubulares se utilizan para transferir la carga de una estructura a un lugar más profundo., capa más estable de suelo o roca.
