Secciones huecas cuadradas (SHS)

Secciones Huecas Rectangulares (RHS)

Secciones huecas circulares (CHS)

Atributos estructurales y geométricos

Ventajas mecánicas

• Resistencia a la torsión excepcional:Debido a su perfil circular cerrado, los esfuerzos cortantes inducidos por momentos de torsión se distribuyen uniformemente a lo largo del perímetro. CHS exhibe la constante de torsión más alta (J) entre todos los perfiles estructurales de peso equivalente, lo que le confiere una gran resistencia a la torsión.
• Comportamiento óptimo de compresión:Bajo compresión axial, el radio de giro uniforme evita el pandeo localizado del eje débil-. En consecuencia, CHS funciona como una columna o puntal excepcionalmente eficiente.
• Baja resistencia aerodinámica:El perfil redondeado de CHS produce un coeficiente de resistencia significativamente menor (C_d) cuando se somete a fuerzas de viento o fluidos en comparación con perfiles cuadrados o rectangulares con bordes afilados-. Esto minimiza las vibraciones inducidas por el viento-y las cargas laterales en estructuras altas o expuestas.

Aplicaciones primarias

• Estructuras marinas y costa afuera:Las plataformas petrolíferas, las cubiertas de turbinas eólicas y las instalaciones portuarias utilizan CHS para mitigar las fuerzas de las olas y el viento.
• Sistemas de celosías y marcos espaciales:Los techos-de luces largas, los estadios deportivos y las terminales de aeropuertos emplean con frecuencia tubos CHS como cordones y miembros del alma debido a su eficiencia en tensión y compresión axial.
• Transporte mecánico y de fluidos:Al combinar soporte estructural con transporte de fluidos, el CHS se usa ampliamente en tuberías industriales y brazos de grúas.

Ventajas mecánicas y prácticas

• Flexión y compresión simétricas:Al igual que CHS, SHS funciona de manera predecible bajo compresión axial y flexión multi-direccional porqueI_x = I_y. Sin embargo, ofrece una mayor resistencia a la flexión a lo largo de sus ejes principales que un CHS de área de sección transversal-equivalente.
• Diseño de conexión simplificado:Las caras planas de un SHS simplifican enormemente los procesos de corte, perfilado y unión. A diferencia del CHS, que requiere cortes de perfiles complejos (cortes-de boca de pez o de silla de montar) para las uniones que se cruzan, los miembros de SHS se pueden cortar-en línea recta y soldar directamente a otras superficies planas.
• Viabilidad de atornillado:Las superficies planas permiten un atornillado sencillo mediante pernos ciegos o pernos pasantes-estándar cuando la soldadura no es práctica en-el sitio.

Aplicaciones primarias

• Construcción modular y marcos:Estructuras de acero residenciales y comerciales, donde las columnas deben soportar cargas perimetrales uniformes.
• Equipos y Maquinaria Industrial:Chasis, soportes de transportadores y plataformas de fabricación que requieren superficies de montaje cuadradas y rígidas.
• Columnas de características arquitectónicas:Estructura de acero expuesta (AESS) donde se desea una geometría limpia y lineal.

Atributos estructurales y geométricos

Ventajas mecánicas y prácticas

• Alta eficiencia de flexión:RHS está diseñado específicamente para resistir momentos de flexión aplicados a su eje principal. Cuando una viga se somete a una carga que actúa principalmente en una dirección (por ejemplo, cargas de gravedad en una viga de piso), RHS proporciona máxima resistencia con un uso mínimo de material, imitando fielmente la eficiencia de una viga I-pero con una estabilidad torsional superior.
• Optimización del espacio y perfil bajo:El perfil rectangular permite a los ingenieros minimizar la profundidad de las cavidades del piso o de la pared. Al orientar verticalmente el eje profundo, se pueden lograr altas capacidades de carga dentro de envolventes arquitectónicas estrechas.
• Excelente rigidez torsional bajo carga excéntrica:Si bien es ligeramente menos eficiente que el CHS en torsión pura, el RHS proporciona una resistencia sustancial al pandeo{0}}torsional lateral (LTB), un modo de falla común en secciones abiertas como las vigas universales.

Aplicaciones primarias

• Vigas, correas y dinteles de piso:Aplicaciones donde la carga es predominantemente unidireccional y la resistencia a la flexión es el principal factor de diseño.
• Chasis de vehículos y estructuras de transporte:Los remolques, carrocerías de autobuses y maquinaria agrícola utilizan RHS para manejar altas fuerzas de flexión mientras mantienen planos para el montaje de paneles.
• Ingeniería de muros cortina y fachadas:RHS sirve como parteluz vertical o travesaño horizontal en sistemas de fachadas de vidrio, resistiendo cargas de viento en tramos largos mientras mantiene un perfil delgado desde puntos de vista interiores.

Preparación de juntas y soldadura

• Articulaciones CHS:La conexión de miembros de CHS en una configuración de armadura requiere máquinas perfiladoras de plasma CNC especializadas para ejecutar cortes precisos de silletas. El perfil de soldadura varía continuamente alrededor del perímetro de la junta, pasando de una soldadura en ángulo a una soldadura a tope dependiendo del ángulo de intersección. Esto exige soldadores altamente calificados o sistemas robóticos automatizados, lo que infla los costos laborales.
• Juntas SHS y RHS:Las uniones que involucran secciones de cara plana-requieren cortes simples a escuadra o a inglete. Las soldaduras suelen ser soldaduras de filete uniformes a lo largo de líneas rectas, lo que reduce el tiempo de fabricación y reduce el umbral de calificación del soldador.

Tratamiento y mantenimiento de superficies

• Para un área de sección transversal- determinada,CHS posee el perímetro/superficie más pequeño, lo que se traduce directamente en menores costos de recubrimientos protectores y mitigación de la corrosión.
• La ausencia de esquinas afiladas en CHS también evita el adelgazamiento prematuro de los recubrimientos, que ocurre frecuentemente en las esquinas afiladas de 90 grados de los perfiles SHS y RHS debido a la tensión superficial durante el curado de la pintura.

Tubo rectangular galvanizado curvado

Tubo de acero sin costura pintado de negro

Tubo de acero recubierto de polietileno de 3 capas.

Elija CHS cuando:

• La estructura está expuesta a la dinámica de fluidos ambientales:Puentes, plataformas marinas, torres de telecomunicaciones y postes de iluminación se benefician de la baja resistencia al viento del CHS.
• La torsión o torsión dinámica es la carga gobernante:Ejes de transmisión, estructuras de grúa y marquesinas arquitectónicas redondas.
• La estética requiere líneas orgánicas o suaves:Columnas de acero estructural expuestas en espacios públicos, aeropuertos y museos.

Elija SHS cuando:

• Las columnas enfrentan cargas multi{0}}direccionales o simétricas:Columnas de edificios de varios-pisos, postes esquineros y soportes perimetrales donde las cargas de viento y gravedad interactúan por igual.
• Se requieren conexiones simples y multi-planares:Marcos espaciales o rejillas estructurales donde las vigas deben enmarcarse en una columna desde cuatro direcciones en ángulos rectos.
• Se desea una apariencia equilibrada y robusta:Marcos, balaustradas y portones de equipos industriales.

Elija RHS cuando:

• La aplicación es una viga sometida a cargas verticales primarias:Correas de techo, vigas de piso y dinteles de luces largas-sobre aberturas de puertas o ventanas.
• El espacio arquitectónico está restringido:Situaciones en las que los miembros estructurales deben ocultarse dentro de particiones delgadas de paneles de yeso o huecos de techo poco profundos.
• Las superficies de montaje planas son obligatorias:Fabricación de líneas transportadoras, estructuras de vehículos y estructuras de soporte de fachadas de vidrio donde se deben montar paneles o componentes mecánicos-empotrados.

• CHSreina en compresión axial pura, eficiencia torsional, rendimiento aerodinámico y economía de recubrimiento, a pesar de su mayor complejidad de fabricación.
• shsproporciona el compromiso estructural ideal para columnas y marcos multi-direccionales, ofreciendo resistencia simétrica combinada con una fabricación simple y rentable-.
• lado derechoSirve como el perfil de flexión más eficiente, superando a los demás cuando maneja momentos de flexión direccionales y al mismo tiempo optimiza las restricciones espaciales.