En ce qui concerne les sections creuses formées à chaud, deux des formes les plus courantes sont rectangulaires et circulaires. En tant que fournisseur de sections creux formées à chaud, j'ai eu une vaste expérience avec les deux types, et je suis souvent interrogé sur les différences entre elles. Dans cet article de blog, je vais me plonger dans les principales distinctions en termes de propriétés structurelles, d'applications, de processus de fabrication et de coût - efficacité.
Propriétés structurelles
Sections creuses rectangulaires
Les coupes creuses rectangulaires (RHS) ont des caractéristiques structurelles distinctes. Ils offrent une forte résistance à la flexion dans deux directions principales. Ceci est particulièrement utile lorsque la charge est appliquée principalement dans une ou deux directions. Par exemple, dans un cadre de construction où les charges horizontales et verticales doivent être transférées efficacement, RHS peut être un choix idéal. Leurs côtés plats les rendent également faciles à connecter à l'aide de soudage ou de boulonnage, ce qui simplifie le processus de construction.
Le moment d'inertie de RHS est relativement élevé dans les directions parallèles aux côtés, ce qui signifie qu'ils peuvent mieux résister à des moments de flexion sans déformation excessive. Cependant, ils peuvent être moins efficaces en termes de résistance en torsion par rapport aux sections circulaires. Lorsqu'ils sont soumis à des forces de torsion, les coins de la section rectangulaire peuvent être des zones concentrées sur le stress, ce qui peut entraîner une défaillance prématurée si elle n'est pas correctement conçue.
Sections creux circulaires
Les sections creux circulaires (CH) ont une section transversale uniforme, ce qui leur donne une excellente résistance à la torsion. La forme circulaire répartit uniformément les contraintes autour de la circonférence, ce qui les rend très adaptés aux applications où des forces de torsion sont présentes, comme dans les puits ou colonnes de machines rotatives qui peuvent être soumises à des charges de torsion induites par le vent.
En termes de charge axiale, le CHS a également un avantage. La forme circulaire offre une distribution plus uniforme des forces de compression ou de traction, réduisant le risque de flambement local. Cependant, leurs performances dans la flexion peuvent être légèrement moins prévisibles par rapport à RHS, car le mécanisme de transfert de charge est plus complexe en raison de la forme incurvée.
Applications
Sections creuses rectangulaires
Les RHS sont largement utilisés dans la construction, en particulier dans les cadres de construction, les ponts et les structures de soutien. Leurs surfaces plates les rendent faciles à intégrer avec d'autres composants de construction, tels que les poutres et les colonnes. Ils sont également couramment utilisés dans la fabrication de cadres de machines industriels, où la capacité de monter l'équipement directement sur les côtés plats est un avantage significatif.
Dans l'architecture, les RHS sont souvent utilisés à des fins esthétiques. Leurs bords droits et leur apparence angulaire peuvent créer un aspect moderne et géométrique dans les façades de construction et les cloisons intérieures. De plus, les RHS sont populaires dans l'industrie du mobilier, où ils sont utilisés pour créer des cadres pour les tables, les chaises et les armoires.
Sections creux circulaires
Le SHC trouve leurs applications dans une variété d'industries. Dans l'industrie automobile, ils sont utilisés pour fabriquer des tuyaux d'échappement, des cages de rouleau et des composants de suspension. L'excellente résistance à la torsion et la surface lisse des CH les rendent idéales pour ces applications.
Dans l'industrie maritime, le CHS est utilisé dans la construction de mâts de navires, de main courants et de plates-formes offshore. La résistance à la corrosion et la capacité de résister aux conditions environnementales sévères, combinées à leur force de torsion, en font un choix fiable pour les structures marines. Ils sont également utilisés dans le secteur de l'énergie, par exemple, dans la construction de tours d'éoliennes, où ils doivent résister à des charges à vent élevé et à des forces de torsion.
Processus de fabrication
Sections creuses rectangulaires
La fabrication de RHS implique généralement le processus de formation à chaud, où une plaque d'acier est d'abord chauffée à une température appropriée, puis formée en forme rectangulaire à l'aide de rouleaux ou de presses. Les bords sont ensuite soudés ensemble pour créer une section continue. Ce processus permet un contrôle précis des dimensions et de l'épaisseur de la paroi de la section.
Cependant, le processus de soudage peut introduire certains défis. La qualité de la soudure est cruciale, car tous les défauts de la soudure peuvent compromettre l'intégrité structurelle de la section. Le traitement thermique post-soudage peut être nécessaire pour soulager les contraintes résiduelles et améliorer les propriétés mécaniques de la zone soudée.
Sections creux circulaires
Les CH sont également fabriqués par des processus de formation à chaud. La méthode la plus courante consiste à chauffer une billette en acier, puis à la percer pour créer un tube creux. Le tube est ensuite roulé et dessiné pour atteindre le diamètre souhaité et l'épaisseur de la paroi. Ce processus se traduit par une section circulaire transparente, qui a une meilleure intégrité par rapport aux sections soudées.
Les CH sans couture n'ont pas de coutures de soudure, ce qui élimine le potentiel de défauts liés à la soudure. Cependant, le processus de fabrication pour le SHC sans couture est plus complexe et peut être plus cher que celui des RHS soudés.
Coût - efficacité
Sections creuses rectangulaires
Les RHS sont généralement plus efficaces en termes d'utilisation des matériaux, en particulier lorsque de grandes quantités sont nécessaires. La plaque plate utilisée dans leur fabrication peut être coupée et formée avec relativement peu de déchets. Le processus de soudage, bien qu'il nécessite des étapes supplémentaires, est une méthode bien établie et relativement peu coûteuse pour rejoindre les sections.
Le coût du RHS peut également être affecté par la disponibilité des tailles standard. Étant donné qu'ils sont plus couramment utilisés dans la construction, il existe une large gamme de tailles standard disponibles sur le marché, ce qui peut réduire le coût de la fabrication personnalisée.
Sections creux circulaires
Les CH, en particulier les sans couture, peuvent être plus chers à fabriquer. Le processus de fabrication complexe, y compris le perçage et le roulement, nécessite un équipement spécialisé et une main-d'œuvre qualifiée. De plus, le coût des matières premières pour la production de CH sans couture peut être plus élevé en raison de la nécessité de billettes en acier de haute qualité.
Cependant, dans les applications où leurs propriétés uniques sont essentielles, comme dans les structures de performances élevées ou les machines rotatives, le coût supplémentaire peut être justifié par les performances et la durabilité améliorées.
Offres de produits
En tant que fournisseur de section creux formé à chaud, je propose une large gamme de sections creuses rectangulaires et circulaires. Nous fournissonsEN 10210 S355J0H Section creux, qui répond à la norme européenne et convient à diverses applications de construction. NotreASTM A500 Gr.C Hollow Sectionest conforme à la norme américaine et est largement utilisé dans les projets de construction nord-américains.
De plus, nous proposons égalementTuyau revêtu de 3LPE, qui offre une excellente résistance à la corrosion pour les sections rectangulaires et circulaires, ce qui les rend adaptées à une utilisation dans des environnements difficiles.
Conclusion
En conclusion, les sections creuses formées rectangulaires et circulaires ont leurs avantages et inconvénients uniques. Le choix entre eux dépend des exigences spécifiques de l'application, y compris le type de charges, le processus de fabrication et l'efficacité des coûts. En tant que fournisseur, je peux fournir des conseils professionnels pour aider les clients à sélectionner la section la plus appropriée pour leurs projets.
Si vous êtes intéressé à acheter des sections creux formées à chaud pour votre prochain projet, je vous encourage à me contacter. Nous pouvons discuter de vos besoins spécifiques, et je serai heureux de vous fournir des informations détaillées sur les produits et un devis compétitif.
Références
- Manuel de conception en acier structurel, diverses éditions.
- Handbook of Steel Construction, publié par les associations industrielles concernées.
- Documents de recherche sur les propriétés mécaniques des sections creuses dans les revues d'ingénierie.