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Quick Answer
AS/NZS 3679.2 cubre perfiles I soldados — vigas soldadas (WB) y columnas soldadas (WC) — en grados 300, 350 y 400. Las placas de ala y alma se fabrican según AS/NZS 3678, luego se sueldan por arco sumergido (SAW). El grado 350 proporciona un límite de fluencia mínimo de 340 MPa para alas > 17 mm y 360 MPa para alas ≤ 17 mm.
AS/NZS 3679.2 rige la fabricación y suministro de perfiles I soldados — miembros estructurales fabricados que consisten en dos placas de ala conectadas a una placa de alma por cordones de soldadura de filete longitudinales. A diferencia de los perfiles laminados en caliente (AS/NZS 3679.1), los perfiles soldados permiten profundidades mayores, mayor versatilidad en proporciones ala-alma y el uso de placas de mayor grado de resistencia. Las vigas soldadas (WB) se optimizan para flexión, con alas más anchas en relación al alma; las columnas soldadas (WC) se proporcionan para carga axial y combinada con alas anchas y robustas.
Las placas constituyentes se fabrican según AS/NZS 3678 en el grado correspondiente, y la sección fabricada debe cumplir con los requisitos de composición, mecánicos, dimensionales y de calidad de soldadura de AS/NZS 3679.2.
Alcance y Aplicabilidad
AS/NZS 3679.2 se aplica a:
- Perfiles I soldados producidos por soldadura de arco sumergido (SAW) longitudinal continua o intermitente u otros procesos aprobados
- Vigas soldadas (WB) — alma profunda y esbelta con alas anchas para resistencia a momento
- Columnas soldadas (WC) — proporciones compactas para carga axial y biaxial
- Grados 300, 350 y 400
- Profundidades de sección desde aproximadamente 200 mm hasta 1200 mm
La norma no cubre vigas de placa fabricadas de conformidad con AS/NZS 1554 (norma de soldadura) a menos que también se certifiquen según AS/NZS 3679.2. Las vigas soldadas personalizadas fabricadas fuera de los tamaños de sección indicados no se cubren.
Cobertura de Grados
| Grado | Subgrados | Requisito de Impacto | Uso Típico |
|---|---|---|---|
| 300 | (ninguno), L0, L15 | Ninguno / 27 J @ 0°C / 27 J @ −15°C | Marcos de edificios de baja altura |
| 350 | (ninguno), L0, L15 | Ninguno / 27 J @ 0°C / 27 J @ −15°C | Marcos estructurales generales, puentes |
| 400 | (ninguno), L0, L15 | Ninguno / 27 J @ 0°C / 27 J @ −15°C | Estructuras de largo tramo, vías pesadas de grúa |
El grado 350 es el grado más ampliamente suministrado para secciones WB y WC en Australia. El grado 400 se usa en aplicaciones de largo tramo o alta carga donde la reducción de peso es importante.
Requisitos de Composición Química
Las placas de ala y alma utilizadas en la fabricación deben cumplir con AS/NZS 3678. Los siguientes requisitos se aplican a las placas constituyentes verificadas por los registros de calidad del fabricante de la sección.
Grado 300 — Composición de Placa
| Elemento | Ala ≤ 17 mm | Ala > 17 mm |
|---|---|---|
| C máx. | 0.22 | 0.22 |
| Mn máx. | 1.70 | 1.70 |
| Si máx. | 0.50 | 0.50 |
| P máx. | 0.040 | 0.040 |
| S máx. | 0.040 | 0.040 |
| CEV máx. | 0.46 | 0.46 |
Grado 350 — Composición de Placa
| Elemento | Ala ≤ 17 mm | Ala > 17 mm |
|---|---|---|
| C máx. | 0.20 | 0.20 |
| Mn máx. | 1.70 | 1.70 |
| Si máx. | 0.50 | 0.50 |
| P máx. | 0.040 | 0.040 |
| S máx. | 0.040 | 0.040 |
| CEV máx. | 0.48 | 0.50 |
Grado 400 — Composición de Placa
| Elemento | Ala ≤ 17 mm | Ala > 17 mm |
|---|---|---|
| C máx. | 0.20 | 0.20 |
| Mn máx. | 1.70 | 1.70 |
| Si máx. | 0.50 | 0.50 |
| P máx. | 0.035 | 0.035 |
| S máx. | 0.035 | 0.035 |
| CEV máx. | 0.50 | 0.53 |
CEV = C + Mn/6 + (Cr + Mo + V)/5 + (Ni + Cu)/15. Las placas constituyentes pueden incluir adiciones de microaleación de Nb, V o Ti dentro de los límites.
Propiedades Mecánicas
Las propiedades mecánicas se prueban en especímenes tomados del ala de la sección soldada. El espesor determinante es el espesor de la placa del ala.
Grado 300
| Espesor de Ala (mm) | ReH mín (MPa) | Rm mín (MPa) | Alargamiento A5 mín % |
|---|---|---|---|
| ≤ 11 | 320 | 440 | 22 |
| > 11 ~ 17 | 310 | 430 | 22 |
| > 17 ~ 40 | 300 | 430 | 22 |
| > 40 ~ 63 | 280 | 410 | 22 |
Grado 350
| Espesor de Ala (mm) | ReH mín (MPa) | Rm mín (MPa) | Alargamiento A5 mín % |
|---|---|---|---|
| ≤ 11 | 380 | 480 | 22 |
| > 11 ~ 17 | 360 | 480 | 22 |
| > 17 ~ 40 | 340 | 480 | 22 |
| > 40 ~ 63 | 330 | 460 | 22 |
Grado 400
| Espesor de Ala (mm) | ReH mín (MPa) | Rm mín (MPa) | Alargamiento A5 mín % |
|---|---|---|---|
| ≤ 11 | 420 | 480 | 20 |
| > 11 ~ 17 | 400 | 480 | 20 |
| > 17 ~ 40 | 380 | 480 | 20 |
| > 40 ~ 63 | 360 | 460 | 20 |
Requisitos de Prueba de Impacto
Las pruebas Charpy de muesca en V según AS 1544.2 se requieren solo cuando se especifica L0 o L15.
| Grado | Subgrado | Temperatura de Prueba | Promedio Mínimo | Mínimo Individual |
|---|---|---|---|---|
| 300 | L0 | 0°C | 27 J | 20 J |
| 300 | L15 | −15°C | 27 J | 20 J |
| 350 | L0 | 0°C | 27 J | 20 J |
| 350 | L15 | −15°C | 27 J | 20 J |
| 400 | L0 | 0°C | 27 J | 20 J |
| 400 | L15 | −15°C | 27 J | 20 J |
Los especímenes se toman del ala. El promedio de tres debe ser ≥ 27 J; no más de un resultado individual puede caer por debajo de 20 J.
Requisitos de Soldadura
AS/NZS 3679.2 impone requisitos de calidad de soldadura en los cordones de soldadura de filete longitudinales que unen las alas al alma. Disposiciones clave:
- Proceso de soldadura: El soldado por arco sumergido (SAW) es el proceso estándar. Otros procesos (GMAW, FCAW) requieren registros de calificación de procedimiento preaprobados según AS/NZS 2980.
- Tamaño de soldadura: El tamaño mínimo del cordón de filete se especifica según la combinación de espesores de alma y ala.
- Defectos internos: Los defectos de soldadura se evalúan de acuerdo con los límites de tabla de AS/NZS 3679.2; la prueba radiográfica o ultrasónica de soldaduras puede requerirse bajo cláusulas complementarias.
- Propiedades de ZAT: La zona afectada por el calor (ZAT) adyacente a la soldadura ala-alma no debe exhibir dureza superior a 350 HV10 cuando se prueba según AS 1817.
- Procedimiento de soldadura: El consumible de soldadura y el procedimiento deben ser calificados para lograr las propiedades requeridas de metal soldado tensión e impacto.
- Esfuerzo residual: Se reconocen los esfuerzos residuales de la soldadura; el enderezado térmico después de la soldadura no debe exceder los límites de temperatura especificados (típicamente ≤ 650°C para grado 350).
Tolerancias Dimensionales
| Parámetro | Tolerancia |
|---|---|
| Profundidad general (d) | ±3 mm |
| Ancho de ala (bf) | ±3 mm |
| Espesor de ala (tf) | −5% a +12% del nominal |
| Espesor de alma (tw) | −5% a +12% del nominal |
| Cuadratura de ala | 1% del ancho del ala |
| Barrido (flecha lateral) | 1 mm por metro, 4 mm por 6 m |
| Combadura (flecha vertical) | Según acuerdo de compra; típicamente ≤ L/1000 |
| Masa por metro | ±3.0% individual, ±1.5% en lotes |
Propiedades Principales de Sección — Vigas Soldadas (WB), Grado 350
| Designación | d (mm) | bf (mm) | tf (mm) | tw (mm) | Masa (kg/m) |
|---|---|---|---|---|---|
| 200 WB 22.3 | 196 | 134 | 7.0 | 4.5 | 22.3 |
| 250 WB 25.7 | 244 | 146 | 6.0 | 4.0 | 25.7 |
| 300 WB 32.0 | 290 | 165 | 6.5 | 4.5 | 32.0 |
| 350 WB 48.0 | 340 | 200 | 8.0 | 6.0 | 48.0 |
| 400 WB 67.0 | 390 | 230 | 10.0 | 7.0 | 67.0 |
| 500 WB 74.0 | 490 | 250 | 8.0 | 6.0 | 74.0 |
| 500 WB 92.0 | 494 | 250 | 10.0 | 7.0 | 92.0 |
| 500 WB 115 | 500 | 250 | 14.0 | 8.0 | 115 |
| 700 WB 115 | 686 | 300 | 12.0 | 8.0 | 115 |
| 700 WB 150 | 692 | 300 | 16.0 | 9.5 | 150 |
| 900 WB 175 | 880 | 350 | 14.0 | 10.0 | 175 |
| 900 WB 218 | 890 | 350 | 18.0 | 12.0 | 218 |
| 1200 WB 249 | 1196 | 350 | 14.0 | 10.0 | 249 |
| 1200 WB 317 | 1204 | 350 | 20.0 | 12.0 | 317 |
Propiedades Principales de Sección — Columnas Soldadas (WC), Grado 350
| Designación | d (mm) | bf (mm) | tf (mm) | tw (mm) | Masa (kg/m) |
|---|---|---|---|---|---|
| 200 WC 52.0 | 200 | 200 | 8.0 | 6.0 | 52.0 |
| 250 WC 73.0 | 250 | 250 | 10.0 | 7.0 | 73.0 |
| 250 WC 89.0 | 254 | 256 | 12.0 | 8.0 | 89.0 |
| 350 WC 197 | 350 | 350 | 20.0 | 12.0 | 197 |
| 350 WC 230 | 356 | 352 | 25.0 | 13.0 | 230 |
| 400 WC 181 | 400 | 400 | 18.0 | 10.0 | 181 |
| 400 WC 212 | 402 | 400 | 22.0 | 12.0 | 212 |
Equivalentes Entre Estándares
Los perfiles soldados según AS/NZS 3679.2 son ampliamente comparables a los perfiles soldados fabricados en otros estándares. Los grados de placa utilizados en la fabricación son equivalentes según AS/NZS 3678.
| Grado AS/NZS 3679.2 | Equivalente Placa ASTM | Equivalente Placa EN 10025 | Notas |
|---|---|---|---|
| 300 | A36 | S275JR | Los requisitos específicos de la norma de secciones soldadas difieren |
| 350 | A572 Gr 50 | S355JR | Grado común para WB/WC en Australia |
| 400 | A572 Gr 60 | S420ML | Mayor resistencia; disponibilidad restringida |
Nota: No existe un estándar ASTM directo para secciones estructurales soldadas equivalentes a AS/NZS 3679.2. En la práctica norteamericana, las secciones soldadas construidas se diseñan según AISC y utilizan material de placa ASTM. EN 10025-2 cubre placas; EN 10034 y EN 10162 rigen tolerancias de secciones laminadas en caliente pero no secciones soldadas.
Lista de Verificación de Verificación MTC
- Estándar mostrado como
AS/NZS 3679.2 - Grado y subgrado coinciden con orden de compra (por ejemplo,
350L0) - La designación de sección coincide con el producto ordenado (por ejemplo,
700 WB 150) - Los números de calor de placa constituyente rastreables a MTC AS/NZS 3678
- Los valores de C, P, S, CEV están dentro de los límites de grado para espesor de ala
- ReH ≥ mínimo para espesor de ala; Rm ≥ mínimo
- Alargamiento ≥ 22% (Grado 300/350) o ≥ 20% (Grado 400)
- Resultados de Charpy reportados si se ordenó L0 o L15
- Se registró referencia de procedimiento de soldadura o número de calificación
- Registros de inspección dimensional disponibles
- Número de certificado ACRS anotado
- MTC firmado por representante autorizado del fabricante
Preguntas Frecuentes
¿Cuál es la diferencia entre las secciones WB y WC en AS/NZS 3679.2?
Las vigas soldadas (WB) se proporcionan con un alma más profunda en relación al ancho del ala, optimizadas para la resistencia del momento de flexión en vigas y vigas que se extienden horizontalmente. Las columnas soldadas (WC) tienen una sección transversal compacta con profundidad y ancho de ala prácticamente iguales, lo que proporciona buena resistencia a la compresión axial y flexión en ambos ejes. Las secciones WC se utilizan como columnas en marcos de edificios de varios pisos donde la carga biaxial es significativa.
¿Son las secciones WB más fuertes que las secciones UB de la misma masa?
No necesariamente más fuertes — depende de la aplicación. Las secciones WB generalmente tienen mayor profundidad para la misma masa en comparación con secciones UB equivalentes, dando mayor módulo de sección para aplicaciones de flexión. Sin embargo, las secciones UB laminadas en caliente se fabrican con tolerancias dimensionales más ajustadas y tienen distribuciones de esfuerzo residual más predecibles. Para vigas de largo tramo fuertemente cargadas, las secciones WB ofrecen mayor economía; para marcos estándar, las secciones UB a menudo se prefieren por consistencia.
¿Requieren las secciones soldadas documentación adicional de calidad de soldadura en el MTC?
Sí. Un MTC de AS/NZS 3679.2 debe hacer referencia a la especificación de procedimiento de soldadura (WPS) o registro de calificación de procedimiento (PQR) utilizado en la fabricación, e incluir una declaración de que la soldadura se realizó de conformidad con los requisitos de soldadura de AS/NZS 3679.2. Para grados L0/L15, la conformidad de la dureza ZAT de soldadura debe documentarse. Los informes de inspección UT o radiográfica complementarios, si se requieren, también deben ser referenciados.
¿Se pueden utilizar secciones soldadas AS/NZS 3679.2 Grado 400 sin aprobaciones adicionales?
El grado 400 es un grado indicado dentro de AS/NZS 3679.2. Sin embargo, los diseñadores que utilizan el grado 400 en diseños AS 4100 deben notar que algunas tablas de capacidad de código y ayudas de diseño se basan en el grado 350. El grado 400 se puede usar con los valores de límite de fluencia apropiados, pero el CEV más alto (hasta 0.53) significa requisitos de precalentamiento más estrictos según AS/NZS 1554.1 para conexiones soldadas, y estos deben reflejarse en los procedimientos de soldadura del proyecto.
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