Respuesta Rápida
Quick Answer
EN 10219 especifica requisitos para perfiles hucos estructurales conformados en frío y soldados (CHS, RHS, SHS) en aceros no aleados y de grano fino. La Parte 1 cubre condiciones técnicas de entrega; la Parte 2 cubre tolerancias, dimensiones y propiedades de secciones. La conformación en frío a temperatura ambiente produce una resistencia al flujo más alta en las esquinas que el material base, pero con una ductilidad diferente comparada con los perfiles EN 10210 acabados en caliente.
EN 10219 es el estándar europeo para perfiles hucos estructurales conformados en frío y soldados — el producto de perfil hueco más ampliamente utilizado en la construcción de acero europea. A diferencia de los perfiles acabados en caliente regidos por EN 10210, estos perfiles se forman a temperatura ambiente a partir de tiras o placas, luego se sueldan longitudinalmente para formar perfiles circulares (CHS), rectangulares (RHS) y cuadrados (SHS). La estructura de dos partes refleja EN 10210: Parte 1 define grados, composición química, propiedades mecánicas y condiciones de entrega; Parte 2 define tolerancias y propiedades de secciones.
Alcance y Aplicabilidad
EN 10219 se aplica a perfiles hucos conformados en frío y soldados de forma circular (CHS), rectangular (RHS) y cuadrada (SHS) para propósitos estructurales. Los perfiles se producen mediante conformado en frío de tiras o placas y soldadura, sin tratamiento térmico posterior (excepto alivio de tensiones si se acuerda). Los espesores de pared son típicamente de 2–25 mm. El estándar está armonizado conforme a la Regulación de Productos de Construcción de la UE.
Cobertura de Grados
| Grado | Estándar de Material Base | Subgrado | Notas |
|---|---|---|---|
| S235H | EN 10025-2 | — | No aleado |
| S275H | EN 10025-2 | — | No aleado |
| S355H | EN 10025-2 | — | No aleado (más común) |
| S275NH | EN 10025-3 | — | Grano fino normalizado |
| S275NLH | EN 10025-3 | — | NL = −50°C impacto |
| S355NH | EN 10025-3 | — | Grano fino normalizado |
| S355NLH | EN 10025-3 | — | NL = −50°C impacto |
| S460NH | EN 10025-3 | — | Grano fino alta resistencia |
| S460NLH | EN 10025-3 | — | Alta resistencia, −50°C impacto |
Nota: EN 10219 no incluye grados S420NH/NLH o termomecánicos (M/ML), que están disponibles en EN 10210.
Requisitos de Composición Química
Análisis de calor (cucharón). Todos los valores en porcentaje en peso máximo a menos que se indique un rango.
Grados No Aleados
| Grado | C máx | Mn máx | Si máx | P máx | S máx | N máx |
|---|---|---|---|---|---|---|
| S235H | 0.17 | 1.40 | — | 0.035 | 0.035 | 0.012 |
| S275H | 0.21 | 1.50 | — | 0.035 | 0.035 | 0.012 |
| S355H | 0.22 | 1.60 | 0.55 | 0.035 | 0.035 | 0.012 |
Al ≥ 0.020% cuando N no se controla mediante otros elementos de aleación.
Grados de Grano Fino
| Grado | C máx | Si máx | Mn máx | P máx | S máx | Al mín | Nb máx | V máx | Ti máx | N máx | CEV máx | |---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---| | S275NH | 0.18 | 0.50 | 1.50 | 0.030 | 0.025 | 0.020 | 0.05 | 0.12 | 0.05 | 0.015 | 0.40 | | S275NLH | 0.18 | 0.50 | 1.50 | 0.025 | 0.020 | 0.020 | 0.05 | 0.12 | 0.05 | 0.015 | 0.40 | | S355NH | 0.20 | 0.50 | 1.65 | 0.030 | 0.025 | 0.020 | 0.05 | 0.12 | 0.05 | 0.015 | 0.43 | | S355NLH | 0.20 | 0.50 | 1.65 | 0.025 | 0.020 | 0.020 | 0.05 | 0.12 | 0.05 | 0.015 | 0.43 | | S460NH | 0.20 | 0.60 | 1.70 | 0.030 | 0.025 | 0.020 | 0.05 | 0.12 | 0.05 | 0.025 | 0.47 | | S460NLH | 0.20 | 0.60 | 1.70 | 0.025 | 0.020 | 0.020 | 0.05 | 0.12 | 0.05 | 0.025 | 0.47 |
Propiedades Mecánicas
Las propiedades se aplican a la cara plana de la sección. Las propiedades en esquinas difieren — ver sección de Pruebas Adicionales.
Grados No Aleados
| Grado | t ≤ 16mm ReH (MPa) | t 16–40mm ReH (MPa) | t 40–65mm ReH (MPa) | Rm (MPa) | A mín % |
|---|---|---|---|---|---|
| S235H | 235 | 225 | 215 | 360–510 | 26 |
| S275H | 275 | 265 | 255 | 430–580 | 23 |
| S355H | 355 | 345 | 335 | 510–680 | 22 |
Grados de Grano Fino
| Grado | t ≤ 16mm ReH (MPa) | t 16–40mm ReH (MPa) | t 40–65mm ReH (MPa) | Rm (≤16mm, MPa) | A mín % |
|---|---|---|---|---|---|
| S275NH/NLH | 275 | 265 | 255 | 370–530 | 24 |
| S355NH/NLH | 355 | 345 | 335 | 470–630 | 22 |
| S460NH/NLH | 460 | 440 | 430 | 540–720 | 17 |
Requisitos de Prueba de Impacto
Charpy con muesca en V según EN ISO 148-1, especímenes de cara plana.
| Subdesignación de Grado | Temperatura de Prueba | Energía Mínima |
|---|---|---|
| S235H, S275H, S355H | 0°C | 27 J |
| S275NH, S355NH, S460NH | −20°C | 27 J |
| S275NLH, S355NLH, S460NLH | −50°C | 27 J |
Prueba en material base (cara plana), no en la costura de soldadura a menos que se acuerde por separado.
Propiedades de Esquinas
La conformación en frío endurece por deformación las regiones de esquina, aumentando la resistencia al flujo pero reduciendo la ductilidad y alargamiento. EN 10219 aborda esto mediante:
- Permitir al comprador especificar pruebas adicionales de Charpy en esquinas
- Proporcionar orientación de que las zonas de esquina deben evitarse para conexiones soldadas en estructuras críticas por fatiga
- Requerir que el fabricante declare el radio de esquina (radio externo ≤ 3t para RHS/SHS)
Mejora de la resistencia al flujo en esquinas: La resistencia al flujo en las esquinas de secciones conformadas en frío puede ser 20–40% mayor que en la cara plana debido al endurecimiento por deformación. EN 1993-1-3 (Eurocode 3, Parte 1-3) proporciona reglas de diseño que explotan esta resistencia mejorada para el diseño de secciones de pared delgada.
Tensiones residuales: La conformación en frío introduce tensiones residuales de tracción en la superficie exterior de las esquinas y tensiones de compresión internas. Estas afectan el comportamiento de pandeo de columnas, razón por la cual EN 1993-1-1 usa diferentes curvas de pandeo para perfiles huecos acabados en caliente y conformados en frío.
Tolerancias Dimensionales
Según EN 10219-2.
Perfiles Hucos Circulares (CHS)
| Dimensión | Tolerancia |
|---|---|
| Diámetro externo D ≤ 406.4 mm | ±1.0% de D, mín ±0.5 mm |
| Diámetro externo D > 406.4 mm | ±0.75% de D |
| Espesor de pared | ±10% de t nominal, mín ±0.5 mm |
| Rectitud | 0.2% de la longitud total |
| Longitud (longitud exacta pedida) | +10 mm / −0 mm |
| Escuadra de extremos | ≤1% de D |
Perfiles Hucos Rectangulares y Cuadrados (RHS/SHS)
| Dimensión | Tolerancia |
|---|---|
| Ancho/altura externo b o h ≤ 100 mm | ±1.0 mm |
| Ancho/altura externo b o h > 100 mm | ±1.0% |
| Espesor de pared t | ±10% del nominal, mín ±0.5 mm |
| Radio de esquina (externo) | ≤3t (máx) |
| Escuadra de lados | ≤2 mm por 100 mm |
| Rectitud | 0.2% de la longitud total |
| Torsión | ≤2 mm por metro |
Nota: Las tolerancias de EN 10219-2 son generalmente ligeramente más amplias que EN 10210-2 en algunas dimensiones. Verifique cuando se requieran ajustes críticos.
Pruebas y Requisitos Adicionales
- Condición de entrega: Conformada en frío, en estado soldado. Sin recalentamiento a menos que se acuerde alivio de tensiones y se indique en el MTC.
- Costura de soldadura: La costura de soldadura longitudinal ERW o HF debe ser de la misma calidad que el material base. Las pruebas no destructivas de la soldadura pueden especificarse.
- Condición de superficie: Libre de defectos perjudiciales. La cascarilla, el óxido ligero y las marcas de conformación consistentes con el proceso de conformado en frío son aceptables a menos que se especifique una clase de superficie especial.
- Unidad de prueba: Productos del mismo caldo, del mismo lote de producción y de las mismas dimensiones nominales.
- Documentos de inspección: EN 10204 tipo 3.1 estándar; tipo 3.2 por acuerdo.
- Marca CE: Armonizada conforme a la RCP para perfiles hucos estructurales; DoP requerida.
Equivalentes entre Estándares
| Grado EN 10219 | Equivalente EN 10210 | Equivalente ASTM | Equivalente IS | Notas |
|---|---|---|---|---|
| S235H | S235H (acabado en caliente) | ASTM A500 Grado A | IS 4923 YST 210 | Misma designación, proceso diferente |
| S275H | S275H (acabado en caliente) | ASTM A500 Grado B | IS 4923 YST 240 | Conformada en frío |
| S355H | S355H (acabado en caliente) | ASTM A500 Grado C | IS 4923 YST 310 | Grado más utilizado |
| S355NH | S355NH (acabado en caliente) | ASTM A500 Grado C (tenacidad de muesca) | — | Prueba de impacto |
| S460NH | S460NH (acabado en caliente) | ASTM A500 Grado D | — | Alta resistencia |
ASTM A500 cubre tubería estructural conformada en frío y es el equivalente norteamericano más cercano. IS 4923 cubre perfiles hucos de acero formados en caliente y conformados en frío para uso estructural en India.
Lista de Verificación de Validación MTC
Al verificar un Certificado de Prueba de Manufactura EN 10219, confirme:
- El estándar se cita como EN 10219-1 y el grado (ej. S355NH) coincide con la orden de compra
- La forma del producto (CHS/RHS/SHS) y las dimensiones nominales coinciden con la orden
- El número de caldo es trazable a las marcas del producto
- El análisis químico (caldo) está dentro de los límites del grado especificado, incluido CEV para grados NH/NLH
- La resistencia al flujo (ReH), resistencia a la tracción (Rm) y alargamiento (A) cumplen los mínimos para el rango de espesor de pared declarado
- Los resultados de impacto Charpy (KV en J) a la temperatura correcta para la subdesignación de grado
- Condición de entrega indicada como conformada en frío (sin recalentamiento a menos que se acuerde)
- Radio de esquina indicado (≤3t para RHS/SHS)
- Tipo de certificado EN 10204, firmante y fecha
Preguntas Frecuentes
¿Cuál es la diferencia estructural clave entre los perfiles EN 10219 y EN 10210?
La diferencia crítica es el proceso de fabricación. Los perfiles EN 10210 son acabados en caliente — formados y recalentados por encima de la temperatura de recristalización — proporcionando microestructura uniforme y tensiones residuales en toda la sección, incluidas las esquinas. Los perfiles EN 10219 se conforman en frío a temperatura ambiente, resultando en esquinas endurecidas por deformación con mayor resistencia al flujo pero menor ductilidad que las caras planas. El Código Europeo 3 (EN 1993-1-1) asigna diferentes curvas de pandeo: curva 'a' para acabados en caliente y curva 'c' para conformados en frío, haciendo que los perfiles acabados en caliente sean más eficientes en el diseño de columnas.
¿Puedo usar perfiles conformados en frío EN 10219 en una aplicación crítica por fatiga?
Los perfiles hucos conformados en frío pueden usarse en aplicaciones de fatiga pero requieren un detallado más cuidadoso. EN 1993-1-9 (Eurocode 3 fatiga) diferencia entre soldaduras en la cara plana y soldaduras cerca de las esquinas conformadas en frío; las juntas en esquinas atraen categorías de fatiga más bajas. Evite conexiones soldadas en la zona de esquina de perfiles conformados en frío a menos que la evaluación de fatiga confirme la aceptabilidad. Los perfiles EN 10210 acabados en caliente tienen mejor rendimiento de fatiga en soldaduras de esquina.
¿Por qué S420NH no está en EN 10219?
EN 10219 no incluye grados S420NH/NLH. El estándar cubre grados no aleados S235H/S275H/S355H y grados de grano fino hasta S460NH/NLH, pero S420NH está ausente. Para perfiles hucos clase S420, especifique perfiles acabados en caliente EN 10210, que incluyen S420NH y S420NLH.
¿Cómo debo verificar la calidad de la costura de soldadura en los perfiles hucos EN 10219?
EN 10219-1 requiere que la soldadura longitudinal cumpla con los mismos requisitos de calidad que el material base. La entrega estándar no requiere pruebas no destructivas de la soldadura a menos que se especifique en la orden de compra. Si la calidad de la soldadura es crítica (ej. aplicaciones de presión, fatiga), especifique pruebas no destructivas de soldadura (ultrasónica o electromagnética) como requisito suplementario en la orden. El MTC debe indicar que se realizaron pruebas si se requiere.
¿La resistencia al flujo en las esquinas de una sección EN 10219 es mayor que el mínimo especificado?
Sí. La conformación en frío endurece las esquinas, típicamente aumentando la resistencia al flujo 20–40% por encima del mínimo de cara plana. Por ejemplo, esquinas S355H pueden exhibir ReH de 430–480 MPa versus el mínimo especificado de 355 MPa en la cara plana. EN 1993-1-3 incluye reglas de diseño que permiten a los ingenieros explotar esta resistencia mejorada en esquinas para el diseño de secciones de pared delgada, siempre que el fabricante pueda demostrar las propiedades mejoradas mediante pruebas.
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