Réponse Rapide
Quick Answer
AS/NZS 1163 couvre les sections creuses en acier de construction formées à froid — RHS (rectangulaires), SHS (carrées) et CHS (circulaires) — en trois nuances : C250L0, C350L0 et C450L0. Le préfixe « C » dénote formé à froid ; « L0 » dénote l'essai de résilience Charpy à 0°C. C350L0 fournit une limite d'élasticité minimale de 350 MPa et une résistance à la traction de 430 MPa.
AS/NZS 1163 est la norme conjointe australienne et néo-zélandaise pour les sections creuses en acier de construction formées à froid. Elle s'applique aux sections creuses rectangulaires (RHS), carrées (SHS) et circulaires (CHS) produites par formage à froid à partir de tôles ou de bandes, avec ou sans recuit ultérieur ou traitement de détensionnement. Les sections creuses produites conformément à cette norme sont largement utilisées pour les colonnes, les fermes de toit, les contreventements, les pannes de portiques et les structures architecturales dans toute l'Australie et la Nouvelle-Zélande.
Le préfixe « C » dans la désignation de nuance distingue les sections creuses formées à froid des produits plats laminés à chaud. Les trois nuances incluent toutes la sous-désignation L0, ce qui signifie que l'essai de résilience Charpy à 0°C est obligatoire pour toutes les nuances.
Domaine d'Application et Applicabilité
AS/NZS 1163 s'applique à :
- Sections creuses en acier de construction formées à froid aux profils RHS, SHS et CHS
- Épaisseurs de paroi de 1,6 mm à 16,0 mm
- Dimensions extérieures nominales jusqu'à 400 mm × 400 mm (RHS/SHS) et jusqu'à 508 mm de diamètre extérieur (CHS)
- Sections fournies en longueurs droites de 6,0 m à 12,5 m (longueurs standards d'usine)
- Nuances C250L0, C350L0 et C450L0
La norme ne couvre pas :
- Les sections creuses formées à chaud (produites par laminage à chaud ou extrusion)
- Les tubes structuraux pour applications sous pression ou fluide (voir AS 1074, AS 1579)
- Les tubes mécaniques sans certification structurale
Couverture des Nuances
| Nuance | Sous-nuance Charpy | Limite d'Élasticité (min.) | Résistance à la Traction (min.) | Usage Typique |
|---|---|---|---|---|
| C250L0 | L0 (0 °C) | 250 MPa | 320 MPa | Structures légères, éléments secondaires, ossatures |
| C350L0 | L0 (0 °C) | 350 MPa | 430 MPa | Usage structural général, fermes, colonnes |
| C450L0 | L0 (0 °C) | 450 MPa | 500 MPa | Colonnes à charge élevée, fermes de grande portée |
Toutes les nuances ont la désignation L0 intégrée dans le nom de la nuance. L'essai de résilience à 0°C jusqu'à une moyenne de 27 J est une exigence standard — contrairement aux nuances de base AS/NZS 3678/3679.1, il n'existe pas de variantes sans essai de résilience. Il n'existe pas de variante L15 (−15°C) en AS/NZS 1163.
Exigences de Composition Chimique
La composition s'applique au matériau de bande ou de bobine utilisé dans la fabrication. Toutes les valeurs sont maximales en pourcentage en poids, sauf si une plage est indiquée.
Nuance C250L0
| Élément | Limite |
|---|---|
| C max. | 0.22 |
| Mn max. | 1.70 |
| Si max. | 0.50 |
| P max. | 0.040 |
| S max. | 0.040 |
| CEV max. | 0.43 |
Nuance C350L0
| Élément | Limite |
|---|---|
| C max. | 0.22 |
| Mn max. | 1.70 |
| Si max. | 0.50 |
| P max. | 0.040 |
| S max. | 0.040 |
| CEV max. | 0.43 |
Nuance C450L0
| Élément | Limite |
|---|---|
| C max. | 0.22 |
| Mn max. | 1.70 |
| Si max. | 0.50 |
| P max. | 0.040 |
| S max. | 0.040 |
| CEV max. | 0.46 |
CEV = C + Mn/6 + (Cr + Mo + V)/5 + (Ni + Cu)/15. La résistance plus élevée de C450L0 est obtenue par durcissement par déformation du formage à froid, pas principalement par différences de composition. La microstructure et l'écrouissage pendant le process de formage à froid augmentent la limite d'élasticité effective au-delà de celle de la bande mère. Cela signifie que le soudage peut recuire partiellement la zone formée à froid, réduisant la résistance dans la ZAT.
Propriétés Mécaniques
Tous les essais de traction conforme à AS 1391. Les éprouvettes sont prélevées sur la face de la section creuse (pas sur la région de coin).
| Nuance | Épaisseur de Paroi (mm) | ReH min. (MPa) | Rm min. (MPa) | Allongement A5 min. % |
|---|---|---|---|---|
| C250L0 | 1.6 à 6.0 | 250 | 320 | 20 |
| C250L0 | > 6.0 à 16.0 | 250 | 320 | 20 |
| C350L0 | 1.6 à 6.0 | 350 | 430 | 16 |
| C350L0 | > 6.0 à 16.0 | 350 | 430 | 16 |
| C450L0 | 1.6 à 6.0 | 450 | 500 | 12 |
| C450L0 | > 6.0 à 16.0 | 450 | 500 | 12 |
Remarque : Les exigences d'allongement pour les sections creuses sont inférieures à celles des tôles/sections de nuance équivalente en raison de l'écrouissage dans le processus de formage à froid. Pour C450L0, l'allongement minimal de 12 % est adéquat pour la plupart des applications structurales, mais limite l'utilisation dans les applications exigeant une ductilité élevée.
Exigences de l'Essai de Résilience
Les essais de résilience Charpy à entaille en V conforme à AS 1544.2 sont obligatoires pour toutes les nuances (L0 est intégré dans la désignation de nuance).
| Nuance | Température d'Essai | Moyenne Minimale | Minimale Individuelle |
|---|---|---|---|
| C250L0 | 0 °C | 27 J | 20 J |
| C350L0 | 0 °C | 27 J | 20 J |
| C450L0 | 0 °C | 27 J | 20 J |
Trois éprouvettes par essai. La moyenne doit être ≥ 27 J ; pas plus d'un résultat individuel ne peut être inférieur à 20 J. Les éprouvettes sont prélevées sur la face plane de la section, pas sur la zone de coin. Les régions de coin sont exclues car le pliage à froid durcit le matériau et peut réduire la résilience dans les zones de coin par rapport aux faces planes.
Gammes de Tailles de Section
Sections Creuses Rectangulaires (RHS)
| Catégorie | Largeur Extérieure (mm) | Hauteur Extérieure (mm) | Épaisseur de Paroi (mm) |
|---|---|---|---|
| Légère | 50 × 25 à 75 × 50 | — | 1.6 à 4.0 |
| Standard | 100 × 50 à 200 × 100 | — | 2.5 à 9.0 |
| Lourde | 250 × 150 à 400 × 200 | — | 6.0 à 16.0 |
Sections Creuses Carrées (SHS)
| Catégorie | Taille Extérieure (mm × mm) | Épaisseur de Paroi (mm) |
|---|---|---|
| Légère | 20 × 20 à 65 × 65 | 1.6 à 4.0 |
| Standard | 75 × 75 à 200 × 200 | 2.5 à 12.5 |
| Lourde | 250 × 250 à 400 × 400 | 6.0 à 16.0 |
Sections Creuses Circulaires (CHS)
| Catégorie | Diamètre Extérieur (mm) | Épaisseur de Paroi (mm) |
|---|---|---|
| Légère | 21.3 à 88.9 | 1.6 à 6.0 |
| Standard | 101.6 à 219.1 | 3.2 à 12.5 |
| Lourde | 244.5 à 508.0 | 6.0 à 16.0 |
Les tailles exactement disponibles dépendent du fabricant. InfraBuild (anciennement OneSteel) et Orrcon Steel publient des tableaux de tailles complets pour les produits en stock en Australie.
Tolérances Dimensionnelles
| Paramètre | RHS/SHS | CHS |
|---|---|---|
| Largeur/hauteur extérieure | ±1 % ou ±0.5 mm (supérieur) | — |
| Diamètre extérieur | — | ±1 % ou ±0.5 mm (supérieur) |
| Épaisseur de paroi | −10 % à +10 % | −10 % à +10 % |
| Masse par mètre | ±6 % (individuelle), ±4 % (lot) | ±6 % (individuelle), ±4 % (lot) |
| Rectitude | 1 mm par mètre | 1 mm par mètre |
| Équerre des extrémités | 2° | — |
| Rayon de coin (extérieur) | 2.0 à 3.0× épaisseur de paroi | — |
Considérations de Soudage
Puisque C350L0 et C450L0 obtiennent une partie de leur résistance du formage à froid :
- Le soudage dans la zone de coin doit être évité si possible ; les soudures structurales doivent être situées sur les faces planes.
- L'adoucissement de la ZAT adjacente aux soudures réduit localement la limite d'élasticité. La conception selon AS 4100 tient compte de ceci en traitant les régions soudées de manière prudente.
- Exigences de préchauffage selon AS/NZS 1554.1 : pour C350L0 avec CEV ≤ 0.43, le préchauffage n'est généralement pas requis pour des épaisseurs de paroi jusqu'à ~12 mm ; C450L0 avec CEV ≤ 0.46 peut nécessiter un préchauffage pour des parois plus épaisses ou des assemblages à contrainte élevée.
- Les électrodes et consommables doivent correspondre au nuance de base. Pour C450L0, utilisez des électrodes de série E48 ou E49 (résistance à la traction du métal déposé 480–490 MPa).
Équivalents Entre Normes
| Nuance AS/NZS 1163 | Équivalent EN 10219 | Équivalent ASTM A500 | JIS G3466 | Remarques |
|---|---|---|---|---|
| C250L0 | S250NH | Classe A (CHS) / Classe A (RHS) | STKR400 | Essai EN à 0°C sous-classe J0 |
| C350L0 | S355NH (CHS) / S355NH (RHS) | Classe C (CHS/RHS) | STKR490 | S355NH = 350 MPa limite min, Charpy à 0°C |
| C450L0 | S420MH | Classe D | — | Classe EN 10219 S420 est formée à chaud ; aucun équivalent direct formé à froid en EN |
ASTM A500 est la norme américaine pour les sections creuses structurales formées à froid. La Classe C (317 MPa limite pour RHS/SHS, 317 MPa pour CHS) est la correspondance la plus proche de C350L0 par propriétés de traction, bien que l'essai de résilience ne soit pas requis par A500 dans son édition de base.
Liste de Vérification de Vérification du MTC
- Norme affichée comme
AS/NZS 1163 - La nuance correspond à la commande d'achat :
C250L0,C350L0ouC450L0(remarque : la nuance inclut le suffixe L0 — ce n'est pas séparé) - Le profil de section (RHS, SHS, CHS) et la taille nominale correspondent au produit commandé
- Le numéro de coulée (lot) est traçable jusqu'aux marquages physiques de la section
- Les valeurs de C, Mn, P, S, CEV dans les limites de nuance
- ReH ≥ minimum de nuance pour la plage d'épaisseur de paroi
- Rm ≥ minimum de nuance
- Allongement ≥ 20 % (C250L0), ≥ 16 % (C350L0), ≥ 12 % (C450L0)
- Charpy : trois valeurs individuelles et moyenne rapportées à 0°C ; moyenne ≥ 27 J
- Rapport de contrôle dimensionnel ou déclaration de conformité aux tolérances d'usine présent
- Numéro de certificat ACRS noté (le cas échéant)
- MTC signé par un représentant d'usine autorisé
Questions Fréquemment Posées
Pourquoi la désignation de nuance en AS/NZS 1163 inclut-elle toujours « L0 » ?
Contrairement à AS/NZS 3678 et 3679.1, où l'essai de résilience est optionnel (la nuance de base sans suffixe L n'a pas d'exigence Charpy), AS/NZS 1163 rend obligatoire l'essai Charpy à 0°C pour toutes les nuances. Par conséquent, L0 n'est pas une sous-nuance optionnelle, mais une exigence standard intégrée au nom de la nuance. Il n'existe pas d'équivalent d'une nuance de base sans essai de résilience, et il n'existe pas de sous-nuance L15 (−15°C) en AS/NZS 1163.
Quelle est la limite d'élasticité de AS/NZS 1163 C350L0 ?
La limite d'élasticité minimale (ReH) pour C350L0 est 350 MPa pour toutes les épaisseurs de paroi de 1,6 mm à 16,0 mm. La résistance à la traction minimale est 430 MPa. L'allongement doit être au moins 16 % sur une longueur de calibrage de 5.65√A₀. Ces propriétés sont cohérentes dans la nuance indépendamment de la taille de la section.
Les sections creuses formées à froid peuvent-elles être galvanisées à chaud ?
Oui. Les sections creuses AS/NZS 1163 sont régulièrement galvanisées à chaud conformément à AS/NZS 4680. Cependant, des trous de ventilation doivent être prévus dans les sections fermées avant la galvanisation pour permettre au zinc de s'écouler et à l'air/vapeur emprisonné de s'échapper, évitant les explosions dans le bain de galvanisation. Les régions de coin ayant une contrainte résiduelle élevée due au formage à froid peuvent être susceptibles à la fragilisation par métal liquide — la température du bain de galvanisation (445–465°C) et les contraintes résiduelles peuvent interagir. Ce risque est géré en assurant que la chimie de la section (teneur en silicium et phosphore) reste dans les limites spécifiées par le galvaniseur, et en évitant les pliages excessivement aigus.
C450L0 est-il équivalent à la tôle structurale Classe 450 ?
Approximativement comparable en limite d'élasticité, mais ce sont des formes de produits différentes avec des exigences de ductilité différentes. La tôle AS/NZS 3678 Classe 400 a un allongement minimal de 20 % contre 12 % pour les sections creuses C450L0. Le processus de formage à froid en C450L0 augmente la limite d'élasticité par écrouissage, ce qui réduit également la ductilité. Pour les applications exigeant une résilience élevée ou une déformation plastique importante, une tôle Classe 400/350 ou des sections creuses formées à chaud doivent être considérées à la place de C450L0.
Quelle est la différence entre les sections creuses formées à froid (AS/NZS 1163) et formées à chaud ?
Les sections creuses formées à froid (AS/NZS 1163) sont formées à partir de bandes plates à température ambiante, créant des contraintes résiduelles dans les régions de coin et s'appuyant sur l'écrouissage pour la résistance dans les nuances C350/C450. Les sections creuses formées à chaud (aucune norme australienne — disponibles selon EN 10210) sont formées tandis que l'acier est chaud, puis refroidies, libérant les contraintes résiduelles et produisant une microstructure plus uniforme. Les sections formées à chaud ont meilleure ductilité, propriétés de coin plus uniformes et soudabilité améliorée, mais sont plus coûteuses et moins couramment en stock en Australie.
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