Szybka Odpowiedź
Quick Answer
EN 10219 określa wymagania dla kształtowników konstrukcyjnych cienkościennych formowanych na zimno i spawanych (CHS, RHS, SHS) ze stali niestopowych i drobnoziarnistych. Część 1 obejmuje techniczne warunki dostawy; Część 2 obejmuje tolerancje, wymiary i właściwości przekroju. Kształtowanie na zimno w temperaturze pokojowej powoduje wyższą granicę plastyczności w narożnikach niż w materiale wyjściowym, ale z inną plastycznością w porównaniu do profilów EN 10210 wyrobów gotowych na gorąco.
EN 10219 to europejski standard dla kształtowników konstrukcyjnych cienkościennych formowanych na zimno i spawanych — najpowszechniej używanego produktu w postaci kształtownika cienkościennego w europejskiej konstrukcji stalowej. W przeciwieństwie do profili wyrobów gotowych na gorąco regulowanych przez EN 10210, te kształtowniki są formowane w temperaturze pokojowej ze stateczości lub blach, a następnie spawane podłużnie, aby utworzyć profile okrągłe (CHS), prostokątne (RHS) i kwadratowe (SHS). Dwuczęściowa struktura odzwierciedla EN 10210: Część 1 definiuje klasy, skład chemiczny, właściwości mechaniczne i warunki dostawy; Część 2 definiuje tolerancje i właściwości przekroju.
Zakres i Zastosowanie
EN 10219 stosuje się do kształtowników konstrukcyjnych cienkościennych formowanych na zimno i spawanych okrągłych (CHS), prostokątnych (RHS) i kwadratowych (SHS). Kształtowniki są wytwarzane przez kształtowanie na zimno stateczności lub blachy oraz spawanie, bez jakiegokolwiek dalszego obróbki termicznej (z wyjątkiem znoszenia naprężeń, jeśli się uzgodni). Grubości ścianek wynoszą zwykle 2–25 mm. Standard jest zharmonizowany zgodnie z Rozporządzeniem UE o Wyrobach Budowlanych.
Zakres Klas
| Klasa | Standard Materiału Wyjściowego | Podklasa | Uwagi |
|---|---|---|---|
| S235H | EN 10025-2 | — | Niestopowa |
| S275H | EN 10025-2 | — | Niestopowa |
| S355H | EN 10025-2 | — | Niestopowa (najczęstsza) |
| S275NH | EN 10025-3 | — | Drobnoziarnista normalizowana |
| S275NLH | EN 10025-3 | — | NL = −50°C udarność |
| S355NH | EN 10025-3 | — | Drobnoziarnista normalizowana |
| S355NLH | EN 10025-3 | — | NL = −50°C udarność |
| S460NH | EN 10025-3 | — | Drobnoziarnista wysoka wytrzymałość |
| S460NLH | EN 10025-3 | — | Wysoka wytrzymałość, −50°C udarność |
Uwaga: EN 10219 nie obejmuje klas S420NH/NLH ani termomechanicznych (M/ML), które są dostępne w EN 10210.
Wymagania Składu Chemicznego
Analiza ciepła (piec). Wszystkie wartości w procentach masy maksimum chyba że podano zakres.
Klasy Niestopowe
| Klasa | C maks | Mn maks | Si maks | P maks | S maks | N maks |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 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% gdy N nie jest kontrolowany przez inne pierwiastki stopowe.
Klasy Drobnoziarniste
| Klasa | C maks | Si maks | Mn maks | P maks | S maks | Al min | Nb maks | V maks | Ti maks | N maks | CEV maks | |---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---| | 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 |
Właściwości Mechaniczne
Właściwości dotyczą płaskiej ścianki kształtownika. Właściwości narożników różnią się — patrz sekcja Badania Dodatkowe.
Klasy Niestopowe
| Klasa | t ≤ 16mm ReH (MPa) | t 16–40mm ReH (MPa) | t 40–65mm ReH (MPa) | Rm (MPa) | A min % |
|---|---|---|---|---|---|
| S235H | 235 | 225 | 215 | 360–510 | 26 |
| S275H | 275 | 265 | 255 | 430–580 | 23 |
| S355H | 355 | 345 | 335 | 510–680 | 22 |
Klasy Drobnoziarniste
| Klasa | t ≤ 16mm ReH (MPa) | t 16–40mm ReH (MPa) | t 40–65mm ReH (MPa) | Rm (≤16mm, MPa) | A min % |
|---|---|---|---|---|---|
| S275NH/NLH | 275 | 265 | 255 | 370–530 | 24 |
| S355NH/NLH | 355 | 345 | 335 | 470–630 | 22 |
| S460NH/NLH | 460 | 440 | 430 | 540–720 | 17 |
Wymagania Badań Udarności
Charpy z nacięciem V zgodnie z EN ISO 148-1, próbki o ściance płaskiej.
| Oznaczenie Podklasy | Temperatura Badania | Energia Minimalna |
|---|---|---|
| S235H, S275H, S355H | 0°C | 27 J |
| S275NH, S355NH, S460NH | −20°C | 27 J |
| S275NLH, S355NLH, S460NLH | −50°C | 27 J |
Badanie na materiale wyjściowym (ściana płaska), nie na spawie chyba że uzgodniono oddzielnie.
Właściwości Narożników
Kształtowanie na zimno powoduje umocnienie przez odkształcenie stref narożników, zwiększając granicę plastyczności ale zmniejszając plastyczność i wydłużenie. EN 10219 rozwiązuje to poprzez:
- Zezwolenie kupującemu na określenie dodatkowych badań Charpy w narożnikach
- Wskazówkę, że strefy narożników powinny być unikane dla połączeń spawanych w konstrukcjach podatnych na zmęczenie
- Wymaganie od producenta podania promienia narożnika (promień zewnętrzny ≤ 3t dla RHS/SHS)
Zwiększenie granicy plastyczności narożników: Granica plastyczności w narożnikach kształtowników formowanych na zimno może być 20–40% wyższa niż ściana płaska z powodu umocnienia przez odkształcenie. EN 1993-1-3 (Eurokod 3, Część 1-3) zawiera reguły projektowania wykorzystujące to ulepszone oporno do projektowania sekcji cienkościennych.
Naprężenia szczątkowe: Kształtowanie na zimno wprowadza naprężenia szczątkowe rozciągające na zewnętrznej powierzchni narożników i naprężenia ściskające wewnątrz. Te wpływają na zachowanie utraty stateczności słupów, dlatego EN 1993-1-1 używa różnych krzywych utraty stateczności dla cienkościennych wyrobów gotowych na gorąco i formowanych na zimno.
Tolerancje Wymiarowe
Zgodnie z EN 10219-2.
Kształtowniki Cienkościenne Okrągłe (CHS)
| Wymiar | Tolerancja |
|---|---|
| Średnica zewnętrzna D ≤ 406.4 mm | ±1.0% D, min ±0.5 mm |
| Średnica zewnętrzna D > 406.4 mm | ±0.75% D |
| Grubość ścianki | ±10% nominalnego t, min ±0.5 mm |
| Prostoliniowość | 0.2% całkowitej długości |
| Długość (dokładna długość zamówiona) | +10 mm / −0 mm |
| Prostopadłość końców | ≤1% D |
Kształtowniki Cienkościenne Prostokątne i Kwadratowe (RHS/SHS)
| Wymiar | Tolerancja |
|---|---|
| Szerokość/wysokość zewnętrzna b lub h ≤ 100 mm | ±1.0 mm |
| Szerokość/wysokość zewnętrzna b lub h > 100 mm | ±1.0% |
| Grubość ścianki t | ±10% nominalnego, min ±0.5 mm |
| Promień narożnika (zewnętrzny) | ≤3t (maks) |
| Prostopadłość boków | ≤2 mm na 100 mm |
| Prostoliniowość | 0.2% całkowitej długości |
| Skręcenie | ≤2 mm na metr |
Uwaga: Tolerancje EN 10219-2 są ogólnie nieco szersze niż EN 10210-2 w niektórych wymiarach. Zweryfikuj gdy wymagane są krytyczne dopasowania.
Badania i Wymagania Dodatkowe
- Warunek dostawy: Formowany na zimno, w stanie spawanym. Bez ponownego podgrzewania chyba że uzgodniono znoszenie naprężeń i wskazano na MTC.
- Spawa: Spawa podłużna ERW lub HF musi mieć tę samą jakość co materiał wyjściowy. Badania nieniszczące spawy mogą być określone.
- Stan powierzchni: Wolne od szkodliwych wad. Zgorzelina, lekka korozja i ślady kształtowania zgodne z procesem kształtowania na zimno są akceptowalne chyba że określona zostanie szczególna klasa powierzchni.
- Jednostka badania: Produkty z tej samej kąpieli, tego samego lotu produkcji i tych samych wymiarów nominalnych.
- Dokumenty inspekcji: EN 10204 typ 3.1 standardowy; typ 3.2 w drodze porozumienia.
- Oznakowanie CE: Zharmonizowane zgodnie z ROZPORZĄDZENIEM w sprawie profili cienkościennych strukturalnych; Deklaracja Zgodności wymagana.
Ekwiwalenty Między Standardami
| Klasa EN 10219 | Ekwiwalent EN 10210 | Ekwiwalent ASTM | Ekwiwalent IS | Uwagi |
|---|---|---|---|---|
| S235H | S235H (wyrobów gotowych na gorąco) | ASTM A500 Klasa A | IS 4923 YST 210 | To samo oznaczenie, inny proces |
| S275H | S275H (wyrobów gotowych na gorąco) | ASTM A500 Klasa B | IS 4923 YST 240 | Formowana na zimno |
| S355H | S355H (wyrobów gotowych na gorąco) | ASTM A500 Klasa C | IS 4923 YST 310 | Najczęściej używana klasa |
| S355NH | S355NH (wyrobów gotowych na gorąco) | ASTM A500 Klasa C (wytrzymałość na nacięcie) | — | Badana udarność |
| S460NH | S460NH (wyrobów gotowych na gorąco) | ASTM A500 Klasa D | — | Wysoka wytrzymałość |
ASTM A500 obejmuje rurki strukturalne formowane na zimno i jest najbliższym północnoamerykańskim ekwiwalentem. IS 4923 obejmuje kształtowniki cienkościenne spawane wyrobu gotowego na gorąco i formowane na zimno do użytku strukturalnego w Indiach.
Lista Kontrolna Weryfikacji MTC
Weryfikując Certyfikat Badania Produkcji EN 10219, potwierdź:
- Standard cytowany jako EN 10219-1 i klasa (np. S355NH) odpowiada zamówieniu
- Forma produktu (CHS/RHS/SHS) i wymiary nominalne odpowiadają zamówieniu
- Numer partii możliwy do prześledzenia na znakach produktu
- Analiza chemiczna (piec) w granicach dla określonej klasy, w tym CEV dla klas NH/NLH
- Granica plastyczności (ReH), wytrzymałość na rozciąganie (Rm) i wydłużenie (A) spełniają minima dla deklarowanego zakresu grubości ścianki
- Wyniki udarności Charpy (KV w J) w prawidłowej temperaturze dla oznaczenia podklasy
- Warunek dostawy wskazany jako formowany na zimno (bez ponownego podgrzewania chyba że uzgodniono)
- Promień narożnika wskazany (≤3t dla RHS/SHS)
- Typ certyfikatu EN 10204, podpis i data
Najczęściej Zadawane Pytania
Jaka jest kluczowa różnica strukturalna między kształtownikami EN 10219 i EN 10210?
Krytyczna różnica to proces produkcji. Kształtowniki EN 10210 są wyrobami gotowymi na gorąco — kształtowane i ponownie podgrzewane powyżej temperatury rekrystalizacji — dając jednorodną mikrostrukturę i naprężenia szczątkowe na całej sekcji, w tym w narożnikach. Kształtowniki EN 10219 są formowane na zimno w temperaturze pokojowej, powodując umocnienie narożników z wyższą granicą plastyczności ale niższą plastycznością niż ścianki płaskie. Eurokod 3 (EN 1993-1-1) przypisuje różne krzywe utraty stateczności: krzywa 'a' dla wyrobów gotowych na gorąco i krzywa 'c' dla formowanych na zimno, czyniąc wyroby gotowe na gorąco bardziej efektywnymi w projektowaniu słupów.
Czy mogę używać kształtowników formowanych na zimno EN 10219 w aplikacji podatnej na zmęczenie?
Kształtowniki cienkościenne formowane na zimno mogą być używane w aplikacjach zmęczeniowych ale wymagają bardziej ostrożnego detalu. EN 1993-1-9 (Eurokod 3 zmęczenie) rozróżnia między spoinami na ściance płaskiej i spoinami blisko formowanych na zimno narożników; połączenia narożnikowe przyciągają niższe kategorie zmęczenia. Unikaj spawanych połączeń w strefie narożnika kształtowników formowanych na zimno chyba że ocena zmęczenia potwierdzi akceptowalność. Wyroby gotowe na gorąco EN 10210 mają lepszą wydajność zmęczeniową przy spoinach narożnikowych.
Dlaczego S420NH nie ma w EN 10219?
EN 10219 nie obejmuje klas S420NH/NLH. Standard obejmuje klasy niestopowe S235H/S275H/S355H i klasy drobnoziarniste do S460NH/NLH, ale S420NH brakuje. Dla kształtowników cienkościennych klasy S420 określ wyroby gotowe na gorąco EN 10210, które obejmują S420NH i S420NLH.
Jak powinien weryfikować jakość spawu kształtowników cienkościennych EN 10219?
EN 10219-1 wymaga, aby spawa podłużna spełniała te same wymagania jakości co materiał wyjściowy. Standardowa dostawa nie wymaga badań nieniszczących spawy chyba że określone na zamówieniu. Jeśli jakość spawu jest krytyczna (np. aplikacje ciśnieniowe, zmęczenie), określ badania nieniszczące spawy (ultradźwiękowe lub elektromagnetyczne) jako wymóg dodatkowy na zamówieniu. MTC powinno wskazać, że badania zostały przeprowadzone jeśli wymagane.
Czy granica plastyczności w narożnikach przekroju EN 10219 jest wyższa od określonego minimum?
Tak. Kształtowanie na zimno umacnia narożniki, zazwyczaj podnoszac granicę plastyczności o 20–40% powyżej minimum ścianki płaskiej. Na przykład narożniki S355H mogą wykazywać ReH 430–480 MPa wobec określonego minimum 355 MPa na ściance płaskiej. EN 1993-1-3 obejmuje reguły projektowania, które pozwalają inżynierom wykorzystać to ulepszone narożnikowe oporno do projektowania sekcji cienkościennych, pod warunkiem że producent może wykazać ulepszone właściwości poprzez badania.
Ready to automate your certificate workflow?
Try TestCert free