Resposta Rápida
Quick Answer
EN 10219 especifica requisitos para perfis tubulares estruturais formados a frio e soldados (CHS, RHS, SHS) em aços não-ligados e de grão fino. A Parte 1 cobre condições técnicas de entrega; a Parte 2 cobre tolerâncias, dimensões e propriedades de seção. A conformação a frio em temperatura ambiente produz resistência ao escoamento mais alta no canto do que o material-base, mas com ductilidade diferente comparada aos perfis EN 10210 acabados a quente.
EN 10219 é o padrão europeu para perfis tubulares estruturais formados a frio e soldados — o produto de perfil tubular mais amplamente utilizado na construção de aço europeia. Ao contrário dos perfis acabados a quente governados por EN 10210, estes perfis são formados em temperatura ambiente a partir de tira ou chapa, então soldados longitudinalmente para formar perfis circulares (CHS), retangulares (RHS) e quadrados (SHS). A estrutura de duas partes espelha EN 10210: Parte 1 define graus, composição química, propriedades mecânicas e condições de entrega; Parte 2 define tolerâncias e propriedades de seção.
Escopo e Aplicabilidade
EN 10219 se aplica a perfis tubulares estruturais formados a frio e soldados circulares (CHS), retangulares (RHS) e quadrados (SHS). Os perfis são produzidos por conformação a frio de tira ou chapa e soldagem, sem tratamento térmico subsequente (exceto alívio de tensão se acordado). As espessuras de parede são tipicamente 2–25 mm. O padrão está harmonizado sob o Regulamento de Produtos de Construção da UE.
Cobertura de Graus
| Grau | Padrão de Material-Base | Subgrau | Notas |
|---|---|---|---|
| S235H | EN 10025-2 | — | Não-ligado |
| S275H | EN 10025-2 | — | Não-ligado |
| S355H | EN 10025-2 | — | Não-ligado (mais comum) |
| S275NH | EN 10025-3 | — | Grão fino normalizado |
| S275NLH | EN 10025-3 | — | NL = −50°C impacto |
| S355NH | EN 10025-3 | — | Grão fino normalizado |
| S355NLH | EN 10025-3 | — | NL = −50°C impacto |
| S460NH | EN 10025-3 | — | Grão fino alta resistência |
| S460NLH | EN 10025-3 | — | Alta resistência, −50°C impacto |
Nota: EN 10219 não inclui graus S420NH/NLH ou termomecânicos (M/ML), que estão disponíveis em EN 10210.
Requisitos de Composição Química
Análise de calor (panela). Todos os valores em porcentagem em peso máximo a menos que um intervalo seja declarado.
Graus Não-Ligados
| Grau | 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% onde N não é controlado por outros elementos de liga.
Graus de Grão Fino
| Grau | 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 |
Propriedades Mecânicas
As propriedades aplicam-se à face plana da seção. Propriedades de canto diferem — veja seção Testes Adicionais.
Graus Não-Ligados
| Grau | 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 |
Graus de Grão Fino
| Grau | 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 Teste de Impacto
Charpy com entalhe em V conforme EN ISO 148-1, espécimes de face plana.
| Designação de Subgrau | Temperatura de Teste | Energia Mínima |
|---|---|---|
| S235H, S275H, S355H | 0°C | 27 J |
| S275NH, S355NH, S460NH | −20°C | 27 J |
| S275NLH, S355NLH, S460NLH | −50°C | 27 J |
Teste no material-base (face plana), não na costura de solda a menos que acordado separadamente.
Propriedades de Canto
A conformação a frio endurecimento por encruamento as regiões de canto, aumentando resistência ao escoamento mas reduzindo ductilidade e alongamento. EN 10219 aborda isto por:
- Permitir o comprador especificar teste Charpy adicional em cantos
- Fornecer orientação que zonas de canto devem ser evitadas para soldas em estruturas críticas por fadiga
- Exigir que o fabricante declare o raio de canto (raio externo ≤ 3t para RHS/SHS)
Mejora de la resistencia al escoamento en cantos: A resistência ao escoamento em cantos de seções formadas a frio pode ser 20–40% maior que a face plana devido ao endurecimento por encruamento. EN 1993-1-3 (Eurocode 3, Parte 1-3) fornece regras de projeto que exploram esta resistência aprimorada para projeto de seções de parede fina.
Tensões residuais: Conformação a frio introduz tensões residuais de tração na superfície externa de cantos e tensões de compressão internas. Estas afetam comportamento de flambagem de coluna, razão pela qual EN 1993-1-1 usa diferentes curvas de flambagem para seções tubulares acabadas a quente e formadas a frio.
Tolerâncias Dimensionais
Conforme EN 10219-2.
Perfis Tubulares Circulares (CHS)
| Dimensão | Tolerância |
|---|---|
| Diâmetro externo D ≤ 406.4 mm | ±1.0% de D, mín ±0.5 mm |
| Diâmetro externo D > 406.4 mm | ±0.75% de D |
| Espessura de parede | ±10% de t nominal, mín ±0.5 mm |
| Retidão | 0.2% do comprimento total |
| Comprimento (comprimento exato pedido) | +10 mm / −0 mm |
| Perpendicularidade de extremidades | ≤1% de D |
Perfis Tubulares Retangulares e Quadrados (RHS/SHS)
| Dimensão | Tolerância |
|---|---|
| Largura/altura externa b ou h ≤ 100 mm | ±1.0 mm |
| Largura/altura externa b ou h > 100 mm | ±1.0% |
| Espessura de parede t | ±10% do nominal, mín ±0.5 mm |
| Raio de canto (externo) | ≤3t (máx) |
| Perpendicularidade de lados | ≤2 mm por 100 mm |
| Retidão | 0.2% do comprimento total |
| Torção | ≤2 mm por metro |
Nota: Tolerâncias EN 10219-2 são geralmente ligeiramente mais amplas que EN 10210-2 em algumas dimensões. Verifique quando ajustes críticos são necessários.
Testes Adicionais e Requisitos
- Condição de entrega: Formado a frio, como soldado. Sem reaquecimento a menos que alívio de tensão seja acordado e indicado no MTC.
- Costura de solda: A costura de solda longitudinal ERW ou HF deve ser da mesma qualidade que o material-base. Testes não-destrutivos da solda podem ser especificados.
- Condição de superfície: Livre de defeitos prejudiciais. Escama, ferrugem leve, e marcas de conformação consistentes com o processo de conformação a frio são aceitáveis a menos que uma classe de superfície especial seja especificada.
- Unidade de teste: Produtos do mesmo banho, mesmo lote de produção, e mesmas dimensões nominais.
- Documentos de inspeção: EN 10204 tipo 3.1 padrão; tipo 3.2 por acordo.
- Marcação CE: Harmonizada sob RPP para perfis tubulares estruturais; DoP necessário.
Equivalentes Entre Padrões
| Grau EN 10219 | Equivalente EN 10210 | Equivalente ASTM | Equivalente IS | Notas |
|---|---|---|---|---|
| S235H | S235H (acabado a quente) | ASTM A500 Grau A | IS 4923 YST 210 | Mesma designação, processo diferente |
| S275H | S275H (acabado a quente) | ASTM A500 Grau B | IS 4923 YST 240 | Formado a frio |
| S355H | S355H (acabado a quente) | ASTM A500 Grau C | IS 4923 YST 310 | Grau mais usado |
| S355NH | S355NH (acabado a quente) | ASTM A500 Grau C (resistência a entalhe) | — | Testado por impacto |
| S460NH | S460NH (acabado a quente) | ASTM A500 Grau D | — | Alta resistência |
ASTM A500 cobre tubagem estrutural formada a frio e é o equivalente norte-americano mais próximo. IS 4923 cobre perfis tubulares de aço formados a quente e a frio para uso estrutural na Índia.
Lista de Verificação de Validação MTC
Ao verificar um Certificado de Teste de Manufatura EN 10219, confirme:
- Padrão citado como EN 10219-1 e grau (ex. S355NH) corresponde à ordem de compra
- Forma de produto (CHS/RHS/SHS) e dimensões nominais correspondem à ordem
- Número de banho rastreável às marcações de produto
- Análise química (panela) dentro dos limites para o grau especificado, incluindo CEV para graus NH/NLH
- Resistência ao escoamento (ReH), resistência à tração (Rm) e alongamento (A) atendem aos mínimos para intervalo de espessura de parede declarado
- Resultados de impacto Charpy (KV em J) na temperatura correta para designação de subgrau
- Condição de entrega indicada como formada a frio (sem reaquecimento a menos que acordado)
- Raio de canto indicado (≤3t para RHS/SHS)
- Tipo de certificado EN 10204, signatário, e data
Perguntas Frequentes
Qual é a diferença estrutural chave entre perfis EN 10219 e EN 10210?
A diferença crítica é o processo de fabricação. Perfis EN 10210 são acabados a quente — formados e reaquecidos acima da temperatura de recristalização — proporcionando microestrutura uniforme e tensões residuais em toda a seção, incluindo cantos. Perfis EN 10219 são formados a frio em temperatura ambiente, resultando em cantos endurecidos com resistência ao escoamento mais alta mas ductilidade menor que faces planas. Eurocode 3 (EN 1993-1-1) atribui diferentes curvas de flambagem: curva 'a' para acabados a quente e curva 'c' para formados a frio, tornando perfis acabados a quente mais eficientes em projeto de coluna.
Posso usar perfis formados a frio EN 10219 em aplicação crítica por fadiga?
Perfis tubulares formados a frio podem ser usados em aplicações de fadiga mas requerem detalhamento mais cuidadoso. EN 1993-1-9 (Eurocode 3 fadiga) diferencia entre soldas em face plana e soldas perto de cantos formados a frio; juntas em cantos atraem categorias de fadiga mais baixas. Evite conexões soldadas na zona de canto de perfis formados a frio a menos que avaliação de fadiga confirme aceitabilidade. Perfis EN 10210 acabados a quente têm melhor desempenho de fadiga em soldas de canto.
Por que S420NH não está em EN 10219?
EN 10219 não inclui graus S420NH/NLH. O padrão cobre graus não-ligados S235H/S275H/S355H e graus de grão fino até S460NH/NLH, mas S420NH está ausente. Para perfis tubulares classe S420, especifique perfis acabados a quente EN 10210, que incluem S420NH e S420NLH.
Como devo verificar a qualidade da costura de solda em perfis tubulares EN 10219?
EN 10219-1 requer que a solda longitudinal atenda aos mesmos requisitos de qualidade que o material-base. Entrega padrão não exige testes não-destrutivos da solda a menos que especificado na ordem de compra. Se qualidade de solda é crítica (ex. aplicações de pressão, fadiga), especifique teste não-destrutivo de solda (ultrassônico ou eletromagnético) como requisito suplementar na ordem. O MTC deve indicar que teste foi realizado se necessário.
A resistência ao escoamento em cantos de uma seção EN 10219 é maior que o mínimo especificado?
Sim. Conformação a frio endurecimento por encruamento cantos, tipicamente aumentando resistência ao escoamento 20–40% acima do mínimo de face plana. Por exemplo, cantos S355H podem exibir ReH de 430–480 MPa versus mínimo especificado de 355 MPa na face plana. EN 1993-1-3 inclui regras de projeto que permitem engenheiros explorar esta resistência aprimorada de canto para projeto de seção de parede fina, desde que o fabricante possa demonstrar propriedades aprimoradas através de testes.
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