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Quick Answer
IS 1161 é a especificação do Bureau of Indian Standards para tubos de aço usados em aplicações estruturais — corrimãos, andaimes, construção geral, estruturas leves. Cobre três graus: YSt 210, YSt 240 e YSt 310, definidos pelo limite de escoamento mínimo. A certificação BIS é obrigatória para tubos IS 1161 vendidos na Índia.
IS 1161 (IS 1161:2014 com emendas) é publicado pelo Bureau of Indian Standards (BIS) e rege tubos de aço circulares soldados e sem costura usados para fins estruturais — não para serviço sob pressão (coberto por IS 1978/IS 3589) ou para transportar fluidos sob pressão (IS 1239). O padrão é amplamente usado para sistemas de corrimão, andaimes, treliças estruturais, estruturas de carroçaria de ônibus, colunas leves e tubulação estrutural geral onde o tubo é usado como membro estrutural em vez de duto de pressão. Os graus são designados com o prefixo "YSt" seguido do limite de escoamento mínimo em MPa. IS 1161 é certificação obrigatória BIS (Anexo II).
Escopo e Aplicabilidade
IS 1161 cobre:
- Tubos de aço circulares soldados (ERW) e sem costura
- Diâmetro nominal: 6 mm a 150 mm (NB)
- Espessura de parede: 1,6 mm a 10 mm dependendo de NB
- Aplicações: estruturas, corrimãos, andaimes, estruturas de móveis, estruturas de carroçaria, treliças leves, terças
IS 1161 não cobre:
- Vasos sob pressão ou tubos de caldeira (IS 1914, IS 3074)
- Tubulações de água/gás sob pressão (IS 1239)
- Seções ocas formadas a quente (IS 4923)
- Seções ocas retangulares/quadradas formadas a frio (IS 12778)
- Tubos de precisão (IS 3601)
Cobertura de Graus
| Grau | Base Limite Escoamento | Limite Escoamento Mínimo | Aplicação Típica |
|---|---|---|---|
| YSt 210 | Limite inferior | 210 MPa | Andaimes leves, móveis, corrimãos, estruturas leves |
| YSt 240 | Médio | 240 MPa | Tubos estruturais gerais, padrões de andaimes, terças |
| YSt 310 | Alta resistência | 310 MPa | Treliças estruturais, colunas leves, estruturas de carroçaria |
O prefixo de grau "YSt" significa tubo de aço de limite de escoamento (Y = Yield, St = Steel tube). YSt 240 é o grau mais comumente estocado na Índia, correspondendo aproximadamente ao uso estrutural geral.
Requisitos de Composição Química
Análise de panela (fusão). Todos os valores são porcentagem máxima em peso.
| Elemento | YSt 210 | YSt 240 | YSt 310 |
|---|---|---|---|
| Carbono (C) máx | 0.20 | 0.20 | 0.22 |
| Manganês (Mn) máx | 1.20 | 1.20 | 1.40 |
| Silício (Si) máx | 0.35 | 0.35 | 0.40 |
| Enxofre (S) máx | 0.050 | 0.050 | 0.050 |
| Fósforo (P) máx | 0.050 | 0.050 | 0.050 |
| S + P máx | 0.090 | 0.090 | 0.090 |
Sem requisitos mínimos de adição de liga; estes são aços simples carbono-manganês. Para tubos que requerem cálculos de soldabilidade, o CEV aproximado para YSt 310 (usando valores máximos) = 0,22 + 1,40/6 = 0,45, indicando que o pré-aquecimento pode ser necessário para conexões de seção pesada.
Propriedades Mecânicas
Ensaio de tração conforme IS 1608. Os espécimes são achatados (para tubos) ou espécimes de anel. O alongamento é medido no comprimento de referência = 5.65√A.
| Grau | Limite Escoamento (0.2% PS) mín (MPa) | UTS mín (MPa) | Alongamento mín % |
|---|---|---|---|
| YSt 210 | 210 | 330 | 20 |
| YSt 240 | 240 | 360 | 20 |
| YSt 310 | 310 | 450 | 15 |
Notas:
- Para tubos ERW (soldados por resistência elétrica), o espécime pode ser uma tira cortada longitudinalmente do tubo, com a zona de solda no comprimento de referência
- Para tubos sem costura, os espécimes são tiras longitudinais ou anéis
- O ensaio de dureza (Rockwell B) não é obrigatório por IS 1161 mas pode ser acordado entre fornecedor e comprador
Dimensões: Diâmetro Externo e Espessura de Parede
IS 1161 especifica dimensões por designação de diâmetro nominal (NB). Tamanhos selecionados com diâmetro externo padrão (OD) e espessura de parede (WT):
| NB (mm) | OD (mm) | WT Light (mm) | WT Medium (mm) | WT Heavy (mm) |
|---|---|---|---|---|
| 15 | 21.3 | 2.0 | 2.6 | 3.2 |
| 20 | 26.9 | 2.0 | 2.6 | 3.2 |
| 25 | 33.7 | 2.6 | 3.2 | 4.0 |
| 32 | 42.4 | 2.6 | 3.2 | 4.0 |
| 40 | 48.3 | 2.6 | 3.2 | 4.0 |
| 50 | 60.3 | 2.9 | 3.6 | 4.5 |
| 65 | 76.1 | 3.2 | 3.6 | 4.5 |
| 80 | 88.9 | 3.2 | 4.0 | 5.0 |
| 100 | 114.3 | 3.6 | 4.5 | 5.4 |
| 125 | 139.7 | 4.0 | 5.0 | 5.4 |
| 150 | 168.3 | 4.5 | 5.4 | 6.3 |
Light, Medium e Heavy referem-se à série de espessura de parede. "Heavy" é usado para aplicações estruturais que requerem módulo de seção mais alto. Todas as três séries compartilham o mesmo OD para um determinado NB, permitindo conexões de extremidade comuns.
Tolerâncias Dimensionais
Tolerâncias Diâmetro Externo
| OD (mm) | Tolerância |
|---|---|
| Até 48.3 | ± 0.5 mm |
| 48.3 a 114.3 | ± 0.8 mm |
| 114.3 a 168.3 | ± 1.0 mm |
Tolerâncias Espessura de Parede
| Espessura Parede | Tolerância |
|---|---|
| ≤ 4.0 mm | ± 10% |
| > 4.0 mm | ± 10% |
Espessura mínima de parede em qualquer ponto: não inferior a 90% da espessura de parede nominal especificada (ou seja, tolerância unidirecional para mínimo).
Comprimento
Comprimentos padrão: 4 m, 5,5 m e 6 m. Comprimentos aleatórios entre 4 m e 7 m são aceitáveis a menos que comprimentos fixos sejam especificados. Tolerância de comprimento: +50 mm / −0 mm para pedidos cortados no comprimento.
Retidão
Flecha (curva): máximo 1,5 mm por metro de comprimento.
Tolerância de Massa
Massa por metro: ± 7,5% para tubos individuais; ± 5% para média de lote (para lotes > 10 toneladas).
Requisitos Ensaio Hidrostático
Todos os tubos devem passar no ensaio hidrostático a menos que o comprador concorde em substituir por ensaio de corrente parasita ou outro ensaio não-destrutivo:
| Grau | Pressão Ensaio (MPa) — Série Light | Pressão Ensaio (MPa) — Série Medium | Pressão Ensaio (MPa) — Série Heavy |
|---|---|---|---|
| YSt 210 | 5.0 | 5.0 | 7.0 |
| YSt 240 | 5.0 | 7.0 | 7.0 |
| YSt 310 | 7.0 | 7.0 | 10.0 |
A pressão de ensaio é mantida por um mínimo de 5 segundos. Nenhum vazamento ou deformação visível é aceitável. Os tubos ERW estão sujeitos adicionalmente à inspeção de integridade de solda — ensaio de corrente parasita 100% ou ensaio hidrostático nas pressões acima.
Qualidade Cordão Solda (Tubos ERW)
O cordão de solda (rebarba) no interior dos tubos ERW deve ser removido (escarificado) para garantir que o perfil interno seja substancialmente circular. A remoção de rebarba externa é necessária se especificado. A dureza da zona de solda não deve exceder 300 HV em uma varredura de Vickers através da solda.
Condição Superficial e Revestimento
Os tubos são fornecidos em uma das seguintes condições:
- Simples (preto): conforme laminado/soldado, sem revestimento
- Galvanizado a quente: a IS 4736, revestimento de zinco médio mínimo 42,5 µm (para andaimes e corrimãos)
- Polido brilhante / acabado a frio: para aplicações de tolerância apertada (deve ser especificado)
Certificação BIS Obrigatória
IS 1161 está sob certificação obrigatória BIS (Anexo II):
- Todos os tubos estruturais vendidos como IS 1161 devem ter a Marca ISI com número de licença BIS do produtor
- Grau, diâmetro nominal, espessura de parede e número de licença BIS devem ser estampados no tubo em intervalos não superiores a 2 m
- Os MTC devem indicar número de licença BIS, número de fusão, grau e dimensões
Equivalentes Padrão Cruzados
| Grau IS 1161 | Equivalente EN 10210 | Equivalente ASTM | Equivalente BS |
|---|---|---|---|
| YSt 210 | S195T (EN 10217-1 soldado) | A500 Gr A (aproximado) | BS 1387 Light / BS EN 10255 |
| YSt 240 | S235JRH (EN 10210-1) | A500 Gr B (aproximado) | BS EN 10210 S235JRH |
| YSt 310 | S355J2H (EN 10210-1) | A500 Gr C / A501 (aproximado) | BS EN 10210 S355J2H |
EN 10210 cobre seções ocas estruturais acabadas a quente; EN 10219 cobre as formadas a frio. ASTM A500 cobre seções ocas circulares soldadas formadas a frio. A equivalência exata depende do método de formação do tubo, OD e WT; verifique seção por seção antes de substituir.
Lista de Verificação Verificação MTC
Ao verificar um certificado de ensaio de fábrica para tubos estruturais IS 1161, confirme:
- Padrão indicado como IS 1161:2014 com grau (YSt 210, YSt 240 ou YSt 310)
- Número de licença BIS da usina produtora presente
- Número de fusão rastreável para feixe de tubo / carimbos finais
- Diâmetro nominal e espessura de parede (série — Light/Medium/Heavy) indicados
- OD e WT dentro dos limites de tolerância IS 1161 para o tamanho declarado
- Análise química: C, Mn, Si, S, P dentro dos limites de grau
- Ensaio de tração: YS ≥ mínimo de grau, UTS ≥ mínimo, alongamento ≥ mínimo
- Resultado ensaio hidrostático: indicado como aprovado (ou ensaio de corrente parasita se acordado)
- Qualidade solda ERW: remoção de rebarba e conformidade de dureza de solda anotadas (para tubos ERW)
- Se galvanizado: massa de revestimento por IS 4736 indicada
Perguntas Frequentes
Qual é a diferença entre tubos de aço IS 1161 e IS 1239?
IS 1161 cobre tubos para uso estrutural — funcionam como membros estruturais em estruturas, corrimãos, andaimes e treliças, onde a carga é principalmente axial ou de flexão. IS 1239 cobre tubos para transporte de fluidos — água, gás e outros em serviço de baixa pressão. Os tubos IS 1239 têm dimensões similares mas são testados principalmente para integridade de pressão hidráulica e resistência à corrosão em serviço. IS 1239 também está listado sob certificação obrigatória BIS. Nunca substitua tubos IS 1239 por tubos estruturais IS 1161 sem verificar o grau e as propriedades mecânicas, pois IS 1239 usa designações de grau diferentes e os requisitos de limite de escoamento diferem.
IS 1161 YSt 310 é equivalente a IS 2062 E350?
Eles são próximos mas não idênticos. O aço estrutural IS 2062 E350 tem YS mínimo 350 MPa versus 310 MPa para YSt 310. O limite de escoamento do YSt 310 é menor, mas seu UTS mínimo (450 MPa) é maior que IS 2062 E250 (410 MPa) e um pouco menor que E350 (490 MPa). Para projeto estrutural de membros tubulares, use as propriedades de grau real indicadas no MTC em vez de assumir equivalência. EN 10210 S355J2H é o equivalente europeu mais próximo a YSt 310 em termos de classe de limite de escoamento.
O que o ensaio hidrostático prova sobre um tubo estrutural?
O ensaio hidrostático verifica principalmente a integridade da solda (para tubos ERW) e a ausência de defeitos através da espessura (costuras, laminações) em tubos ERW e sem costura. Para uso estrutural (sem pressão), é uma verificação de qualidade da fabricação, não uma classificação de pressão de serviço. As pressões de ensaio em IS 1161 (5–10 MPa) são muito mais baixas que em IS 1239 (até 50 MPa para tubos de água/gás). O ensaio não define a classificação de pressão de serviço do tubo; para serviço sob pressão, um cálculo de pressão separado deve ser realizado sob o código de tubulação aplicável.
Os tubos IS 1161 podem ser usados para andaimes na Índia?
Sim. IS 3696 (Código de Segurança de Andaimes) especifica que postes, vigas e travessas de andaimes devem estar em conformidade com IS 1161 (Grau YSt 240 ou superior, série Medium ou Heavy, NB 40 ou NB 50). Os tubos de andaime devem ter a Marca ISI e estar em condição reta. Tubos dobrados, amassados ou severamente corroídos não devem ser usados. Para sistemas de andaimes modulares (cup-lock, ring-lock), a conformidade do tubo a IS 1161 YSt 240 série média é tipicamente o mínimo especificado em padrões de segurança e especificações de contratante.
Como calculo o módulo de seção e capacidade de momento de um tubo IS 1161?
Para uma seção oca circular (CHS), o módulo elástico de seção Zxx = π/32 × (OD⁴ − ID⁴) / OD, onde ID = OD − 2 × WT. Exemplo: NB 50 série Medium, OD = 60,3 mm, WT = 3,6 mm, ID = 53,1 mm. Zxx = π/32 × (60,3⁴ − 53,1⁴) / 60,3 ≈ 5,42 cm³. Capacidade de momento (elástico) = Zxx × fy = 5,42 cm³ × 310 N/mm² (para YSt 310) = 1,68 kN·m. Para projeto plástico, use o módulo de seção plástico Zpxx, que é 4/3 × Zxx para aproximação CHS de parede fina. IS 800 (o código de projeto) fornece o procedimento completo de projeto CHS incluindo verificações de classificação de seção e flambagem local.
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