Porque é que o aço A500 é importante na construção e na engenharia?
A500 o aço estrutural é um aço-carbono enformado a frio certificado pela ASTM normas internacionais. É amplamente utilizado em vários sectores devido ao seu excelente desempenho e à sua elevada relação custo-eficácia, tais como estruturas de edifícios, construção de pontes, etc. De acordo com as estatísticas, cerca de 60% das estruturas de aço no mundo utilizam aço A500 de grau B e superior, e a superfície lateral A500 tem sido altamente reconhecido pelo mercado. Para engenheiros e compradores, um conhecimento profundo da composição química, das propriedades mecânicas e das diferenças de qualidade do aço estrutural A500 é fundamental para otimizar o design e controlar os custos.
Composição química e processo do aço A500
Análise da composição química
De acordo com a norma ASTM A500, o rácio do elemento principal do aço A500 é (tomando o grau B como exemplo)
Carbono (C): ≤0,26%
A fim de garantir o desempenho da soldadura, o teor de carbono é controlado abaixo de 0,26%. Quanto maior for o teor de carbono, mais frágil será o material.
Manganês (Mn): ≤1,35%
O manganês é utilizado principalmente para melhorar a temperabilidade e a resistência do aço.
Fósforo (P) e enxofre (S): ≤0,04%
A fim de reduzir a fragilidade a frio durante a soldadura, esta deve ser controlada abaixo de 0,04%.
Influência do processo de fabrico
Processo de enformação a frio: A conformação por laminagem ou dobragem, etc., mantém uma maior precisão, este método também pode melhorar a resistência do material.
Processo de laminagem a quente: Melhorar a ductilidade do aço, mais propício ao processamento e à conformação, mas pode reduzir o limite de elasticidade em 5%-10%.
Propriedades mecânicas do aço A500
Resistência à tração e limite de elasticidade do aço A500
grau | Resistência ao escoamento (ksi) | Resistência à tração (ksi) |
Grau B | ≥42 | ≥58 |
Grau C | ≥46 | ≥62 |
Grau D | ≥36 | ≥58 |
Ductilidade e soldabilidade
Alongamento: Após a medição experimental, o alongamento do Grau B dentro de um comprimento de calibre de 2 polegadas é ≥23%, que é significativamente melhor do que o aço A36 (≥21%).
Processo de soldadura: Recomenda-se a utilização de eléctrodos com baixo teor de hidrogénio, como os eléctrodos E7018. E a temperatura deve ser de pelo menos 150 graus para evitar o risco de fissuras a frio.
Vantagens comparativas do aço A500 em relação a outros aços estruturais
Aço A500 vs A36
caraterística | A500 Grau B | A36 |
Resistência ao escoamento | 42 ksi | 36 ksi |
custo | $0.38/lb | $0.35/lb |
Cenários aplicáveis | Enquadramento de edifícios altos | Suporte leve |
Conclusão: A resistência do A500 aumentou em 15%, enquanto o custo aumentou apenas em 8%, tornando-o adequado para estruturas de suporte de carga.
Aço inoxidável A500 vs 304
Resistência à corrosão: Em termos de resistência à corrosão, o 304 tem um desempenho muito bom e está muito à frente. Num ambiente húmido, a sua vida útil é 3-5 vezes superior à do A500, mas o custo de aquisição é 220% mais elevado.
Escolha económica: Se, num ambiente seco, o A500 for galvanizado, embora a resistência à corrosão seja sacrificada até certo ponto, o custo global pode ser reduzido em 65%
Cenários e casos de aplicação típicos do aço A500
Estrutura do edifício
30 Hudson Yards, Nova Iorque: Um exoesqueleto em diagonal construído com A500 Grau C reduz a utilização de aço em 15%.
Vantagem de conceção sísmica: O rácio de limite de elasticidade (limite de elasticidade/resistência à tração) do grau B é ≤0,8, o que cumpre os requisitos de dissipação de energia sísmica da especificação IBC.
Infra-estruturas de transportes
Ponte da Baía de São Francisco-Oakland: A500 Grau D é utilizado para nós de treliça, suportando cargas de vento de 200 km/h.
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