Полый конструкционный профиль ( HSS ) — это разновидность металлического профиля с полым поперечным сечением . Этот термин используется преимущественно в Соединенных Штатах или других странах, которые следуют строительной или инженерной терминологии США.
Элементы HSS могут иметь круглое, квадратное или прямоугольное сечение, хотя доступны и другие формы, например эллиптическая. HSS состоит только из конструкционной стали согласно коду.
HSS иногда ошибочно называют полой конструкционной сталью . Прямоугольные и квадратные трубы из быстрорежущей стали также обычно называют стальными трубами или коробчатыми сечениями . Круглые HSS иногда ошибочно называют стальными трубами , хотя настоящие стальные трубы на самом деле имеют размеры и классифицируются иначе, чем HSS. (Размеры HSS основаны на внешних размерах профиля; трубы также производятся с внешними допусками, хотя и по другому стандарту.) Углы HSS сильно закруглены, их радиус примерно вдвое превышает толщину стенки. Толщина стенок одинакова по всему сечению.
В Великобритании и других странах, которые следуют британской строительной или инженерной терминологии, термин HSS не используется. Скорее, три основные формы обозначаются как CHS, SHS и RHS: они представляют собой круглые, квадратные и прямоугольные полые секции. Обычно эти обозначения также относятся к метрическим размерам, поэтому размеры и допуски немного отличаются от HSS.
HSS, особенно прямоугольные профили, обычно используются в сварных стальных рамах, элементы которых испытывают нагрузку в нескольких направлениях. Квадратная и круглая HSS имеют очень эффективную форму для этой многоосной нагрузки, поскольку они имеют однородную геометрию по двум или более осям поперечного сечения и, следовательно, одинаковые прочностные характеристики. Это делает их хорошим выбором для столбцов . Они также обладают превосходной устойчивостью к скручиванию .
HSS также можно использовать в качестве балок , хотя широкие полки или двутавровые балки во многих случаях являются более эффективной структурной формой для этого применения. Однако HSS обладает превосходной устойчивостью к боковому скручиванию .
Плоские квадратные поверхности прямоугольных HSS могут облегчить строительство, и иногда их предпочитают для архитектурной эстетики открытых конструкций, хотя эллиптические HSS становятся все более популярными в открытых конструкциях по тем же эстетическим причинам.
В недавнем прошлом HSS обычно был доступен в мягкой стали , такой как A500 марки B. Сегодня HSS обычно доступен из мягкой стали марки A500 C. Другими марками стали, доступными для HSS, являются A847 (устойчивая к атмосферным воздействиям сталь), A1065 (большие профили площадью до 50 квадратных дюймов, изготовленные методом SAW) и недавно одобренный A1085 (более высокая прочность, более жесткие допуски, чем A500).
Квадратная HSS изготавливается так же, как и труба. В процессе производства плоская стальная пластина постепенно меняет форму и становится круглой там, где края готовы к сварке. Затем края свариваются вместе, образуя исходную трубку. В процессе производства исходная трубка проходит через ряд формовочных стендов, которые придают круглой HSS (материнской трубке) окончательную квадратную или прямоугольную форму. Большинство американских производителей придерживаются стандартов ASTM A500 или недавно принятых стандартов ASTM A1085, тогда как канадские производители следуют как ASTM A500, так и CSA G40.21. Европейские полые профили обычно соответствуют стандарту EN 10210.
HSS часто заполняют бетоном для повышения огнестойкости, а также прочности. Когда это будет сделано, продукт будет называться колонкой Лалли в честь его изобретателя Джона Лалли из Уолтема, штат Массачусетс. (Произношение часто искажается до «колонны леденцов» .) Например, барьеры вокруг парковочных мест ( столбики ), сделанные из HSS, часто заполняют бетоном, по крайней мере, до высоты бампера. Это недорогой (с учетом затрат на замену) способ придания столбу прочности на сжатие, который может помочь предотвратить неприглядные местные вмятины, хотя, как правило, он не приводит к существенному улучшению общих структурных свойств столба.