Полый структурный профиль ( HSS ) — это тип металлического профиля с полым поперечным сечением . Термин используется преимущественно в Соединенных Штатах или других странах, которые следуют американской строительной или инженерной терминологии.
Элементы HSS могут быть круглыми, квадратными или прямоугольными, хотя доступны и другие формы, такие как эллиптические. Согласно коду, HSS состоит только из конструкционной стали .
HSS иногда ошибочно называют полой конструкционной сталью . Прямоугольные и квадратные HSS также обычно называют стальными трубами или коробчатым сечением . Круглые HSS иногда ошибочно называют стальными трубами , хотя на самом деле стальные трубы имеют иные размеры и классифицируются, чем HSS. (Размеры HSS основаны на внешних размерах профиля; трубы также изготавливаются с внешним допуском, хотя и по другому стандарту.) Углы HSS сильно закруглены, их радиус примерно вдвое больше толщины стенки. Толщина стенки равномерна по всему сечению.
В Великобритании или других странах, которые следуют британской строительной или инженерной терминологии, термин HSS не используется. Вместо этого три основные формы обозначаются как CHS, SHS и RHS, являясь круглыми, квадратными и прямоугольными полыми секциями. Обычно эти обозначения также относятся к метрическим размерам, поэтому размеры и допуски немного отличаются от HSS.
HSS, особенно прямоугольные сечения, обычно используются в сварных стальных каркасах, где элементы испытывают нагрузку в нескольких направлениях. Квадратные и круглые HSS имеют очень эффективные формы для этой многоосевой нагрузки, поскольку они имеют равномерную геометрию вдоль двух или более осей поперечного сечения и, таким образом, равномерные прочностные характеристики. Это делает их хорошим выбором для колонн . Они также имеют превосходное сопротивление кручению .
HSS также может использоваться в качестве балок , хотя во многих случаях более эффективной структурной формой для этого применения являются широкополочные или двутавровые балки. Однако HSS имеет превосходное сопротивление боковому изгибу при кручении .
Плоские квадратные поверхности прямоугольных HSS могут облегчить строительство, и иногда их предпочитают из-за архитектурной эстетики в открытых конструкциях, хотя эллиптические HSS становятся все более популярными в открытых конструкциях по тем же эстетическим причинам.
В недавнем прошлом HSS обычно выпускалась в виде мягкой стали , например, A500 марки B. Сегодня HSS обычно выпускалась в виде мягкой стали , A500 марки C. Другие марки стали, доступные для HSS, — это A847 (стойкая к атмосферным воздействиям сталь), A1065 (большие сечения до 50 кв. дюймов, изготовленные методом SAW) и недавно одобренная A1085 (более высокая прочность, более жесткие допуски, чем у A500).
Квадратная HSS изготавливается так же, как и труба. В процессе производства плоская стальная пластина постепенно меняет форму, становясь круглой, где края готовы к сварке. Затем края свариваются вместе, образуя исходную трубу. В процессе производства исходная труба проходит ряд формовочных стендов, которые формируют круглую HSS (исходную трубу) в окончательную квадратную или прямоугольную форму. Большинство американских производителей придерживаются стандартов ASTM A500 или недавно принятых стандартов ASTM A1085, в то время как канадские производители следуют как ASTM A500, так и CSA G40.21. Европейские полые профили, как правило, соответствуют стандарту EN 10210.
HSS часто заполняют бетоном для повышения огнестойкости, а также прочности. Когда это сделано, продукт называют колонной Lally в честь его изобретателя Джона Lally из Уолтема, Массачусетс. (Произношение часто искажается до lolly column .) Например, ограждения вокруг парковок ( болларды ), сделанные из HSS, часто заполняют бетоном, по крайней мере, до высоты бампера. Это недорогой (если учитывать стоимость замены) способ придания столбику прочности на сжатие, что может помочь предотвратить некрасивые локальные вмятины, хотя, как правило, он не значительно улучшает общие структурные свойства столба.