Una sección estructural hueca ( HSS ) es un tipo de perfil metálico con una sección transversal hueca . El término se utiliza predominantemente en los Estados Unidos u otros países que siguen la terminología estadounidense de construcción o ingeniería.
Los elementos HSS pueden tener secciones circulares, cuadradas o rectangulares, aunque también están disponibles otras formas, como elípticas. El HSS solo está compuesto de acero estructural según el código.
A veces, se hace referencia erróneamente al HSS como acero estructural hueco . El HSS rectangular y cuadrado también se denomina comúnmente acero tubular o sección de caja . A veces, se denomina erróneamente al HSS circular como tubo de acero , aunque en realidad el tubo de acero real se dimensiona y clasifica de manera diferente al HSS. (Las dimensiones del HSS se basan en las dimensiones exteriores del perfil; los tubos también se fabrican con una tolerancia exterior, aunque con un estándar diferente). Las esquinas del HSS están muy redondeadas y tienen un radio que es aproximadamente el doble del espesor de la pared. El espesor de la pared es uniforme alrededor de la sección.
En el Reino Unido, o en otros países que siguen la terminología británica de construcción o ingeniería, no se utiliza el término HSS . En su lugar, las tres formas básicas se denominan CHS, SHS y RHS, es decir, secciones huecas circulares, cuadradas y rectangulares. Por lo general, estas designaciones también se relacionan con tamaños métricos, por lo que las dimensiones y tolerancias difieren ligeramente de las de HSS.
Los aceros de alta velocidad, especialmente los de sección rectangular, se utilizan comúnmente en marcos de acero soldados donde los elementos experimentan cargas en múltiples direcciones. Los aceros de alta velocidad cuadrados y circulares tienen formas muy eficientes para esta carga en múltiples ejes, ya que tienen una geometría uniforme a lo largo de dos o más ejes de sección transversal y, por lo tanto, características de resistencia uniformes. Esto los convierte en buenas opciones para columnas . También tienen una excelente resistencia a la torsión .
El acero de alta velocidad también se puede utilizar como vigas , aunque en muchos casos las formas de ala ancha o vigas en I son una forma estructural más eficiente para esta aplicación. Sin embargo, el acero de alta velocidad tiene una resistencia superior al pandeo torsional lateral .
Las superficies cuadradas planas de HSS rectangulares pueden facilitar la construcción y a veces se prefieren por la estética arquitectónica en estructuras expuestas, aunque los HSS elípticos se están volviendo más populares en estructuras expuestas por las mismas razones estéticas.
En el pasado reciente, el HSS estaba comúnmente disponible en acero dulce , como el grado A500 B. Hoy, el HSS está comúnmente disponible en acero dulce , grado A500 C. Otros grados de acero disponibles para HSS son A847 (acero resistente a la intemperie), A1065 (secciones grandes de hasta 50 pulgadas cuadradas hechas con proceso SAW) y el recientemente aprobado A1085 (mayor resistencia, tolerancias más estrictas que A500).
El HSS cuadrado se fabrica de la misma manera que los tubos. Durante el proceso de fabricación, la placa de acero plana cambia gradualmente de forma para volverse redonda, donde los bordes se presentan listos para soldar. Luego, los bordes se sueldan entre sí para formar el tubo madre. Durante el proceso de fabricación, el tubo madre pasa por una serie de soportes de conformación que dan forma al HSS redondo (tubo madre) en la forma cuadrada o rectangular final. La mayoría de los fabricantes estadounidenses se adhieren a las normas ASTM A500 o la recientemente adoptada ASTM A1085, mientras que los fabricantes canadienses siguen tanto la ASTM A500 como la CSA G40.21. Los perfiles huecos europeos generalmente cumplen con la norma EN 10210.
El HSS se suele rellenar con hormigón para mejorar la resistencia al fuego y la robustez. Cuando se hace esto, el producto se conoce como columna Lally en honor a su inventor, John Lally, de Waltham, Massachusetts. (La pronunciación suele ser errónea y se traduce como columna lolly ). Por ejemplo, las barreras que rodean las zonas de aparcamiento ( bolardos ) hechas de HSS suelen rellenarse, al menos hasta la altura del parachoques, con hormigón. Esta es una forma económica (cuando se tienen en cuenta los costes de sustitución) de añadir resistencia a la compresión al bolardo, lo que puede ayudar a evitar abolladuras locales antiestéticas, aunque por lo general no aumenta significativamente las propiedades estructurales generales del bolardo.