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 de construcción o ingeniería estadounidense.
Los miembros HSS pueden ser de sección circular, cuadrada o rectangular, aunque también están disponibles otras formas, como la elíptica. Según el código , HSS solo está compuesto de acero estructural .
A veces se hace referencia erróneamente al HSS como acero estructural hueco . Los HSS rectangulares y cuadrados también se denominan comúnmente tubos de acero o sección de caja . Los HSS circulares a veces se denominan erróneamente tubos de acero , aunque los verdaderos tubos de acero en realidad tienen dimensiones y clasificación diferentes a los HSS. (Las dimensiones de HSS se basan en las dimensiones exteriores del perfil; las tuberías también se fabrican con una tolerancia exterior, aunque con un estándar diferente). Las esquinas de 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 u otros países que siguen la terminología británica de construcción o ingeniería, no se utiliza el término HSS . Más bien, las tres formas básicas se denominan CHS, SHS y RHS, y son secciones huecas circulares, cuadradas y rectangulares. Normalmente, estas designaciones también se relacionarán con tamaños métricos, por lo que las dimensiones y tolerancias difieren ligeramente de HSS.
Los HSS, especialmente las secciones rectangulares, se usan comúnmente en marcos de acero soldados donde los miembros experimentan cargas en múltiples direcciones. Los HSS cuadrados y circulares tienen formas muy eficientes para esta carga de 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 las columnas . También tienen una excelente resistencia a la torsión .
El HSS también se puede utilizar como vigas , aunque las formas de ala ancha o viga en I son en muchos casos una forma estructural más eficiente para esta aplicación. Sin embargo, el HSS tiene una resistencia superior al pandeo lateral por torsión .
Las superficies cuadradas planas del HSS rectangular pueden facilitar la construcción y, a veces, se prefieren por 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 A500 grado B. Hoy en día, el HSS está comúnmente disponible en acero dulce , A500 grado C. Otros grados de acero disponibles para HSS son A847 (acero resistente a la intemperie), A1065 (secciones grandes de hasta 50 pulgadas cuadradas fabricadas con proceso SAW) y el recientemente aprobado A1085 (mayor resistencia, tolerancias más estrictas que el A500).
El HSS cuadrado se fabrica de la misma manera que la tubería. Durante el proceso de fabricación, la placa de acero plana cambia gradualmente de forma hasta 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 (tubo madre) redondo hasta darle la forma final cuadrada o rectangular. La mayoría de los fabricantes estadounidenses cumplen con las normas ASTM A500 o ASTM A1085 recientemente adoptadas, mientras que los fabricantes canadienses siguen tanto ASTM A500 como CSA G40.21. Los perfiles huecos europeos generalmente cumplen con la norma EN 10210.
El HSS suele rellenarse con hormigón para mejorar la resistencia al fuego y la robustez. Cuando se hace esto, el producto se denomina columna Lally en honor a su inventor John Lally de Waltham, Massachusetts. (La pronunciación a menudo se corrompe como lolly column .) Por ejemplo, las barreras alrededor de las áreas de estacionamiento ( bolardos ) hechas de HSS a menudo se rellenan con concreto, al menos hasta la altura del parachoques. Esta es una forma económica (cuando se tienen en cuenta los costos de reemplazo) de agregar resistencia a la compresión al bolardo, lo que puede ayudar a prevenir abolladuras locales antiestéticas, aunque generalmente no aumenta significativamente las propiedades estructurales generales del bolardo.