ABNT NBR 8261 Perfil tubular de Aco Carbono-Formado a Frio

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Palavras-chave: Perfil tubular. Aço-carbono 7 páginas
NBR 8261NOV 1983
Perfil tubular, de aço-carbono, formado à
frio, com e sem costura, de seção
circular, quadrada ou retangular para
usos estruturais
SUMÁRIO
1 Objetivo
2 Documentos complementares
3 Definições
4 Condições gerais
5 Condições específicas
6 Inspeção
7 Aceitação e rejeição
1 Objetivo
1.1 Esta Norma fixa as condições exigíveis para encomenda,
fabricação e fornecimento de perfil tubular, de aço-carbono,
formado a frio, com e sem costura, de seção circular,
quadrada e retangular, destinado a aplicação em estruturas
soldadas, parafusadas e rebitadas.
1.2 Para aplicação desta Norma em estruturas soldadas
sujeitas a carregamento dinâmico em ambientes de baixa
temperatura, o produtor deve ser previamente consultado.
2 Documentos complementares
Na aplicação desta Norma é necessário consultar:
NBR 5018 - Análise química de aço-carbono - Deter-
minação de enxofre - Método volumétrico - Acidimétrico
- Método de ensaio
NBR 5578 - Produtos tubulares de aço - Terminologia
NBR 5579 - Produtos tubulares de aço - Defeitos -
Terminologia
NBR 5604 - Aço-carbono - Determinação de carbono -
Método gasométrico por combustão direta - Método de
ensaio
NBR 5606 - Aço-carbono - Determinação de enxofre -
Método de evolução - Método de ensaio
NBR 5609 - Aço-carbono - Determinação de cobre -
Método iodométrico - Método de ensaio
NBR 5612 - Aço-carbono - Determinação de enxofre -
Método volumétrico - Iodométrico - Método de ensaio
NBR 5613 - Aço-carbono - Determinação de manganês
- Método do bismutato de ensaio - Método de ensaio
NBR 6152 - Materiais metálicos - Determinação das
propriedades mecânicas à tração - Método de ensaio
NBR 6215 - Produtos siderúrgicos - Terminologia
NBR 6340 - Aço-carbono - Determinação do fósforo -
Método alcalimétrico - Método de ensaio
NBR 6341 - Aço-carbono - Determinação do manganês
- Método do persulfato - Método de ensaio
NBR 6597 - Aço-carbono - Determinação do carbono -
Método gravimétrico por combustão direta - Método de
ensaio
Origem: ABNT - EB-639/1983
CB-01 - Comitê Brasileiro de Mineração e Metalurgia
CE-01:022.09 - Comissão de Estudo de Produtos Tubulares de Aço
NBR 8261 - Cold - Shaped carbon steel section, seamless or with seam, having a
circular, square or retangular cross-section, for structural purpose - Specification
Descriptor: Carbon steel
Especificação
2 NBR 8261/1983
NBR 7433 - Produtos tubulares de aço - Ensaio de
tração - Método de ensaio
3 Definições
Os termos técnicos utilizados nesta Norma estão definidos
nas NBR 5578, NBR 5579 e NBR 6215.
4 Condições gerais
4.1 Designação
Os perfis tubulares fornecidos segundo esta Norma são
designados por símbolos que definem a forma e as dimen-
sões da sua seção. Os perfis tubulares de seção quadrada
e retangular são indicados na sua primeira parte por RHS e
os perfis de seção circular, por CHS(1).
4.2 Classificação do material
Os aços utilizados na fabricação dos perfis tubulares são
classificados nos graus A, B e C, que se diferenciam por
sua composição química, tratamento térmico e propriedades
mecânicas.
4.3 Dimensões
As dimensões dos perfis tubulares fornecidos segundo esta
Norma devem estar de acordo com o determinado na en-
comenda.
4.3.1 Comprimento
Os perfis tubulares segundo esta Norma são fornecidos
nos seguintes comprimentos:
a) comprimentos normais de fabricação,
- entre 4 e 8 m, admitindo-se porém que até 10% do
lote sejam fornecidos nos comprimentos entre 1,5
a 5,0 m;
b) comprimentos múltiplos,
- com os respectivos acréscimos para cortes pre-
vistos na encomenda e possuindo afastamentos
conforme a Tabela 2;
c) comprimentos fixos,
- especificados na encomenda com os afastamen-
tos conforme na Tabela 2.
4.4 Tolerâncias
4.4.1 Afastamento nas dimensões externas
É dado na Tabela 1.
4.4.2 Afastamento na espessura de parede
É admitida uma variação máxima de ±10%.
4.4.3 Afastamento nos comprimentos múltiplo e fixo
É dado na Tabela 2.
(1)
 P. ex.: RHS 80 x 80 x 6 e CHS 500 x 12.
Tabela 1- Afastamento nas dimensões externas
Dimensões externas Variação da dimensão externa para perfis tubulares, de
especificada seção circular, quadrada e retangular
D
(mm)
D ≤ 65 ± 0,5 mm
65 < D ≤ 90 ± 0,7 mm
90 < D ≤ 140 ± 0,9 mm
D > 140 ± 1%
Notas: a) As medições devem ser feitas em posições localizadas a pelo menos 100 mm das extremidades;
b) Excluindo os perfis tubulares de seção circular, os afastamentos incluem a margem para o abaulado, convexidade ou concavidade;
c) Para os tubos de perfil retangular, a dimensão externa máxima é que determina a variação da dimensão externa.
NBR 8261/1983 3
4.4.4 Afastamentos nos esquadros dos lados
Para perfis tubulares de seção quadrada ou retangular, os
lados adjacentes podem desviar-se de ±2º do ângulo reto.
4.4.5 Afastamento nos raios externos dos cantos
Para perfis tubulares de seção quadrada ou retangular, o
raio externo de qualquer um dos cantos não deve exceder
a três vezes a espessura de parede.
4.4.6 Afastamento por torção
4.4.6.1 Entende-se por torção o valor do deslocamento da
aresta longitudinal do perfil em relação ao plano horizontal
medido a um metro de distância de sua extremidade fixa.
4.4.6.2 Nos perfis tubulares de seção quadrada ou
retangular, a variação do alinhamento axial da seção do
perfil é dada na Tabela 3, em medições realizadas conforme
a Figura.
Tabela 2 - Afastamento nos comprimentos múltiplo e fixo
Comprimento de fabricação Variação
L
(m) (mm)
L ≤ 7 + 20
- 0
L > 7 + 25
- 0
Tabela 3 - Torção máxima permitida para perfis de seção quadrada ou retangular
Dimensão do lado maior Torção máxima
D V
(mm) (mm/m)
D ≤ 38,0 1,4
38,0 < D ≤ 63,5 1,7
63,5 < D ≤ 101,6 2,1
101,6 < D ≤ 152,4 2,4
152,4 < D ≤ 203,2 2,8
D > 203,2 3,1
Figura
4 NBR 8261/1983
4.4.7 Afastamento de retilineidade
O desvio máximo da retilineidade deve ser de 2,5 mm por
metro de comprimento do perfil tubular.
4.4.8 Tolerância na massa
A massa real do perfil não deve exceder a ± 10% da massa
teórica calculada pela equação:
M = 7,85 x 10-3 x St
Onde:
M = massa teórica, em kg/m
St = área da seção transversal, em mm
2
4.5 Defeitos de superfície
As imperfeições de superfície são consideradas como de-
feitos quando a profundidade da imperfeição provocar uma
espessura de parede que não atenda à tolerância espe-
cificada em 4.4.2.
4.6 Modo de fazer a encomenda(2)
Das encomendas devem constar pelo menos:
a) designação dos perfis tubulares;
b) NBR 8261;
c) quantidade (massa ou número de peças);
d) comprimento do perfil, em milímetros;
e) tipo de extremidade;
f) uso detalhado e processamentos que o material deve
sofrer;
g) exigência de certificados de análise química e de
ensaios físicos;
h) outros requisitos adicionais estabelecidos por acordo
prévio.
4.7 Marcação
4.7.1 Os perfis tubulares com diâmetro ou lado maiores do
que 100 mm (maior dimensão) devem ser marcados indi-
vidualmente com as seguintes informações:
a) nome ou símbolo do produtor;
b) NBR 8261;
c) grau do aço;
d) processo de fabricação (com ou sem costura);
e) dimensões externas do perfil tubular e espessura da
parede, em mm.
4.7.2 Para dimensões externas menores ou iguais a
100 mm, a marcação pode ser feita individualmente ou em
etiquetas colocadas nos amarrados.
4.7.3 A marcação deveser feita de modo claro e ser de
material resistente a danos de manuseio e intempéries, do
contrário, ser devidamente protegida.
4.7.4 Exigências adicionais de marcação são motivos de
acordo prévio entre produtor e comprador.
4.8 Acabamento e proteção
4.8.1 Mediante acordo prévio entre produtor e comprador,
os perfis tubulares podem ser fornecidos decapados,
fosfatizados, pintados ou zincados.
4.8.2 Os perfis tubulares devem ser adequadamente
protegidos pelo produtor, a fim de se evitar a oxidação de
sua superfície, quando armazenados em recinto coberto.
5 Condições específicas
5.1 Elaboração do aço
0 aço-carbono utilizado na fabricação destes perfis deve
ser elaborado pelos processos Siemens-Martin, básico a
oxigênio ou forno elétrico.
5.2 Processo de fabricação dos perfis tubulares
5.2.1 Os perfis tubulares sem costura devem ser trefilados
a frio.
5.2.2 Os perfis tubulares com costura devem ser fabricados
a partir de chapas laminadas de aço-carbono e soldados
por processo automático de solda contínua, sem adição de
material.
5.3 Requisitos de cornposição química
Os requisitos de composição química são dados na Ta-
bela 4.
5.4 Requisitos de propriedades mecânicas
5.4.1 Propriedades de tração
Os requisitos de propriedades de tração são dados na
Tabela 5.
(2)P.ex.: A encomenda de 50000 kg de perfil tubular de seção retangular, com 100 mm de lado da face maior, 60 mm de lado da face me-
nor, 5 mm de espessura de parede, comprimento de 12000 mm e extremidades isentas de rebarbas de corte deve ser apresentada
da seguinte forma: 50000 kg RHS 100 x 60 x 5 NBR 8261 grau B 12000 extremidades isentas de rebarbas de corte.
NBR 8261/1983 5
Tabela 4 - Requisitos de composição química
Em porcentagem
Composição química em função do grau, teores em massa Norma a utilizar
na análise
Elemento Análise de panela Análise de produto química
A e B C A e B C
Carbono máx. 0,26 0,23 0,30 0,27 NBR 5604
NBR 6597
Fósforo máx. 0,04 0,04 0,05 0,05 NBR 6340
Enxofre máx. 0,05 0,05 0,063 0,063 NBR 5018
NBR 5606
NBR 5612
Manganês máx. - 1,35 - 1,40 NBR 5613
NBR 6341
Cobre min.
(quando 0,20 0,20 0,18 0,18 NBR 5609
especificada)
Tabela 5 - Propriedades de tração
Propriedades de tração em função do grau
Característica Seção circular Seções quadrada e retangular
A B C A B C
Limite de resistência
à tração 310 400 427 310 400 427
LR mínimo
(MPa)
Limite de escoamento 228 290 317 269 317 345
LE mínimo
(MPa)
Alongamento (%)
A4 (Lo = 50 mm) 25(A) 23(B) 21(C) 25(A) 23(B) 21(C)
mínimo
(A) Aplicável para espessuras de parede maior ou igual 3,0 mm. Para espessura de parede menor, o alongamento deve ser calculado de
acordo com a seguir equação:
A = 2,20 e + 17,50
Onde:
A = alongamento, em %
e = espessura de parede, em mm
(B) Aplicável para espessuras de parede maior ou igual a 4,6 mm. Para espessura de parede menor, o alongamento deve ser calculado de
acordo com a seguinte equação:
A = 2,40 e + 12,0
(C) Aplicável para espessuras de parede maior ou igual 3,0 mm. Para espessura de parede menor, o valor do alongamento deve ser esta-
belecido por acordo prévio entre produtor e cornprador.
6 NBR 8261/1983
5.4.2 Resistência ao achatamento
Os perfis tubulares de seção circular, quando submetidos
aos ensaios de achatamento, conforme 6.4.2.2, não devem
apresentar fissuras, nas superfícies interna e externa dos
corpos-de-prova dos perfis com e sem costura. Além disso
não devem aparecer evidências de esfoliação, falta de
solidez, defeitos do material ou da solda no decorrer de
todo ensaio.
6 Inspeção
6.1 Condições de inspeção
6.1.1 A inspeção e os ensaios dos perfis tubulares devem
ser realizados integralmente nas dependências do produtor,
antes do embarque, desde que não seja estabelecido o
contrário entre produtor e comprador.
6.1.2 Se for de interesse do comprador acompanhar a
inspeção e os ensaios, o produtor deve conceder-lhe todas
as facilidades necessárias e suficientes à verificação da
encomenda, sem, porém, interferir na produção. A inspeção
pode ser feita pelo comprador ou pelo inspetor credenciado.
6.2 Amostragem
6.2.1 Os lotes para a amostragem são formados por 500
perfis tubulares ou fração.
6.2.2 As amostras para inspeção são retiradas aleato-
riamente do lote. Para a determinação da composição
química são retiradas duas amostras por lote ou fração.
6.3 Corpos-de-prova
6.3.1 Análise química
Os corpos-de-prova para análise química de verificação
são obtidos da seguinte maneira:
a) perfis tubulares sem costura,
- por opção do comprador, os cavacos para análise
de verificação podem ser retirados de vários pontos
do produto acabado ou da amostra utilizada para
o ensaio de tração;
b) perfis tubulares com costura,
- por opção do comprador, os cavacos para análise
de comprovação podem ser retirados do perfil
tubular acabados, da tira ou do corpo-de-prova
utilizado para o ensaio de tração. A extração de
cavacos é feita no semitubo oposto à solda, para
que represente toda a espessura de parede.
6.3.2 Ensaio de tração
Os corpos-de-prova para perfis tubulares sem costura são
extraídos da extremidade do perfil tubular e para perfis
tubulares com costura, de uma zona situada a mais de 90º
em relação ao cordão de solda. Por acordo prévio entre
produtor e comprador, o corpo-de-prova pode ser extraído
de forma que o eixo longitudinal do corpo-de-prova fique
entre 1/3 e 1/4 da largura da bobina, a partir da borda.
6.3.3 Ensaio de achatamento
Para o ensaio de achatamento são retirados dois corpos-
de-prova, extraídos de cada extremidade da amostra. O
comprimento do corpo-de-prova para perfis tubulares sem
costura é de 60 mm e maior que 100 mm para perfis tubula-
res com costura.
6.4 Ensaios
6.4.1 Análise química
6.4.1.1 Os ensaios de análise química de panela e verificação
devem ser realizados conforme os métodos de análise
química indicados na Tabela 4.
6.4.1.2 No caso da composição química da amostra não
cumprir os requisitos desta Norma, devem ser realizadas
mais duas análises adicionais em amostras do mesmo lote.
6.4.2 Ensaios para requisitos mecânicos
6.4.2.1 O ensaio de tração, deve ser realizado conforme
NBR 6152 e NBR 7433.
6.4.2.2 0 ensaio de achatamento aplicado unicamente para
perfil tubular de seção circular, deve ser realizado em duas
etapas:
a) na primeira etapa, que é um ensaio de ductibilidade,
achata-se o corpo-de-prova até que os pratos da
prensa mantenham-se a uma distância menor do
que a calculada pela equação:
H (1 c) e D
D c e
=
+
+
 
Onde:
H = distância entre os pratos da prensa, em
mm
e = espessura de parede do perfil, especifi-
cada em mm
D = diâmetro externo do perfil, especificado em
mm
c = constante de deformação por unidade de
comprimento, assumindo os valores:
- 0,09 para o grau A;
- 0,07 para o grau B;
- 0,06 para o grau C;
NBR 8261/1983 7
b) nos perfis com costura, a direção da força aplicada
ao corpo-de-prova é normal ao plano diametral que
passa na linha de solda;
c) as imperfeições superficiais que o corpo-de-prova
tiver antes do ensaio, mas reveladas durante a pri-
meira etapa, são julgadas de acordo com os requi-
sitos de acabamento solicitados na encomenda. As
trincas superficiais provenientes das imperfeições
mencionadas não são causa de rejeição;
d) na segunda etapa, o ensaio prossegue até que o
corpo-de-prova se frature ou suas paredes internas
se toquem.
6.4.2.3 São permitidos reensaios quando forem atendidas
as especificações desta Norma. Neste caso, as amostras
devem ser retiradas do mesmo lote, em número dobrado.
7 Aceitação e rejeição
7.1 O material é aceito quando atender a todos os ensaios e
requisitos especificados nesta Norma; caso contrário, o
material pode ser rejeitado à opção do comprador.
7.2 Se os resultadosdos ensaios não satisfizerem os re-
quisitos desta Norma, o produtor pode realizar novos en-
saios. Neste caso o material é aceito se os resultados de
todos os ensaios atenderem ao especificado.
7.3 O produtor pode a seu arbítrio ensaiar tubo por tubo,
aceitando-se todos os perfis tubulares que cumprirem com
os requisitos estabelecidos.