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ABNT-AssociaçãoBrasileira deNormas Técnicas

Palavras-chave: Perfil tubular. Aço-carbono 7 páginas

NBR 8261NOV 1983

Perfil tubular, de aço-carbono, formado àfrio, com e sem costura, de seçãocircular, quadrada ou retangular parausos estruturais

SUMÁRIO1 Objetivo2 Documentos complementares3 Definições4 Condições gerais5 Condições específicas6 Inspeção7 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 estruturassoldadas, parafusadas e rebitadas.

1.2 Para aplicação desta Norma em estruturas soldadassujeitas a carregamento dinâmico em ambientes de baixatemperatura, 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 deensaio

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 daspropriedades 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 deensaio

Origem: ABNT - EB-639/1983CB-01 - Comitê Brasileiro de Mineração e MetalurgiaCE-01:022.09 - Comissão de Estudo de Produtos Tubulares de AçoNBR 8261 - Cold - Shaped carbon steel section, seamless or with seam, having acircular, square or retangular cross-section, for structural purpose - SpecificationDescriptor: Carbon steel

Especificação

Licença de uso exclusiva para Petrobrás S.A.

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2 NBR 8261/1983

NBR 7433 - Produtos tubulares de aço - Ensaio detração - Método de ensaio

3 Definições

Os termos técnicos utilizados nesta Norma estão definidosnas NBR 5578, NBR 5579 e NBR 6215.

4 Condições gerais

4.1 Designação

Os perfis tubulares fornecidos segundo esta Norma sãodesignados por símbolos que definem a forma e as dimen-sões da sua seção. Os perfis tubulares de seção quadradae retangular são indicados na sua primeira parte por RHS eos perfis de seção circular, por CHS(1).

4.2 Classificação do material

Os aços utilizados na fabricação dos perfis tubulares sãoclassificados nos graus A, B e C, que se diferenciam porsua composição química, tratamento térmico e propriedadesmecânicas.

4.3 Dimensões

As dimensões dos perfis tubulares fornecidos segundo estaNorma devem estar de acordo com o determinado na en-comenda.

4.3.1 Comprimento

Os perfis tubulares segundo esta Norma são fornecidosnos seguintes comprimentos:

a) comprimentos normais de fabricação,

- entre 4 e 8 m, admitindo-se porém que até 10% dolote sejam fornecidos nos comprimentos entre 1,5a 5,0 m;

b) comprimentos múltiplos,

- com os respectivos acréscimos para cortes pre-vistos na encomenda e possuindo afastamentosconforme 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, deespecificada 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.

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4.4.4 Afastamentos nos esquadros dos lados

Para perfis tubulares de seção quadrada ou retangular, oslados 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, oraio externo de qualquer um dos cantos não deve excedera três vezes a espessura de parede.

4.4.6 Afastamento por torção

4.4.6.1 Entende-se por torção o valor do deslocamento daaresta longitudinal do perfil em relação ao plano horizontalmedido a um metro de distância de sua extremidade fixa.

4.4.6.2 Nos perfis tubulares de seção quadrada ouretangular, a variação do alinhamento axial da seção doperfil é dada na Tabela 3, em medições realizadas conformea Figura.

Tabela 2 - Afastamento nos comprimentos múltiplo e fixo

Comprimento de fabricação VariaçãoL

(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 máximaD 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

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4 NBR 8261/1983

4.4.7 Afastamento de retilineidade

O desvio máximo da retilineidade deve ser de 2,5 mm pormetro de comprimento do perfil tubular.

4.4.8 Tolerância na massa

A massa real do perfil não deve exceder a ± 10% da massateórica calculada pela equação:

M = 7,85 x 10-3 x St

Onde:

M = massa teórica, em kg/m

St = área da seção transversal, em mm2

4.5 Defeitos de superfície

As imperfeições de superfície são consideradas como de-feitos quando a profundidade da imperfeição provocar umaespessura 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 devesofrer;

g) exigência de certificados de análise química e deensaios físicos;

h) outros requisitos adicionais estabelecidos por acordoprévio.

4.7 Marcação

4.7.1 Os perfis tubulares com diâmetro ou lado maiores doque 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 daparede, em mm.

4.7.2 Para dimensões externas menores ou iguais a100 mm, a marcação pode ser feita individualmente ou emetiquetas colocadas nos amarrados.

4.7.3 A marcação deve ser feita de modo claro e ser dematerial resistente a danos de manuseio e intempéries, docontrário, ser devidamente protegida.

4.7.4 Exigências adicionais de marcação são motivos deacordo 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 adequadamenteprotegidos pelo produtor, a fim de se evitar a oxidação desua superfície, quando armazenados em recinto coberto.

5 Condições específicas

5.1 Elaboração do aço

0 aço-carbono utilizado na fabricação destes perfis deveser elaborado pelos processos Siemens-Martin, básico aoxigênio ou forno elétrico.

5.2 Processo de fabricação dos perfis tubulares

5.2.1 Os perfis tubulares sem costura devem ser trefiladosa frio.

5.2.2 Os perfis tubulares com costura devem ser fabricadosa partir de chapas laminadas de aço-carbono e soldadospor processo automático de solda contínua, sem adição dematerial.

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 naTabela 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 apresentadada seguinte forma: 50000 kg RHS 100 x 60 x 5 NBR 8261 grau B 12000 extremidades isentas de rebarbas de corte.

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Tabela 4 - Requisitos de composição química

Em porcentagem

Composição química em função do grau, teores em massa Norma a utilizarna 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 5604NBR 6597

Fósforo máx. 0,04 0,04 0,05 0,05 NBR 6340

Enxofre máx. 0,05 0,05 0,063 0,063 NBR 5018NBR 5606NBR 5612

Manganês máx. - 1,35 - 1,40 NBR 5613NBR 6341

Cobre min.(quando 0,20 0,20 0,18 0,18 NBR 5609especificada)

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 resistênciaà 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 deacordo 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 deacordo 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.

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5.4.2 Resistência ao achatamento

Os perfis tubulares de seção circular, quando submetidosaos ensaios de achatamento, conforme 6.4.2.2, não devemapresentar fissuras, nas superfícies interna e externa doscorpos-de-prova dos perfis com e sem costura. Além dissonão devem aparecer evidências de esfoliação, falta desolidez, defeitos do material ou da solda no decorrer detodo ensaio.

6 Inspeção

6.1 Condições de inspeção

6.1.1 A inspeção e os ensaios dos perfis tubulares devemser realizados integralmente nas dependências do produtor,antes do embarque, desde que não seja estabelecido ocontrário entre produtor e comprador.

6.1.2 Se for de interesse do comprador acompanhar ainspeção e os ensaios, o produtor deve conceder-lhe todasas facilidades necessárias e suficientes à verificação daencomenda, sem, porém, interferir na produção. A inspeçãopode ser feita pelo comprador ou pelo inspetor credenciado.

6.2 Amostragem

6.2.1 Os lotes para a amostragem são formados por 500perfis tubulares ou fração.

6.2.2 As amostras para inspeção são retiradas aleato-riamente do lote. Para a determinação da composiçãoquímica 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 verificaçãosão obtidos da seguinte maneira:

a) perfis tubulares sem costura,

- por opção do comprador, os cavacos para análisede verificação podem ser retirados de vários pontosdo produto acabado ou da amostra utilizada parao ensaio de tração;

b) perfis tubulares com costura,

- por opção do comprador, os cavacos para análisede comprovação podem ser retirados do perfiltubular acabados, da tira ou do corpo-de-provautilizado para o ensaio de tração. A extração decavacos é feita no semitubo oposto à solda, paraque represente toda a espessura de parede.

6.3.2 Ensaio de tração

Os corpos-de-prova para perfis tubulares sem costura sãoextraídos da extremidade do perfil tubular e para perfistubulares com costura, de uma zona situada a mais de 90º

em relação ao cordão de solda. Por acordo prévio entreprodutor e comprador, o corpo-de-prova pode ser extraídode forma que o eixo longitudinal do corpo-de-prova fiqueentre 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. Ocomprimento do corpo-de-prova para perfis tubulares semcostura 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 verificaçãodevem ser realizados conforme os métodos de análisequímica indicados na Tabela 4.

6.4.1.2 No caso da composição química da amostra nãocumprir os requisitos desta Norma, devem ser realizadasmais 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 conformeNBR 6152 e NBR 7433.

6.4.2.2 0 ensaio de achatamento aplicado unicamente paraperfil tubular de seção circular, deve ser realizado em duasetapas:

a) na primeira etapa, que é um ensaio de ductibilidade,achata-se o corpo-de-prova até que os pratos daprensa mantenham-se a uma distância menor doque a calculada pela equação:

H(1 c) e D

D c e= +

+

Onde:

H = distância entre os pratos da prensa, emmm

e = espessura de parede do perfil, especifi-cada em mm

D = diâmetro externo do perfil, especificado emmm

c = constante de deformação por unidade decomprimento, assumindo os valores:

- 0,09 para o grau A;

- 0,07 para o grau B;

- 0,06 para o grau C;

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b) nos perfis com costura, a direção da força aplicadaao corpo-de-prova é normal ao plano diametral quepassa na linha de solda;

c) as imperfeições superficiais que o corpo-de-provativer antes do ensaio, mas reveladas durante a pri-meira etapa, são julgadas de acordo com os requi-sitos de acabamento solicitados na encomenda. Astrincas superficiais provenientes das imperfeiçõesmencionadas não são causa de rejeição;

d) na segunda etapa, o ensaio prossegue até que ocorpo-de-prova se frature ou suas paredes internasse toquem.

6.4.2.3 São permitidos reensaios quando forem atendidasas especificações desta Norma. Neste caso, as amostrasdevem ser retiradas do mesmo lote, em número dobrado.

7 Aceitação e rejeição

7.1 O material é aceito quando atender a todos os ensaios erequisitos especificados nesta Norma; caso contrário, omaterial pode ser rejeitado à opção do comprador.

7.2 Se os resultados dos ensaios não satisfizerem os re-quisitos desta Norma, o produtor pode realizar novos en-saios. Neste caso o material é aceito se os resultados detodos 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 comos requisitos estabelecidos.