L'elecció de la mida del tub quadrat s'ha de determinar en funció dels requisits específics del projecte. Les mides habituals dels tubs quadrats per als sistemes de muntatge solar són de 40 × 40 × 2 mm (material Q235B/Q345B). Per a estructures grans o projectes amb requisits de càrrega-alts, es poden seleccionar mides més grans (com ara 60 × 60 × 3 mm i més) o materials-d'alta resistència (com ara Q355B, Q550). A continuació es fa una anàlisi detallada:
I. Escenaris d'aplicació comuns i recomanacions de mida
Sistema de muntatge solar
Mida típica: 40 × 40 × 2 mm (40 mm de longitud lateral, 2 mm de gruix de paret)
Material: acer al carboni Q235B o Q345B, galvanitzat en calent-(complint amb les normes ISO1461 o ASTM A123), la resistència a la corrosió compleix els requisits per a un ús a l'exterior-a llarg termini.
Avantatges:
Disseny lleuger: el tub quadrat de 40 × 40 pesa aproximadament 2,5 kg/m (2 mm de gruix de paret), facilitant el transport i la instal·lació.
Cost-Efectivitat: l'acer al carboni és menys car que l'acer inoxidable o l'aliatge d'alumini, adequat per a centrals elèctriques muntades a terra-a gran-escala o projectes de cobertes comercials i industrials.
Estabilitat estructural: amb un disseny -ben dissenyat (p. ex., 12 tubs de suport verticals + 24 bigues horitzontals), pot suportar les càrregues del vent, les càrregues de neu i el pes dels mòduls fotovoltaics.
Per a grans estructures d'acer o projectes amb requisits elevats de suport de càrrega{0}:
Mida recomanada: 60 × 60 × 3 mm i superior (60 mm de longitud lateral, 3 mm de gruix de paret)
Material: acer de baixa-aliatge-alta resistència, com ara Q355B i Q550, amb una resistència a la fluència de més de 355 MPa, reduint l'ús de material i el pes estructural.
Escenaris d'aplicació: estructures de càrrega-dinàmiques com ara plataformes i ponts en alta mar; Sistemes de suport de seguiment solar (que requereixen ajustos d'angle freqüents i alta resistència estructural).
Per a entorns especials o requisits estètics:
Tub quadrat d'acer inoxidable: material 304 o 316L, adequat per a ambients corrosius com zones costaneres i plantes químiques, però amb costos més elevats.
Tub quadrat d'aliatge d'alumini: aliatge d'alumini de la sèrie 6000, lleuger (aproximadament 1,8 kg/m, 2 mm de gruix de paret), altament resistent a la corrosió-, adequat per a projectes distribuïts a terrats o escenaris amb alts requisits estètics. II. Principis bàsics per a la selecció de la mida
-Requisits de coixinets de càrrega: per a càrregues dinàmiques (p. ex., càrrega de vent, càrrega de neu) o estructures de gran-carrera, calen mides més grans o materials-d'alta resistència (p. ex., Q355B).
Per a càrregues estàtiques o estructures petites, es poden utilitzar mides estàndard com ara 40 × 40 × 2 mm.
Adaptabilitat al medi ambient: per a entorns humits o amb polvorització salina, es prefereix acer inoxidable 316L o acer al carboni galvanitzat per immersió en calent (-gruix de la capa galvanitzada superior o igual a 80 μm).
Per a ambients interiors secs, n'hi ha prou amb acer al carboni normal o acer inoxidable 304.
Processament i cost: per a la soldadura i el tall, es recomana acer de baix-aliatge amb bona soldabilitat (p. ex., Q235B).
Per a pressupostos limitats i sense requisits especials, l'acer al carboni normal (p. ex., Q195, Q235) és més rendible-.
III. Casos pràctics de la indústria
Projecte de suport solar: una central elèctrica-a terra utilitza tubs quadrats galvanitzats en calent de 40×40×2 mm. Mitjançant l'optimització de la disposició (espai vertical del tub de suport 2,5 m, espai horitzontal 1,8 m), s'aconsegueix un equilibri entre l'estabilitat estructural i el cost. Projecte de plataforma offshore: es van seleccionar tubs quadrats Q355B de 60 × 60 × 4 mm i es va verificar la resistència estructural mitjançant l'anàlisi d'elements finits, complint el requisit de vida útil de 50 anys.
Projecte de sistema distribuït al terrat: es van utilitzar tubs quadrats d'aliatge d'alumini de 60 × 60 × 2 mm, combinats amb la tecnologia de soldadura TIG, aconseguint un equilibri entre el disseny lleuger i l'estètica.
