Abstract: Een staalconstructie is een constructie die is opgebouwd uit staal en is een van de belangrijkste soorten bouwconstructies. Staalconstructies kenmerken zich door een hoge sterkte, een laag gewicht, een goede algehele stijfheid en een groot vervormbaarheidsvermogen. Hierdoor kunnen ze worden gebruikt voor de bouw van gebouwen met grote overspanningen, extreem hoge en extreem zware constructies. Materiaaleisen voor staalconstructies: De sterkte-index is gebaseerd op de vloeigrens van staal. Nadat de plasticiteit van staal de vloeigrens overschrijdt, vertoont het de eigenschap van aanzienlijke plastische vervorming zonder te breken.
Wat zijn de kenmerken van een staalconstructie?
1. Hoge materiaalkracht en laag gewicht. Staal heeft een hoge sterkte en een hoge elasticiteitsmodulus. Vergeleken met beton en hout is de verhouding tussen dichtheid en vloeigrens relatief laag. Daarom heeft een staalconstructie onder dezelfde spanningsomstandigheden een kleine doorsnede, een laag gewicht, is deze gemakkelijk te transporteren en te installeren en is deze geschikt voor constructies met grote overspanningen, grote hoogtes en zware belastingen.
Materiaaleisen voor staalconstructies
1. Sterkte De sterkte-index van staal bestaat uit de elasticiteitsgrens σe, de vloeigrens σy en de treksterkte σu. Het ontwerp is gebaseerd op de vloeigrens van het staal. Een hoge vloeigrens kan het gewicht van de constructie verminderen, staal besparen en de bouwkosten verlagen. De treksterkte σu is de maximale spanning die het staal kan weerstaan voordat het beschadigd raakt. Op dat moment verliest de constructie zijn bruikbaarheid door grote plastische vervorming, maar de constructie vervormt sterk zonder in te storten en moet voldoen aan de eisen voor het weerstaan van zeldzame aardbevingen.
stalen constructie h-balk
2. Plasticiteit
De plasticiteit van staal verwijst over het algemeen naar de eigenschap dat het, nadat de spanning de vloeigrens overschrijdt, nog aanzienlijke plastische vervorming ondergaat zonder te breken. De belangrijkste indicatoren voor het meten van het plastisch vervormingsvermogen van staal zijn de rek ō en de dwarsdoorsnedekrimp ψ.
3. Prestaties bij koudbuigen
De koudbuigsterkte van staal is een maatstaf voor de weerstand van staal tegen scheuren wanneer plastische vervorming optreedt door buiging bij kamertemperatuur. De koudbuigsterkte van staal wordt bepaald door middel van koudbuigproeven, waarbij de buigvervorming van staal bij een bepaalde buighoek wordt getest.
4. Slagvastheid
De slagvastheid van staal verwijst naar het vermogen van staal om mechanische kinetische energie te absorberen tijdens het breukproces onder impactbelasting. Het is een mechanische eigenschap die de weerstand van staal tegen impactbelasting meet, die door lage temperaturen en spanningsconcentraties tot brosbreuk kan leiden. Over het algemeen wordt de slagvastheidsindex van staal bepaald door middel van impactproeven op standaardmonsters.
5. Lasprestaties De lasprestaties van staal verwijzen naar de lasverbinding met goede prestaties onder bepaalde lasomstandigheden. Lasprestaties kunnen worden onderverdeeld in lasprestaties tijdens het lassen en lasprestaties in termen van gebruik. Lasprestaties tijdens het lassen hebben betrekking op de gevoeligheid van de las en het metaal in de buurt van de las om geen thermische scheuren of krimpscheuren te vormen tijdens het lassen. Goede lasprestaties betekenen dat onder bepaalde lasomstandigheden noch het lasmetaal, noch het nabijgelegen basismateriaal scheuren vertoont. Lasprestaties in termen van gebruik hebben betrekking op de slagvastheid van de las en de ductiliteit in de warmtebeïnvloede zone, waarbij vereist is dat de mechanische eigenschappen van het staal in de las en de warmtebeïnvloede zone niet lager mogen zijn dan die van het basismateriaal. In mijn land worden zowel lasprestatietests tijdens het lasproces als lasprestatietests in termen van gebruikseigenschappen toegepast.
6. Duurzaamheid
Er zijn veel factoren die de duurzaamheid van staal beïnvloeden. Ten eerste is de corrosiebestendigheid van staal slecht, waardoor beschermende maatregelen nodig zijn om corrosie en roestvorming te voorkomen. Deze beschermende maatregelen omvatten: regelmatig onderhoud van de staalverf, het gebruik van gegalvaniseerd staal en speciale beschermingsmaatregelen in de aanwezigheid van sterk corrosieve media zoals zuren, basen en zouten. Zo wordt bij offshore platformen bijvoorbeeld "anodische bescherming" toegepast om corrosie van de jacket te voorkomen. Zinkstaven worden op de jacket bevestigd, waardoor het zeewater de zinkstaven eerst corrodeert en zo de stalen jacket beschermt. Ten tweede, omdat de breuksterkte van staal veel lager is dan de kortstondige sterkte onder hoge temperatuur en langdurige belasting, moet de langdurige sterkte van staal onder langdurige hoge temperatuur worden gemeten. Staal wordt na verloop van tijd vanzelf harder en brozer, wat het "verouderings"fenomeen is. De slagvastheid van staal onder lage temperatuurbelasting moet worden getest.
Geplaatst op: 27 maart 2025
