Alegerea calității înaltecomponente ale structurii din oțeldetermină siguranța, durata de viață și costul total al proiectului. Inginerii trebuie să evalueze gradul materialului, precizia secțiunii, calitatea fabricației și sistemele de protecție. Fiecare factor influențează capacitatea de încărcare, rezistența la oboseală și nevoile de întreținere.
Consumul global de oțel în construcții depășește 1,8 miliarde de tone anual, conform datelor Asociației Mondiale a Oțelului. Defecțiunile oțelului structural sunt adesea legate de selecția deficitară a componentelor, mai degrabă decât de erori de proiectare. Selecția deficitară a componentelor crește adesea costurile ciclului de viață cu peste 20%. O selecție bună reduce riscul structural și îmbunătățește eficiența construcțiilor.
Gradul de material al componentelor structurii de oțel
Gradul de calitate al materialului constituie fundamentul calității componentelor. Diferite țări și regiuni au standarde diferite pentru clasele de oțel. De exemplu, Q235 și Q355 sunt utilizate în mod obișnuit în oțelul structural din China. În Statele Unite, se utilizează în mod obișnuit ASTM A36 și ASTM A572 Gradul 50. Componentele EN S355 sunt cele mai comune pe piața europeană.
Odată cu dezvoltarea globalizării afacerilor, vor exista din ce în ce mai multe achiziții transfrontaliere. Pentru a rezolva problema diferitelor standarde de calitate a produselor și materiilor prime, furnizorii sunt obligați să furnizeze certificate de materiale autorizate pentru a se asigura că rezistența la curgere, rezistența la tracțiune și alungirea produselor lor îndeplinesc standardele cumpărătorului. Rezistența la curgere a oțelului Q235 nu este mai mică de 235 MPa, iar oțelul Q355 este similar cu EN S355, ajungând la 355 MPa. Rezistența la curgere a oțelului ASTM A36 nu este mai mică de 250 MPa, iar cea a oțelului ASTM A572 Grad 50de este de aproximativ 345 MPa.
Dimensiunea secțiunii transversale și precizia geometrică a componentelor structurii de oțel
Dimensiunea secțiunii transversale este parametrul principal care determină capacitatea portantă, rezistența la tracțiune și rigiditatea componentei. Luând în considerare laminatele la caldOțel în formă de HDe exemplu, când înălțimea este mai mică de 400 mm, abaterea admisibilă a lățimii flanșei este în general controlată în limita a ±2 mm, iar abaterea grosimii inimii nu trebuie să depășească ±0,5 mm. Rectangularitatea componentei este, de asemenea, critică, iar abaterea nu este de obicei mai mare de 1/1000 din lungimea componentei. De exemplu, pentru o grindă lungă de 12 metri, abaterea de încovoiere trebuie să fie mai mică de 12 mm.
Precizia geometrică a componentelor va afecta eficiența transportului și dificultatea instalării acestora. Clădirile cu structură de oțel au cerințe extrem de ridicate privind precizia instalării în timpul construcției. Eroarea de precizie a componentei în ceea ce privește dimensiunea sau orificiul de montare va face ca aceasta să nu fie instalată fără probleme conform proiectării. Acest lucru nu numai că necesită ca echipa de construcție să efectueze modificări la fața locului ale componentelor, crescând timpul și costul proiectului, dar acumulează și riscuri și crește riscurile de siguranță ale clădirii.
Devine necesar să se aleagă un furnizor mai mare. Deoarece furnizorii mari și de înaltă calitate au în general mașini de testare cu ultrasunete, mașini de tăiere cu laser, mașini de găurit CNC 3D și alte echipamente. Aceste echipamente pot reduce eroarea de precizie a componentelor în sudură și prelucrare. Eroarea de dimensiune a tăierii poate fi controlată cu o marjă de ±1 mm, iar eroarea de poziție a găuririi nu depășește ±0,5 mm. În același timp, furnizorii mari au în general o echipă de proiectanți experimentați, ceea ce poate evita multe riscuri și probleme în avans.
Tratament anticoroziv al componentelor structurii din oțel
Având în vedere rezistența ușoară la rugină a produselor din oțel, tratamentul anticoroziv este o parte importantă a măsurării duratei de viață și a calității componentelor structurii din oțel. În general, tratamentul anticoroziv al componentelor structurii din oțel este împărțit în trei verigi, și anume acoperirea antirugină, sablare și îndepărtarea ruginii și acoperirea antirugină.
Galvanizarea la cald este o metodă obișnuită de protecție a oțelului. Grosimea stratului de zinc este în general de 65 până la 85 µm, ceea ce poate oferi protecție timp de peste 30 de ani într-un mediu moderat coroziv. Această legătură este de obicei asigurată direct de producătorul de materie primă pentru oțel. După finalizarea producției, producătorul trebuie să sableze componentele. Prin impactul continuu al sablării rotative de mare viteză, murdăria și rugina de pe suprafața componentelor sunt îndepărtate. În același timp, acest proces va crește rugozitatea suprafeței componentei și va îmbunătăți aderența stratului de acoperire.
Pulverizarea vopselei este ultima etapă în tratamentul antirugină al structurilor din oțel. Muncitorii vor folosi diferite acoperiri pentru a pulveriza componentele de mai multe ori. Sistemele de acoperire de înaltă calitate sunt de obicei compuse din mai multe straturi, cum ar fi grund epoxidic, vopsea intermediară și strat superior poliuretanic, cu o grosime totală de 200 µm. Acest sistem asigură în cea mai mare măsură protecția suprafeței componentei de către acoperire și poate asigura un ciclu anticoroziv de 15-20 de ani.
Componente de conectare care nu pot fi ignorate
Componentele de conectare determină adesea fiabilitatea structurală. Șuruburile, plăcile și ancorele trebuie să corespundă cerințelor de sarcină. Șuruburile de înaltă rezistență respectă de obicei standardele ASTM A325 sau A490. Șuruburile ASTM A325 oferă o rezistență minimă la tracțiune de 830 MPa. Șuruburile A490 ating 1.040 MPa. Utilizați conexiuni critice la alunecare pentru încărcări dinamice. Aceste conexiuni necesită coeficienți de frecare superficială peste 0,35. Forțele de pretensionare pentru șuruburile M20 A325 ating aproximativ 172 kN.
Plăcile de conectare trebuie să fie de gradul de oțel inițial sau chiar mai mare. Grosimea plăcii variază de obicei între 8 și 25 mm în clădirile industriale. Șuruburile de ancorare trebuie să reziste atât la tracțiune, cât și la forfecare. Șuruburile de ancorare de gradul 8.8 oferă o rezistență la curgere de 640 MPa. Distanța corectă la margine previne ruperea betonului. Distanța minimă la margine trebuie să fie egală cu cel puțin patru diametre ale șuruburilor. Selectarea precisă a componentelor la îmbinări reduce riscul de rupere a îmbinărilor cu peste 40% în caz de evenimente extreme.
Data publicării: 04 ian. 2026