Arhitectură și Oțeluri: Quiz

Construcții din Oțel - Note de Curs

• Metalul în construcții: Utilizarea fierului în construcții este veche, datând din primul mileniu î.e.n. Inițial era folosit pentru piese de legătură și întărire. Până la Revoluţia Industrială, lemnul și piatra erau materialele principale. Fierul forjat și fonta erau folosite auxiliar.
• Oțelul de construcție: Oțelul este un aliaj de fier, având în principal carbon ca element principal. Caracteristicile oțelului, determinate de conținutul de carbon, sunt determinate prin valori minime și maxime prescrise în norme. Oțelurile sunt clasificate în funcție de compoziția chimică, caracteristicile mecanice (rezistență la întindere) sau limita elasticității.
• Caracteristici fizice: Greutatea specifică a oțelului variază între 7.85 - 8.00 kN/m³. Coeficientul de dilatare termică pentru oțel este de 10 x 10^-6/°C. Variațiile de temperatură pot afecta dimensiunile şi eforturile de compresiune ale elementelor din oțel.
• Caracteristici mecanice: Maleabilitatea oțelului permite deformarea fără rupere la rece sau la cald, și prelucrarea în foi subțiri. Elasticitatea este capacitatea materialului de a se deforma și reveni la forma inițială după îndepărtarea forței care a determinat deformarea. Plasctitatea oțelului permite deformarea permanentă. Duritatea este rezistența la penetrare. Tenacitatea este capacitatea materialului de a suporta eforturi mari și alungiri la temperaturi ridicate.
• Protecția la foc: Oţelul îşi pierde rapid rezistenţa la temperaturi relativ joase (400 - 600° C), propagând incendiul. Materialele de protecție la foc au o capacitate termică mare sau o conductivitate termică mică. Exemple de materiale ce pot fi folosite sunt betonul, ipsosul, fibro-cimentul sau vata minerală.
• Protecția contra coroziunii: Coroziunea este degradarea lentă a metalului în medii umede, în special din cauza prezenței oxigenului. Straturile de bază, cum ar fi miniul de plumb, fosfaţii sau silicatul de zinc, sau pulberi de zinc, sunt aplicate pentru protecția împotriva coroziunii.
• Produse de bază din oțel: Oțelurile laminate, trase (trefilate), turnate sau forjate sunt produse de bază utilizate în construcţii metalice. Procesele de fabricare variază în funcție de forma și specificațiile necesare produsului finit.
• Produse laminate: Oțelurile laminate sunt principalele produse folosite în construcțiile metalice, obținute prin laminare la cald din lingouri reîncălzite. Ele sunt folosite pentru grinzi şi stâlpi în construcţii.
• Oțeluri speciale: Oțelurile inoxidabile (cu aliaje de crom, vanadium, molibden sau cupru), oțelurile patinabile (cu conținut mai redus de crom şi nichel), cele refractare (crom-nichel/crom-molibden) și oţelurile speciale de înaltă rezistență.
• Procedée de asamblare: Asamblarea elementelor din oţel se realizează prin metode mecanice (nituri sau buloane) sau coezive (sudare, lipire). Buloanele sunt utilizate pentru fixări demontate.
• Nodurile: Nodurile structurale sunt punctele de joncţiune între elementele structurale. Sunt două tipuri de noduri: noduri articulate şi noduri rigide. Nodurile articulate transmit numai forfecare, în timp ce cele rigide transmit forfecare şi încovoiere.
• Stâlpii: Stâlpii sunt elemente verticale ce rezistă la compresiune, fiind proiectați ținând cont de riscul de flambaj.
• Grinzile: Grinzile sunt elemente orizontale ce rezistă la încovoiere.
• Planşeele: Planşeele sunt elemente orizontale ce reazemă pe grinzi. Există diferite tipuri: planşee ceramice, planşee cu nervuri din beton armat precomprimat şi planşee cu dală şi suprabetonare.
• Scările: Scările sunt elemente de circulație verticală, proiectate pentru a rezista la sarcini specifice.
• Pereții de închidere: Pereții de închidere sunt elemente neportante ce separă interiorul clădirii de exterior. Există două sisteme: uşoare (pereți cortină, folosiţi materiale cu greutate redusă), şi grele (panouri solide, pentru rigidizare).
• Pereții de compartimentare: Împărțesc spațiile interioare ale unei clădiri, folosind materiale variate, cu performanțe diverse, funcție de necesități specifice.