Otelurile structurale sunt utilizate in principal la fabricarea betonului armat. Aceste oteluri se numesc “armaturi”. Se face o distinctie intre armatura longitudinala, care este plasata de-a lungul axei longitudinale a structurii, si armatura transversala, care este plasata in planuri perpendiculare pe axa structurii.
Oteluri structurale: fabricarea otelului
Otelul este derivat din minereu de fier, care se gaseste in mod natural in solul unor tari precum Brazilia, Suedia si Australia. Otelul poate fi obtinut din acest minereu in doua moduri.
- In primul caz, fonta bruta este produsa prin reducerea la cald a minereului de fier cu monoxid de carbon. Fierul turnat in stare lichida este transformat in otel prin decarburare (sau rafinare) si prin adaugarea eventuala de alte metale.
- In al doilea caz, otelul este produs prin topirea deseurilor metalice folosite, turnarea si racirea lor.
Oteluri structurale: diferite tipuri de otel utilizate
Doua tipuri de otel
Exista doua tipuri de oteluri: oteluri blande, mai bine cunoscute sub numele de “rondele netede”, si oteluri cu aderenta ridicata.
- Otelurile cu aderenta ridicata sunt utilizate pentru bare, plase sudate si sarma. Acestea se caracterizeaza prin relieful lor striat: betonul adera mai bine si proprietatile lor mecanice sunt sporite.
- Otelurile cu liant ridicat se impart in doua categorii: oteluri crenelate si oteluri calite.
In ceea ce priveste rondele netede, absenta asperitatilor de pe suprafata lor reduce rezistenta lor mecanica. Acestea sunt utilizate in principal pentru ridicarea otelurilor.
Diametrul otelurilor
Diametrele cele mai frecvent utilizate pentru rondele netede si aderenta ridicata variaza intre 5 mm si 40 mm. Pe de alta parte, diametrele plaselor trase si sudate sunt cuprinse intre 3 mm si 12 mm.
Oteluri structurale: utilizarea otelurilor
In functie de rezistenta lor mecanica
Otelurile cu aderenta ridicata, datorita rezistentei lor mecanice ridicate, sunt utilizate pentru toate lucrarile din beton armat. Plasa de sarma sudata este utilizata pentru structurile portante, cum ar fi capriori, placi si podele. In cele din urma, otelurile rotunde netede sunt preferate pentru structurile care necesita o rezistenta redusa, cum ar fi cadrele.
Modelarea otelurilor
Otelul este format la rece cu ajutorul unei masini de indoit electrice sau manuale. Modelarea poate fi facuta la fata locului sau in fabrica. De exemplu, exista bare de armare gata de utilizare care trebuie doar instalate.
Invelis de otel
Distanta cea mai apropiata dintre armatura si perete se numeste acoperire. Acoperirea protejeaza otelul de influentele externe, in special de sare si poluare.
Cum se incarca otelul in beton armat
Barele de otel sunt intotdeauna invelite in beton si au un contact redus intre ele. Sarcinile sunt aplicate pe beton, iar betonul este cel care transmite aceste sarcini la oteluri.
Forma optima
Aceasta este forma rotunda:
Betonul trebuie sa fie capabil sa umple cat mai mult din volumul disponibil. Aceasta conditie este mai usor de indeplinit atunci cand sectiunea transversala este mai rotunjita (aici se mentioneaza un otel rotund la Materiale Constructii Ploiesti) decat daca armatura are unghiuri ascutite;
- atunci cand bara este indoita, forma acestei sectiuni nu ar trebui sa se schimbe prea mult;
- se arata ca legatura beton-otel este mai buna pentru barele cu sectiune conica decat pentru celelalte.
Ce avantaje ofera otelurile in structuri?
Otelul ofera o serie de avantaje semnificative in comparatie cu alte materiale de constructie, inclusiv:
- viteza de constructie
- siguranta
- robustete si ductilitate
- prefabricare
- greutate redusa
- expresie arhitecturala
- adaptabilitatea configuratiei
- durabilitate
Majoritatea structurilor din otel sunt prefabricate, cu foarte putine lucrari de santier, altele decat asamblarea prin conexiuni cu suruburi. Acest lucru duce la timpi de constructie rapidi si, cu atentie la livrarea in etape, santiere decongestionate, ceea ce il face ideal pentru proiecte de constructii CBD aglomerate pe santiere mici.
Spre deosebire de beton, cadrele din otel au rezistenta maxima imediat ce sunt finalizate, permitand accesul imediat pentru urmatoarele meserii. Pardoseala din otel ofera imediat o platforma sigura pentru ca lucrarile sa continue. Inovatia in constructii imbunatateste continuu viteza si rezultatele sigurantei.
Cu o reducere a fortei de munca cu pana la 70% posibila folosind o solutie din otel in comparatie cu alternative, mai putini oameni inseamna un santier de constructii mai sigur. Prefabricarea si punctele de ridicare dedicate pe ansambluri asigura procese de montare bine controlate bine definite. Pardoseala din otel si protectia integrata a marginilor faciliteaza platforme de lucru mai sigure.
Constructia mai rapida inseamna predare si inchiriere mai devreme. Dimensiunea mai mica a membrului (in special, coloanele) este egala cu un spatiu net care poate fi inchiriat mai mare. Intervalele mai lungi echivaleaza cu spatii interne mai flexibile.
Otelul este un material in mod inerent ductil, care raspunde la suprasarcina intr-un mod controlat cu retinerea sarcinii gestionata. Dimensiunea si forma elementelor din otel pot fi configurate pentru a oferi un nivel de robustete structurala care nu poate fi usor atins cu alte materiale de constructie mai fragile.
Prefabricarea structurilor de otel este cazul „business as usual”. Prefabricarea aduce controlul atelierului de fabricatie asupra calitatii si acuratetei dimensionale a masinilor de control numeric computerizat (CNC). Controlul precis asupra cantitatilor reduce risipa si fluxurile de lucru incorporand integrarea perfecta inapoi la modelele de design 3D, asigura minimizarea erorilor si pastrarea intentiei arhitecturale.
