23942831-elemente-din-oȚel-pentru-construcȚii

5/11/2018 23942831-ELEMENTE-DIN-O EL-PENTRU-CONSTRUC II - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/23942831-elemente-din-oel-pentru-construcii-55a23171001fd



-

Prof.univ.dr.ing. Elena AXINTE

ELEMENTE DIN OTEL

PENTRU CONSTRUCTII

*

EDITURA PIM IA$I2008



REFERENTI ~TIINTIFICI

Prof.univ.dr.ing. Nicolae T ARANUProf.univ.dr.ing. Mihai BUDESCU

TEHNOREDACTARE


Ing. Viorica DAScALU

COPERTA

Ing. Viorica DAScALU

GRAFICA

Sing. Camelia ADOROAIE

EDITURApt"n

Soseaua Stefan eel Mare nr. 11 lasi -700498

Tel. / fax: 0232-212740e-mail:[email protected]

www.pimeopy.ro

EDITURA ACREDITATA CNCSIS BUCURE~TI

66/01.05.2006

Descrierea CIP a Bibliotecii Nationale a Romaniei

AXINTE, ELENA

Elemente de otel pentru constructii / Axinte Elena. -

Iasi : PIM, 2008

Bibliogr.

ISBN 978-606-520-054-8

624.04:624.014.2

mailto:e-mail:[email protected]

http://www.pimeopy.ro/

http://www.pimeopy.ro/

mailto:e-mail:[email protected]



PREFATA.

Elaborarca si cditarca prczcntului volum sunt motivate, in principal,

de necesitatea insusirii calculului si conceptiei constructiilor metalice pe

baza norrnei curopcne EUROCODE 3 Design of steel structures, care

devine si norma nationala.

In Romania se deruleaza un program de traducere a normelor

EUROCODE si armonizare cu normele nationale, cunoscute sub titulatura

SR EN (ex. EUROCODE 3 devine SR EN 1993). Implementarea EC3 este

posibila prin insusirea conceptiilor avansate privind calculul si alcatuirea

elementelor si structurilor din otel de catre specialistii din domeniul

constructiilor metalice.

Bazele proiectarii elementelor si structurilor din otel dupa

EUROCOD (2003) este un prim volum referitor la calculul clerncntclor

structurale din otel potrivit prevederilor normei europene EUROCODE 3

(EC3), desigur sub forma existcnta la acca data. Completarea si dcfinitivarca

continutului euronormei, precum si stabilirea sistemului generalizat de

notare, face ncccsara aparitia unui nou volum, revizuit si completat, privindmaterialul otel, influenta me diu lui asupra cornportarii acestuia in exploatare,

asigurarea prin calcul a sigurantci in serviciu, imbinarilc elementelor

metalice. Astfel, lucrarea de fata, considerata ca fiind prima parte a

volumului Elernente din otel pentru constructii, cstc structurata in sase

capitole:

• Capitolul 1, intitulat Utilizarea otelului In constructii, se refera la

domeniile de utilizare, avantajele si dezavantajele folosirii

materialului otel la alcatuirea clemente lor si structurilor metalice,preocupari si tendinte de dezvoltare al acestui sector dinamic de

constructii.

• Capitolul 2, intitulat Oteluri pentru constructii. Caracteristici

mecanice, prczinta informatii succinte referitoare la fabric area,

tumarea si prelucrarea otelului, astfel incat sa fie evidentiate

caracteristicile de baza ale otelului in vedcrca utilizarii lui in

proiectarea structurilor de constructii. Sunt mentionate normcle

actualizate privind marcile de otcl si caractcristicile accstora.



• Capitolul 3, care se refera la Comportarea otelurilor la coroziune ~i

miisuri de protectie, evidentiaza influenta agresiva a mediului de

exploatare asupra structurilor din otcl si limitarca acesteia prin

acoperiri protectoare si alcatuiri constructive eficiente.

• Capitolul 4, sc refcra Ia Comportarea otelurilor la temperaturiridicate si mdsuri de protectie. Actiunea focului influenteaza

defavorabil caracteristicile mecanice ale otelului; eliminarea acestui

efcct este posibila prin adoptarca unor masuri de protcctie adecvate.

• Capitolul 5, intitulat Verificarea prin calcul a sigurantei

structurilor metalice, se refera la actiuni, grupari de actiuni, metode

de ca1cul, clasificarea sectiunilor clemente lor din otel, stari limta si

verificarca sigurantei prin metoda coeficientilor partiali de siguranta,

• Capitolul 6, este mai cuprinzator si se refera la i11lbinareaelementelor din otel. Sunt prezentate imbinarile cu conectori

mccanici (suruburi, nituri, bolturi) si cu sudura, din punct de vedere

al caracteristicilor acestora, al modului de realizare, aI transmiterii

eforturilor si al cvaluarii rezistentelor de calcul. Se face 0 c1asificarc

a imbinarilor (potrivit EC3) dupa rezistenta si rigiditare si sunt

prezcntatc caracteristicile neccsare ca1culului acestora. Utilizarea

frecventa a profilelor tubulare la alcatuirea elementelor metalice face

necesara cunoasterea alcatuirii si calculului diverselor tipuri de

noduri.

• La sfirsitul volumului, in Anexe, sunt inserate tabele continand

sortimente de otcluri si caractcristicile acestora precum si sortimentc

de profile laminate la cald, cu sectiune deschisa sau inchisa

(tubulare), utile activitatii de proicctare.

Volumul este dcstinat speciaiistilor din domeniul constructiilor

metalice, a inginerilor care frecventeaza cursuri postuniversitare, de master

sau fonnare continua, studentilor pre cum si inginerilor din unitatile deproiectare si verificare a structurilor eli osarura din otcl la exigent a A2

Rezistenta si stabilitate.


Ia~i, mai 2008



CUPRINS

• CAPITOLUL 1

UTILIZAREA 0TELULUI I I \ ' COl"STRUCTII1.1 INTRODUCERE......................................................................................... 9

1.2 DOMENII DE UTlUZARE A CONSTRUCTl1LOR DIN OTEL.......... 14

1.3 AVANTAJELE UTlUZARII CONSTRUCTIlLOR DIN OTEL........... 29

1.4 DEZA VANT AJELE CONSTRUCTIILOR MET ALlCE........................... 31

1.5 PREOCUpARI $1 TENDINTE iN DEZVOL TARE A

CONSTRUCTIlLOR METALlCE............................................................. 32

• CAPITOLUL 2

0TELURI PENTRU CONSTRUCTII. CAR>\CTERISTICI

MECAl"ICE

2.1 INTRODUCERE.................................... 332.2 OTELURI PENTRU CONSTRUCTII......................................................... 34

2.2.1

2.2.2

2.2.3

2.2.4

Fabricarea otelului .

Tumarea otelului .

Defecte ale otelului la tumare .

Prelucrarea otclului ..

2.2.5 Structura si componentii otelului.................................................. 43

2.2.6 Marci de otel................................................................................. 47

2.2.7 Alegerea clasei de calitate a otelului pentru constructii sudate.... 54

2.3 EUROPROFlLE........................................................................................... 59

• CAPITOLUL 3

COMPORT AREA 0TELURILOR LA COROZIUNE. MAsURI DE

PROTECTIE

3.1 COROZIUNEA ELEMENTELOR DIN OTEL.. .

3.2 MASURI DE PROTECTIE ANTlCOROSIVA ..

3.3 APLICAREA SlSTEMELOR DE ACOPERIRE ANTICOROSIV A PRIN

VOPSlRE .

3.4 SISTEME DE PROTECTlE FUNCTIE DE CLASA DEAGRES1VITATE A l\1EDIULUI AMBIANT.. ..

5

Nr.

pag

34

37

38

39

63

77

85

86

J



3.5 PROTECTIA ANTICOROSIVA A TABLELOR PROFILATE................ 90

3.6 INTERVENTII ASUPR.A. SISTEMELOR DE PROTECTIE

ANTICOROSIVA DETER!ORA TE........................................................... 91

• CAPITOLUL 4

COMPORT AREA 0TELURILOR LA TE;\lPERA TURI

RIDICATE. ;\lASURI DE PROTECTIE

4.1 REZISTENTA LATEMPERATURI RIDICATE A 0TELULUI............. 93

4.2 MASUR! DE PROTECTIE LA FOC.......................................................... 112

• CAPITOLUL 5

VERIFICAREA PRJl'I CALCUL A SIGURANTEI

STRUCTURILOR METALICE

5.1 ACTIUNl............................... 118

5.2 GRUpAR! DE ACTIUNl............................................................................ 120

5.3 METODE DE CALCUL. CLASIFICAREA SECTIUNILOR

TRANSVERSALE...................................................................................... 124

5.4 STARI L!MITA. METODA COEFICIENTILOR PARTIAL! DE

SIGURANT A.............................................................................................. 134

• CAPITOLUL 6

IMBIl\'AREA ELEME1\TELOR DIl\' OTEL6.1 IMBINARI CU CONECTORI MECANICI (SURUBURI)....................... 139

6.1.1 Caraeteristieile geometrice si mecanice ale ~uruburilor................ 139

6.1.2 Dispunerea gaurilor pentru ~uruburi............................................. 143

6.1.3 Catcgorii de imbinari eu ~uruburi.................................................. 144

6.1.4 Modul de lucru al suruburilor tinand seama de transmiterea

eforturilor.. 146

6.1.4.1 Transmiterea eforturilor prin forfecare 148

6.1.4.1.1 Suruburi obisnuite .

6.1.4.1.2. Suruburi injeetate..................................... 152

6.1.4.1.3 Suruburi de inalta rezistenra

prctensionate............................................. 154

Transmiterea eforturilor prin Intindere......................... 158

6.1.4.2.1 Suruburi obi~nuite.................................... 158

6.1.4.2.2 Suruburi de ina Ita rezistenta

pretcnsionate............................................. 159

Interactiune forfceare-intindere........... 160

Efeetul de parghie.i.; 161

Efectul Iungimii irnbinarii. 162Imbinari cu suprapunere simpla avand un singur rand

de ~uruburi.................................................................... 163

6.1.4.2

6.1.4.3

6.1.4.4

6.1.4.56.1.4.6

6



6.2

6.1.4.7 Imbinari care contin placi de compensare (fururi) .....

6.1.4.8 Reducerea sectiunii elementului datorita prezentei

gaurilor pentru conectori ..

?l.~.~. Ef~rtu~ capabilla rupere prin forfecare in bloc .

6.1.5 Irnbinari cu rutun .

6.1.6 1mbinari cu bolturi .6.1.7 1mbinari cu tije ale profilelor cu pereti subtiri formate la rece .

IMBINARI SUDATE .

6.2.1 Principalele procedee de sudare .

6.2.1.1 Sudare prin topire, cu material de adaos .

6.2.1.2 Sudare prin rezistenta electrica, lara material de

adaos ..

6.2.2 Materiale pentru imbinari sudate ..

6.2.2.1 Alege re a me ta lu lu i din piesele de sudat.. ..

6.2.2.2 Alegerea materialelor de adaos .

6.2.3 Fenomene fizice si mecanice produse la sudarea prin topire cuarc electric .

6.2.3.1 Racirea brusca a cusaturii ..

6.2.3.2 Deformatii din sudare .

6.2.3.3 Tensiuni reziduale .

Tipuri de cusaturi sudate ..

Clasificarea cusaturilor sudate dupa pozitia de sudare .

Comportarea la solicitari statice a imbinarilor sudate ..

Calculul imbinarilor sudate .

6.2.7.1 Dimensiunile geometrice ale cusaturilor de sudura .

6.2.7.2 Rezistenta de calcul a sudurilor de colt .

6.2.7.3 Rezistenta de calcul a sudurilor cap la cap ..

6.2.7.4 Rezistenta de calcul a sudurilor in gaura ..

6.2.7.5 Imbinari pe talpi nerigidizate .

6.2.7.6 Imbinari cu lungime mare .

6.2.7.7 Sudarea profilelor cu sectiune inchisa circulara sau

rectangulara ..

Imbinari sudate ale profilelor cu pereti subtiri formate la rece ..

6.2.8.1 1mbinari sudate prin rezistenta, lara material de

adaos (sudura prin puncte ) .

6.2.8.2 Imbinari cu dopuri de sudura ..

6.2.8.3 Imbinari cu suduri prin fuziune .

CLASIFICAREA IMBINARILOR (NODURI). ELEMENTE DE

CALCUL .

6.3.1 Rigiditatea la rotire .

6.3.2 Capacitatea de rotire .

6.3.3 Eforturi capabile .

6.3.3 .1 Forte taietoare .

6.3.3.2 Momente incovoietoare .

6.3.3.3 Element T echivalent solicitat la intindere ..

6.3.3.4 Placi de capat .

6.3.3.5 Element T echivalent solicitat la cornpresiune ..

6.3.3.6 Efortul capabil al componcntelor de baza .

6.2.4

6.2.5

6.2.6

6.2.7

6.2.8

6.3

7

163

164

167

168

170172

182

183

183

186

187

187

188

189

189

192

193

194

201

202

204

205

207

211

212

212

213

214

216

217

220

223

226

229

238

239

239

240

241

243

243

244



6.3.4 Momentul capabil al nodurilor grinda-stalp ~I de

continuitate................................................................................. 254

6.3.4.1 Imbinari rigla-stalp cu placa de capat si suruburi ..... 255

6.3.5 Efortul capabil al bazei stalpului................................................ 256

6.3.5.1 Baza stalpului solicitata de eforturi axiale................. 257

6.3.5.2 Baza stalpului solicitata de eforturi axiale si momentincovoietor 257

6.4 NODURI DIN PROFILE TUBULARE...................................................... 259

• ANEXEAl Caracteristici mecanice pentru oteluri de constructii ncaliate, dupa SR EN

10025-2:2004 (SR EN 10025-;-Al:I994).............................................. 293

A2 Caracteristici mecanice pentru oteluri de constructii ncaliate, dupa SR EN

10025-2:2004................. 294

A3 Caracteristicile mecanice la temperatura ambianta ale otelurilor sudabile

cu granulatie fina, in stare normalizata, conform SR EN 10025-3:2004(SR EN 10113-2/95)................................................................................... 295

A4 Caracteristicile mecanice la temperatura ambianta ale otelurilor sudabile

cu granulatie fina, laminate termornecanic, conform SR EN 10025-4:2004

(SR EN 10113-3/95)....................................................................... 296

A5 Caracteristicile mecanice ale otelurilor cu Iimita de curgere ridicata in

stare calita si rcvcnita, conform SR EN 10025-6:2004 (SR EN 10113-

2: 1998)........................................................................................................ 297

A6 Caracteristicile mecanice ale otelurilor cu Iimita de curgere ridicata in

stare durificata prin precipitare conform SR EN 10137-3: 1998................. 298

A 7 Caracteristicile mecanice ale otelurilor cu rezistenta imbunatatita lacoroziune atmosferica conform SR EN 10025-5:2005 (SR EN

10555:1995)................................................................................................ 299

A8 Caracteristici mecanice ale otelurilor pentru constructii nealiate si cu

granulatie fina pentru profile cave. SR EN 10210-1: 1998.......................... 300

B 1 HE-A Profile late dublu T cu talpi paralcle, cxecutie u~oara..................... 301

B2 HE-B Profile late dublu T cu talpi paralele................................................ 303

B3 HE- :VI Profile late dublu T cu talpi paralele, executie grea........................ 305

B4 IPE Profile dublu T cu talpi paralelede latime medie.............................. 307

B5 IPN Profile late dublu T cu talpi inclinate de latime mica..., 309

B6 UPN Profile U cu margini rotunjite............................................................ 311B7 LP:' \ Corniere cu aripi egale cu margini rotunjite....................................... 313

B8 LPN Comiere cu aripi inegale cu margini rotunjite.................................... 316

B9 SHS Profile cave cu sectiune patrata SR EN 10210-2:2000....................... 319

BI RHS Profile cave cu sectiunc dreptunghiulara SR EN 10210-2:2000....... 323

BII CHS Profile cave cu sectiune circulara SR EN 10210-2:2000................... 327

BI2 Aria superficiala As in m2/m a EURO-profilelor........................................ 334

BI3 Valorile admise maxime ale grosimii elementului t, in mm, pentru

alegerea marcii de otel................................................................................. 335

• BIBL]OGRAFIE................................................ 336

8



ELEMENTE DIN OTEL PENTRU CONSTRUCT",

C..a.PftlOIaVII I

UTILIZAREA 0TELULUI IN CONSTRUCTII

1.1 INTRODUCERE

Prima constructie metalica realizata integral din fonta a fost podul de

la Coalbrookdale, Anglia (1779). Aparitia otelului pudlat, cu ductilitate sideformabilitate superioare, a favorizat realizarea unor sisteme cu zabrele

avand bare comprimate din fonta iar cele intinse din otel pudlat.

La sfarsitul secolului al XIX-lea, fabricarea otelului si apoi

dezvoltarea procedeelor de imbinare, face po sibil a utilizarea accstui material

tot mai des, largind astfel aria de aplicare in domeniul constructiilor

ingineresti (fig. 1.1).

a. b.

Fig. 1.1 a. Turnul Eiffel-Paris (1889. 324m. 7300t otcl), b. Podul Anghel SaUgny (l895, adeschidere centrala de 190 metri si alte 4 deschideri de 140 metri)

9



ELEMENTE DIN OTEL PENTRU CONSTRUCT",

Constructii din ce in cemaiindraznete.cuinaltimigeneroase.se

construiesc in lume de catre marile companii.

De-a lungul ultimilor 100 de ani, clasamentul celor mai inalte cladiri

din lume a suferit in permanenta modificari, iar "razboiul" zgarie-norilorpurtat intre continentul nord-american si eel asiatic a fost castigat, Tara

indoiala, de Asia. Desi primii zgarie-nori au aparut pe teritoriul american,

astazi, doar doua dintre primele zece cele mai inalte cladiri din lume se mai

afla in America. Cel dintai zgarie-nori construit, cu tehnologie bazata pe

structura metalica portanta, este considerat The Home Insurance Building,

un imobil ridicat la Chicago in anul 1885. Avand initial doar noua etaje, i s-

au mai adaugat altele doua, in anul 1891. Ideea de baza a tehnologiei

respective era renuntarea la zidaria portanta clasica (caramida sau lemn) siinlocuirea cu un schelet metalic, pe care erau montate toate celelalte

elemente ale cladirii, inc1usiv peretii. Cladirea a existat pana in anul 1931,

cand a fost demolata.

Pe primul loc in topul celor mai inalte zece cladiri din lume (fig.

1.2), realizat de CTBUH Chicago, se afla centrul financiar Taipei 101, 0

cladire finalizata la sfarsitul anului 2004. Taipei 101 are 0 inaltime de 508

m. Pozitia de lider a Taipei 101 este amenintata de alte doua proiecte de

zgarie-nori. Este vorba despre Freedom Tower din New York, cladire de

541 metri proiectata sa inlocuiasca turnurile gemene World Trade Center si

imobilul Burj Dubai din Dubai care se presupune ca, in momentul finalizarii

(in anii 2008-2009 cladirea va avea roximativ 700 metri.

Fig. 1.3 Cladiri ell forme atipiee (Emisfera Valentia)

10



11

ELEMENTE DIN OTEL PENTRU CONSTRUCTII,

Fig. 1.2 Cele mai inalte cladiri din lume

J



ELEMENTE DIN OTEL PENTRU CONSTRUCTII. .

Totodata, catre anul 2009 este prevazuta finalizarea unui zgarie-nori

care sa recastige, pentru americani, pozitia de lideri ai clasamentului, prin

construirea la Chicago a unei cladiri inalte de 610 metri (115 etaje) ce va

avea forma de spirala,

Fig. 1.4 Cladiri eu forme atipiee (ING Amsterdam)

Fig. 1.5 Cladiri eu forme atipiee (Muzeul de arta Denver)

12



ELEMENTE DIN OTEL PENTRU CONSTRUCTIII I

Fig. 1.6 Cladiri eu forme atipiee (Geoda La Villette-Paris, D= 36m si 6433 triunghiuri din

otel inox)

Fig. 1.7 Cladiri eu forme atipicc ( Muzeul national de arta moderna "Georges Pompidou"

Paris)

I3




Constructiile metalice sunt structuri, parti din structura sau elemente

realizate din otel, otel slab aliat sau din aliaje din aluminiu.

Constructiile metalice de tin suprernatia in ceea ce priveste

performantele deschidere si inaltime.Otelul reprezinta osatura civilizatiei actuale. Productia de otel este

indicele economic important in aprecierea potentialului economic si al

nivelului de trai. Astfel, pe plan mondial, in 1980 productia de otel era de 1

miliard de tone iar in 2000, de 2 miliarde de tone. In Romania, in 1938

productia de otel era de 0.4 milioane tone (cca. 18 kg/cap loc), iar in 1990

de 20 milioane de tone (1 rona/cap loc.).

1.2 DOMENII DE UTILIZARE A CONSTRUCTIILOR DIN OTEL

cladiri multietajate (cladiri administrative, hoteluri) - fig. 1.8,

Fig. 1.8 Cladire multietajata (Tuming Torso, Suedia)

14



Fig. 1.9 Sala de expozitie


- constructii cu deschidere mare (sali de expozitie - fig. 1.9, muzee - fig.

1.10, sali de sport, aercgari - fig. 1.11, hangare - fig. 1.12, stadioane - fig.

1.13, garaje - fig. 1.14 etc.),

Fig. 1.10 Muzeu

15




Fig. 1.11 Aerogara

Fig. 1.12 Hangar

16




Fig. 1.13 Stadioane

17



ill

ELEMENTE DIN OTEL PENTRU CONSTRUCTII

Fig. 1.14 Garaje

18




cladiri rezidentiale - fig. 1.15 si fig. 1.16,

Fig. 1.15 Cladiri rezidentiale eu structura din profile eu pereti subtiri formate la rece

Fig. 1.16 Cladiri rezidentiale ell structura din profile laminate la eald si dale mixte otel-beton.

19




cladiri si structuri industriale (sedii de finne, spatii comerciale.

depozite, hale de productie - fig. 1.17, platfonne - fig. 1.18, estacade

etc.),

Fig. 1.17 Cladire industrials sau comerciala

Fig. 1.18 Platforme de lucru

- structuri speciale (tumuri si piloni pentru telecomunicatii - fig. l.19,

stalpi LEA - fig. 1.20, cosuri de fum - fig. 1.21, tumuri pentru sustinereafunicularelor si telefericelor)

20




Fig. 1.19 Tumuri pentru antene telecomunicatii

Fig. 1.20 Stalp LEA Fig. 1.21 Co~ de fum

21




constructii agricole - fig. 1.22 si fig. 1.23,

Fig. 1.22 Fenne zootehniee

Fig. 1.23 Constructii agrieole eu destinatii diverse

22



Fig. 1.24 Rezervor


constructii din tabla (rezervoare de mare capacitate - fig. 1.24, buncare

si silozuri - fig. 1.25, conducte fortate care lucreaza la presiuni mari),

Fig. 1.25 Silozuri

23




structuri si elemente de constructii metalice pentru instalatii si utilaje

tehnologice (instalatii pentru rafinarii si parti ale complexelor

petrochimice - fig. 1.26. platforme de foraj marin - fig. 1.27, turle de

foraj, turnuri de extractie - fig. 1.28 etc.).

Fig. 1.26 Instalatii pentru rafinarii

Fig. 1.27 Platforme de foraj marin




Fig. 1.28 Sonda petroliera si rezervoare de depozitare a produselor petroliere

peroane in statii de metrou sau in gari - fig.l.29

Fig. 1.29 Peroane in statii

25




alte constructii metalice: scari - fig. 1.30, pasarele, sustineri de conducte

pentru traversari de rauri, poduri - fig. 1.31, viaducte - fig. 1.32, porti de

ecluze - fig. 1.33 si stavile, trambuline de schi, structuri pentru centrale

eoliene - fig. 1.34, structuri pentru radiotelescoape - fig. 1.35, rampe delansare pentru nave aerospatiale etc.

a.

Fig. 1.30 Scari in cladiri (a), scari exterioare (b)

b.

Fig. 1.31 Pod metalic (San Francisco)

26



27


Fig. 1.32 Viaduct (Franta)

Fig. 1.33 Porti de ecluza (Cemavcda)




1 . 3

•

•

•

•

•

•Fig. 1.34 Turbine eoliene

•

Fig. 1.35 Radiotelescoape

28



29


1.3 AVANTAJELE UTILIZARII CONSTRUCTIILOR DIN OTEL

• Prezinta sigurantd in exploatare. Exista 0 buna concordanta intre calcul

si comportarca reala a elementelor si structurilor. Otelul este unmaterial cu proprietati elasto-plastice remarcabile, omogenitate ridicata,

ctanscitate foarte buna, nu este afectat de razele ultraviolete.

• Otelul are cele trei rezistente egale: rezistenta la compresiune, la

intindere si la incovoicre.

• Raportul conventional intre rezistentele mecanice si greutatea (indice

de eficienta) elementului are valori favorabile in comparatie cu alte

materialc (ocupa primulloc dupa aluminiu).

• Rezistentd si comportare foarte bund la actiuni seismice (datorita

ductilitatii si grcutatii reduse), prccum si acomodare la conditii slabe de

fundare.

• Otelul isi pdstreazd proprietatile fizico-mecanice ~i dupd demontare si

reutilizare.

• Cedarea eletnentelor are loc de regula, dupd aparitia unor deformatii

plastice care avertizeaza.

• Capacitate de adaptabilitate a structurilor exemplificata prin sporirea

capacitatii portante prin consolidare sub exploatare, posibilitati de

modificare si reconstructie, mare flexibilitate care permite adaptarea

cladirilor la nevoile utilizatorilor (fig. 1.16 si fig. 1.36).

Fig. 1.36 Flexibilitatea spatiilor cladirilor eli structura din otel




• Grad inalt de prefabricare, posibilitatea de realizare in uzind, Prin

procedee industriale cu un inalt grad de mecanizare sau automatizare se

reduce timpul de executie pe santier, deci scurtarea duratei de pun ere in

functionare a investitiei - fig. 1.37. Se reduc spatiile de depozitare pesantier. In plus, sunt oferite toate posibilitatile unui lucru ingrijit si

controlat, executia constructiilor metalice necesitand a mare prccizie.

Fig. 1.37 Executia unei structuri din otel utilizand prefabricate

• Structurile metalice se preteazd la orice forma constructivd, la

deschideri tnari si inaltimi tnari, cu spatii utile generoase, luminoase

si insorite, aerisite - fig. 1.9, fig. 1.10, fig. 1.1L fig. 1.38.

Fig. 1.38 Alte exemple de structuri metalice

30

•

•

•

•••

•

1.4

O tDc

re t

Sa

pn

im

de

sci

aCI

O tmr

pn

ca

dil




• Utilizarea otelului permite realizarea constructiilor ecologice. Nu

este poluant, nu este toxic si conlucreaza bine cu alte materiale de

constructii, Asociat cu materiale modeme ca sticla sau membrane

compozite, otclul prezinta un potential enorm pcntru proiectanti.Greutatea redusa a structurilor metalice influenteaza pozitiv terenul

de amplasament prin volumul redus de tcrasamente si solutii de

fundare economice.

• Executia pe santier este relativ independentd de anotimp, putin

zgornotoasa si mai bine acceptata de catre vecini in zoncle urbane.

• Aetivitatea in constructii metalice este precisa, curata, realizata in

principal in atelier, la adapost de intcmperii, de 0 mana de lucru

calificata,• Sunt structuri demontabile, in general.

• Exista posibilitatea de recuperare a materialelor prin top ire.

• Tehnologia de executie a structurilor metal ice utilizeaza metode

uscate.

• Este un material durabil ale carui proprietati permit 0 proiectare

usoara, construire si transformare dintre cele mai durabile.

1,4 DEZAVANTAJELE CONSTRUCTIILOR METALICE

Otelul neprotejat are 0 rezistenta redusa la actiunea agentilor corosivi.

De aceea, necesita protectie anticorosiva, fie prin utilizarea otelurilor cu

rezistenta ridicata la coroziune, fie prin utilizarea otelurilor patina bile

sau aplicand pe elemcntele metalice diverse sisteme de protectic 0

proiectare judicioasa a sectiunilor si elementclor mctalice poatc

imbunatati semnificativ comportarea accstora la agrcsivitatca mcdiului

de exploatare. Monitorizarea fenomenului de coroziune pe durata de

scrviciu a constructiilor metalice contribuie la asigurarea durabilitatiiacestora.

Otelul are 0 rezistenta redusa la temperaturi ridicate (la 200°C se

modifica rezistenta la curgere, iar la 600°C elementele din otel nu mai

prciau eforturi). Sisteme de protectie mod erne si eficiente asigura, in

eazul produeerii unor incendii, perioadc de stabilitate preserise,

diferentiate in functie de importanta elementelor si strueturilor metaliee.

31




1.5 PREOCUPARI S I TE~DI~TE

CONSTRUCTIILOR METALICE

IN DEZVOLTAREA

• Realizarea unor constructii care sa poata fi exploatate in deplina

siguranta, la un pre! de cost cat mai redus si care sa conduca la cheltuieli

de intretinere si exploatare minime.

• Se incearca noi metode, mai productive, de elaborare a otelului, se

utilizeaza pc 0 scara din ce in cemailargao!elurileslabaliate.cu

rezistente superioare, aliajele din aluminiu, se imbogatesc sortimentele

de laminate din otel si aliaje din aluminiu si se extinde in multe domenii

folosirea profilelor metalice realizate din tabla subtire indoite la rece si

sectiunile tubulare.• In calculul static si de dimensionare se tinde spre introducerea metodelor

de calcul care iau in considerare comportarea elasto-plastica a otelului si

tin seama de conlucrarea spatiala a clementelor si structurilor in

ansamblu.

• Pentru a asigura 0 buna comportare la coroziune, se imbunatatesc

retetele de elaborare a otelului si se cauta noi marci de otcl rezistente la

coroziune. De asemcnea, se introduc noi procedee de protectie pe baza

de polimcri, vopsele si metalizare.

32




0&111'1'0111111 II

0TELURI PENTRU CONSTRUCTII. CARACTERISTICI

MECANICE

2.1 INTRODUCERE

Pentru conceperea, dimensionarea si executia unei structuri dinotel, este indispensabila 0buna cunoastere a materialelor utilizate. Scopul

acestui capitol este de a sublinia caracteristicile mecanice ale otelurilor

utilizate pentru realizarea unei structuri metalice, ca urmare a aplicariinormelor europene EUROCODE si in tara noastra, in acest sens,

consideram a fi utila prezentarea succinta a relatiei a - s specifics unei

epruvete din otel, obtinuta din incercarea la tractiune, pentru precizareaunor termeni ce vor fi utilizati in continuare.

Fig. 2.1 Schema diagramei caracteristice a otelului pentru constructii

Se pot distinge urmatoarele domenii (fig. 2.1):

• Domeniul elastic (1) in care deformatia este proportionala cutensiunea (legea lui Hooke): a= E· e . Limita de elasticitate, fy'

corespunde unei tensiuni maxime ce poate fi atinsa pentru un

comportament elastic al epruvetei. Deformatia specifica ce corespunde

33



ELEMENTE DIN OTEL PENTRU CONSTRUCT"

limitei de elasticitate este notata By' Daca forta ce a produs deformatia

inceteaza sa mai actioneze inainte de atingerea limitei de elasticitate

(tensiunile raman in domeniul elastic), epruveta revine la dimensiuneainitiala.

Precizam ca pentru a fi in confonnitate cu tenninologia

standardizata relativa la incercarea la tractiune (SR EN 10002-111995),

trebuie sa folosim notiunea de rezistenta elastica R, si nu limita de

elasticitate fy , deoarece ultima corespunde unei valori de calcul.

A fost aleasa notatia fy in locul R, pentru a nu adauga notatii

suplimentare.• Palierul de curgere (2). Palierul de curgere corespunde

domeniului in care materialul se deformeaza sub tensiune constanta. La

incetarea actiunii, descarcarea se face elastic si materialul conserva 0

deformatie permanenta.

Palierul de curgere este 0 caracteristica proprie otelurilor, dar este

bine evidentiat in cazul otelurilor nealiate, cu limita redusa de elasticitate.

• Domeniul de ecruisare (3). Dupa palierul de curgere, trebuie din

nou majorata solicitarea pentru cresterea deformatiei. Limita superioara a

zonei de ecruisare este numita rezistenta la intindere a otelului, fu .

Deformatia specifica corespunzatoare acestei rezistente este notata cu

Bu'

Ca si in cazul limitei de elasticitate, trebuie vorbit despre

rezistenta maxima Rm in locul rezistentei la intindere fu '

• Domeniul de strictiune (4). Acest domeniu corespunde unei

reduceri locale a sectiunii epruvetei in care se va produce ruperea pentru

deformatii locale ce depasesc Bu' Alungirea la rupere este notata e r'

Domeniile (2), (3) si (4) formeaza impreuna domeniul

comportarii plastice a otelului.

2.2 OTELURI PENTRU CONSTRUCTII,

2.2.1 Fabricarea otelului

Otelul se obtine in principal din fouta, care este un aliaj Fe si C

(intre 1.7% si 6.67%). Fonta se fabrica in cuptoare inalte (fumale), cu

functionare continua.

34




Furnalele sunt alcatuite dintr-o manta groasa de otel, captusita la

interior cu caramida refractara.

Pentru fabricarea fontei se folosesc minereuri de fier, combustibili

si fondanti.

Minereurile de fier contin oxizi si hidroxizi de fier. Se clasifica in

functie de continutul in fier, astfel:

• Minereuri bogate > 45% Fe (magnetita, de culoare neagra < 75%Fe,

hematita, de culoare rosie < 65%Fe, limonita, de culoare galbena <60%Fe)

• Minereuri sarace < 45%Fe (siderita, de culoare alb-galbui < 40%)

Minereurile se supun operatiilor de sfaramare, cemere,concentrare si aglomerare si apoi se introduc in fumal.

Combustibilul folosit este cocsul, obtinut prin distil area

carbunilor naturali. Cocsul produce prin ardere caldura necesara topirii

minereurilor, reduce oxizii de fier din minereu si carbureaza fierul ramas

liber, transformandu-I in fonta.

Fondantii usureaza transformarea in zgura a rocilor din minereuri

si a cenusii rezultate din ardere, inlesneste eliminarea unor impuritati,

Minereurile de fier, combustibilul si fondantii se introduc infumal pe la partea superioara, Pe la partea inferioara a fumalului se sufla

aer sub presiune (de cca. 2 atm) care a fost in prealabil incalzit la 900°C

in caupere (instalatii speciale de preincalzire),

Prin arderea cocsului se produce topirea materialelor si au loc 0

serie de reactii chimice: reducerea oxizilor de fier (fierul este eliberat si

formeaza oxizii de carbon) si carburarea (fierul se combina cu carbonul

rezultand carbura de fier Fe3C numita si cementita). Cementita se

amesteca cu fierul si formeaza fonta care se aduna in stare top ita la parteade jos a fumalului (creuzet). Sterilul si cenusa din arderea cocsului se

separa sub forma de zgura top ita, care fiind mai usoara, se aduna

deasupra fontei.

Fonta si zgura rezultate sunt evacuate pe masura producerii lor.

Capacitatea max. a fumalelor construite in tara noastra este de

1700 rrr'. Exista insa si fumale cu capacitati mai mari (3000 .. .4000m3)

care pot produce 8000 ... 10000t de fonta pe zi.

Fontele obisnuite obtinute in fumale sunt:• fonta alba (de afinare) cu continut bogat in cementita, folosita la

fabricarea otelului,

• fonta cenusie folosita ca semifabricat pentru elaborarea fontelor din

35




care se toarna piese de masini, piese de instalatii sanitare,

• fontele speciale (feroaliaje) care contin elemente de aliere: Si, AI,

Mn, Cr, Ti, Mo etc. si servesc la elaborarea otelurilor cu adaosuri sau

ca elemente de aliere.

Fonta are rezistenta mare la compresiune si rezistenta redusa la

intindere si incovoiere, caz in care prezinta 0 rupere casanta, Fonta nu se

forjeaza si nu se lamineaza, dar ofera avantajul unei comportari bune la

coroziune atmosferica,

Otelul este un aliaj din Fe si C (C < 1.7%). Pentru otelurile de

constructii, C variaza intre 0.15% si 0.25%.

Otelul se obtine din fonta printr-un proces de afinare (oxidare),fiind un otel de fuziune. Sunt elaborate in convertizor (Bessemer - fig.

2.2a, convertizorul cu oxigeri - fig. 2.2b), in cuptor Siemens-Martin si in

cuptor electric.

a. h.

Fig. 2.2 a. Convertizorul Bessemer, b. eonvertizorul eu oxigen LD (Linz-Donawitz-)

La elaborarea otelurilor slab aliate se introduc in convertizor sau

in cuptor feroaliaje (fonte cu un continut bogat in elemente de aliere) saudiferite materiale de adaos in cantitati prescrise.

Pentru elaborarea otelului se folosesc procedee de afinare cu

oxigen si procedee de afinare eu vatra deschisa,

36




Procedeul uzual pentru obtinerea otelului este eel de convertizor

in care se sufla oxigen deasupra baii metalice.

Otelariile construite la Galati, Calarasi folosesc convertizoare de

tip LD. in aceste convertizoare, caldura necesara procesului metalurgic

de afinare provine din arderea (oxidarea) diferitelor elemente. Oxigenul

este suflat pe la partea superioara a masei de metal topit prin intermediul

unei tevi numita lance, terminata cu un cap prevazut cu mai multe orificii

pentru iesirea oxigenului.

Durata procesului de elaborare a unei sarje variaza intre 45 si 60

min in functie de marca otelului. Capacitatea convertizoarelor 30-300t

(Galati-150t).

Incarcatura este fonta lichida 70-1 00% si fier vechi 0-30%.

Lucrandu-se cu 02 si nu cu aer, se realizeaza procente de N foarte reduse

(0.006%-0.008%). Exista si convertizoare cu insuflare de aer (Bessemer

si Thomas) care ocupa primul loc in evolutia procedeelor moderne de

elaborare a otelului; ele tind sa dispara deoarece calitatea otelului rezultat

nu mai corespunde cerintelor actuale.

2.2.2 Turnarea otelulul

Turnarea discontinud a otelului in lingouri. Otelul elaborat in

cuptoare sau convertizoare (fig. 2.3) este turnat in oale realizate din otel

cu 0 camasa interioara din caramida refractara, de unde este turnat in

lingotiere, alcatuite din fonta sau otel si captusite cu material refractar.

Pentru a reduce cantitatea de FeO si pentru a imbunatati calitatea, se

adauga in masa de otel Si sau AI; solidificarea se face linistit rara

degajari de gaze care produc efervescenta masei lichide. Acest procedeuse numeste calmare (dezoxidare). Pentru obtinerea unor oteluri cu

caracteristici superioare de rezistenta si tenacitate, dezoxidarea se face cu

Si si cu adaosuri de AI, vanadiu, titan etc.

Otelurile aliate sunt totdeauna calmate. Calmarea ridica pretul de

cost (10 ... 15%); in unele cazuri, elementele de calmare se introduc in

cantitati mai mici obtinandu-se oteluri semicalmate care prezinta calitati

apropiate de cele ale otelurilor calmate, dar sunt mai ieftine.

Lingoul de 3...40t reprezinta semifabricatul pentru laminatele dinotel.

Turnarea continua a otelului (fig. 2.3) consta din racirea intensa a

cristalizatorului (recipientului) in care se toarna continuu otel si

37



ELEMENTE DIN OTEL PENTRU CONSTRUCTII. '

~CWUIlC

pentru cues

Iil icra Iler veehi

r,a ~

vcchi ..

•reparare•etumare continua

$llite cu nlcllichid

~I rcpartitor

IinllllljCrc

old solidX(lO"C

~. ~

turnare drscominua

cuptor nK'lalurIlL~secundara

extragerea semifabricatului format pe masura turnarii si solidificarii

otelului, dupa care continua racirea acestuia.

Laminare la cald (:100'-] 200"n

. . .

,,,ble

l.armnare la cald IliOO"-120({C)

~otire

Fig. 2.3 Schema de fabricatie a fontei, otelului si a produselor din otel

38




Turnarea continua prezinta avantajul de a realiza semifabricate

apropiate ca dimensiuni de cele ale produselor finite, eliminandu-se 0

serie de operatiuni intermediare de laminare pentru a reduce dimensiunile

mari ale lingourilor.

2.2.3 Defecte ale otelulul la turnare

Prin turnare discontinua in lingouri pot sa apara defecte datorita

turnarii sau racirii, defecte care se pot regasi ~i in laminate, unele dintre

ele avand efecte defavorabile asupra elementelor de constructie. Prin

turnare continua, 0 serie de defecte pot fi inlaturate, racirea si

solidificarea facandu-se simultan pe intreaga sectiune a semifabricatuluiprodus.

Tipuri de defecte:

• retasura este un gol inchis sau deschis la partea superioara a lingoului

datorat faptului ca metalul din interior se solidifica si i~i micsoreaza

volumul intr-un spatiu determinat de crusta exterioara. Retasura are

uneori peretii oxidati si nu se sudeaza decat partial la laminare,

formand planuri de separare in piesele de otel. Retasura este mult mai

accentuata la otelurile calmate decat la cele necalmate. Pentru

eliminarea retasurii, partile cu retasuri trebuie taiate;

• suflurile sunt goluri mici produse de gazele care se degaja din metal

sau din alte materiale si care la solidificare nu mai pot sa iasa in

atmosfera din cauza crustei exterioare. Suflurile fiind umplute cu

gaze, nu au peretii oxidati si de regula se sudeaza la laminare;

• incluziunile provin din bucati de zgura, materiale refractare sau din

unele elemente de aliere care se topesc incomplet;

• fisurile interne sau de suprafata se produc din defecte de racire:

intercristaline la temperaturi ridicate si intracristaline la temperaturi

scazute;

• segregarea este 0 neuniformitate a cornpozitiei chimice a otelului

turnat si se datoreste faptului ca 0 serie de elemente care sunt solubile

in fierullichid (C, S, P) parasesc zone le mai reci care se solidifica si

se aglomereaza in zonele centrale, care se solidifica mai tarziu.

2.2.4 Prelucrarea otelului

Procedeul de prelucrare eel mai utilizat este laminarea care se

poate face la cald sau la rece. Prin laminarea la cald se obtine forma

39




produsului, iar pe de alta parte, 0 imbunaratire a caracteristicilor fizico-

mecanice ale otelului rezultat din tumare. Laminarea consta din trecerea

unei piese de otel, adusa in stare plastica prin incalzirea la lOOO-1200°Cprintre cilindri (valturi) care se rotesc in sens contrar (fig. 2.4).

~ ~/.> ___"",_r < f : lQ 1 ~ - - " . -

Fig. 2.4 Principiul prelucrarii otelului prin laminare

Prin laminare se reduce grosimea si creste latimea elementului

prelucrat.

Din lingouri se obtin semifabricate: blumuri cu sectiune patrata,

bramele cu sectiune dreptunghiulara, iar apoi tagle (patrate,

dreptunghiulare, rotunde) si respectiv platine eu sectiune dreptunghiulara.

Blumurile si bramele se lamineaza in laminoare bluming, lingourile mai

mari de 7t in brame se lamineaza in laminoare slebing.

Laminarea la cald poate fi realizata de tip traditional, cand

temperatura este mentinuta la valori ridicate pana la obtinerea formei

dorite de sectiune, sau de tip comandat, care include laminarea

normalizata (simbolul N) si laminarea termomecanica (simbolul M).

Laminarea normalizata este un proeedeu de laminare in care

deformarea finala se realizeaza intr-un anumit interval de temperatura

(950°C), care conduce la obtinerea unui material de conditie echivalenta

celei obtinute dupa normalizare, astfel incat valorile prescrise pentru

caracteristicile mecanice se mentin chiar si dupa tratament termie de

normalizare.Laminarea termomecanica este un procedeu de laminare in care

deformarea finala se efectueaza intr-un interval de temperatura (950°C),starea respectiva a materialului prezentand anumite caracteristici ce nu

pot fi obtinute sau pastrate numai printr-un tratament termic.

40




Otelurile pot fi livrate in stare de calire si revenire (simbolul Q)

sau durificare prin precipitare (simbolul A), tratamente aplicate dupa

ultima deformare pentru obtinerea semifabricatului. Calirea este operatia

care consta intr-o racire a produsului mai rapida decat in aer calmat, iar

revenirea consta din una sau mai multe incalziri la temperaturi stabilite,

cu mentinere la aceste temperaturi, urmate de raciri corcspunzatoare.

Tratamentul de revenire este aplicat dupa durificare prin calire sau dupa

alt tratament termic, pentru a aduce proprietatile otelului la un nivel

indicat. Durificarea prin precipitare consta in durificarea otelului

determinata de precipitarea unuia sau a mai multor compusi din solutia

solida suprasaturata.

Tendinta actual a este de a obtine, intr-o maniera economic a,

produse laminate la cald din oteluri cu rezistente ridicate care au Insa si 0

excelenta sudabilitate datorita continutului redus al elementelor de aliere.

Prin laminare la cald se obtin produse lungi sub forma de bare

(sectiuni deschise sau cave - fig. 2.5) si produse plate de tipul tablelor.

\)

IPE

}

/

}

/

}

/

HEA HER HEM

RHS UNP LNP

Fig. 2.5 Profile laminate la cald: sectiuni deschise si cave

in Anexe sunt prezentate sortimente de profile laminate la cald si

caracteristicile lor sectionale si mecanice.Laminarea la rece (fig. 2.6) se aplica benzilor laminate la cald. Se

obtin benzi cu grosimi mici, cu 0 suprafata mult mai curata decat a

laminatelor la cald, care pastreaza dupa laminare 0 serie de oxizi

imprimati pe fata metalului.

41



ELEMENTE DIN OTEL PENTRU CONSTRUCTII, .

Fig. 2.6 Fabriearea profilelor formate la reee printr-un proees eontinuu, utilizand presa

eu role sau laminorul

Fonnarea la rece se utilizeaza la obtinerea profilelor cu pereti

subtiri, cu diferite forme ale sectiunii transversale (fig. 2.7). Acestea pot

fi obtinute si prin presare la rece (prese Abkant). Semifabricatele folositela realizarea profilelor sunt benzile laminate la cald sau la rece. Tablele

cutate sau ondulate se executa prin presarea tablelor subtiri cu grosimi

pana la 1.5 mm.

Fig. 2.7 Exemple de profile eu pereti subtiri formate la reee

42




2.2.5 Structura ~icomponentii otelulul

Structura otelului poate fi studiata pe baza unei analizemetalografice.

Otelul cu continut redus de carbon este 0 substanta cristalina

alcatuita dintr-o aglomerare de cristale cu orientari diferite. Atomii

cristalului sunt dispusi dupa un model tridimensional regulat. I n reteauacristalina, un grup fundamental, numit celula cristalina elementara, se

repeta indefinit spatial (de cca. 1015 ori) . Otelul cristalizeaza in sistemul

cubic, caracterizat prin doua moduri de dispunere a atomilor: cubic cu

volum centrat (fig. 2.8 a) cand atomii sunt dispusi in colturile si in centrulcubului si cubic cu fete centrate (fig. 2.8 b) cand atomii sunt dispusi incolturile si in centrele fetelor cubului.

,e' ~--~.,.'-- I· ,,",'

.;:\~/"., \ ;,1

, r , ~ : f ":

. , ' \ ~ , ~ .·,1 ~

e:" '" ,,-.

a . b .

Fig. 2.8 Structura cristalina a otelului: a. - sistem cubic cu volum centrat,

b. - sistem cubic cu fete centrate

Distanta redusa dintre atomi asigura 0 mare compactitate a

acestor retele. Echilibrul cristalului este asigurat de fortele de interactiune

atomice.

43




Cand atomii din doua materiale diferite A si B, au dimensiuni

asemanatoare, un numar de atomi din A sunt inlocuiti cu atomi din B,

formand astfel 0 solutie solida de substitutie. Exemplu, dizolvareanichelului in otel,

Daca atomii celor doua materiale au dimensiuni diferite, atomul

mai mic patrunde intre atomii mai mari formand 0 solutio solida de

interstitie. Exemplul eel mai cunoscut in acest caz este dizolvarea

carbonului in fier.

Structura cristalului se modifica in functie de temperatura. Latemperaturi ridicate, cristalele in sistemul cubic cu fete centrate pot

contine carbon in solutie pana la 2% la 1130°C, pe cand in cristalele insistemul cubic cu volum centrat de la temperaturi joase, cantitatea de

carbon poate atinge 0.02% la 723°c si in jur de 0.002% la temperaturaambianta. Astfel, un otel ce contine 0.5% carbon, de exemplu, poate

dizolva tot carbonul in cristale cubic cu fete centrate la 0 temperatura mairidicata, dar prin reducerea temperaturii nu poate pastra tot carbonul in

solutie si trece in sistemul cubic cu volum centrat. Excesul de carbon

reactioneaza cu fierul formand carbura de fier sau cementita (Fe3C), dura

si casanta, comparativ cu fierul pur. Cantitatea de cementita si distributiaparticulelor de cementita in microstructura este importanta pentru

proprietatile tehnologice ale otelului, Distributia cementitei este puternicinfluentata de viteza de racire.

Procesul de cristalizare al aliajelor fier-carbon in conditii de

incalzire sau racire lenta este reprezentat prin diagrama de echilibru fier-

carbon (fig.2.9).

In diagrams sunt constituentii de baza a otelului:

• ferita sau a-Fe, cu sistemul de cristalizare cubic cu volum centratsi continut in carbon de 0,02%,

• cementita (Fe3C)este un compus chimic la temperatura ambianta,cu un continut in carbon pana la 6.67%,

• perlita este un amestec laminar de ferita si cementita, continutulde carbon fiind de 0.8%,

• austenita sau y-Fe este un constituent cu sistemul de cristalizare

cubic cu fete centrate care apare la temperaturi ridicate, continutulin carbon fiind de pana la 2%.

Otelurile utilizate in constructii contin procente reduse de carbon,

cuprinse intre 0.1% si 0.25%.

44




~ Lichid (L) o Ferita (a)

t i l l Austenite (I') ~ Perlita (a+ Fe,C)

Iernentita (fe,C)

y+ Fe,C

a+ Fe,C Q723"60(~~~--~--~--~--~---r_'--_'

J 2 :3 4 5 6./6,67C[o/]( 8 I , l(l

I••

Fig. 2.9 Diagrama fier-carbon ~i constituentii otelului la diverse temperaturi

Otelul are 0 microstructura diversa care reflecta compozitia ~1

tratamentele termice la care a fost supus.

Viteza de racire influenteaza natura produsilor rezultati; astfelmartensita se obtine dupa 0 racire rapida, perlita - dupa 0 racire lenta, iarferita dupa 0 racire foarte Ienta,

Structura martensitica (fig. 2.10) este fragilizanta si poate initia

fisuri, deci este periculoasa, mai ales In cazul sudarii, cand pot fi create

aglomerari martensitice, daca nu se iau masuri termice.

In fig. 2.11 sunt aratate imagini metalografice ale otelului supus

unei laminari traditionale si uneia controlate.

Componentii otelului sunt In principal fierul si carbonul; alteelemente sunt adaugate deliberat sau exista ca impuritati inevitabile.

Carbonul exercita efectul eel mai semnificativ asupra

microstructurii materialului si a proprietatilor sale.

45




Fig. 2.10 Microstructura de martensita (x 500)

a. b.

Fig. 2.11. a.- mierostruetura unui otel laminat la eald eu un continut de O.l5%C, eu

eristale de ferita (albe) si perlita (X 200), b. - microstructura rafinata printr-o laminarecontrolata a unui otel laminat la eald eu un continut de 0.15%C, eu eristale de ferita

(albe) ~i perlita (X 200)

Otelul pentru constructiile ingineresti contine pana la 0.25%carbon si mangan de pana la 1,5%, acesta din urma constituind unul

dintre principalele elemente de aliere. Alte elemente de aliere sunt

cromul, nichelul, molibdenul etc. Elemente ca sulf, fosfor, azot si

hidrogen au efect nociv asupra proprietatilor otelului si sunt luate masuri

de reducere a continutului acestora in timpul producerii otelului.

in tabelul 2.1 este aratata cornpozitia chimica a otelului produs

conform SR EN 10025.

46




T b 21 C iti hi . ~ t I I . SR EN 10025 2. . ompozi ia C umca a 0 e U ill, -

Continut maxim de carbon Mn Si P S NMarci otel C%

% % % % 0 / 01<16mm 16mm<t<40mm t>40mm

S 185 - - - - - - - -S 235JR 0.21 0.25 - 1.5 - 0.055 0.055 0.011

S 235JRGI 0.21 0.25 - 1.5 - 0.055 0.055 0.009

S 235JRG2 0.19 0.19 0.23 1.5 - 0.055 0.055 om 1

S 235 JO 0.19 0.19 0.23 1.5 - 0.050 0.050 0.011

S 235 J2G3 0.19 0.19 0.19 1.5 - 0.045 0.045 -

S 235 J2G4 0.19 0.19 0.19 1.5 - 0.045 0.045 -S 275 JR 0.24 0.24 0.25 1.6 - 0.055 0.055 0.011

S 275 JO 0.21 0.21 0.21 1.6 - 0.050 0.050 0.011

S 275 J2G3 0.21 0.21. 0.21 1.6 - 0.045 0.045 -

S 275 J2G4 0.21 0.21 0.21 1.6 - 0.045 0.045 -

S355JR 0.27 0.27 0.27 1.7 0.6 0.055 0.055 0.011

S 355 JO 0.23 0.23 0.24 1.7 0.6 0.050 0.050 0.011

S 355J2G3 0.23 0.23 0.24 1.7 0.6 0.045 0.045 -

S 355 J2G4 0.23 0.23 0.24 1.7 0.6 0.045 0.045 -

S 355 K2G3 0.23 0.23 0.24 1.7 0.6 0.045 0.045 -

S355 K2G4 0.23 0.23 0.24 1.7 0.6 0.045 0.045 -

Sudarea pieselor din otel este 0 problema particulara pentru

metalurgisti, Pentru asigurarea earaeteristieilor de rezistenta ale

imbinarilor sudate este neeesar ea otelul sa fie sudabil.

Proeedeele de fabrieare urmaresc produeerea otelurilor eu un

continut redus de inc1uziuni si eu mierostrueturi fine pentru imbunatatirea

rezistentei, ductilitatii ~i duritatii, preeum ~i pentru reducerea zonei de

tranzitie intre ruperea ductila si casanta. Acestea sunt normalizate si au 0buna sudabilitate.

Modulul de elastieitate ramane praetie independent de compozitie

si tratamentele termiee aplicate.

2.2.6 Marci de ole}

Avand in vedere ea in viitorul apropiat vor fi anulate STAS

500/1-89 si STAS 500/2-80, care se refera la sortimentele de otel pentruconstructii, se recomanda utilizarea eu precadere a standardului SR EN

10025 + AI: 1994, "Produse laminate la cald din oteluri de constructii

nealiate". Simbolizarea alfanumerica a marcilor de otel este in

conformitate cu SR EN 10027-1 si eu circulara de informare ECISS IC

47




10. Acest standard european precizeaza cerintele pentru produse lungi si

produse plate laminate la cald din oteluri de masa (BS) ~i oteluri de

calitate nealiate (QS), destinate elementelor metalice pentru constructii

imbinate cu sudura si cu tije, exploatate la temperatura mediului ambiant.

Sunt mentionate sapte marci de otel: S185, S235, S275, S355,

E295, E335 si E360 care difera prin caracteristici mecanice. Clasele de

calitate JR, JO, J2 si K2 difera intre ele prin sudabilitate si valori

prescrise pentru energia de rupere la incovoiere prin soc. Daca nu este

specificata capacitatea de deformare la rece, marcile de otel S185, E295,

E335 si E360, precum ~i marcile de otel S235, S275 ~i S355 clasa de

calitate JR, sunt oteluri de uz general. Otelurile din clasele de calitate JO,

J2G3, J2G4, K2G3, K2G4 sunt oteluri de calitate.

Notarea otelurilor : consta din simboluri cu urmatoarea

semnificatie:

• marca de otel:

S urmat de un numar din trei cifre: otel de constructii cu valoarea

minima specificata a limitei de curgere pentru grosimi sub 16 mm, in

Nzmm':,

• clasa de calitate:JR: clasa de calitate pentru produse cu valoarea minima a energiei de

rupere la incercarea de incovoiere prin soc de 27J la 20°C,

JO: clasa de calitate pentru produse cu valoarea minima a energiei de

rupere la incercarea de incovoiere prin soc de 27J la DoC,

J2: clasa de calitate pentru produse cu valoarea minima a energiei de

rupere la incercarea de incovoiere prin soc de 27J la -20°C,

K2: clasa de calitate pentru produse cu valoarea minima a energiei de

rupere la incercarea de incovoiere prin soc de 40J la -20°C,gradul de dezoxidare: Gl- oteluri necalmate, G2- oteluri in alta stare

decat starea necalmata, G3 si G4: alte caracteristici

• indicarea metodei de dezoxidare:

FU: otel necalmat,

FN: otel in alta stare decat necalmat (semicalmat),

FF: otel complet calmat care contine in cantitate suficienta elemente

de legare cornpleta a azotului (ex. Al 0,02%).

• alte caracteristici:N: produsul se livreaza in stare normalizata sau in stare bruta de

laminare normalizanta (prin dirijarea temperaturii la laminare si

48




racire se creeaza conditii asemanatoare celor de la tratamentul termic

de normalizare),

C: oteluri cu capacitate de deformare la rece.

De exemplu, In tab. 2.2, tab. 2.3, tab. 2.4 sunt aratate calitatile

otelurilor de constructii.,

Tab. 2.2 Calitatea otelurilor frecvent utilizate in constructii (8R EN 10025-2: 2004)

Rezistenta lacurgere Temperatura pentru

Marcli otelminima Calitatea incercarea la Metoda de

f yotelului incovoiere prin soc dezoxidare

[Nzrnm"]

[0C]

JR +20 Optional

8235 235FU,FN

JO 0 FN

J2 -20 FF

JR +20 FN

8275 275 JO 0 FN

J2 -20 FFJR +20 FN

8355 355JO 0 FN

J2 -20 FF

K2 -20 FF

Tab. 2.3 Calitatea otelurilor sudabile utilizate in constructii (8R EN 10025-4: 2004)

Rezistenta la

Temperatura pentrucurgere

Marcii otel minima Calitatea otelululincercarea la incovoiere

f yprin soc

[ N / m m 2 ][0C]

8275 275MsauN -20

MLsauNL -50

8355 355MsauN -20

MLsauNL -50

8420 420 MsauN -20MLsauNL -50

8460 460MsauN -20

MLsauNL -50

49




Tab. 2.4 Calitatea otelurilor eu rezistenta ridicata la eoroziune (SR EN 10025-5:2005)

Rezlstenta

Temperaturala curgereMardi otel minima Aliajul

pentru incercarea la

f yincovoiere prin soc

[Nzmrrr'][0C]

S235JOW235 Cu-Cr

0

S235J2W -20

S355JOWP355 Cu-Cr-P-(Ni)

0

S355J2WP -20

S355JOW355 Cu-Cr-(Ni)-(Mo )-(Zr)

0

S355J2W -20

Caracteristicile, compozitia chimica si conditiile generale delivrare care inc1ud starea finala de livrare a otelurilor sudabile pentruconstructii sunt definite de norme europene adoptate ca standarde

nationale:

SR EN 10025-1: 2005 "Produse laminate la cald din oteluri pentru

constructii. Partea 1: Condttii tehnice generale de livrare ", care

specifica conditiile pentru produsele plate si lungi laminate la cald

din oteluri pentru constructii, exc1usivprofilele deschise si cave;

SR EN 10025-2: 2004 " Produse laminate la cald pentru

constructii. Partea 2: Conditii tehnice de livrare pentru oteluri de

constructii nealiate ". reprezinta revizuirea SR EN 10025+A1 care

cuprinde oteluri cu limite de elasticitate cuprinse intre 235 si 355

N/mm2 utilizate sub forma produselor obtinute prin laminare

normalizata (simbolizata cu N) sau echivalente;SR EN 10025-3: 2004 " Produse laminate la cald pentru


constructii sudabile cu granulatie fina in stare

normalizatd/laminare normalizanta" ce va substitui SR EN

10113/2: "Produse laminate la cald din oteluri de constructii,

sudabile cu granulatie fina in stare normalizaui ". cu statut de

standard roman din anul 1995, care se refera la oteluri cu limite de

elasticitate cuprinse intre 275 si 460 Nzrnrrr' care pot fi livrate in starenormalizata (prin laminare normalizanta sau tratament termic de

normalizare) simbolizata cu N;

50




SR EN 10025-4: 2004" Produse laminate la cald pentru constructii:

Partea 4: Conditii tehnice de livrare pentru oteluri de constructii

sudabile cu granulatie find obtinute prin laminare

termomecanicd", ce va substitui SR EN 10113/3: "Produse

laminate la cald din oteluri de constructii sudabile cu granulatie

find laminate termomecanic ", cu statut de standard roman din anul

1995, se refera la oteluri cu limite de elasticitate cuprinse intre 275 si

460 Nzmrrr' care pot fi obtinute prin laminare termomecanica

simbolizata cu M;

SR EN 10025-5:2005: "Produse laminate la cald pentru


constructii cu rezlstentd imbundtd(itd la coroziune atmosferica"

reprezinta revizuirea SR EN 10155:1995 pe care-l inlocuieste,

cuprinde oteluri cu limite de elasticitate cuprinse intre 235 si 355

N/mm2 care pot fi livrate in stare normalizata, Otelurile contin

elemente de aliere (P, Cu, Cr, Ni, Mo, ...) care imbunatatesc rezistenta

la coroziune atmosferica prin formarea unui strat protector de oxizi

pe suprafata metalului de baza si sub actiunea conditiilor atmosferice.

Simbolizarea este W, iar litera P indica continutul ridicat de fosfor;

SR EN 10025-6:2005 "Produse laminate la cald pentru constructii:

Partea 6: Conduii tehnice de livrare pentru produse plate din otelcu limito' de curgere ridicata in stare cdlitd $i revenitd" reprezinta

revizuirea SR EN 10137-2:1998 pe care-l inlocuieste, se refera la

oteluri cu limite de curgere cuprinse intre 460 si 960 N/mm2 care pot

fi livrate in stare de calire si revenire simbolizata cu Q sau durificata

prin precipitare simbolizata cu A.

SR EN 10210-1: 1998: "Profile cave finisate la cald pentruconstructii, de oteluri de constructie nealiate # cu granulatie find.Partea 1: Conditii tehnice de livrare" se refera la profile cave

deformate la cald cu sau Tara tratament termic, sau deformate la rece

cu tratament termic dupa deformare, pentru obtinerea starii

echivalente caracteristice produselor deformate la cald.

SR EN 10219-1: 2002: "Profile cave deformate la rece pentru

constructii, de oteluri de constructie nealiate $i cu granulatie find.

Partea 1:Conditii tehnice de livrare"Otelurile din clasele de calitate JR, JO, J2G3, J2G4, K2G3, K2G4 au

in general capacitate de sudare pentru toate procedeele de sudare.

51




Pentru fiecare marca, sudabilitatea creste de la clasa de cali tate JR

la clasa de calitate K2.

intab. 2.5 sunt aratate caracteristicile mecanice f y si f u ale

acestor oteluri,

Tab. 2.5 Valorile nominale ale limitei de curgere f y si ale rezistentei la tractiune f u

pentru otelurile de constructii laminate la cald

Grosimi nominale ale elementului t [mm]

t S;40mm 40mm < t :::;0mm

Standard ~i marci de otelf y f u f y f u

[Nzmm'] [ N / m m2] [N /m m 2 ] [N /m m

2]

S 235 235 360 215 360

EN 10025-2:2004S 275 275 430 255 410

S355 355 510 335 470

S 450 440 550 410 550

S275NINL 275 390 255 370

EN 10025-3:2004S355 NINL 355 490 335 470

S420 NINL 420 520 390 520

S 460 NINL 460 540 430 540

S 275 M/ML 275 370 255 360

EN 10025-4:20048355M/ML 355 470 335 450

S 420 MIML 420 520 390 500

8460MIML 460 540 430 530

EN 10025-5:20058235W 235 360 215 340

8355W 355 510 335 490

EN 10025-6:2005 8 460 Q/QL1QL1 460 570 440 550

8235 H 235 360 215 340

8275 H 275 430 255 410

S355 H 355 510 335 490EN 10210-1:1998 S 275 NHINLH 275 390 255 370

8355 NHlNLH 355 490 335 470

S 420NHINLH 420 540 390 520

8460NHINLH 460 560 430 550

8235 H 235 360

8275 H 275 430

8355H 355 510

S 275 NHINLH 275 370

EN 10219-1:20028355NHINLH 355 470

S 460NHINLH 460 5508275MHlMLH 275 360

8355MHlMLH 355 470

8420MH/MLH 420 500

8460MHlMLH 460 530

52




I n tab. Al ...A8 din Anexe sunt aratate caracteristicile otelurilor

mentionate mai sus.

Otelurile specificate in SR EN 10025-4:2004 se utilizeaza pentru

elementele putemic solicitate ale structurilor sudate (rezervoare de apa,

rezervoare de stocare, poduri, ecluze etc.) care sunt exploatate la

temperatura ambianta sau la temperatura scazuta. Marcile de oteluri

sudabile, cu granulatie fina se livreaza in doua clase de calitate: 0 clasa

(rara simbol) cu valori minime ale energiei de rupere prin soc la

temperaturi mai mici de - 200C si a doua clasa, cu simbolul L, avand

valori minime ale energiei de rupere prin soc la temperaturi mai mici de

-50°C.Otelurile pentru constructii cu limita de curgere ridicata in stare

calita si revenita specificate 'in SR EN 10025-6:2005 se livreaza in

urmatoarele calitati: prima clasa (rara simbol) cu valori minime ale

energiei de rupere la incovoiere prin soc la temperaturi de minimum -20°,

a doua clasa (notata cu simbolul L) cu valori minime ale energiei de

rupere la incovoiere prin soc la temperaturi de minimum -40° si a treia

clasa (notata cu simbolul Ll) cu valori minime ale energiei de rupere la

incovoiere prin soc la temperaturi de minimum -60°.

Otelurile de constructii sunt caracterizate de urmatoarele valori

ale proprietatilor materialului:

modulul de elasticitate longitudinal

modulul de forfecare

E = 210000N I mm?

G = E / [ 2 ( 1 + v )]~81000 Nrmrrr '

coeficientullui Poisson v = 0,3

coeficientul de dilatare termica a= 12 .10-6

I " Cmasa volumica p = 7850kgl m3

Exigentele de ductilitate pentru oteluri sunt exprimate astfel:

• raportul t,II,: 1.20 ,

• alungirea la rupere pe 0 lungime calibrata de 5.65~Ao este de eel

putin 15%,

• cu?: 15cy, unde cy =r, E .

53



.Zona de'tranzirie.

'1] L _ _ _ - - - - - - - - L Nivclul.. Rupcrc: : cneraici de rcferinta

fragi!a : ~,,

~ - - ~ ~ ~ - - - - - - - - - .I T[''C)Temperatura

de tranzitie

Ruperc: ductila


2.2.7 Alegerea clasei de calitate a otelului pentru constructil sudate

In proiectarea constructiilor metalice se urmareste, ca prin

verificari de rezistenta la stari limita, elementul sau structura metalica sa

fie ferita de riscul unei cedari c1asice,prin pierderea capacitatii portante.

Imbinarile sudate pot contine defecte in cordoanele de sudura care

favorizeaza amorsarea fisurilor si provoaca cedarea brusca, De asemenea,

se produce 0modificare locala a proprietatilor mecanice si structurale alemetalului ce are ca efect cresterea riscului de rupere prin introducerea

eforturilor reziduale de natura termica.

Clasele de calitate, care diferentiaza otelurile in cadrul acelorasi

marci, pun in evidenta, pe de 0 parte comportarea buna la sudare, iar pe

de alta parte siguranta sudurilor si a pieselor sudate, prin asigurarea

tenacitatii si evitarea ruperilor fragile.Diferentierea otelurilor in c1asede calitate se face prin compozitia

chimica ~iprin verificarea tenacitatii,

SR EN 1993-1-10:2006 contine reguli pentru alegerea otelurilor

in functie de tenacitatea la rupere si de proprietatile in sensul grosimii

elementelor sudate care reprezinta un rise semnificativ de desprinderelamelara in timpul fabricarii. Evaluarea riscului de rupere fragila se

bazeaza, pe de 0 parte pe corelatia intre temperatura de tranzitie a

energiei de rupere din incercarea de incovoiere prin soc T27J

(temperatura corespunzatoare unei energii de rupere pentru epruvete

Charpy cu crestatura in V de 27 J), fig. 2.12 si temperatura de rupere la

deformarea plana a unei epruvete compacte, rectangulare, fisurate

(repartitie de tip Ia tensiunilor) TK1C' iar pe de alta parte, pe

considerarea plastificarii ~ia tensiunilor reziduale.

\Vc[J]

Fig. 2.12 Curba de tranzitie a energiei de rupere

54




La stabilirea calitatii otelului se au in vedere urmatorii parametri:

i) Proprietatile otelului:

limita de curgere fy ( t ) in functie de grosimea elementului,

tenacitatea exprimata in termeni I ; 7 J sau T4UJ

ii) Caracteristicile elementului:

forma elementului si a detaliilor,

concentrarile de tensiuni in functie de detaliile evidentiate pentru

verificarea la oboseala,

grosimea elementului,

ipotezele corespunzatoare pentru imperfectiuni (ex. fisuri transversale

sau fisuri deschise semieliptice).iii) Situatii de proiectare:

valoarea de calculla cea mai scazuta temperatura de exploatare,

tensiuni maxime date de actiuni permanente din exploatare

corespunzatoare situatiei de proiectare,

tensiuni reziduale,

ipoteze pentru evolutia fisurilor sub incarcarea la oboseala in timpul

unui interval intre doua inspectii (daca acestea au loc),

viteza de deformare G pentru actiuni accidentale (daca au loc),

gradul de deformare la rece Gej (daca are loc).

Ca actiune de baza este temperatura de referinta TEd' iar tensiunea

maxima aplicata va fi (J'Ed ::;;0.75i' Tensiunea maxima (J'Ed corespunde

unei stari limita de exploatare normala, gruparea de actiunilor fiind:

(2.1)

unde:

A {TEd) este actiunea dominanta data de temperatura de referinta care

influenteaza tenacitatea materialului ~i poate genera deopotriva

tensiuni date de impiedicarea deformatiilor,

LGk sunt actiuni permanente,

I fI ' IQkl este valoarea frecventa a incarcarilor variabile,

1fI '2 , iQki sunt valorile cvasipermanente ale incarcarilor variabile

secundare care determina nivelul de tensiuni in material.

55




Temperatura de referinta In loeul potential de rupere are expresia:

(2.2)

unde:

Tmd este temperatura atmosferica eea mai scazuta eu 0 perioada de

revenire specifica,

I ' : l . T r este un termen de corectie pentru pierderile prin radiatie,

! 1 T a este deealajul de temperatura indus de catre tensiune si limita de

eurgere a materialului, imperfectiunea fisurii, forma si dimensiunileelementului, .

I ' : l . T R este un termen de siguranta pentru a diferentia nivelul de

fiabilitate pentru diferite situatii (daca este neeesar),

! 1 T e este un termen de corectie pentru 0 viteza de deformare de

referinta:

1440 - r. ( t ) ( G J 1 . 5 [ ]! 1 T e = In- 'c550 Go

(2.3)

eu viteza de deformare de referinta G = 4xlO I sec care acopera efeetele

actiunilor dinamiee pentru eea mai mare parte a situatiilor de cal cui

durabile ~i tranzitorii,

- ! 1 T ec J

= - 3x Gc A °C] unde Gc f = 0% pentru un material tara deformare

la reee,

Valorile admise maxime ale grosimii elementului sunt aratate In

tab. B13 Anexe, In functie de trei niveluri de tensiuni exprimate sub

forma de proportie din limita de eurgere si anume:

(2.4)

( )t [mm] 2 •

unde t, t = iy,nom - 0.25-t- [N/mm ] eu to = 1mm , sau se ra egala euo

valori ReH din standardele de produs de otel,

56




Alegerea clasei de cali tate are in vedere consecintele uner

desprinderi lamelare.

La conceptia imbinarilor sudate expuse riscului ruperii lamelare

trebuie considerate urmatoarele aspecte:

caracterul critic al amplasarii din punct de vedere al valorilor

tensiunilor de intindere si gradul de incarcare, .

deformatia pe directia grosimii elementului pe care se asambleaza 0

alta pie sa. Aceasta deformatie provine din contractia metalului

sudurii in timpul racirii si poate fi amplificata prin bridarea cu alte

elemente,

natura detaliului de imbinare, in particular imbinarile sudate in T sau

in L. De exemplu la imbinarea din fig. 2.13, placa orizontala poate

avea 0 ductilitate insuficienta pe directia grosimii.

[.]

~~

< e ( 'Fig. 2.13 Desprinderea lamelara

Desprinderea lamelara se poate produce daca deformatia imbinarii

este pe directia grosimii materialului, ceea ce se produce daca fata de

fuziune este aproximativ paralela cu suprafata materialului si daca

retragerea opereaza perpendicular pe directia de laminare a

materialului. Sensibilitatea creste cu grosimea sudurii.

proprietatile chimice ale metalului tensionat pe directia grosimii. in

particular, un continut ridicat de sulf, chiar sensibil inferior limitelor

din standardele de produs, poate favoriza desprinderea lamelara. Se

recomanda acordarea unei atentii particulare imbinarilor sudate

grinda-stalp si placilor de capat sudate, solicitate la intindere pe

directia grosimii.

Desprinderea lamelara poate fi neglijata in cazul in care:

(2.5)

unde:

57



58


ZEd este valoarea Z necesara care rezulta din cea mal mare

deformatie provocata de contractia metalului bridat sub cordonul de

sudura:

Tab. 2.7. Criterii care influenteaza valoarea tinta Z E d

a) i~ml'a &uduri i InAtjimese~ a &lJduri a... It gtOSi rnea de cal <; ul a $udu rii d II c o 1 I Z ,r v l t t i l O O r e Iiid~~liiltt ~ "a';;'5n",.n~ iZ = 0p r o V O C 8 ! e de r----:; < a . n s 10mm a=7mm

~contraa 10< I 'W r s 20mm a=1'1 mmmeurulu i 20",!«'!s:30mrn ;;,;'21;;;m -

J(l" .... :s40mrn a=28mm , . z , . " 1240 < a..-s5(lmm a=35mm I z . . = 15

50" .... Il" 'SSmm lo= 15b) FQfI ' I I3$ipozi~

F\JCIufi lotIII

U &yVll'lbil\8ri In T,or:::J 4= ·25

Ct1JCilon'ne $ i 10 ,.

C O i l _ . : - ----

I fmb inD t\l n u ngl li ~=-10

SUM de ro lt prln tr-o & lng ur" tre ce re '.z . . = 0 5lIusuduri de cot QI z . . > , eu8~8b 4, =-5$lr.It de melil l de l II 1ao s de r tI Z1& le rl li!li¢0$6

~~ ~

,,_

suduri de ro lt p liO mai m ultoZ t. = ( )lr~ri

s ud uri e u.... _....,<litPJCI ....~""""'e_ i ;-. . . . . . ~ " " " " " ~«Jatlu'\df!rf!

e l L ! ; Jg~, &

z. 'Ii 3comple1A §I

I ' ? A ~pA ' t rOOderep a ! ' I l a l a .

1 &lJdun QJ PatruMare

~lJ ~ JS ~IX1l11plc l l fi ~I'lindc~ Z t. = 5IP3t1~~

Ir r> t in i! ln I n 0 011

F F4,= B

cl E fedu l g r0 6im i i s s 10mm z",,, 2

l l1 " te ri al u lu i s 10< IS20ll'lm ,4= 4.

8$Ypfa bri~ 2O<:ss30rnrn Z. = 6 -

30"'ss40mm cz",,';'a-:

40 <li s;50 r o m l?;=10 .:5O<!ls60mm b . ! J . . i L _ - =6O,q;s70mm z",-15

70" $ Ik"15 .d} ()~1iud!R B r id af e u$OSrA Coolracl:l l l i lbeli D O& ib H I - (de e~emp lu hnbNr i in T I Z . = 0

brida r. g lcb ali5 B ridare r n O O i c C < l n t r 3 C 1 i e reS lfl§nsA - (de ellem plu dlafragm e de gnnzl 2,,=3p ri n a ilO ; : 4 r \ 1 ' ale che50nale

& ! ! r o c tJ J r i i Bnd l !re l ns !ta o:;"troeli. ibefi l l imposi~ - (de eK em plu ngo:I lZ l! t1!e z.,- 5da le~ 'l r ~ 1abl ie te o rl !: ll rop f! )

Ii) In~liel1\S fi1l!illll'<llllCltZJSe z.'" 0prefldlzim ~il\t:<100~C Z. .. ·B

• ~ f i te :Iu84 .c u 50 '% ~ u n " " "" ,o ld aup.... IeIlaiunib' PI ! d i'OO t ll t 9 l'Q$ml , 11! 'Q " i!C lI tl > lI l> l ndn :l ir i ! ! la b el !> j )f t! d ,, 'l li rl $l 1l& 1 l00000i

I.CCfflOf$tlOa!le




(2.6)

eu Za,Zb,Zc,Zd,Ze explieitate in tabeluI2.7.Z Rd este valoarea de ealeul a capacitatii materialului de a evita

desprinderea lamelara, adica Z15,Z25,Z35.

Pentru cladiri este recornandata corespondenta definita in tabeluI2.8.

Tab. 2.8 Alegerea clasei de calitate conform EN 10164

Valori ZE d Valori cerute pentru ZRd

conform SR EN 1993-1-10 conform EN 10164ZE d :510 -

10< ZE d :5 20 Z1 5

20 <ZE d s30 Z25

Zed> 30 Z35

2.3 EUROPROFILE

in tabelele B 1...B 11 din Anexe sunt prezentate earaeteristieile

profilelor europene laminate la eald si formate la reee, dupa norme DIN, EN

~iSREN.Tabelul B12 euprinde, ea adaos la tabelele anterioare, valorile

suprafetelor superfieiale A s in m2/m, neeesare pentru ealculul protectiei

la foe si a suprafetei de sablare/grunduire.

Profilele dublu T pot fi clasifieate in doua grupe:

• Profile dublu T cu tdlpi late, a carer moment de inertie I z este multmai mare dedit in eazul profilelor eu talpi reduse; pot fi utilizate ea

elemente incovoiate sau solieitate axial. Se disting trei tipuri de

sectiuni: HEA, HEB ~iHEM Pentru 0 distanta egala intre eele doua

talpi egale, profilul HEA este eel mai usor si profilul HEM eel mai

greu. Pentru un moment de inertie egal, profilul HEA este din nou eel

mai usor, dar dimensiunile vor fi superioare profilului HEB si mai

ales fata de eele ale profilului HEM. De remareat faptul ca distanta

intre fetele interioare ale talpilor este identica pentru profilele HEA,

HEB si HEM de acelasi tip; aceasta partieularitate poate fi interesanta

pentru proieetarea anumitor imbinari.

59



6 0


• Profilele dublu T cu tdlpi reduse, a carer moment de inertie I z este

mic in raport cu momentul de inertie I • Greutatea pe metro liniar a

aces tor profile este relativ redusa; ele sunt utilizate In principal caelemente incovoiate. Se distinge seria usoara IPE, a carer talpi au

grosimea constanta si seria IPN, putin mai grele, cu fata interioara a

talpilor inclinata.

Pe piata europeana de constructii se gaseste si 0 alta serie de

profile: profilele HHD create in special pentru proiectarea stalpilor,

profile W , M sau Scare sunt profile dublu T nord-americane.

Profilele in T pot fi obtinute prin taierea In lungul axei

longitudinale a profilelor In dublu T de tipul IPE, HEA si HEB; se obtinastfel seria semiprofilelor IPET, HEAT si HEBT.

Marcile de otel folosite pentru profilele dublu T (HE-A, HE-B,

HE-M, IPE, INP), profile U (UNP) si corniere (LNP) - sunt S235JRG2

sau S355JRG2 (SR EN 100025).

Pentru profile tubulare rotunde (CHS), profile tubulare patrate

(SHS) si profile tubulare dreptunghiulare (RHS) sunt utilizate marcile

S235JRH, S275JO, S275J2H, S355J2H.

Tab. 2.9 Relatii de calcul pentru caracteristicile sectiunilor profile lor cave

Unitate

Caracteristici sectlonale Relatia de calcuI demasura

Profile cave cu sectiune circulara

Diametrul nominal exterior D mm

Grosime de perete nominala t mm

Diametrul mininal interior d=D-2t mm

Aria superficiala/metru liniar A = 7 r D mmvms 10 3

Aria sectiunii transversaleA = 7 r ( D 2 _d2

)em

2

4.102

Masa liniara M=0.785·A kg/m

Moment de inertie la incovoiere1= 7 r ( D 2 _d2

)em "

64 .104

Raza de giratie ·h= - emA




Modul de rezistenta la W =2/.10em'

incovoiere elastica el D

Modul de rezistenta la

W pl=

D 3 _d3

em'incovoiere plastica 6.103

Moment de inertie la torsiune/ =21 em"

(moment de inertie polar) t

Modul de torsiune Ct=2~1 em'

Profile eave eu sectiune dreptunghiulari, inclusiv eu seetiune pitrati

Lungimea nominala a

laturii unui profil cay cu

sectiune patrata sau

Bmm

latura mica a unui profilcay cu sectiune

dreptunghiulara

Lungimea nominala a

laturii lungi a unui profilH mm

cay cu sectiune

dreptunghiulara

Grosime de perete1 mm

norninala

Raza nominala de

rotunjire la exterior a

r o =1.51mm

coltului, pentru cal cuI

Raza nominala de

rotunjire a coltului, I f = LO t mm

pentru calcul

Aria superficiala/metru 2A s = -3 (H + B - 4 . r o + J l " • r o ) m

2/m

liniar 10

Aria sectiuniiA = - - 4 [2/(B +H - 2/)- (4 - J l " X r o 2 - r / ) ] cm

2

transversale 10

Masa liniara M=0.785A kg/m

/ = - ' l BH 3 ~(B ~2tXH ~2tr J ~Moment de inertie Iy_y

y-y 104 12 12 ern"

- 4 (I xx+ Axh; )+ 4(/g + A~h~)

/ = _ , l H B 3 ~ (H~ 2tX B ~2 1)3 J~

Moment de inertie I z - zz=z 104 12 12 em"

-4(/xx + Axh;)+4(Ig +A~hn

Raza de giratiei~=~; i . = h em

61




mm


incovoiere elastica

21yy • lOW _ 21 zz •10We1,yy = H ; el,zz - D


incovoiere plastics

W =_1 l B H 2 _ ( B - 2 tX H - 2 tY j _pl,yy 103 4 4

-4{AxhJ+ 4(A;h;)

W =_1 l H B 2 _ ( H - 2 t X B - 2 t Y j _pl,zz 103 4 4

- 4(Axhx)+ 4(A;h;)

Moment de inertie la

torsiune1

( 3h

Jt =-4

t -+2KA h10 3

mm

C = 1 0 l It Jt t+K/t

mm4

mm"

Modul de torsiune

in relatiile de mai sus s-au folosit notatiile:

A = l 1 -1r

J r2

Z 4 0

h =H - l 1 0 - 3 1 r J r .x 2 12-3 1r 0

Axa principala (pentru axa secundara se inlocuieste B cu H)

h = H - 2 t - l l O - 3 1 r J r .~ 2 12-3 1r I

Axa principala (pentru axa secundara se inlocuieste B cu H)

R = r o + 1j

c 2mm

K = 2Aht

h

62

mrrr'




COMPORTA~A 0TELURILOR LA COROZIUNE.

MASURI DE PROTECTIE

3.1 COROZIUNEA ELEMENTELOR DIN OTEL

Pentru asigurarea durabilitatii in exploatare a elementelor de

constructie realizate din otel, la proiectarea acestora se au in vedere

urmatorii factori: durata de exploatare preconizata, criteriile de exploataresolicitate, conditiile probabile ale mediului inconjurator, compozitia,

proprietatile si comportamentul materialelor, inclusiv efectul asamblarii

materialelor diferite, forma elementelor si detaliile structurale, calitatea

manoperei si nivelul de control, masurile speciale de protectie, nivelulprobabil de intretinere pe durata de serviciu preconizata a constructiei,

Coroziunea este 0 notiune cu sfera larga de acceptie fiind extinsa ladiverse degradari, deteriorari sau distrugeri ale elementelor metalice cauzate

de procese chimice, electrochimice, bacteriologice, de coroziune sub

tensiune etc.

Produsele de coroziune sunt:

calamina- fermata in timpul laminarii (temperaturi ridicate),

rugina- fermata la temperatura obisnuita in prezenta apei.Dupa natura sursei agresive care genereaza procesul de coroziune,

coroziunea poate fi: atmosferica si subterana.

Coroziunea atmosferica (fig. 3.1) este eel mai frecvent intalnita (mai

ales in zone industriale ~ide litoral).

Dupa natura procesului, coroziunea poate fi: chimica si

electrochimica. Coroziunea electrochimica este tipul de coroziune la care

distrugerea metalului se produce in medii agresive electrolitice. Este cazul general

de distrugere a metalelor.Coroziunea electrochimica implica, in afara de prezenta metalului si

mediului agresiv (solutia de electrolit) si existenta unui anod, a unui catod si

63




a unui conductor metalic prin care sa se poata deplasa electronii devenitiliberi prin trecerea ionilor din metal in solutia de electrolit (fig. 3.2).

/

I I 1Zona catodicaeonc. marc de 0:

a. h .

Fig. 3.1 Schema coroziunii atmosferice pe: a. - suprafete metalice nevopsite,

h. - pe suprafete metalice vopsite

Fig. 3.2 Coroziunea fierului (metalului) in solutie apoasa

La anod are loc un proces de oxidare intre ionii pozitivi ai metalului

si anionii solutiei de electrolit. La catod are loc un proces de reducere intre

cationii solutiei si electronii metalului deveniti liberi prin trecerea ionilor de

metal in solutie (fig. 3.3).

Suprafata anodiea !~Icorodataj .~i

\

Sunrafata catodica ( + 'r ,_.I

/,/'

Fig. 3.3 Actiunea electrochimica locala pe suprafata otelului

64




Localizarea diferita a acestor procese pe suprafata metalului expus

actiunii agresive produce neomogenitati superficiale de natura chimica,metalografica, cristalina, mecanica a elementului metalic. Datorita prezentei

acestora se produc diferente locale de potential, deci microelemente

galvanice, localizand distrugerea la anod, restul suprafetei lucreaza catodic

si raman e n ea ta ca ta ,

Potentialul de electrod al unui metal are rol esential in procesul de

coroziune. Este saltul de tensiune electric a cauzat de trecerea ionilor demetal in solutia de electrolit.

Metalele cu potential de electrod mare sunt electropozitive si nu secorodeaza; metalele cu potential de electrod mic sunt electronegative si se

distrug prin coroziune. Adesea, prima manifestare a coroziunii este vizualaI fig. 3.4); se constata fenomenul prin localizarea sa sau prin modificarea

aspectului exterior al metalului pe care-l afecteaza.

a. b .

Fig. 3.4 Coroziunea atmosferica la 0 imbinare eu tije (a) ~i eu sudura (b)

Diverse forme de coroziune ce pot fi intalnite sunt denumite in

general, dupa modul de manifestare. Este cazul, de exemplu, a coroziunii

generale, a coroziunii prin puncte sau a coroziunii intergranulare. Alte forme

de coroziune poarta nume asociate mecanismului care le produc (ex.:

coroziunea sub tensiune, coroziune-eroziune etc.).

Fenomenul este deosebit de complex, generat si influentat simultan

de 0multitudine de factori.

Factorii principali care influenteaza coroziunea sunt:

• materialul din care este alcatuit elementul de constructie (fig. 3.5),

65




Fig. 3.5 Influenta factorului material asupra fenomenului de coroziune

• mediul de exploatare a elementului metalic (fig. 3.6 ),

Fig. 3.6 Influenta factorului mediu asupra fenomenului de coroziune

6 6




In figura 3.7 este aratata evolutia coroziunii observate pe otel

ooisnuit expus mai multi ani in diferite tipuri de atmosfere.

800

1 2 3 4 5

D erasa d e expunere ( ani )

400

Fig. 3.7 Coroziunea otelului in diferite atmosfere (dupa K. Barton)

In tabelul urmator sunt exemplificari de medii corespunzatoare

claselor de corosivitate (GP 111-04).

Tab. 3.1 Exemple de medii tip ice

Clasa deMediu exterior Mediu interior

corosivitate

ClSpatii incalzite, cu umiditate relativa scazuta

Foarte slabasi cu atmosfera nepoluanta, ex.: birouri,

magazine, scoli, hoteluri

C2 Atmosfere cu grad redus de Spatii neincalzite in care se poate produce

Slaba poluare (S02<12Ilg/m\ ex.: zone condens, ex.: depozite, sali de sport (exclusiv

rurale erase mici bazine de inot)Atmosfere urbane ~i industriale, Spatii de fabricatie cu umiditate ridicata ~i 0

C3 cu poluare moderata (S02: poluare redusa a aerului (ex.: industria

medie 12...40Ilg/m3) sau zone costiere alimentara, spalatorii, fabrici de bere, fabrici

cu concentratie scazuta in cloruri de lapte)

Atmosfere industriale cu poluareSpatii de fabricatie cu umiditate si poluare

C4 ridicata (S02: 40 ...90llglm3) sauridicate ale aerului (ex.: bazine de inot,

ridicata zone costiere cu concentratiepiscine, uzine chimice)

moderata in cloruri

Atmosfere industriale cuConstructii sau zone cu con dens permanent si

C5-I umiditate ~i poluare ridicate (S02:

90 ...25Ollg/m3) poluare ridicata

C5-MZone costiere ~i marine cu Constructii sau zone cu condens permanent si

concentratie ridicata in cloruri poluare ridicata

67




Echivalenta intre clasele de corosivitate (SR ISO 9223 si SR EN ISO

12944-2) si clasele de agresivitate (STAS 10128), este urmatoarea:

C1 - foarte slaba (echivalent cu clasa de agresivitate 1m - STAS 10128

din punct de vedere al vitezei de coroziune a otelului),

C2 - slaba (echivalent cu clasa de agresivitate 1m...2m - STAS 10128),

C3 - medie (echivalent cu clasa de agresivitate 2m - STAS 10128),

C4 - ridicata (echivalent cu clasa de agresivitate 2m - STAS 10128),

C5-1 - foarte ridicata-industriala (echivalent cu clasa de agresivitate 2m

3m - STAS 10128),

C5-M - foarte ridicata-marina (echivalent cu clasa de agresivitate 2m

3m - STAS 10128).

• efortulla care este supus elementul metalic influenteaza prin valoare

(medie, maxima si minima), tensiune constanta, concentrator de tensiuni,

stare biaxiala de solicitare, modul I, II si III, frecventa ciclica, forma

undelor. Sursa acestor eforturi 0 constituie actiunile in constructii, tensiunile

reziduale, precum si sarcinile aplicate (ex.: ciclul si dilatatia termica,

vibratii, presiune, rotatie etc.).

• geometria elementului intervine prin existenta discontinuitatilor care

intensifica tensiunile, prin generarea de potentiale galvanice, crevasechimice, prin constrangeri geometrice care conduc la aparitia celulelor de

concentratie.

• temperatura influenteaza negativ coroziunea daca avem in vedere

faptul ca, la cea mai mare parte a reactiilor electrochimice, viteza de reactie

creste odata cu cresterea temperaturii (se poate dubla pentru fiecare crestere

de 10°C). Coroziunea sub tensiune a otelurilor moi in solutii de nitrati este

putin probabila la 20°C, dar se produce cu 0 usurinta alarmanta la lOOT.

Exista de asemenea, multe situatii practice in care transferul termic seproduce la interfata metal-solutie,

• timpul intervine prin modificari chimice la frontiera cristalelor, a

microstructurii, modificari de suprafata ale depozitelor, ale rezistentei

chimice sau de transfer termic, dezvoltarea defectelor exterioare (puncte de

coroziune sau eroziune), ale celulelor ocluse.

Pe langa acesti factori mentionati, 0 categorie aparte 0 constituie

factorul uman care, printr-o serie de erori, poate influenta negativ procesul

de coroziune.Tipul de coroziune eel mai intalnit este coroziunea atmosferica

umeda, de natura electrochimica, produsa de reactia oxigenului din aer la

temperatura obisnuita cu un metal, in conditiile in care pe suprafata

68




metalului umiditatea si poluantii formeaza 0 pelicula de electrolit. In zonele

anodice ale suprafetei, atomii metalici parasesc reteaua metalica, punand in

libertate electroni care migreaza pana ating zonele catodice, unde sunt

consumati. Procesul catodic este controlat de cele mai multe ori de

reducerea oxigenului. Numai in cazul unei atmosfere industriale poluate

puternic cu gaze, care formeaza cu apa medii acide, depolarizarea decurge

prin intermediul ionilor de hidrogen. Din cauza grosimii relativ reduse a

peliculei de electro lit, atacul metalului se produce in special sub forma de

coroziune omogena.

Din punct de vedere al coroziunii, parametrul semnificativ al

umiditatii aerului ambiant 11 constituie umiditatea relativa care determina

gradul de umiditate dincolo de care se produce fenomenul de condens

necesar formarii unei pelicule de electro lit la suprafata metalului. Aceasta

condensare se produce teoretic pentru 0 umiditate relativa de 100%, dar in

anumite conditii, se poate manifesta si la valori inferioare acesteia.

In figura 3.8 este aratata evolutia coroziunii unui otel in functie de

wniditatea relativa, pentru 0 atmosfera poluata cu 0.01 % S02.

Viteza de coroziune este in general exprimata in termeni de pierdere

de masa pe unitatea de suprafata si pe unitatea de timp sau prin grosimeametalului corodat in functie de timp. Aceste doua marimi sunt legate de

masa volumica a metalului considerat si pentru otel se considera

1 d -2 -1 12 -1g. m .an = urn.an.

Masa corodata ( mgidtn' )120 ,---------------:: ..

Umiditatea relative ( % )

Fig. 3.8 Masa de otel corodata in functie de umiditatea relativa in prezenta S02 de 0.01 %

(test de 55 zile, dupa W. H. Vernon)

Dupa localizarea procesului, coroziunea poate fi coroziune de

suprafata: generals (uniforma - fig. 3.9, fig. 3.10a si neuniforma) si locala

6 9



Fig. 3.9 Schema coroziunii uniforme


(sub forma de pete - fig. 3.10 - si punctiforma-Pitting), cu efect vizibil si

posibilitati de prevenire.

a. b .

Fig. 3.10.Coroziune uniforms (a) si locala (b)

Coroziunea locala intervine cand metalul este expus unei atmosfere a

carei actiune este selectiva.

Aceasta se1ectivitate se refera la nivelul materialului (aliaj

heterofazic, prezenta unor inc1uziuni, defecte locale ale protectiei de

suprafata, materiale bimetalice etc.), la nivelul mediului (variatii locale ale

compozitiei, ale pH-ului sau ale temperaturii) sau la conditiile fizico-chimice ale interfetei. Se observa 0 crestere a vitezei de coroziune a

metalului mai putin nobil (potential de coroziune scazut) si 0 reducere a

acesteia la metalul mai nobil (potential de coroziune ridicat).

Coroziunea cauzata de cuplajul galvanic a doua metale (fig. 3.11)

depinde de parametri referitori la metale (natura si compozitia aliajelor,

impuritati, prezenta produsilor de coroziune sau a peliculei superficiale),

parametri referitori la mediu (compozitie, pH si impuritati, rezistivitate,

temperatura si volum, debit si fenomene difuzionale), parametri referitori la

interfata metal-mediu (potential de electrod, cinetica reactiilor), parametri

legati de geometrie (a cuplului: raportul suprafetelor anodlcatod si

distributia spatiala a imbinarii: distante, rezistente de contact).

70




Fig. 3.11 Schema coroziunii bimetalice

In anumite conditii, se poate produce fenomenul coroziunii

plyanice doar intr-un singur aliaj, datorita prezentei neomogenitatilor, Este

azul aliajelor bifazice, cum ar fi otelurile inoxidabile austeno-feritice unde

i:rita poate juca rolul anodului, sau al unui metal acoperit partial cu produsi

*coroziune.Orice modificare locala in compozitia mediului ambiant poate crea

SIUalia de cuplaj galvanic. Este cazul atacurilor prin pile de concentratie sau

a fenomenului de aeratie diferentiala (fig. 3.12).

Fig. 3.12 Schema coroziunii sub forma de pete (plagi)

Fenomenul aeratiei diferentiale consta in aceea ca prezenta pe

mprafata metalului a unor zone cu concentratii ridicate de oxigen, face ca

3I:e5tea sa aiba rol de catod fata de restul suprafetei care lucreaza anodic.fI.~area unor celule galvanice cu aeratie diferentiala creeaza frecvent

CIDOdiliide coroziune in situatii in care metalul nu ar trebui sa corodeze (este

'Imcogen chimic si nu se afla in contact cu alt metal). Coroziunea metalului

'.&1in contact cu 0 solutie apoasa sau cu umiditate atmosferica se produce

im zonele unde accesul oxigenului este mai dificil (ex.: fisuri ~i crapaturi

mperficiale, rizurile pe 0 suprafata metalica nepolizata, suprafata metalica

-=uperita partial cu un strat de ecranare neaderent). Este important faptul ca

toate cazurile de formare a unor celule de aeratie diferentiala sub'_OUlI.lHU localizate sau in fisuri, coroziunea este punctiforma si viata

lill::me:nttllUl'metalic este scurtata mult mai rapid decat s-ar putea deduce din

"_.....,PT~." sa in greutate.

71




Coroziunea punctiforma este forma cea mai periculoasa deoarece

poate conduce la perforarea elementului metalic.

Coroziunea punctiforma (picaturi) este caracterizata printr-un atac

foarte localizat (3.13) si este asociat ruperii locale a filmului pasiv care se

produce adesea in prezenta clorurilor, sau a unei pasivizari incomplete

(cantitate insuficienta de inhibitor de coroziune). Coroziunea punctiforma

este un fenomen foarte raspandit si priveste 0 mare varietate de materiale

(oteluri, oteluri inoxidabile, aliaje de nichel, de titan, de aluminiu sau de

cupru).

//i/

G.

Fig. 3.13 Schema coroziunii tip pitting si forme de manifestare: a-coroziune dezvoltata

perpendicular pe suprafata metalica, b.-coroziune dezvoltata paralel cu suprafata metalica

Coroziunea prin efect de crevasa are asemanari cu coroziunea prin

puncte si afecteaza in special aliajele pasivabile (oteluri inoxidabile, aliaje

de titan, aluminiu etc.) utilizate in medii aerate sau continand un oxidant siadesea in prezenta halogenurilor (ex.: cloruri). Aceasta forma de coroziune

se intalneste intre suprafete invecinate, in zone cu volum redus si unde

mediul agresiv stagneaza (ex.: intre doua placi irnbinate cu suruburi),

I n cazul materialelor diferite se poate suprapune uneori un efect de

cuplaj galvanic. Mecanismul de corodare poate de asemenea, sa conduca nu

numai la fonnarea ionilor solubili, dar si a unui oxid a carui volum, superior

celui de metal care l-a creat, poate produce 0 ruptura locala ca unnare a unei

importante deformatii (ex.: ruperea suruburilor).

Coroziunea interioara poate fi intercristalina (localizata la limita

dintre cristale, acolo unde structura este imperfecta - fig. 3.14),

transcristalina (sectioneaza cristalele in zonele cu defecte interioare), sau

72




selectiva (este proprie aliajelor si se caracterizeaza pnn distrugerea

componentului cu potential mai scazut - fig.3.15).

f"tg. 3.14 Schema coroziunii intergranulare Fig. 3.15 Schema coroziunii selective

Coroziunea intergranulara se manifesta printr-un atac localizat la

interfata cristalelor care se constituie in zone dezordonate, comparativ cu

restul retelei cristalografice mai regulate. Aici exista numeroase defecte de

structura (ex.: goluri, dislocatii) favorabile precipitarii fazelor intermetalice

sau compusilor metalici de tipul carburilor, preeum si segregarii

impuritatilor in solutie solida, Aceasta forma de eoroziune, care poate

produce ruperea unui element metalic cu 0 pierdere de material relativ

este dificil de detectat printr-un examen nedistructiv.

Cazurile cele mai frecvente de coroziune intergranulara se intalnesc

otelurile inoxidabile sensibilizate. Coroziunea intergranulara se manifesta

IcoI1SeIClltl'LVu un tratament termic la temperatura medie (600°-700°C) ee

fi cauzat de operatia de sudare si care produce 0 precipitare a carburii

crom la limita dintre cristale. Aceasta precipitare antreneaza in

"1"-"""',," sa 0 reducere importanta a continutului de crom susceptibil de a

un oxid pasivizant.

in procesul de coroziune intervin cu 0pondere si tensiunile mecanice

accelereaza acest proces iar coroziunea modifica starea de tensiuni in

metalic. S-a demonstrat experimental ca eforturile de intindere

U,",'''''''," coroziunea in timp ce eforturile de eompresiune 0 inhiba,

Un caz particular al coroziunii sub tensiune (fig. 3.16) care constituie

altfel si forma cea mai periculoasa de distrugere, Il reprezinta fisurarea.... ~"...·ti'i coroziunii sub tensiune; in acest caz, cedarea elementului metalic

un caracter brusc, fiind greu de sesizat pe parcurs intrucat dimensiunile

. .. transversale (si greutatea) elementului nu se modifica (produsele de

raman and in interiorul elementului).

73




Fig. 3.16 Fisuri produse de coroziune sub tensiune mecanica

Aparitia coroziunii datorita tensiunilor mecanice este insotita de

obicei de un fenomen de coroziune electrochimica, Zone le cu concentrari de

tensiuni lucreaza anodic in comparatie cu cele netensionate si se corodeaza

mult mai intens (fig. 3.17).

n MediuII II V agresiv I-I II-fl

I I 1

Fig. 3.17 Tensiunile in cazul fisurarii cauzate de procesul de coroziune sub tensiune

mecanica

Evolutia in timp a procesului de fisurare datorita coroziunii sub

tensiune cuprinde trei faze:

a) incubatia sau faza de aparitie a microfisurii, care depinde de mediul

corosiv si stare a suprafetei materialului;

b) dezvoltarea treptata a microfisurii cand factorii determinanti sunt

mediul corosiv si tensiunea mecanica;

c) propagarea spontana a fisurii pana la ruperea elementului, care sedatoreaza tensiunilor mecanice si este favorizata de existenta in structura

otelului a unor microdefecte.

74




Coroziunea fisuranta a metalului, sub actiunea conjugata a uneisolicitari mecanice si a mediului, regrupeaza urmatoarele fenomene:

coroziunea sub tensiune, oboseala de coroziune, fragilizare datoritahidrogenului. Coroziunea sub tensiune rezulta din actiunea conjugata a unei

tensiuni mecanice (reziduala sau aplicata) si a unui mediu agresiv asupra

metalului, fiecare din acesti factori luati separat nefiind susceptibili de a

distruge elementul. Acest tip de coroziune se caracterizeaza prin aparitia

fisurilor inter ~i transcristaline a carer directie generala de propagare este

perpendiculara pe directia tensiunii maxime. Suprafetele de rupere prezintaun aspect fragil si pierderea de material este de regula nesemnificativa,

Susceptibil sa afecteze un numar mare de materiale, acest tip de

coroziune se intalneste atunci cand se rupe local, sub actiunea tensiunii,

filmul protector al aliajului metalic, pasiv in mediul considerat, formand

zone de coroziune locala. Adesea, fisurile de coroziune sub tensiune se

amorseaza plecand de la un punct. Acest fenomen se intalneste preponderentL a cuplurile material-mediu pentru care potentialul de coroziune este

apropiat de frontiera de stabilitate a filmului protector (ex.: la centrale

termice, oteluri obisnuite in medii caustice sau cu nitrati, sau aliaje de cupru

Inmedii cu amine sau NH;).Coroziunea in conditii de oboseala (fig. 3.18) reprezinta un caz

particular al coroziunii sub stare de tensiune mecanica. Cumularea efectelor

coroziunii si tensiunii in conditii de oboseala grabeste aparitia fisurilor.

Acest tip de distrugere intervine in cazul elementelor solicitate la frecvente

joase (oboseala oligociclica), ca de exemplu ciclurile de incalzire-racire.

Fig. 3.18 Schema coroziunii in conditii de oboseala

Rezistenta la oboseala datorita coroziunii depinde de numarul de

cicluri de incarcare-descarcare si de agresivitatea mediului corosiv.

75



76


Solicitarea la oboseala in mediu necorosiv, implica de obicei aparitiaunei singure fisuri, in timp ce solicitarea la oboseala in mediu corosiv

presupune aparitia concomitenta a mai multor fisuri cu deschideri si lungimi

diferite, care se inchid si se deschid cic1ic.

Fragilizarea cauzata de hidrogen provine din capacitatea

hidrogenului de a difuza in metal, modificandu-i proprietatile. Acest tip de

coroziune afecteaza aliajele cu caracteristici mecanice ridicate si se

manifesta prin propagarea rapida a fisurilor. Se deosebeste de coroziunea

sub tensiune prin faptul ca polarizarea catodica agraveaza fragilizarea

cauzata de hidrogen (cresterea producerii hidrogenului) si diminueaza ingeneral coroziunea sub tensiune (reduce disolutia anodica); polarizarea

anodica produce un fenomen invers.

Difuziunea hidrogenului in metale produce si un alt mecanism de

distrugere, prin deformarea locala a metalului sub forma unui elopot cu

diametru ce poate creste de la milimetri la cativa centimetri sub presiuneahidrogenului molecular care nu se poate difuza si care se poate produce in

absenta tensiunilor. Acest fenomen afecteaza in general otelurile obisnuite si

apare cand metalul este in prezenta unui mediu usor agresiv (ex.: recipiente

de stocare), la0

decapare sau in cazul unei supraprotectii catodice.Fenomenul de coroziune poate fi cauzat de:

• conlucrarea a doua metale diferite (ex.: daca stratul de protectie din zincal tablelor cutate se degradeaza, otelul intra in contact cu electrolitul si

incepe actiunea fier-electrolit-zinc, fierul fiind expus coroziunii datorita

caracterului sau electronegativ);

• contactul metalului cu ineluziunile nemetalice (ex.: ineluziunile de oxizi.

eventualele sufluri dispersate in metal, au 0 tensiune de dizolvare diferita

fata de fier si devin electrozi fata de ei insisi si de metalul de baza);• pasivarea partiala a otelului prin acoperirea lui partiala cu oxizi sauinvelis neinchis cu oxizi. Cand acest strat se degradeaza, se creeaza

elemente in care metalul devine anod fiind supus astfel coroziunii;

• gradul diferit al prelucrarii suprafetelor metalice (suprafetele rugoase aupotentialul de electrod mai mic decat al celor netede);

• starea de eforturi (fisurile corosive patrund in adancul metalului.perpendicular pe directia tensiunilor de intindere si pot evolua in lungul

marginilor grauntilor, provocand fisurarea acestora). Coroziunea oteluluiinfluenteaza sensibil caracterul distrugerii prin marirea pericolului de

aparitie a fisurilor ramificate la actiuni statice si dinamice; proprietatileplastice ale metalului sunt diminuate.




• contactul metalului cu solutii care au diferite concentratii de sare sau

oxigen, aparitia temperaturilor diferite pe suprafata metalului;

• acces neuniform de oxigen, mai ales la nivelul imbinarilor cu tije.

De asemenea, trebuie mentionati factorii principali care determina

znensitatea fenomenului de coroziune si anume:

concentratia substantelor care intra in compozitia mediului;

impuritatile sau agentii poluanti;

temperatura si umiditatea;

pH-u l ;

gradul de aerare;

deplasarea aerului etc.Practic, dupa cum s-a vazut, coroziunea nu poate fi eliminata din

existenta si comportarea unor stnicturi metalice. De aceea, fenomenul de

eoroziune trebuie sa fie permanent controlat, pentru a reduce la minimum

~oubele de materiale ~i energie umaria inc1use in producerea elementelor

ID!talice.

Sunt cinci cai prin care coroziunea poate fi controlata si evitata:

alegerea unor materiale de constructie si a unor tratamente

'rnlrPcnunzatoare in scopul imbunatatirii comportamentului la coroziune;proiectarea rationals a structurilor metalice;

aplicarea unor straturi de protectie anticorosiva;

controlul parametrilor proceselor industriale;

monitorizarea coroziunii pe durata exploatarii constructiei

, control, interventii, s.a.),

Intre cele cinci cai prezentate mai sus exista 0 simbioza, 0

m.crClep'enaellta activa, ele completandu-se reciproc. Astfel, eficacitatea si

protectiilor anticorosive depind de competenta proiectarii, destricta a tehnologiei, de calitatea materialelor folosite, de modul

exploatare sau de efectuare a intretinerii, precum si de buna colaborare

cercetare, proiectare, industriile producatoare de materiale sau de

__ ,__. de productie ~i cele beneficiare.

~tASURI DE PROTECTIE ANTICOROSIV A

Protectia impotriva coroziunii este, de regula, cu atat mai economicacat este mai rezistenta, deoarece astfel se reduce la minimum numarul

de intretinere sau de refacere pe durata de viata sau de exploatare

constructiilor protejate.

77



ELEMENTE DIN OTEL PENTRU CONSTRUCPI

Principalele criterii pentru stabilirea si alegerea solutiilor de protectie

impotriva coroziunii sunt urmatoarele:

• Corelarea intre caracteristicile implicate ale materialelor si clasa de

corosivitate preconizata;

• Asigurarea protectiei pentru 0 diversitate mai mare privind natura

mediului, pentru 0 aceeasi clasa de corosivitate;

• Durabilitatea sistemelor si produselor de protectie anticorosiva

utilizate;

• Simplitatea verificarii calitatii acestora la executare ~1 a

performantelor in timp;

• Raportul eficacitate/complexitate;• Accesibilitatea;

• Raportul intre executarea in atelier si pe santier (la montare), in

special sub aspectul asigurarii calitatii;

• Raportul eficacitate/cost total;

• Raportul cost initial/cost de intretinere,

Cunoasterea mecanismelor proceselor de coroziune si a influentei

diferitilor factori asupra vitezei acestora, a permis elaborarea unor metode

eficiente de protectie anticorosiva.

Protectia anticorosiva poate fi realizata pe mai multe cai:

a) Prin actiune asupra materialului

alegerea rationale a materialului de constructie;

tratamentul sau mecanic, termic sau chimic.

b) Prin acoperiri protectoare

acoperiri metalice;

acoperiri nemetalice.

c) Prin actiune asupra mediului corosiv

variatia pH-ului agentului agresiv;

indepartarea gaze lor care intensifica coroziunea;

utilizarea inhibitorilor de coroziune.

d) Prin actiune asupra proceselor electrochimice de coroziune

protectie catodica;

protectie anodica,

e) Prin alegerea rationala a tipului de constructie si a conditiilor de

exploatare a instalatiilor

Procesele de coroziune sunt atat de complexe incat de multe ori se

aplica sistemul protectiilor combinate, care desi este mai costisitor, este

preferabil unor solutii nestabile.

78




Alegerea metodei de protectie ce urmeaza sa fie aplicata se face

tinand seama de eficienta maxima, pe baza unui studiu tehnico-economic,

care are in vedere conditiile concrete de functionare a structurii metalice sifelul in care cheltuielile suplimentare pentru realizarea protectiei se reflecta

in costu) constructiei si a produsului finit.In tab.3.l sunt mentionate categoriile de protectie, caracterizate prin

durata de viata estimata a sistemului de protectie.

Tab. 3.1 Categoria de protectie la coroziune functie de durata de viata estimata a sistemului

de protectie

Categoria de protectie Clasa de agresivitate a mediului (conf. STAS 10128-86)contra coroziunii

1m 2m 3m 4m

mediu mediu slab mediucumediucu

neagresiv agresiv agresivitate medieagresivitate

Notatie Semnificatie puternica(rural) (urban) (industrial)

(chimic)

Durata de viatll a acoperirii estimata in ani, inainte de prima refacere completa a

vopsitoriei

I Durata lunga 15..25 12 ..20 8..15 3..7

II Durata medie 8.. 14 5 .. 11 4..7 1..2

III Durata scurta 4 ..7 3..4 2 ..3 <1

i) Acoperirile anticorosive (tab. 3.2) sunt:acoperiri metalice: metalizare, galvanizare, placare, imersie,

acoperiri organo-metalice: vopsele impregnate cu fulgi de zinc,

aluminiu, plumb, otel inoxidabil,

acoperiri nemetalice: vopsele, uleiuri, lacuri, emailuri, materiale plastice,

acoperiri mixte (duplex): zincare si apoi vopsire.

Tab. 3.2 Clasificarea si simbolizarea sistemelor de protectie

DenumireaConditii de

sistemului de Tipuri in cadrul sistemului de protectle Simbol

protect ierealizare

Sisteme de Cu uscarea peliculelor la aer AVa -acoperire prin Cu uscarea peliculelor la cuptor (tehnologii

AVcvopsire industriale specifice)

-

Prin imersie in zinc topit AMT STAS 7221

Acoperiri Prin metalizare prin pulverizare cu zinc sau cuAMp STAS 7548

metalice aluminiu

Electrochimice de zinc AME STAS 7222

Acoperiri Termice de zinc ~i vopsire AMT+AVa -combinate Prin metalizare cu zinc sau aluminiu si vopsire AMp+AVa -

79




ii) Folosirea inhibitorilor de coroziune: Acestia ataca puternic metalul

la inceput formand un strat protector

iii) Protectie electrochimica care poate fi anodica, catodica)

iv) Protectie prin aliere (oteluri patinabile, inoxidabile): oteluri

CORTEN in SUA sau ROMCOR in Romania, aliate cu Cr, Ni, Mo,

Cu. Se formeaza un strat care in timp nu mai evolueaza formand un

ecran protector (fig. 3.19).

Timp [ani]

Fig. 3.19 Evolutia in timp a procesului de coroziune pentru un otel obisnuit si unul patinabil

Avantajul utilizarii acestui sistem consta in faptul ca nu necesita

protectie si rezulta economii la cheltuieli de intretinere.

Dezavantajele constau intr-un cost sporit, iar in primele luni de

expunere elementele metalice sunt corodate intens (aspect inestetic).

v) Protectie prin conceptia constructivd

Prevenirea prin proiectare a coroziunii mareste siguranta constructiei

metalice si reduce cheltuielile de intretinere,In faza de proiectare a constructiilor metalice exploatate in medii cu

agresivitati industriale, trebuie tinut seama de urmatoarele cerinte:

• evitarea concentrarilor de eforturi cauzate de reducerile bruste de

sectiune, de sudurile punctiforme sau intrerupte;

• folosirea unui numar redus de elemente puternice, in locul unui

numar mare de elemente cu sectiuni reduse, care necesita numeroase

imbinari si deci prezinta zone sensibile la coroziune;

• studierea posibilitatilor de utilizare a structurilor avand bare dinsectiuni tubulare, in locul celor alcatuite din profile laminate cu sectiuni

deschise (cornier, U sau dublu T);

80




• asigurarea accesului la toata suprafata laterala a sectiunii

elementului, pentru intretinerea periodica;

• utilizarea sectiunilor la care raportul intre perimetru ~i arie este mai

redus;

• evitarea imbinarilor in forma de jgheaburi ascutite, a zonelor

concave si a suprafetelor orizontale mari, care permit colectarea si stagnarea

prafului si a apei provenite din precipitatii sau condens;

• adoptarea cu precadere a grinzilor cu sectiune plina in locul celor cu

zabrele sau cu goluri in inima, a imbinarilor sudate in locul celor cu tije;

• evitarea actiunii factorilor care favorizeaza aparitia procesului de

coroziune, prin utilizarea de tehnologii corespunzatoare de protectie,La adoptarea sistemului de protectie anticorosiva trebuie sa se aiba

in vedere, in egala masura, criteriile de eficacitate si de economicitate

Alcatuirea sectiunilor elementelor din otel exploatate in medii

agresive, va avea respecta prevederi constructive prezentate in figurile

urmatoare:

a(mm)

120

100

j~ H e ~~~r~II s:

~~~----.- - - - - - - - - - -

~ " ". ,- V/'- -

-:.

~..~. ..", ~ -~ - ./ ~ /.

_/-:~ . .

/-. . - -

, . 'V/"

,

_p tI'''

-.'

tI'''/-

~

~-- . .r

500

300

25/45

100 5 00 1000 him)

Fig. 3.20 Recomandari privind asigurarea accesibilitatii in vederea controlului si intretinerii

81




Detaliu existent

Io

Detaliu recomandat

~' ' [ i j nIu ~

~Iln

~I

IO

+

Dn

~tit

Fig. 3.21 Exemple de alcatuiri constructive pentru medii agresive. Se recomanda sectiuni

compacte, cu imbinari sudate

82




Detaliu existent Detaliu recomandat

~ n ~~ V _ , s r - ~ ~

~ L~ r===l r"LJ 1 f r:('llnUn

CJ r r ; : CJ ~

_ , ~ _ , ~][II

ew7

a .

b .

no~QM M

][ II

Fig. 3.22 a. Exemple de solutii constructive pentru medii cu umiditate ridicata

(se recomanda orificii cu a>30mm). b. Elementele cave se obtureaza, iar cele inclinate se

dreneaza.

83




9P

A,

/

!-A~

• ~ 200mm

Fig. 3.23 Exemple de proiectare corespunzatoare din punct de vedere al coroziunii a

prinderilor ~i rezemarilor

Detaliu existent Detaliu recomandat Detaliu recomandatetaliu existent: Alumlnlu

T-',

I

~

rA,um,niu

t - ~ e lAlum'niu~

IItet

Alum~

~ ~ e l >

Alurmniu ~ZOI.ge

- 1 ; [ Otel

Fig. 3.24 Exemple de rezolvare a imbinarilor si necesitatea eliminarii coroziunii bimetal

prin introducerea unor izolatii

84




3.3 APLICAREA SISTEMELOR DE ACOPERIRE ANTICOROSIV APRIN VOPSlRE

Aplicarea straturilor de acoperire prin vopsire pe elementele noi de

constructii se face de regula inaintea montarii acestora. Se poate accepta ca

ultimul strat sa se aplice dupa montare.

Suprafetele elementelor de constructie din otel ce urmeaza a fi

protejate pot fi:

acoperite partial sau in intregime cu tunder,

acoperite partial sau in intregime cu rugina,

acoperite cu 0 protectie temporara (uleiate, fosfatate, protejate cu diverse

grunduri),

zincate la cald prin cufundare in baie,

acoperite cu straturi de vopsea, avand diferite defecte provenite din

transport si manipulare.

Pregatirea suprafetelor elementelor de constructii not sau in

exploatare, in vederea aplicarii sistemului de protectie, se face pe

urmatoarele faze de lucru:

indepartarea murdariei,degresare,

curatare mecanica sau chimica,

desprafuire,

aplicarea unei protectii temporare (daca este cazul),

aplicarea protectiei definitive.

3.4 SISTEME DE PROTECTIE FUNCTIE DE CLASA DE

AGRESIVITATE A MEDIULUI AMBIANTTab. 3.3 Categoria de protectie la coroziune functie de durata de viata estimata a sistemului

de protectie

Categoria de protectle contraClasa de agresivitate a mediului (conC. STAS 10128-86)

coroziunii

1m 2m 3m 4m

mediu mediu slabmediucu mediucu

neagresiv agresivagresivitate agresivitate

Notatie Semnificatie medie puternica(rural) (urban)

(industrial) (chimic)Durata de viata a acoperirii estimata in ani, inainte de prima refacere

completa a vopsitoriei

I Durata lunga 15..25 12..20 8..l5 3..7

II Durata medie 8..14 5..11 4..7 1..2

III Durata scurta 4 ..7 3..4 2 ..3 <1

85




I n tab. 3.3 sunt mentionate categoriile de protectie, caracterizate prin

durata de viata estimata a sistemului de protectie,

Principalele sisteme de protectie care indeplinesc criteriile de

performanta necesare sunt prezentate in tab. 3.4.

8 6

Tab. 3.4 Clasificarea si simbolizarea sistemelor de protectie

DenumireaConditii de

sistemului de Tipuri in cadrul sistemului de protectle Simbol

protectierealizare

Sisteme de Cu uscarea peliculelor la aer AVa -acoperire prin Cu uscarea pe1iculelor la cuptor

AVc

vopsire (tehnologii industriale specifice)

-Prin imersie in zinc topit AMT STAS 7221

Acoperiri Prin metalizare prin pulverizare cuAMp STAS 7548

metalice zinc sau cu aluminiu

Electrochimice de zinc AME STAS 7222

AcopeririTermice de zinc si vopsire AMr+AVa -Prin metalizare cu zinc sau aluminiu

combinatesi vopsire

AMp+AVa -

i) Sis tem e de proteqie pentru m edii cu clasa de agres ivita te 1m

Sistemele de protectie recomandate pentru c1asa de agresivitate 1m

sunt de acoperire prin vopsire cu uscarea peliculelor la aer sau prin

metalizare termica sau electrochimica. Aceste sisteme de protectie se

utilizeaza pentru elementele de constructie care nu au fost protejate initial

sau pentru remedierea sau refacerea sistemelor deja existente. Ele constau

din grund si vopsea sau email, care pot fi pe baza de ulei vegetal sau rasini

alchidice simple (sau modificate) sau rasini acrilice. In tab. 3.5 sunt indicate

si grosimile minime ale sistemelor de protectie de acoperire prin vopsire

recomandate pentru clasa de agresivitate 1m.

Sistemele de protectie prin metalizare (vezi tab. 3.4) se utilizeaza

numai pentru elementele de constructii si constructii noi.

I n tab. 3.6 sunt indicate grosimile minime ale acoperirilor cu zinc

recomandate pentru clasa de agresivitate 1m.

ii) S is tem e de protectie pentru m edii cu clasa de agres ivita te 2m

Pentru medii cu c1asa de agresivitate 2m sunt recomandate sistemele

de protectie prin vopsire cu uscarea peliculelor la aer sau prin metalizare

termica (sau depunere electrochimica).




Tab. 3.5 Sisteme de protectie prin vopsire eu use area pelieulelor la aer (AVa) pentru elasa

de agresivitate 1m

Grosimea totall

Categoria de proteetle Materialele de bad ale sistemului minima deObservatii

Durata de viatl de acoperire AVa acoperire AVa

(micronl)

- rasini alehidiee simple sau 170 pentru exteriorI

modifieate, eu useare la aer 100 pentru interiorDurata lunga IS 25

- grunduri, vopsele ~i emailuri pe 170 pentru exteriorani

baza de ulei 100 pentru interior

- rasini alehidiee simple sau 140 pentru exteriorII

modificate, eu useare la aer 80 pentru interiorDurata medie

- grunduri, vopsele ~i emailuri pe 140 pentru exterior8 14 ani


- rasini alehidiee simple sau 100 pentru exterior

modifieate, eu uscare la aer 60 pentru interiorIII

ISO pentru exteriorDu ra ta sc urta -rasini aeriliee

100 pentru interior4 7 ani

- grunduri, vopsele si emailuri pe 100 pentru exterior


Tab. 3.6 Sisteme de protectie prin metalizare (AM), c1asa de agresivitate 1m

Materialele de Grosimea totalaCategoria de protectle baza ale

minima de acoperire ObservatliDurata de viata sistemelor de

AM (microni)acoperire AM

I 60 ..80 pentru exterior

Du ra ta lu ng a IS 25 ani 40 ..50 pentru interior

II 30 ...60 pentru exterior

Durata medie 8 14 ani zinc 20 ...40 _pentru interior

IIINu se folosese pentru durata scurta

Durata scurta 4 7 ani

Sistemele de protectie prin vopsire se utilizeaza pentru elementele de

constructie care nu au fost protejate initial sau pentru remedierea (refacerea)sistemelor de protectie deja existente. Aceste sisteme si grosimile minime de

acoperire sunt aratate in tab. 3.7.

Sisteme de protectie prin metalizare se utilizeaza numai pentru

elemente de constructii si constructii noi din otel, Pot fi acoperiri metalice

prin imersie in zinc topit si acoperiri metalice prin depuneri electrochimice(utilizate in special pentru suruburi si piese de imbinare). Acoperirile prin

metalizare sunt folosite numai in medii cu pH = 5.5...10.

87



88


Tab. 3.7 Sisteme de protectie prin vopsire cu uscarea peliculelor la aer (AVa) pentru clasa

de agresivitate 2m

Categoria de Grosimea totaliMaterialele de bazi ale sistemului de minimide

protectleacoperire AVa acoperire AVa

ObservatilDurata de viati

(microni)

- rasini a1chidice simple sau 180 _pentru exteriorI

modificate, cu uscare la aer 140 pentru interiorDurata lunga

- grunduri, vopsele ~i emailuri pe 180 _pentru exterior12 20 ani


II- rasini alchidice simple sau 150 pentru exterior

modificate, cu uscare la aer 120 pentru interiorDurata medie

- grunduri, vopsele ~i emailuri pe 150 pentru exterior

8 14 ani baza de ulei 120 _pentru interior

- rasini alchidice,simple sau 100 pentru exterior

IIImodificate, cu uscare la aer 70 _pentru interior

100 pentru exteriorDurata scurta -rasini acrilice

70 _pentru interior3..4 ani

- grunduri, vopsele ~i emailuri pe 100 pentru exterior

baza de ulei 70 _pentru interior

In tab. 3.8 sunt indicate grosimile rmmme ale acoperirilor pnn

imersie cu zinc recomandate pentru clasa de agresivitate 2m.

Tab. 3.8 Sisteme de protectie prin acoperiri metalice prin imersie in zinc topit (AMr), clasa

de agresivitate 2m

Categoria de protectleMaterialele de bazi Grosimea minimi de

ale sistemului de acoperire AMT ObservantDurati de viali

acoperire AMT (microni

I 120..,200 pentru exterior

Durata lunga 15 25 ani 80 ..160 pentru interior

II 60 ..,150 pentru exteriorDurata medie 8 14 ani zinc 30 ..,120 pentru interior

IIINu se folosesc pentru durata scurta

Durata scurta 4 7 ani

iii) S is tem e de protectie pentru m edii eu ela sa de agres ivita te 3m

Sistemele de protectie prin vopsire se utilizeaza pentru elementele de

constructie care nu au fost protejate initial sau pentru remedierea (refacerea)sistemelor de protectie deja existente. Alcatuirea acestor sisteme ~i grosimile

totale minime de acoperire sunt aratate in tab. 3.9.




Tab. 3.9 Sisteme de protectie prin vopsire eu usearea pelieulelor la aer (AVa) pentruclasa de agresivitate 3 m

CategoriGrosimeaa de Materialele de bazli de

protectie ale sistemului de acoperire ObservatilDurata acoperire AVa AVa

de viatA (microni)

I300

- in conditii de exterior se utilizeaza materiale cu

Durata continut ridicat de solide (82-85%)

lunga -rasini epoxidice - in conditii de interior sau in medii tarli radiatii UV

12 20 250 se pot utiliza materiale cu continut mediu de solide

ani (40-50%)

- rasini alchidice- se vor utiliza in special in atmosfera de litoral sau in

atmosfera cu umiditate relativa ridicata (U,>75%), insimple sau

200 lipsa emanatiilor de noxe chimice, cand este necesaramodificate, cuo uscare mai rapida a sistemului de protectie sau 0

uscare la aerrefacere a acestuia.

- nu se folosesc in medii cu radiatii UV.

- vopsele de tip250

- se evita folosirea pentru protectia anticorosiva a

epoxigudron suprafetelor din otel expuse la exterior unei insoleieri

putemice

II - grunduri pe baza - se folosesc in special pentru remedieri, in cazul

Durata de rasini alchidice elementelor de constructii vopsite initial cu materiale

medie simple sau250

pe baza de rasini alchidice.

4 ...7 ani modificate ~i - se evita folosirea pentru protectia anticorosiva a

vopsele de tip suprafetelor din otel expuse la exterior unei insoleieri

epoxigudron putemice

- produse pe baza de- se folosesc in medii a carer agresivitate este datorata

200 prezentei agentilor chimiciclorcauciuc

- se obtine durata de viata de max. 4 ani

- se utilizeaza cand este necesara 0mare flexibilitate a

- polietilena200

sistemului de protectie (ex. sistem aplicat pe grinzi

sulfoclorurata putemic solicitate)

- se estimeaza 0 durata de viata de cca. 4 ani

- rasini alchidice - se utilizeaza in medii a carer agresivitate este

simple sau100

cauzata de umiditatea relativa ridicata ~i nu prezentei

modificate, cu noxelor chimice

III uscare la aerDurata

- produse pe baza de- se utilizeaza in special in medii a carer agresivitate

scurta 100 se datoreaza prezentei agentilor chimici

2 3 aniclorcauciuc


- se utilizeaza in special in mediul marin, pe elemente

- rasini acrilice 120 din otel care trebuie intretinute periodic


o atentie suplimentara se acorda imbinarilor care vor fi protejate

conform recomandarilor din normele tehnice.

Sistemele de protectie prin metalizare de tipul acoperirilor termiceprin imersie in zinc topit (AMT), acoperirilor prin pulverizare cu zinc sau

aluminiu (AMp) si acoperiri prin depuneri electrochimice de zinc (AME) se

utilizeaza numai pentru elemente si constructii noi din otel. Protectiile AMT

89



90


si AMp sunt recomandate doar pentru categoria de protectie II si durata

medie de viata (4 ... 7 ani).

Sistemele de protectie duplex (metalizare urmata de vopsire) se

folosesc in cazul constructiilor foarte greu accesibile sau inaccesibile

remedierilor, pe toata durata de serviciu.

3.5 PROTECTIA ANTICOROSIV A A TABLELOR PROFILATE

Tablele profilate sunt produse obtinute in mod obisnuit din table cu

acoperiri metalice sau organice, dar se pot obtine ~i din table neacoperite

(SR EN 10079/1996).

Acoperirile metalice ale tablelor por fi realizate termic sau

electrochimic. Tablele acoperite termic prin imersie pot avea acoperiri cu

aliaje plumb-staniu, cu zinc (dupa care se pot pasiviza prin cromatare sau

prin fosfatare), cu aluminiu sau aliaje aluminiu-staniu (table aluminate), cu

aliaj aluminiu-zinc.

Tablele acoperite electrochimic pot avea acoperisul cu aliaj plumb-

staniu sau zinc-nichel, pot fi de asemenea, electrozincate (zincate

electrochimic ).Tablele cu acoperiri organice sunt table si benzi neacoperite sau eu

acoperiri metalice (ex. zineate) care sunt acoperite continuu cu materiale

organice sau cu un amestec de materiale organice si pulberi metal ice.

Pentru tablele profilate sunt recomandate urmatoarele tipuri de

imbracarninti protectoare (tab 3.10):

• strat protector din poliester;

• strat protector din fluorura de polixiniliden (PVDF);

• strat protector din copolimer (PVC sau plastisol).Criteriile de selectie a tipurilor de protectie anticorosiva pentru

tablele profilate, functie de agresivitatea mediului, sunt aratate in tab. 3.10.




Tab. 3.10 Alegerea protectiei anticorosive la table profilate

Tipuri de acoperiri

.i !l .

Expunerea protectiei!: !

~ Poliester Poliester

anticorosive g j '£ ! 15!im 12 urn'0S tJ C \l

fata fata E- g .§ pe pe ~ E '"~ .§ " ' : : : = -interio a ra interio ara o ~

"'0

~ :;: ~OJ~ 5 : ~ ~>r)

5..5 0.."

. . . . sanatos ~i • • * * • V ' V '0 uscat;: :O J

umed ~i. S - - - - - 0 0:; agresiv

'5 cu rise de • * * •J

condens- - -

~rural nepoluat - * - - * V ' V '

rural poluat - - - - * • •industrial sau urban

* * • •ormal- - -

industrial sau urban • *gresiv- - - - -

marin (pana la 10

km de la mare sau - * - - - - *. . . . estuar)0

mixt de altli;: : sau0 0J - - - - -

;;: naturaO J

abraziv::;'5 nisip antrenat de - - - - - • *J

~ vant

A ile c ara cte ris tic i d e a le ge re

Ivalori de la I la 5, in ordine crescatoare, pentru calitate sau pre)

Aspect estetic I 2 2 3 4 4 5

Posibilitatea alegeriiI I 5 2 4

culorilor- -

Stabilitatea culorilor - - - - 4 5 3

Rezistenta la t > 75°C 4 5 2 2 3 3 2

Scara preturilor I 2 - 3 4 5 5

,,"otii: Semnificatia simbolurilor utilizate in tabel este urmatoarea:

• acoperiri recomandate;

\' acoperiri excelente insli mai putin economice;

o acoperiri a carer alegere se poate face numai dupa consultarea fabricantului sortimentului

respectiv;

, . acoperiri nerecomandate;

acoperiri alese pe baza criteriului calitate-pret,

3.6 INTERVENTII ASUPRA SISTEMELOR DE

ANTICOROSIV A DETERIORATE

PROTECTIE

Deteriorarea, din diverse cauze, a sistemelor de protectie

anticorosiva necesita efectuarea unor interventii eficiente care s a repuna in

91




siguranta elementul metalic afectat. Cauzele care produc degradari pot fi:modificarea mediului agresiv, cresterea temperaturii de exploatare,

fenomene mecanice, greseli de exploatare, greseli de intretinere. Necesitatea

refacerii acoperirilor protectoare este argumentata de gradul de deteriorare.

Refacerea protectiei se poate realiza prin indepartarea celei vechi sau

prin aplicarea unei protectii noi peste cea veche, in cazul cand aceasta din

urma nu poate fi indepartata. Procedeele de curatare a suprafetelor vor fi

adecvate cerintelor sistemelor de protectie care urmeaza sa fie aplicate pe

acestea.

In tab. 3.11 sunt exemplificate situatii in care se reface protectiaanticorosiva.

Tab. 3.11 Conditii de refacere a protectiei anticorosive

Sistemul de acoperire Acoperirea cu ru2ini

Acoperire prin vopsire40+50% (clase de agresivitate 1m~i2m)

8% (clase de agresivitate 3m ~i4m)

Acoperiri metalice termice 20%

Acoperiri combinate (termice+vopsire cu -20%

uscare la aer si metalizare+vopsire cu uscare la - deteriorarea sistemului de acoperire prin

aer) vopsire pe 40% din suprafata

Aplicarea unei protectii anticorosive noi peste protectia veche se

face numai dupa ce a fost efectuat un test de compatibilitate intre cele doua

sisteme, pe suprafete reprezentative ale lucrarii. Incercarea prealabila de

curatare a suprafetelor suport permite alegerea unui sistem de remediere, in

functie de tipul de sistem de protectie vechi si de gradul de curatare a

suprafetei neacoperite.

92




COMPORT AREA 0TELURILOR LA TEMPERATURI RIDICATE.

MASURI DE PROTECTIE

4.1 REZISTENTA LA TEMPERA TURI RIDICATE A OTELULUI,

Rezistentele mecanice ale' otelului sunt diminuate datorita cresterii

temperaturii care provoaca 0 difuzie a atomilor de carbon. Au loctransformari ale retelei cristaline; astfel spre 700°C, otelul cu continut redus

in elemente de aliere, trece din Fea (ferita) cu sistem de cristalinizare cubic

centrat in Fer (austenita) cu sistem de cristalinizare cubic cu fete centrate.

in jurul temperaturii de 1500T, otelul nu este decat 0 solutie lichida de

carbon in fier. Aceste transformari structurale atrag modificari aleproprietatilor mecanice; astfel cresterea temperaturii are ca efect reducerea

rezistentei la forfecare care antreneaza 0majorare a alungirii si strictiunii larupere. In acelasi timp, are loc 0 reducere a rezistentei la intindere si a

limitei de elasticitate.

In fig. 4.1 sunt aratate variatiile limitei de elasticitate si respectiv a

rezistentei la intindere, in functie de temperatura.

Fig. 4.1 Variatia relativa a limitei de elasticitate a otelului in functie de temperatura;

----curba recomandata de CTICM

93



lyB = 1+ (J

I y 900 I n ( _ ! ! _ )1750

(4.1)


Curba trasata eu linie intrerupta din figura reprezinta variatia,

recomandata de CTICM, a limitei de elastieitate pentru ealeulul rezistentei

la foe. Astfel, pentru 0

0

~

(J ~ 600

0

C , este valabila ecuatia:

Pentru viteze de incalzire intre 2 Klmin si 50 Klmin, proprietatile de

rezistenta (rezistentele la intindere, eompresiune, incovoiere si forfeeare) si

deformatie ale otelului la temperaturi ridieate vor fi obtinute din relatia

tensiune-deformatie din fig: 4.2.

C T

f y , -& - - - - - - - - : ; ---r--"""'\.

£ y , - &

Fig. 4.2 Curba a- G a otelului la temperaturi ridicate tara ecruisare. Modulul de

elasticitate longitudinal in domeniul elastic-liniar: Ea ,B= tga

In figura de mai sus s-a notat

- (y,B limita de eurgere efectiva,

- (p,B limita de proportionalitate,

- Gp,B deformatia corespunzatoare limitei de proportionalitate,

- Gy,B deformatia corespunzatoare limitei de eurgere,

- G"B deformatia limita pentru palierul de eurgere,

- Gu,B deformatia ultima.

Notatiile utilizate in figura 4.2 sunt prezentate in tabelul urmator:

94




Tab. 4.1 Explicitarea notatiilor din fig. 4.2

DeformatiaTensiunea Modulul tangent

specificii

G ~ Gp,B EEaB Ea,B

Gp,B < G s Gy,B f -c+k [ a 2 - ( G _ G Y j" Sb(Gy,B - G )

p,B a y,(} a [ a 2 _ ( G _ G p,(})2 [ . s

G y , ( }s G s G I , ( } (y,B 0

G " B < G < Gu,(} fy,(} ll- ( G - G I ,B )/(Gu,(} - G I , ( }) J -

G = G u,(} 0.00 -

Parametrii Gp,(} = ip,(}j Ea~(} , Gy,(} = 0.02, G , , ( } = 0.15, G u,(} = 0.20

a 2 = (Gy,(} -Gp,BXGy,(} -Gp,B +cjEa,(})

Functi ib2

= c ( G y,(} - G p,(} ) E a,(}+ c2

(ry,(} - ip,(} Y

c = ( Gy,(} -

Gp,(}

) Ea,B - 2(jy,(} - i

p,(})

In tab. 4.2 sunt date valorile coeficientilor de reducere

K _ , .( } , k p,(} , k E ,B ' raportati la marimile caracteristice la 200

C, pentru relatia

a- G la temperaturi ridicate.

Tab. 4.2 Coeficienti de reducere ai proprietatilor otelului

Temperatura ky,e kx,e kp,e kE,B

~o 1.00 1.000 1.000 1.00

1 0 0 1.00 1.000 1.000 1.00

~o o 1.00 0.922 0.807 0.90

30 0 1.00 0.845 0.613 0.80

.w o 1.00 0.770 0.420 0.70

500 0.78 0.615 0.360 0.60

600 0.47 0.354 0.180 0.31

- 0 0 0.23 0.167 0.075 0.13

S O O 0.11 0.087 0.050 0.09900 0.06 0.051 0.0375 0.0675

1000 0.04 0.034 0.0250 0.0450

l i D O 0.02 0.017 0.0125 0.0225

l~OO 0.00 0.000 0.0000 0.0000

95




Coeficientii de reducere din tabelul de mai sus sunt:

Coeficientul de reducere al limitei de curgere, ca fiind raportul intre

limita de curgere efectiva si limita de curgere la 20°C:

k _ fy,8

y,8 - J,

Coeficientul de reducere al limitei de propoqionalit~te, ca fiind raportul

intre limita de proportionalitate si limita de curgere la 20 C:

(4.1)

k _ fp,8p,8 - fy

Coeficientul de reducere al modulului de elasticitate longitudinal, ca

fiind raportul intre modulul de elasticitate longitudinal ~i modulul de

elasticitate la 20°C:

(4.2

Ek = _ _ _ ! ! _ : ! ! _ _£,8 E

a

(4.3)

Coeficientul de reducere kx,8 se foloseste in locul lui ky,8 in cazul

verificarii la starea limita de exploatare (deplasari),

Variatia acestor trei factori de reducere functie de temperatura este

reprezentata in fig. 4.3.

kE .e : Ea,&IEa

0,3

0,2

kp,e:fp'& Ifp0 .1

00 200 W O 800 1000 1200

Fig. 4.3 Factorii de reducere ai caracteristicilor mecanice ale otelului

96




In tab. 4.3, tab. 4.4, tab. 4.5, tab. 4.6 sunt aratate valorile

coeficientului de reducere ky,o la temperaturi ridicate pentru otelul S235,

S275, S355 si S460.

Tab. 4.3 Relatia tensiune-deformatie la temperaturi ridicate pentru otelul S235

~ Limita de elasticitate efectiva, raportata la limlta de curgere la 20·C:"'~

ky,o = J,» /I yCj

95... Cj

Temperatura otelului (Ja tO qQ, I.... c.Q ,I '"Q

100 200 300 400 500 600 700 800

0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

0.0005 0.447 0.402 0357 0.313 0.268 0.139 0.058 0.040

0.0010 0.894 0.804 0.652 0.505 0.424 0.223 0.097 0.060

0.0015 1.000 0.849 0.705 0.569 0.470 0.254 0.113 0.066

0.0020 1.000 0.867 0.738 0.614 0.502 0.276 0.125 0.071

0.0025 1.000 0.880 0.763 0.650 0.528 0.295 0.135 0.074

0.0030 1.000 0.892 0.785 0.681 0.551 0.310 0.143 0.078

0.0035 1.000 0.901 0.804 0.708 0.570 0.324 0.151 0.080

0.0040 1.000 0.910 0.821 0.733 0.588 0.336 0.157 0.083

0.0045 1.000 0.917 0.836 0.755 0.604 0.347 0.163 0.0850.0050 1.000 0.924 0.849 0.775 0.618 0.357 0.169 0.087

0.0055 1.000 0.931 0.862 0.794 0.632 0.367 0.174 0.089

0.0060 1.000 0.937 0.873 0.811 0.644 0.375 0.179 0.091

0.0065 1.000 0.942 0.884 0.827 0.656 0.383 0.183 0.092

0.0070 1.000 0.947 0.894 0.842 0.666 0.391 0.187 0.094

0.0075 1.000 0.952 0.903 0.856 0.676 0.397 0.191 0.095

0.0080 1.000 0.956 0.912 0.868 0.685 0.404 0.194 0.097

0.0085 1.000 0.960 0.920 0.880 0.694 0.410 0.197 0.098

0.0090 1.000 0.964 0.928 0.892 0.702 0.416 0.201 0.0990.0095 1.000 0.967 0.935 0.902 0.710 0.421 0.203 0.100

0.0100 1.000 0.971 0.941 0.912 0.717 0.426 0.206 0.101

0.0110 1.000 0.977 0.953 0.930 0.730 0.435 0.211 0.103

0.0120 1.000 0.982 0.964 0.945 0.741 0.443 0.215 0.104

0.0130 1.000 0.986 0.972 0.959 0.750 0.449 0.219 0.106

0.0140 1.000 0.990 0.980 0.970 0.758 0.455 0.222 0.107

0.0150 1.000 0.993 0.986 0.979 0.765 0.460 0.224 0.108

0.0160 1.000 0.996 0.991 0.987 0.771 0.463 0.226 0.109

0.0170 1.000 0.998 0.995 0.993 0.775 0.466 0.228 0.1090.0180 1.000 0.999 0.997 0.997 0.778 0.468 0.229 0.110

0.0190 1.000 1.000 0.999 0.999 0.779 0.470 0.230 0.110

0.0200 1.000 1.000 1.000 1.000 0.780 0.470 0.230 0.110

97




Tab. 4.4 Relatia tensiune-deformatie la temperaturi ridicate pentru otelul 8275

Limita de elasticitate efectlva, raportata la limita de curgere la 20'C

=ky,(J = iy ,(J / J,.,)=

= C .J

55Temperatura otelulul B a. C . J

.s~~ '" .c]Q

100 200 300 400 500 600 700 800

0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

0.0005 0.382 0.344 0.305 0.267 0.229 0.118 0.050 0.034

0.0010 0.764 0.687 0.611 0.482 0.407 0.212 0.091 0.058

0.0015 1.000 0.840 0.691 0.553 0.459 0.247 0.109 0.065

0.0020 1.000 0.861 0,728 0.602 0.494 0.270 0.122 0.070

0.0025 1.000 0.876 0.756 0.640 0.522 0.290 0.132 0.074

0.0030 1.000 0.888 0.779 0.672 0.545 0.306 0.141 0.077

0.0035 1.000 0.898 0.798 0.701 0.565 0.320 0.148 0.080

0.0040 1.000 0.907 0.816 0.726 0.583 0.333 0.155 0.082

0.0045 1.000 0.915 0.831 0.749 0.600 0.334 0.161 0.085

0.0050 1.000 0.922 0.845 0.770 0.615 0.354 0.167 0.087

0.0055 1.000 0.929 0.858 0.789 0.628 0.364 0.172 0.089

0.0060 1.000 0.935 0.870 0.806 0.641 0.373 0.177 0.090

0.0065 1.000 0.941 0.881 0.823 0.653 0.381 0.182 0.092

0.0070 1.000 0.946 0.892 0.838 0.664 0.389 0.186 0.094

0.0075 1.000 0.950 0.901 0.852 0.674 0.396 0.190 0.095

0.0080 1.000 0.955 0.910 0.865 0.683 0.402 0.193 0.096

0.0085 1.000 0.959 0.918 0.878 0.692 0.409 0.197 0.098

0.0090 1.000 0.963 0.926 0.889 0.701 0.414 0.200 0.099

0.0095 1.000 0.967 0.933 0.900 0.708 0.420 0.203 0.102

0.0100 1.000 0.970 0.940 0.910 0.716 0.425 0.205 0.102

0.0110 1.000 0.976 0.952 0.928 0.729 0.434 0.210 0.104

0.0120 1.000 0.981 0.963 0.944 0.740 0.442 0.215 0.105

0.0130 1.000 0.986 0.972 0.958 0.750 0.449 0.218 0.107

0.0140 1.000 0.990 0.980 0.969 0.758 0.455 0.222 0.108

0.0150 1.000 0.993 0.986 0.979 0.765 0.459 0.224 0.108

0.0160 1.000 0.996 0.991 0.985 0.769 0.462 0.226 0.109

0.0170 1.000 0.997 0.995 0.992 0.775 0.466 0.228 0.110

0.0180 1.000 0.999 0.998 0.997 0.778 0.468 0.229 0.110

0.0190 1.000 1.000 0.999 0.999 0.779 0.470 0.230 0.110

0.0200 1.000 1.000 1.000 1.000 0.780 0.470 0.230 0.110

98




Tab. 4.5 Relatia tensiune-deformatie la temperaturi ridicate pentru otelul S355

Limita de elasticitate efectiva, raportata la limita de curgere la 20·C

=ky , ( } = r.,/f y.. ~

= '"a=. .Temperatura otelulul e a' " ' ' "o S ~

~ '" (C]100 200 300 400 500 600 700 800

0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

0.0005 0.296 0.266 0.237 0.207 0.177 0.092 0.038 0.027

0.0010 0.592 0.532 0.473 0.414 0.355 0.183 0.077 0.052

0.0015 0.887 0.799 0.657 0.520 0.435 0.230 0.100 0.062

0.0020 1.000 0.848 0.706 0.576 0.476 0.258 0.114 0.067

0.0025 1.000 0.866 0.739 0.619 0.507 0.279 0.126 0.072

0.0030 1.000 0.880 0.765 0.6654 0.532 0.296 0.135 0.075

0.0035 1.000 0.892 0.786 0.685 0.554 0.312 0.144 0.078

0.0040 1.000 0.902 0.805 0.712 0.574 0.325 0.151 0.081

0.0045 1.000 0.910 0.822 0.736 0.591 0.337 0.158 0.083

0.0050 1.000 0.918 0.837 0.758 0.607 0.348 0.164 0.086

0.0055 1.000 0.925 0.851 0.778 0.621 0.359 0.169 0.088

0.0060 1.000 0.932 0.864 0.797 0,635 0.368 0.174 0.090

0.0065 1.000 0.938 0.876 0.814 0.647 0.377 0.179 0.091

0.0070 1.000 0.943 0.886 0.830 0.659 0.385 0.183 0.093

0.0075 1.000 0.948 0.896 0.845 0.669 0.399 0.187 0.094

0.0080 1.000 0.953 0.906 0.859 0.679 0.406 0.191 0.096

0.0085 1.000 0.957 0.915 0.872 0.689 0.412 0.195 0.097

0.0090 1.000 0.961 0.923 0.884 0.697 0.417 0.198 0.098

0.0095 1.000 0.965 0.930 0.896 0.705 0.423 0.201 0.099

0.0100 1.000 0.969 0.937 0.906 0.713 0.428 0.204 0.101

0.0110 1.000 0.975 0.950 0.925 0.726 0.437 0.209 0.102

0.0120 1.000 0.981 0.961 0.942 0.738 0.441 0.214 0.104

0.0130 1.000 0.985 0.971 0.956 0.748 0.448 0.218 0.106

0.0140 1.000 0.989 0.979 0.968 0.757 0.454 0.221 0.107

0.0150 1.000 0.993 0.985 0.978 0.764 0.459 0.224 0.108

0.0160 1.000 0.995 0.991 0.986 0.770 0.463 0.226 0.109

0.0170 1.000 0.997 0.995 0.992 0.774 0.466 0.228 0.109

0.0180 1.000 0.999 0.998 0.997 0.778 0.468 0.229 0.110

0.0190 1.000 1.000 0.999 0.999 0.779 0.470 0.230 0.110

0.0200 1.000 1.000 1.000 1.000 0.780 0.470 0.230 0.110

99

23942831-elemente-din-oȚel-pentru-construcȚii

Documents