Construcții metalice

Elemente generale

Dezvoltarea industriei si in general a societatii conduce la descoperirea si utilizarea unor materiale de ctii din ce in ce mai performante. In aceasta categ intra otelul si aluminiul folosite pe scara din ce in ce mai larga de la inceputul sec trecut. Din aceasta categ a materialelor metalice, cele mai utilizate sunt : otelul care este un aliaj al fierului cu carbonul≈0,25% ; fonta-aliaj al fierului cu carbonul≤6,67% ; aliaje de aluminiu : aluminiu-magneziua, aluminiu-zinc, aluminiu-cupru. Dintre toate aceste materiale, otelul se foloseste cu precadere in ctii sub forma de laminate, in special table si profile. Otelul se utilizeaza in special la : cladiri si structuri industriale (hale industriale pt industria grea, estacade pt poduri, platforme pt sustinerea unor grilaje, depozite de materiale) ; ctii cu deschidere mare ( sali de sport, sali de expozitie, hangare, piete, garaje) ; ctii inalte (turnuri si piloni ancorati utilizati pt sustinerea unor antene, stalpi LEA-linii electrice aeriene, cosuri de fum, stalpi pt sustinerea funicularelor) ; cladiri cu multe etaje-peste 10 (cladiri administrative, hoteluri, ctii pt instalatii) ; ctii din tabla (rezervoare, buncare, silozuri, conducte, furnale) ; structuri de rezistenta pt utilaje (poduri rulante, batardouri, conducte fortate) ; ctii auxiliare (scari, pasarele, sustineri de conducte, platforme). Avantajele ctiilor metalice : siguranta in exploatare-se datoreaza bunei concordante intre calcul si comportarea in realitate a elementelor metalice deoarece otelul este un material omogen si izotrop ; greutate proprie mica a elementelor in raport cu ctiile realizate din alte materiale, raportul conventional dintre rezistenta si greutate specifica fiind de 5-6 ori mai mare decat in cazul betonului ; posibilitatea de realizare in uzina a elementelor de ctii prin procedee industriale conduce la un grad inalt de mecanizare si reducere a timpului de executie pe santier ; existenta unor posibilitati variate de imbinare a elementelor (cu suruburi, cu nituri sau sudura) ; capacitate mare de adaptabilitate a ctiilor metalice, acestea putand fi modificate, consolidate sau recuperate prin topire ; rezistenta si comportare buna la actiunea seismica ; compactitate si etanseitate la trecera lichidelor si gazelor ; cedarea elementelor metalice se face in urma aparitiei unor deformatii plastice ireversibile care avertizeaza asupra starii periculoase la care s-a ajuns. Dezavantajele ctiilor metalice : rezistenta slaba la agenti corozivi : umiditatea, mediile acide(masurile de protectie anticoroziva-vopsire, metalizarea- ridica pretul) ; rezistenta scazuta la temperaturi ridicate, respectiv la foc deoarece se produc fenomene ca : 200-300grade C apare o imbatranire puternica si se modifica caracteristicile mecanice,500grade C caracteristicile mecanice se reduc la jumatate,600grade C otelul devine plastic si numai poate prelua incarcari ; resursele naturale se minereu de fier sunt limitate ; in cuptor Siemens-Martin ; in cuptor electric. Convertizorul cu oxigen, indiferent de varianta constructiv-tehnologica este un agregat modern, economic, in care se elaboreaza oteluri carbon si slab aliate in cantitati mari. O sarja in convertizor se obtine in 45-60minute. Cuptoarele Siemens-Martin folosesc fonta topita, fier vechi si fondanti pt obtinerea unor oteluri de cal superioara. Aerul este suflat peste masa de zgura care acopera metalul topit iar o sarja se elaboreaza in 4-12ore, cu un consum mai mare de energie dar si cu obtinerea unor oteluri de cal superioara. Cuptoarele electrice pt elaborarea otelului pot fi cu arc sau cu inductie. Cuptorul functioneaza cu fier vechi si fonta solida si este folosit pt obtinerea otelurilor slab aliate, folosite mai ales in ctia de masini. Pt obtinerea unor oteluri cu caracteristici de rezistena si tenacitate se