Escollir alta qualitatcomponents d'estructura d'acerdetermina la seguretat, la vida útil i el cost total del projecte. Els enginyers han d'avaluar el grau del material, la precisió de la secció, la qualitat de fabricació i els sistemes de protecció. Cada factor influeix en la capacitat de càrrega, la resistència a la fatiga i les necessitats de manteniment.
El consum mundial d'acer en la construcció supera els 1.800 milions de tones anuals, segons dades de l'Associació Mundial de l'Acer. Les fallades de l'acer estructural sovint estan relacionades amb una mala selecció de components en lloc d'errors de disseny. Una mala selecció de components sovint augmenta els costos del cicle de vida en més d'un 20%. Una bona selecció redueix el risc estructural i millora l'eficiència de la construcció.
Grau de material dels components de l'estructura d'acer
El grau del material constitueix la base de la qualitat dels components. Diferents països i regions tenen diferents estàndards per als graus d'acer. Per exemple, Q235 i Q355 s'utilitzen habitualment en acer estructural a la Xina. Als Estats Units, ASTM A36 i ASTM A572 grau 50 s'utilitzen habitualment. Els components EN S355 són els més comuns al mercat europeu.
Amb el desenvolupament de la globalització empresarial, hi haurà cada cop més compres transfrontereres. Per tal de resoldre el problema dels diferents estàndards de qualitat de productes i matèries primeres, els proveïdors han de proporcionar certificats de materials autoritzats per garantir que el límit elàstic, la resistència a la tracció i l'allargament dels seus productes compleixin els estàndards del comprador. El límit elàstic de l'acer Q235 no és inferior a 235 MPa, i l'acer Q355 és similar a l'EN S355, arribant als 355 MPa. El límit elàstic de l'ASTM A36 no és inferior a 250 MPa, i l'ASTM A572 Grau 50de és d'uns 345 MPa.
Mida de la secció transversal i precisió geomètrica dels components de l'estructura d'acer
La mida de la secció transversal és el paràmetre principal que determina la capacitat de càrrega, la resistència a la tracció i la rigidesa del component. Prenent laminat en calentAcer en forma d'Hper exemple, quan l'alçada és inferior a 400 mm, la desviació admissible de l'amplada de la brida generalment es controla dins de ±2 mm, i la desviació del gruix de la xapa no ha de superar els ±0,5 mm. La rectitud del component també és crítica, i la desviació no sol ser superior a 1/1000 de la longitud del component. Per exemple, per a una biga de 12 metres de llarg, la desviació de flexió ha de ser inferior a 12 mm.
La precisió geomètrica dels components afectarà l'eficiència de transport i la dificultat d'instal·lació dels components. Els edificis amb estructura d'acer tenen requisits extremadament alts pel que fa a la precisió d'instal·lació durant la construcció. L'error de precisió del component en la mida o el forat de muntatge farà que el component no s'instal·li sense problemes tal com s'ha dissenyat. Això no només requereix que l'empresa constructora realitzi modificacions in situ dels components, cosa que augmenta el temps i el cost del projecte, sinó que també acumula riscos i augmenta els riscos de seguretat de l'edifici.
Cal triar un proveïdor més gran. Perquè els proveïdors grans i d'alta qualitat generalment tenen màquines d'assaig per ultrasons, màquines de tall per làser, perforació CNC 3D i altres equips. Aquests equips poden reduir l'error de precisió dels components en soldadura i mecanitzat. L'error de mida de tall es pot controlar amb un marge de ±1 mm i l'error de posició de perforació no supera els ±0,5 mm. Al mateix temps, els grans proveïdors generalment tenen un equip de dissenyadors experimentats, cosa que pot evitar molts riscos i problemes per endavant.
Tractament anticorrosió de components d'estructures d'acer
Atesa la fàcil oxidació dels productes d'acer, el tractament anticorrosió és una part important per mesurar la vida útil i la qualitat dels components de l'estructura d'acer. Generalment, el tractament anticorrosió dels components de l'estructura d'acer es divideix en tres enllaços, és a dir, el recobriment antioxidant, el granallat i l'eliminació de l'òxid, i el recobriment antioxidant.
El galvanitzat en calent és un mètode de protecció comú per a l'acer. El gruix de la capa de zinc és generalment de 65 a 85 µm, cosa que pot proporcionar protecció durant més de 30 anys en un entorn moderadament corrosiu. Aquest enllaç sol ser proporcionat directament pel fabricant de matèries primeres d'acer. Un cop finalitzada la producció, el fabricant ha de granellar els components. A través de l'impacte continu del granallat rotatiu d'alta velocitat, la brutícia i l'òxid de la superfície dels components es pelen. Al mateix temps, aquest procés augmentarà la rugositat de la superfície del component i millorarà l'adherència del recobriment.
La pintura a polvorització és l'últim pas en el tractament antioxidant de les estructures d'acer. Els treballadors utilitzaran diferents recobriments per polvoritzar els components diverses vegades. Els sistemes de recobriment d'alta qualitat solen estar compostos per múltiples capes com ara imprimació epoxi, pintura intermèdia i capa superior de poliuretà, amb un gruix total de 200 µm. Aquest sistema garanteix la protecció de la superfície del component pel recobriment en la màxima mesura i pot garantir un cicle anticorrosiu de 15-20 anys.
Components de connexió que no es poden ignorar
Els components de connexió sovint determinen la fiabilitat estructural. Els cargols, les plaques i els ancoratges han de complir les demandes de càrrega. Els cargols d'alta resistència solen seguir les normes ASTM A325 o A490. Els cargols ASTM A325 proporcionen una resistència a la tracció mínima de 830 MPa. Els cargols A490 arriben als 1.040 MPa. Utilitzeu connexions crítiques de lliscament per a càrregues dinàmiques. Aquestes connexions requereixen coeficients de fricció superficial superiors a 0,35. Les forces de pretensió per als cargols M20 A325 arriben a uns 172 kN.
Les plaques de connexió han de coincidir o superar el grau d'acer original. El gruix de la placa sol oscil·lar entre els 8 i els 25 mm en edificis industrials. Els cargols d'ancoratge han de resistir tant la tensió com el cisallament. Els cargols d'ancoratge de grau 8.8 proporcionen un límit elàstic de 640 MPa. La distància de vora adequada evita l'esquinçament del formigó. La distància mínima de vora ha de ser igual com a mínim a quatre diàmetres de cargols. La selecció precisa dels components a les connexions redueix el risc de fallada de les juntes en més d'un 40 per cent en esdeveniments extrems.
Data de publicació: 04-01-2026