Detaljan uvod u čelične konstrukcije

Čelične konstrukcije su konstrukcije sastavljene od čeličnih materijala i jedna su od glavnih vrsta građevinskih konstrukcija. Struktura se uglavnom sastoji od komponenti kao što su čelične grede, čelični stupovi i čelične rešetke izrađene od konstrukcijskog čelika i čeličnih ploča, te koristi postupke uklanjanja hrđe i anti{1}}korozije kao što su silanizacija, fosfatiranje čistim manganom, pranje vodom i sušenje te galvanizacija. Komponente su obično povezane zavarenim spojevima, vijcima ili zakovicama. Zbog male težine i jednostavne konstrukcije naširoko se koriste u velikim tvornicama, stadionima, neboderima i mostovima. Čelične konstrukcije su osjetljive na koroziju i općenito zahtijevaju uklanjanje hrđe, pocinčavanje ili premazivanje te redovito održavanje. Tijekom uporabe, čelik mora imati dobra mehanička svojstva i učinak obrade; materijali kao što su Q235 ugljični čelik i 16Mn nisko-legirani čelik ispunjavaju ove zahtjeve. Na trajnost čelika utječu čimbenici kao što su korozija i visoke temperature; zaštitne mjere uključuju pocinčavanje i anodnu zaštitu.

 

Karakteristike čelika uključuju veliku čvrstoću, malu težinu, dobru ukupnu krutost i jaku otpornost na deformacije, što ga čini posebno pogodnim za izgradnju velikih-raspona i ultra-visokih, ultra-teških zgrada; materijal ima dobru homogenost i izotropiju te je idealno elastično tijelo koje najbolje odgovara osnovnim postavkama opće inženjerske mehanike; materijal ima dobru plastičnost i žilavost, dopušta velike deformacije i učinkovito podnosi dinamička opterećenja; vrijeme izgradnje je kratko; i ima visok stupanj industrijalizacije, što omogućuje visoko mehaniziranu i specijaliziranu proizvodnju.

Istraživanja bi se trebala usredotočiti na čelik visoke-čvrstoće kako bi se značajno povećala njegova granica tečenja; osim toga, treba valjati nove vrste konstrukcijskog čelika, kao što su H-grede (također poznate kao široke-prirubne grede) i T-grede, kao i profilirane čelične ploče, kako bi se zadovoljile potrebe konstrukcija velikih-raspona i nebodera.

 

Postoji i sustav lakih čeličnih konstrukcija-bez toplinskog mosta. Iako sama zgrada nije energetski-učinkovita, ova tehnologija pametno rješava problem toplinskog mosta zgrade pomoću posebnih spojnica; mala rešetkasta konstrukcija omogućuje prolaz kabela i vodovodnih cijevi kroz zidove, čineći konstrukciju i dekoraciju praktičnima.