Staalbouw algemeen: Bouwkundig detailleren

Bouwkundig detailleren voor tekenaar en ontwerper:

Staalbouw algemeen.

Voor de volgende onderwerpen ga naar:

algemeen;
warm gewalste standaard stalen liggers;
koud gewalste stalen constructieonderdelen;
gelaste profielen en cellular beams;

bewerkingen;

Algemeen:

bron tekst: staaldiktaat HTS 1977

Een staalconstructie is opgebouwd uit constructie-elementen (liggers, kolommen, portalen, spanten e.d.), die met verbindingselementen worden gekoppeld. Om dit mogelijk te maken moet het staal, soms met toleranties kleiner dan 0,1 mm, worden bewerkt.
De kennis van de bewerking van staal is van groot belang, vooral met betrekking tot de daardoor verkregen eigenschappen van het staal
hiervoor het onderwerp "IJzer en staal" behorende bij het onderdeel "Materialisering - materialen"."

Station Haarlem De meest voorkomende staalconstructies zijn die voor gebouwen (magazijnen, werkplaatsen, etc), bruggen, kolommen, masten en kranen.
Gebouwen voor magazijnen, werkplaatsen, etc. worden dikwijls opgebouwd m.b.v. een staalskelet.
het onderwerp "Staalskelet" behorende bij dit onderdeel."

Door de grote druk- en treksterkte van staal zijn de toelaatbare spanningen hoog. Hierdoor zullen vooral de kolomafmetingen kleiner zijn dan hetgeen met andere bouwmaterialen bereikt kan worden.
Om de zelfde reden zal bij liggers zal de benodigde constructiehoogte kleiner zijn.

De te kiezen soort van bewerking, de volgorde en wijze van uitvoering zijn vooral van belang wegens:

veiligheidsredenen; Het materiaal krijgt ter plaatse van de bewerking meestal andere eigenschappen. De bewerkte delen worden door vervorming verstevigd: hogere rekgrens, doch meestal gepaard gaande met een kleinere rek. HGierdoor en vooral ook afhankelijk van de aard van de bewerking ontstaan scheurtjes, welke de aanleiding kunnen zijn van uiteindelijk optredende breuk van een constructie.

economische redenen;
Bewerkingen vergen arbeid en zijn dus kostenverhogend. Anderzijds kunnen zij gewichtsbesparingen mogelijk maken. Men moet dus de materiaalwinst (lichter construeren) afwegen tegen de meer arbeidskosten (bewerkelijker).

bescherming tegen aantastig door corrosie;
Voor het meer of minder snel ontstaan van corrosie zijn de volgende factoren van groot belang:
-   De aanwezigheid van onzuiverheden op het staal;
-   De aanwezigheid van onzuiverheden in het staal;
-   de aanwezigheid van vocht op het staal.
  het onderwerp 'het roesten en de bescherming van staal tegen corrosie' bij het onderdeel 'materialen'.

bescherming van de constructie tegen de gevolgen van brand.
Het grote nadeel van een constructieve staaltoepassingen is de beperkte brandwerendheid en de soms kostbare voorzieningen die moeten worden getroffen om hier iets aan te doen.
onderdeel - "Het gedrag van staal bij brand."

Warm gewalste standaard stalen liggers:

Gelaste profielen en cellular beams:

Gelaste profielen:

Onder gelaste profielen worden verstaan profielen die door middel van lasverbindingen uit diverse stalen elementen zijn samengesteld.
Deze elementen kunnen zowel bestaan uit walsprofielen als uit plaat- of stripmateriaal.

De grote verscheidenheid in vorm van de afzonderlijke elementen alsmede in de wijze waarop deze aan elkander kunnen worden verbonden, waarborgen een grote varieteit in profieldoorsnede en dus ook in de hiervan afhankelijke statische grootheden.
De constructeur is hierdoor in staat het gelaste profiel zodanig te ontwerpen, dat dit optimaal voldoet aan de gestelde eisen van stijfheid, sterkte en locale restricties, zoals bijvoorbeeld beschikbare constructiehoogte.

Tevens is de mogelijkheid aanwezig tot het gebruik van verschillende staalkwaliteiten in een profiel.

Standaard gelaste profielen. (cellular beams):

Naast de standaard stalen liggers waarvan de afmetingen in normen is vastgelegd en de in de skeletbouw gebruikte multi-beams worden ook zg cellular beams tegepast.

Cellular beams (bron: www.fabsec.co.uk)

Bewerkingen:

In grote lijnen bestaat de bewerking van gewalst staal bij de vervaardiging van staalconstructies uit:

afkorten;
Het op lengte en breedte brengen van het materiaal met een bepaalde overmaat in de maatvoering, d.m.v. zagen, knippen, afsnijden e.d.
aftekenen;
Dit is het overbrengen van de werktekening op het materiaal.
vorm geven;
Het bewerken van het materiaal tot de juiste vorm en afmeting d.m.v. smeden, zetten, richten, vlakken, ravelen, profileren, schaven, frezen, e.d.
aanbrengen van de benodigde gaten;
D.m.v. ponsen, boren en ruimen
aanbrengen van verbindingsmiddelen;
Bouten, lassen, etc.