Constructiestaal
Een overzicht van de relevante eigenschappen en de wijze waarop deze dienen te worden bepaald die van belang zijn voor constructiestaal, is gegeven in tabel 6-4. Tevens zijn de relevante normen en richtlijnen voor elk van de parameters aangegeven.
Voor staal zijn (nog) geen omzettingstabellen van oude gegevens beschikbaar. Er zal daarom een beroep gedaan moeten worden op oude normen of op materiaalonderzoek voor het bepalen van materiaaleigenschappen. Behalve het materiaal zelf dient ook aandacht te worden besteed aan de verbindingsmiddelen zoals (span)bouten, lassen en klinknagels.
Tabel 6-4. Materiaaleigenschappen voor de berekening van constructiestaal
| Parameters | Resultaat | Bepaling met | Wat kun je met het resultaat |
Vloeigrens/vloeispanning | f y | NEN-EN 1993-1-1 NEN-EN-ISO 6892-1 en Metalen – Trekproef – Deel 1: Beproevingsmethode bij kamertemperatuur | Toetsing van de weerstand van de doorsneden; toetsing van de stabiliteit van de staaf en opzet EEM |
Treksterkte | f u | ||
Vloei-rek | ε y | ||
Breuk-rek | ε u | ||
Elasticiteitsmodulus | E | ||
Kerfslagwaarde | Energie | NEN-EN-ISO 148-1 Metalen – Kerfslagproef volgens Charpy – Deel 1: Beproevingsmethode | Toetsing van de breuktaaiheid (scheurgroeianalyses) |
Chemische samenstelling | CEV | NEN-EN 10351 Chemische analyse van ijzer en staal – Optische emissie spectrometrie met inductief gekoppeld plasma van laag-gelegeerd staal – Bepaling van Mn, P, Cu, Ni, Cr, Mo, V, Co, Al (totaal) en Sn (Routinemethode) | Lasbaarheid |
Staaldikte | Inmeten, diktemetingen tekeningen | Toetsing van de weerstand van de doorsneden; toetsing van de stabiliteit van het element en sterkte van het element | |
Hoeklas | Meten | Bepaling keeldoorsnede | |
Doorlassing aanwezig | Meten | Toetsing van de lassen | |
Vloeigrens verbindingsmiddelen | f y | NEN-EN-ISO 6892-1 en Metalen – Trekproef – Deel 1: Beproevingsmethode bij kamertemperatuur | Toetsing van de verbindingen |
Treksterkte verbindingsmiddelen | f u | NEN-EN-ISO 6892-1 en Metalen – Trekproef – Deel 1: Beproevingsmethode bij kamertemperatuur | Toetsing van de verbindingen |
Geen gegevens bekend
Indien geen gegevens bekend zijn, dient materiaalonderzoek uitgevoerd te worden.
Bouwjaar bekend of onbekend
Indien het bouwjaar bekend is dan dient de laagste staalkwaliteit volgend uit de oorspronkelijke ontwerpnorm te worden aangehouden.
Productie van staal is in de loop van de eeuwen gewijzigd. Bij oude bruggen dient daarom rekening gehouden te worden met de eventuele toepassing van andere staalsoorten en/of staal van verschillende walsingen. Aanvankelijk werd gietijzer, smeedstaal en welijzer gebruikt terwijl later gebruik werd gemaakt van gewalst en gegoten staal waarbij onderscheid is te maken naar Bessemerprocedé (vanaf 1855), Siemens-Martin (na 1860), vlamboogoven (na 1900) en het oxystaalprocedé vanaf 1950. Gietijzer komt rechtstreeks uit de hoogoven en heeft een hoog koolstofgehalte (2,5%-6,67%). Het is een bros materiaal met een zeer lage treksterkte (200 N/mm2 tot 300 N/mm2 ), maar wel een redelijke druksterkte.
Voor andere staalsoorten en staal van verschillende walsingen dient daar naar bevinding rekening mee te worden gehouden.
Voldoende gegevens in het archief
Indien voldoende gegevens in het archief aanwezig zijn, dient een herinterpretatie uitgevoerd te worden van de destijds gebruikte normen, bestelspecificaties en testresultaten naar de huidige regelgeving.
Materiaalonderzoek
Trekproeven met rekmetingen en vloeigrensbepaling moeten worden uitgevoerd conform NENEN- ISO 6892-1. Uit het materiaalonderzoek dient minimaal de vloeigrens (fyk en/of f0,2k) te worden bepaald als ook de benodigde andere eigenschappen uit tabel 6-4.
Bij constructies waarbij vermoeiingsaspecten een rol spelen is naast de rek tot breuk van de trekproef ook de kerfslagwaarde van belang. Dit is een maat voor de breuktaaiheid van het materiaal. Kerfslagproeven dienen te worden uitgevoerd conform NEN-EN-ISO 148-1.
Wanneer laswerkzaamheden uitgevoerd gaan worden is het tevens noodzakelijk de chemische eigenschappen te bepalen. Op basis hiervan kan de koolstofequivalentwaarde (CEV) worden berekend welke een maat is voor de lasbaarheid van het materiaal.
Er zijn inmiddels ook niet-destructieve methodieken om de sterkte van staal in het werk te bepalen, zoals door het bepalen van Vickers hardheid in relatie tot de sterkte [].