SPECYFIKA CECH FIZYKOMECHANICZNYCH KONSTRUKCYJNYCH STALI NIERDZEWNYCH

Projektowanie elementów konstrukcji budowlanych ze stali nierdzewnych jest objęte normą europejską PN-EN 1993-1-4 [7], rozszerzającą stosowanie wybranych części Eurokodu 3 o stale nierdzewne o strukturze ferrytycznej, austenitycznej
i austenityczno-ferrytycznej. W pracy wskazano zdefiniowane w normie PN-EN 1993-1-4 [7] rodzaje zastosowań stali nierdzewnych w realizacjach budowlanych
i specyfikę doboru gatunku stali nierdzewnej, która ma wpływ nie tylko na nośność konstrukcji, ale również na jej trwałość. Podano klasyfikację stali nierdzewnych oraz systemy oznaczania jej gatunków, a także syntetycznie opisano wpływ struktury wewnętrznej stali nierdzewnej na jej właściwości fizyczne, mechaniczne i technologiczne. Różnice między właściwościami fizykomechanicznymi stali nierdzewnych i stali węglowych omówiono, biorąc pod uwagę podstawowe właściwości materiałowe, takie jak moduł Younga czy granica plastyczności, a także przebieg zależności naprężenie-odkształcenie oraz zachowanie się materiału podczas formowania na zimno i w podwyższonych temperaturach. W pracy podano również zakres stosowalności normy europejskiej PN-EN 1993-1-4 [7] do projektowania konstrukcji ze stali nierdzewnych, a także zestawiono parametry wytrzymałościowe wybranych gatunków stali nierdzewnych dopuszczonych do stosowania w budownictwie. Omówiono właściwości antykorozyjne stali nierdzewnej i ich wpływ na trwałość obiektów budowlanych. Zaznaczono, że chociaż poważną wadą stali nierdzewnej ograniczającą jej stosowanie w budownictwie jest wysoka i niestabilna cena materiału, to właściwie zaprojektowana i wykonana konstrukcja z tej stali zazwyczaj nie wymaga dodatkowych zabiegów konserwacyjnych. W porównaniu ze stalą węglową obniża to koszty związane z utrzymaniem konstrukcji
i może być czynnikiem decydującym o zastosowaniu tego materiału na elementy nośne konstrukcji budowlanej.

Pełny tekst (pdf)

  [1]  International Molybdenum Association: Practical guidelines for the fabrication of
         duplex stainless steels. London 2009.

  [2]  Kuchta K., Tylek I.: Application of stainless steels in building structures. Technical
         Transactions. Civil Engineering, 3-B/2013, pp.19-42.

  [3]  Leffler B.: Stainless steel and their properties, www.hazmetal.com (30.01.2014).

  [4]  PN-EN 1993-1-1. Eurokod 3: Projektowanie konstrukcji stalowych. Część 1-1:
         Reguły ogólne i reguły dla budynków.

  [5]  PN-EN 1993-1-2. Eurokod 3: Projektowanie konstrukcji stalowych. Część 1-2:
         Reguły ogólne – Obliczanie konstrukcji z uwagi na warunki pożarowe.

  [6]  PN-EN 1993-1-3. Eurokod 3: Projektowanie konstrukcji stalowych. Część 1-3:
         Reguły ogólne – Reguły uzupełniające dla konstrukcji z kształtowników i blach
         profilowanych na zimno.

  [7]  PN-EN 1993-1-4. Eurokod 3: Projektowanie konstrukcji stalowych. Część 1-4:
         Reguły ogólne – Reguły uzupełniające dla konstrukcji ze stali nierdzewnych.

  [8]  PN-EN 1993-1-5. Eurokod 3: Projektowanie konstrukcji stalowych. Część 1-5:
         Blachownice.

  [9]  PN-EN 1993-1-8. Eurokod 3: Projektowanie konstrukcji stalowych. Część 1-8:
         Projektowanie węzłów.

[10] PN-EN 1993-1-10. Eurokod 3: Projektowanie konstrukcji stalowych. Część 1-10:
         Dobór stali ze względu na odporność na kruche pękanie i ciągliwość międzywar-
         stwową.

[11] PN-EN 10027-2: Systemy oznaczania stali. System cyfrowy.

[12] PN-EN 10088-1: Stale odporne na korozję. Część 1: Gatunki stali odpornych na
         korozję.

[13] PN-EN 10088-2: Stale odporne na korozję. Część 2: Warunki techniczne dostawy
         blach i taśm ze stali nierdzewnych ogólnego przeznaczenia.

[14] PN-EN 10088-3: Stale odporne na korozję. Część 3: Warunki techniczne dostawy
         półwyrobów, prętów, walcówki, drutu, kształtowników i wyrobów o powierzchni
         jasnej ze stali nierdzewnych ogólnego przeznaczenia.

[15] PN-EN 10088-4: Stale odporne na korozję. Część 4: Warunki techniczne dostawy
         blach grubych, blach cienkich i taśm ze stali nierdzewnych do zastosowań kon-
         strukcyjnych.

[16] PN-EN 10088-5: Stale odporne na korozję. Część 5: Warunki techniczne dostawy
         prętów, walcówki, drutu, kształtowników i wyrobów o powierzchni jasnej ze stali
         nierdzewnych do zastosowań konstrukcyjnych.

[17] PN-EN ISO 12944-1: Farby i lakiery. Ochrona przed korozją konstrukcji stalowych
         za pomocą ochronnych systemów malarskich. Część 1: Ogólne wprowadzenie.

[18] Nethercot D.A.: Design of stainless steel structures: Approaches recognising the
         actual material characteristics. Proc. of the 12th International Conference on Metal
         Structures – ICMS. Wrocław 2011, pp. 66-84.

[19] Schlaich M., Bleicher A., Pasternak H.: Der Porsche Pavillon in Monocoque-
         Bauweise. Bauingenieur, nr 89 (2014), pp. 1-10.

[20] The European Stainless Steel Development Association Euro Inox and The Steel
         Construction Institute: Design manual for structural stainless steel – Commentary,
         2nd ed., 2003.

[21] The European Stainless Steel Development Association Euro Inox: Własności stali
         odpornych na korozję. Luxembourg 2002.

[22] The European Stainless Steel Development Association Euro Inox: What is
         stainless steel.

[23] Tylek I.: Szerokość efektywna ścianek przekrojów ze stali nierdzewnej. II Między-
         narodowa Polsko-Ukraińska Konferencja Naukowa „Aktualne problemy konstruk-
         cji metalowych”, Gdańsk 27-28.11.2014, s. 237-240.

[24] Tylek I., Kuchta K.: Mechanical properties of structural stainless steels. Technical
         Transactions. Civil Engineering, no 4-B/2014, pp. 59-80.

[25] Tylek I., Kuchta K.: Physical and technological properties of structural stainless
         steel. Technical Transactions. Civil Engineering, no 4-B/2014, pp. 81-100.