Acciaio strutturaleè un materiale da costruzione standard realizzato con determinati gradi di acciaio e disponibile in una gamma di sezioni trasversali (o "profili") standard del settore. I gradi di acciaio strutturale sono sviluppati con una composizione chimica e proprietà meccaniche specifiche, progettate per applicazioni specifiche.
In Europa, l'acciaio strutturale deve essere conforme alla norma europeaEN 10025, amministrato dal Comitato europeo di normazione del ferro e dell'acciaio (ECISS), un sottogruppo del Comitato europeo di normazione (CEN).
Esistono numerosi esempi di gradi di acciaio strutturale europeo, come S195, S235, S275, S355, S420 e S460. In questo articolo, ci concentreremo sulla composizione chimica, le proprietà meccaniche e le applicazioni di S235, S275 e S355, tre gradi di acciaio strutturale comunemente utilizzati in vari progetti di costruzione nell'Unione Europea.
Secondo la classificazione dell'Eurocodice, gli acciai strutturali devono essere designati con simboli standard che includono, a titolo esemplificativo ma non esaustivo, S, 235, J2, K2, C, Z, W, JR e JO, dove:
A seconda del processo di fabbricazione, della composizione chimica e dell'applicazione associata, è possibile utilizzare lettere e classificazioni aggiuntive per identificare un tipo specifico di acciaio strutturale o un prodotto.
La classificazione UE non è uno standard globale, pertanto molti gradi pertinenti con le stesse proprietà chimiche e meccaniche potrebbero essere utilizzati in altre parti del mondo. Ad esempio, l'acciaio strutturale prodotto per il mercato statunitense deve soddisfare i requisiti dell'American Society for Testing and Materials (ASTM). I codici internazionali iniziano con "A" seguita dalla classe appropriata, come A36 oA53.
Nella maggior parte dei paesi, l'acciaio strutturale è regolamentato e deve soddisfare standard minimi specifici per forma, dimensioni, composizione chimica e resistenza.
La composizione chimica dell'acciaio strutturale è estremamente importante e strettamente regolamentata. Questo è il fattore principale che determina le proprietà meccaniche dell'acciaio. Nella tabella sottostante è possibile visualizzare i livelli percentuali massimi di alcuni elementi regolabili presenti nei gradi di acciaio strutturale europeo S235,S275e S355.
La composizione chimica dell'acciaio strutturale è estremamente importante e rigorosamente regolamentata. È un fattore fondamentale che determina le proprietà meccaniche dell'acciaio. Nella tabella sottostante è possibile visualizzare la percentuale massima di alcuni elementi regolamentati negli acciai strutturali europei di qualità S235, S275 e S355.
La composizione chimica dell'acciaio strutturale è molto importante per gli ingegneri e varia da grado a grado a seconda dell'uso previsto. Ad esempio, l'S355K2W è un acciaio strutturale temprato, denominato K2, con una composizione chimica studiata per una maggiore resistenza agli agenti atmosferici - W. Pertanto, la composizione chimica di questo grado di acciaio strutturale differisce leggermente da quella standard.Grado S355.
Le proprietà meccaniche dell'acciaio strutturale ne determinano la classificazione e l'applicazione. Sebbene la composizione chimica sia il fattore principale che determina le proprietà meccaniche dell'acciaio, è importante conoscere anche i criteri minimi per le proprietà meccaniche o le prestazioni, come il limite di snervamento e la resistenza alla trazione, come descritto più dettagliatamente di seguito.
Il limite di snervamento dell'acciaio strutturale misura la forza minima necessaria per creare una deformazione permanente nell'acciaio. La convenzione di denominazione utilizzata nella norma europea EN10025 si riferisce al limite di snervamento minimo di un tipo di acciaio testato a 16 mm di spessore.
La resistenza alla trazione dell'acciaio strutturale è correlata al punto in cui si verifica una deformazione permanente quando il materiale viene allungato o stirato trasversalmente lungo la sua lunghezza.
L'acciaio strutturale è disponibile in diverse qualità, ma spesso viene venduto preformato in una sezione trasversale specifica, progettata per un'applicazione specifica. Ad esempio, l'acciaio strutturale venduto come travi a I, travi a Z, architravi a cassone, profilati cavi strutturali (HSS), travi a L e piastre d'acciaio è comune.
A seconda dell'applicazione desiderata, l'ingegnere specifica il grado di acciaio, solitamente per soddisfare i requisiti minimi di resistenza, peso massimo e possibili condizioni meteorologiche, nonché la forma della sezione, in relazione alla posizione richiesta e ai carichi previsti o ai carichi del lavoro da svolgere.
L'acciaio strutturale ha molteplici applicazioni, e i suoi campi di applicazione sono molteplici. Sono particolarmente utili in quanto offrono una combinazione unica di buona saldabilità e resistenza garantita. L'acciaio strutturale è un prodotto estremamente adattabile, spesso preferito dagli ingegneri che desiderano massimizzare la resistenza o le strutture a S riducendone al minimo il peso.
Data di pubblicazione: 13-04-2023