Critical Performance of Very High Strength Steels for Structural Applications

Staalproducenten zijn sinds enkele jaren in staat Zeer Hoge Sterkte Stalen (ZHSS) te produceren met vloeigrenzen 3 tot 5 keer zo hoog als regulier staal S235. Staalplaten ‘Dillimax’ van firma Dillinger Hütte, XABO van Thyssen Krupp en Weldox van SSAB, zijn beschikbaar tot vloeigrens 1100 MPa, buisprofielen tot 890 MPa. Voorlopig is de toepassing van ZHSS voornamelijk te vinden in kraanconstructies. In civieltechnische constructies wordt nog gewerkt met staalsoorten tot vloeigrens 690 MPa. Potentiële voordelen voor het toepassen van ZHSS zijn onder meer materiaalbesparing, het efficiënt benutten van materiaal in lichtgewicht, slanke constructies, het verkleinen van het lasvolume en het verkorten van de bouwtijd. Tot op heden ontbreken echter geschikte ontwerp- en fabricagenormen voor ZHSS. In 2006 is onder leiding van prof. Frans Bijlaard aan de TU Delft het project ‘Very High Strength Steels for Structural Applications’ opgestart om kennis te genereren ten behoeve van toepassing ZHSS in civieltechnische constructies.

Direct vanaf de start in 2006 is promovendus Richard Pijpers begonnen met experimenteel werk in het Stevin Laboratorium onder supervisie van Dr. Henk Kolstein en Dr. Arie Romeijn. Bij de eerste proevenserie is het vermoeiingsgedrag van moedermateriaal en gelaste verbindingen gemaakt van S690 en S1100 onderzocht. De onderzoeksresultaten vormen de basis voor vervolgonderzoek naar toepassing van ZHSS in buisverbindingen en hybride constructies met gietstukverbindingen. In het onderzoek, dat financieel ondersteund wordt door The Netherlands Institute for Metals Research en Bouwen met Staal, wordt samengewerkt met de vakgroep Joining en Mechanical Behaviour van de TU Delft. Hierdoor wordt een integrale benadering van de toepassing van ZHSS mogelijk, op de schaalniveaus constructief gedrag, materiaalkwaliteit en lasbaarheid. Technische Commissie 10, Verbindingen, van de vereniging Bouwen met Staal is in de begeleiding bij het onderzoek betrokken.