Wat zijn de executieklassen conform EN1090?

De EN1090 is een Europees geharmoniseerde productnorm die van toepassing is op dragende  constructiedelen die vervaardigd worden van staal of aluminium en gebruikt worden in bouwproducten. Binnen de Europese Unie zijn bedrijven conform de EN1090 verplicht om aan de eisen voor een CE-markering te voldoen. Dit vereist wat van de bedrijfsvoering van las- en constructiebedrijven. De producten die las- en constructiebedrijven maken zijn echter divers. Daarom zijn de eisen die aan de constructies worden gesteld ook verschillend.

Execution Classes of EXC
Aan constructies die bijvoorbeeld in de buurt van mensen worden geplaatst zijn andere eisen gesteld dan aan constructies die geheel niet door mensen in gebruik genomen zullen worden. Daarom  worden constructies ingedeeld in verschillende uitvoeringsklassen. In deze uitvoeringsklassen zijn de eisen waaraan een constructiebedrijf volgens de EN1090 moet voldoen vastgelegd. De uitvoeringsklassen worden in het Engels ook wel Execution Classes of EXC genoemd. De EXC is de internationale aanduiding voor de uitvoeringsklassen waarin de constructiedelen worden ingedeeld. Er zijn in totaal vier verschillende Execution Classes. Deze lopen op van EXC 1 tot en met EXC 4. Constructies worden in deze klassen ingedeeld op basis van een aantal aspecten:

  • Materiaal
  • Lasprocedure
  • Belasting
  • Toepassing
  • Vormgeving
  • Type constrcutie

Het komt in de praktijk ook voor dat er geen uitvoeringsklasse is aangegeven. Als er geen uitvoeringsklasse bij een opdracht is benoemd of gespecificeerd dan gaat men uit van EXC 2. Hieronder zijn de verschillende uitvoeringsklassen nader omschreven.

EXC 1
Uitvoeringsklasse 1 is een uitvoeringsklasse die wordt gebruikt voor constructiedelen die van staal worden gemaakt tot sterkteklasse S275 en statisch worden belast. Daarnaast wordt deze uitvoeringsklasse ook gebruikt voor constructiedelen die vervaardigd zijn van legeringen die aluminium bevatten en eveneens hoofdzakelijk statisch worden belast. De EXC 1 wordt toegepast bij constructies zoals trappen en leuningen die worden toegepast in woningen en gebouwen in de agrarische sector. Daarnaast wordt EXC 1 ook gehanteerd bij constructies die worden toegepast in serres van woningen en vrijstaande huizen met maximaal vier verdiepingen. Ook bij vergelijkbare constructiedelen en constructietoepassingen wordt EXC 1 gebruikt als uitvoeringsklasse-aanduiding.

EXC 2
Uitvoeringsklasse 2 is een uitvoeringsklasse die wordt toegepast als aanduiding voor constructiedelen die van staal zijn gemaakt tot sterkteklasse van S700. Ook wordt EXC 2 gehanteerd voor constructiedelen de gemaakt zijn van aluminiumlegeringen. De constructiedelen die onder EXC 2 vallen worden hoofdzakelijk statisch belast. De delen die niet hoofdzakelijk statisch belast worden zullen worden ingedeeld in een andere uitvoeringsklasse.

EXC 3
Uitvoeringsklasse 3 is van toepassing bij constructie delen van staal tot sterkte klasse S700 en ook voor constructiedelen die gemaakt zijn van aluminiumlegeringen . Ook in deze klasse gaat het om constructiedelen die hoofdzakelijk statisch worden belast. De delen die niet hoofdzakelijk statisch worden belast zullen in een andere uitvoeringsklasse worden ingedeeld. De EXC 3 is van toepassing op gebouwen die hoger zijn dan 15 verdiepingen. Daarnaast wordt EXC 3 ook toegepast op grote dakconstructies en constructies op publieke plaatsen zoals treinstations en busstations. Verder is EXC 3 van toepassing op bruggen en paalconstructies. EXC 3 wordt ook gebruikt voor torens, uitkragende gebouwen en grote schoorstenen voor bijvoorbeeld fabrieken.

EXC 4
Uitvoeringsklasse 4 is de uitvoeringsklasse die de zwaarste eisen omvat. De EXC 4 van toepassing op alle constructie delen genoemd in EXC 3. Het verschil is dat er grote consequenties voor de mensen, gebouwen en het milieu in de directe omgeving ontstaan als deze constructies falen. Men past deze uitvoeringsklasse toe in bijvoorbeeld dichtbevolkte woongebieden. Ook in bruggen en andere civiele kunstwerken in (water) wegen. Verder wordt EXC 4 ook toegepast in industriële bouwwerken met een hoog potentieel gevaar hierbij kan men denken aan constructies in nucleaire kracht centrales.

Wat is S690 en S690QL?

Staal 690 wordt ook wel aangeduid met S690. De letter ‘S’ staat hierbij voor de Engelse aanduiding structural. De cijfers 690 geven de minimale rekgrens aan in megapascal in N/mm². Dit is constructiestaal met een zeer hoge treksterkte daarom wordt dit staal tot de hoogsterkte staalsoorten gerekend.

S690QL
Achter de aanduiding van staal 690 staan ook wel de letters QL, hierdoor ontstaat de staalaanduiding . Dit is constructiestaal met een zeer grote treksterkte en wordt geproduceerd volgens EN 10025:6:2004. De letter ‘Q’ staan voor Engelse aanduiding: Quenching & Tempering. In het Nederlands staat dit voor Afschrikken & Tempering, dit geeft aan dat het om getemperd staal gaat. Temperen is een warmtebehandeling en wordt gedaan om de sterkte van metaal en metaallegeringen te vergroten en de hardheid te verlagen.  De letter ‘L’ staat voor de Engelse aanduiding “Low notch toughness testing temperature’. Dit  betekend in het Nederlands: ‘Lage kerftaaiheid testtemperatuur’.

De prijs per kilogram van S690 is hoger dan de prijs van gebruikelijke staalsoorten zoals S235, S275 en S355. De hogere kiloprijs van S690 heeft te maken met de grotere belastbaarheid van het materiaal.

Waarvoor wordt S690 en S690QL gebruikt?
Ondanks de hogere kiloprijs kan het gebruik van staal 690 toch economisch voordelig zijn. Door gebruik te maken van staalsoorten met een hoge treksterkte hoeft men over het algemeen minder staal te gebruiken voor een staalconstructie. Hierdoor heeft niet alleen minder staal te worden gebruikt, het totale gewicht van de constructie kan ook worden gereduceerd.

Staal 690 en S690QL worden onder andere toegepast voor de constructies van kranen die zeer zwaar belast worden. Zowel de beweegbare arm van de kraan als de graafbak kunnen van S690 worden vervaardigd. Daarnaast kan het chassis ook van deze sterke staalsoort worden gemaakt zodat de gehele constructie zeer sterk is en bestand is tegen grote krachten. Ook in grondverzetmachines en kipperbakken  worden dikwijls vervaardigd uit S690 en S690QL.

Lassen van S690
Staal 690 is een hoogwaardige staalsoort daarom worden aan het lassen van deze staalsoort hoge eisen gesteld. De specifieke eisen die aan het lasproces worden gesteld zijn beschreven in een lasmethodebeschrijving (LMB), dit document wordt ook wel aangeduid Welding Procedure Specification (WPS). Daarin staan eisen met betrekking tot voorverwarming, toevoegdraad en lasmethode. De lasser dient deze voorschriften op te volgen.

Constructies die uit S690 bestaan worden in de praktijk zwaar belast daarom moet men er zeker van zijn dat de las door een gekwalificeerde lasser is gemaakt. Deze lasser moet in bezit zijn van een lasserkwalificatie, dit is een document dat ook wel een lascertificaat genoemd. In dit document staat de materiaalsoort, materiaaldikte en de laspositie waarvoor de lasser gecertificeerd is. Een lasserkwalificatie is persoonsgebonden en daarnaast gebonden aan een datum.

Een S690 lascertificaat is geen eenvoudige lasserkwalificatie. Deze kwalificatie wordt over het algemeen door zeer ervaren lassers gehaald omdat de materiaalsoort zeer hoogwaardig is. Staalsoorten zoals S235, S275 en S355 zijn eenvoudiger te lassen.

Wat is constructiestaal en waar wordt dit staal voor gebruikt?

Constructiestaal is staal dat wordt gebruikt voor de productie van schepen, loodsen, gebouwen, bruggen en andere staalconstructies. Onder de verzamelnaam constructiestaal vallen verschillende laaggelegeerde staalsoorten. Deze staalsoorten hebben verhoudingsgewijs een hoog koolstofgehalten ten opzicht van bijvoorbeeld roestvast staal (RVS). Het hoofdbestandsdeel van staal is ijzer, dit wordt ook wel met de Latijnse naam ferro aangeduid.

Ferro is een scheikundig element met atoomnummer 26 in het periodiek systeem der elementen. Het materiaal heeft een grijze kleur en is een overgangsmetaal. Door aan  ijzer een klein percentage koolstof te voegen worden de mechanische eigenschappen van het materiaal aanzienlijk verbeterd. IJzerlegeringen met een koolstofgehalte van minder dan 1,9% procent worden staal genoemd. Staal heeft een lager koolstofpercentage dan gietijzer. Het laatste materiaal bevat 2,5%-6,67% koolstof en is daardoor brosser.

Constructiestaalsoorten
Staal bestaat uit een legering tussen ijzer een percentage koolstof dat lager is dan 1,9%. Het percentage koolstof in constructiestaal is maximaal 0,25%. Dit is afhankelijk van de toepassing van het materiaal en de chemische samenstelling. Er zijn verschillende soorten staal die onder constructiestaal vallen zoals bijvoorbeeld S235, S275 en S355. Naast deze staalsoorten zijn er nog verschillende andere staalsoorten die als constructiestaal kunnen worden beschouwd. De letter ‘S’ in de staalaanduiding staat voor het Engelse woord ”structural”. Dit woord kan in het Nederlands worden vertaald met staal of constructiestaal. De cijfers die er achter staan geven de vloeigrens aan van 16 mm staal in megapascal in N/mm².  Staal met de aanduiding S275 zal met een trekkracht van 275 megapascal gaan vloeien. Door het overschrijden van de vloeigrens zal het staal plastisch vervormen. Dit houdt in dat het staal dusdanig is opgerekt dat het bij het wegnemen van de belasting niet meer in de oorspronkelijk vorm terugkeert.

Eigenschappen van constructiestaal
Constructiestaal heeft  verschillende eigenschappen die het materiaal geschikt maken voor staalconstructies. Het materiaal heeft een laag koolstofgehalte en heeft een behoorlijk grote treksterkte en rek. Daarnaast kan constructiestaal goed worden gelast en is het materiaal goed te bewerken. Constructiestaal kan goed worden vervormd doormiddel van koude of warme bewerkingen. Verder is constructiestaal goedkoop en is het, ten opzichte van edele metalen, corrosiegevoelig. Daarom moet constructiestaal worden beschermd tegen de uitwerking van zuurstof en chemische stoffen.