Ultimate capacity of stainless steel rectangular hollow section X- joints at low temperatures

Abstract

Growing demand for stainless steel construction materials has increased the popularity of substitutive materials for austenitic stainless steels. The lean duplex grades have taken their place in building of structures exposed to corrosive environments. Since the duplex grades are relatively new materials, the current codes and norms do not fully cover the newest duplex grades. The joints tested in this thesis were designed and studied according to Eurocode 3, even though all the materials are not yet accepted to the standards.

The main objective in this thesis was to determine the differences of the used materials in behaviour under loading at low temperatures. Tests in which the deformation and strength properties of the joints were determined were done at the temperature of -46°C, which is the requirement of temperature for structures designed according to Norsok standards. Results show that replacing the austenitic grade with the lean duplex grade is acceptable.

Kasvava tarve ruostumattomille rakennemateriaaleille on nostanut kysyntää austeniittisen ruostumattoman teräksen korvaaville materiaaleille. Lean duplex luokan teräkset ovat vallanneet alaa rakenteissa, jotka ovat altistettuja korrosoiville ympäristöille. Tutkimuksen päätavoite oli määrittää erot käytettyjen materiaalien käyttäytymisten välillä matalissa lämpötiloissa. Testit tehtiin -46 °C:n asteen lämpötilassa, joka on vaatimuksena rakenteiden käyttölämpötilalle, kun rakenne on suunniteltu Norsok standardien mukaisesti. Koska duplex teräkset ovat suhteellisen uusia materiaaleja, nykyiset koodit ja normit eivät kata täysin uusimpia duplex luokkia. Testatut liitokset suunniteltiin ja tutkittiin Eurocode 3:n mukaisesti, vaikka kaikkia materiaaleja ei olekaan hyväksytty vielä standardeihin. Tulokset osoittavat, että austeniittisen teräksen korvaaminen lean duplex luokan teräksellä on hyväksyttävää.