Wat is plastische vervorming?
Plastische vervorming is blijvende vormverandering. Belast je een materiaal zo zwaar dat het de vloeigrens passeert, dan komt het na het wegnemen van de belasting niet meer terug in zijn oude vorm — een deel van de vervorming blijft zitten.
Het tegenovergestelde is elastische vervorming: daar veert het materiaal volledig terug. Elke constructie vervormt elastisch onder belasting; dat is normaal en ingecalculeerd. Plastische vervorming is een ander regime.
Het spanning-rekdiagram
Trek je aan een stalen staaf en zet je de spanning uit tegen de rek, dan zie je eerst een rechte lijn: het elastische gebied, waarin spanning en rek evenredig zijn (de helling is de elasticiteitsmodulus). Bij de vloeigrens knikt de lijn af. Vanaf dat punt neemt de rek veel sterker toe dan de spanning — het materiaal vloeit. Uiteindelijk volgt insnoering en breuk.
Bij bouwstaal ligt de vloeigrens bij de veelgebruikte kwaliteit S235 op ongeveer 235 N/mm² en bij S355 op ongeveer 355 N/mm². Die getallen zitten letterlijk in de aanduiding.
Waarom het in de bouw juist nuttig is
Plastische vervorming klinkt als falen, maar is voor veiligheid vaak precies wat je wil:
- Waarschuwing vooraf. Een stalen ligger die vloeit, zakt zichtbaar door voordat hij bezwijkt. Een bros materiaal (glas, gietijzer, onverstrekt beton onder trek) breekt zonder aankondiging.
- Herverdeling van krachten. In een statisch onbepaalde constructie kan een plastisch scharnier de belasting doorschuiven naar delen die nog capaciteit over hebben.
- Energieopname. Bij aardbevings- en stootbelasting wordt energie opgenomen door blijvend vervormen in plaats van door breuk.
Waar het onbedoeld optreedt
- Een te zwaar belast stalen profiel dat blijvend doorhangt.
- Een aluminium of loden onderdeel dat onder herhaalde thermische werking “kruipt”.
- Zetting van de ondergrond: de bodem onder een fundering vervormt eveneens grotendeels blijvend.
- Kunststof of bitumen bij hoge temperatuur, waardoor bijvoorbeeld isolatie onder een dakbedekking indeukt.
Vuistregel voor de praktijk: is een stalen onderdeel na ontlasting zichtbaar krom, gerekt of ingedeukt, dan is de vloeigrens gepasseerd. Terugbuigen herstelt de vorm maar niet de eigenschappen — vervangen is dan bijna altijd de verstandige keuze.
Gerelateerde termen
Meer weten over bouwkundige termen? Bekijk onze kennisbank op fredsbouwtekeningen.nl.
