Важна експертна бележка: Това е архивен образователен текст, а не текуща спецификация на дизайна, статично изчисление, доказателство за товароносимостта или инструкции за производство и сглобяване. Проектирането на зали, куполи, скелети, високи колони, кули, шахти и тръбопроводни конструкции изисква оторизиран проектант, геотехнически и други авторитетни основи, действителни ефекти, устойчивост, умора, пожароустойчивост и проверки за корозия, както и валидни разпоредби и стандарти.
Проектирането и изграждането на стоманени конструкции не е част от настоящата публична оферта на Savo Kusić. Днешният производствен фокус се състои от дървени прозорци, дървено-алуминиеви прозорци и врати по поръчка.
Хейл
1. Куполи. Има куполи, при които всички пръти лежат върху повърхността на купола, които образуват пространствени системи, докато в други куполите се образуват от радиалното разположение на отделни крепежни елементи. Куполите, които са пространствени решетки, могат да имат следните форми:
- Куполи на Шведлер, където ребрата са радиални и свързани помежду си с хоризонтални греди (фиг. 1)
- Мрежести куполи, чиято повърхност се състои от мрежа от триъгълници, без радиални ребра, но с обхващащи ленти от същия брой ъгли (фиг. 2). Ако такъв купол се основава на правилен многоъгълник с четен брой страни, системата е нестабилна и неизползваема без специална стабилизация.
- Куполи на Цимерман, където има, подобно на куполите на Шведлер и мрежестите куполи, хоризонтални пръстени, но броят на ъглите на пръстените постепенно намалява с увеличаване на височината на пръстените. Предимството на куполите на Цимерман в сравнение с куполите на Шведлер и мрежестите куполи е, че само вертикалните сили възникват в ъглите на долната част, докато хоризонталните сили от вятъра се приемат от средата на стените в надлъжна посока (фиг. 3).
- Плъзгави или пластинчати куполи, в които, както при мрежата, всички отделни повърхности са триъгълни, докато методът на поддържане е подобен на този на куполите на Цимерман (фиг. 4).
- Тентирани покриви, където ребрата са праволинейни (фиг. 5).
Фиг. 1, 2, 3, 4 съответно
Фиг. 5
2. Спортни зали. Конструкцията на спортните зали се определя от формата на арената и разположението на местата. Стълбовете се избягват, така че наблюдателите да имат ясна видимост към целия интериор.
3. Изложбени зали. При изложбените зали се използва правоъгълна основа, така че подреждането на крепежните елементи да е най-просто. Понякога се предвиждат вътрешни колони, но има по-голяма свобода при разпределението на пространството, ако в залата няма колони.
4. Зали за работилници. Проектът на стоманена конструкция за цехово хале е създаден от сътрудничеството на експлоатационен експерт, проектант на кран и дизайнер на стоманена конструкция. Специалистът по задвижването определя размерите на основата и разстоянието между колоните според разположението на машините и работния план. Той определя и пълнежа на стените, покривното покритие, както и начина на фундиране, според мнението на строителни експерти. Проектантът на крана определя собствените тегла на количките и крановете, разстоянията между колелата и най-неблагоприятните налягания на колелата. Въз основа на данните на експлоатационния експерт и проектанта на крана проектантът на стоманената конструкция определя носещата конструкция на халето. Подпорите на крана трябва да бъдат възможно най-твърди и, ако е необходимо, проектирани с надвес, така че когато тежко натоварен кран преминава, релсата на крана да има хоризонтално положение и по този начин може да се избере сравнително малък кранов двигател.
5, Зали с форма на трион. Трионообразните зали се изграждат по принцип, когато е необходимо равномерно осветление и трябва да се избягва прякото проникване на слънчева светлина във вътрешността на залата. Това е особено важно в производствените и складови халета на текстилната промишленост. Нарязаните покриви имат голи остъклени повърхности 60o до 90o, докато наклонът на масивната повърхност е 30o. Остъклената повърхност се поставя от страната, където няма слънце, тоест на север. При проектирането на нарязани покриви трябва да се вземе предвид цяла поредица от въпроси, чието решение е авторитетното мнение на инвеститора, а именно: покривното покритие може да бъде направено от леки монтажни плочи или керемиди върху дървена основа, нарязаните крепежни елементи могат да бъдат решетки (фиг. 6), рамки с три фуги (фиг. 7) или рамки на две фуги с напрежение (sl 8). Решетъчното решение има най-малко тегло, но те имат недостатъка, че решетката залепва, напр. в текстилната промишленост те задържат вълнен мъх. Ако целта е да има възможно най-малко колони във вътрешността на сградата, може да се приложи решение с широкообхватни решетки в двете покривни равнини, които се поддържат една друга и се поддържат в краищата на решетъчни опори.
Фиг. 6
Фиг. 7
Сл. 8
Конструкции за къщи за лодки
Конструкциите над площадката носят висящи въртящи се кранове. Използват се за груб монтаж на плавателни съдове за морски и речен трафик. Високите въртящи се кранове и кабелните кранове се конкурират с тези конструкции. На фиг. 9 показва конструкцията на хелинга на Nordseewerke Emden. Тегло 3000 t, построен 1912.
Фиг. 9
Стоманени скелетни конструкции
Стоманената скелетна конструкция е конструкция с няколко етажа, чиито колони, опори и греди, изработени от стомана, сами пренасят върху фундамента натоварвания от собственото тегло на други материали, както и полезни натоварвания. Външните и вътрешните стени служат само за ограждане на пространството. В допълнение към собственото си тегло и полезен товар, стоманеният скелет получава натиск от вятъра върху сградата, в надлъжна и напречна посока.
Скелетните конструкции обикновено имат такава форма, че колоните и гредите образуват напречни рамки. Тези рамки имат приблизително еднакво разстояние помежду си в надлъжна посока на сградата и са свързани с надлъжни опори. Рамките могат да имат два или три стълба. Връзките на долната конструкция към колоните могат да бъдат твърди или шарнирни.
За да се укрепи сградата надлъжно, се поставят вертикални фуги в полета без прозорци (фиг. 10), или всички опори на външните стени са здраво свързани към колоните, така че да се създаде рамкова конструкция с множество възли (фиг. 11).
Фиг. 10
Фиг. 11
Изборът на материали за тавани, вътрешни и външни стени е от решаващо значение за икономичността и целесъобразността на решението. Тези материали трябва да имат топло- и звукоизолиращ ефект, да са леки и устойчиви на атмосферни влияния, да предпазват стоманените стени от пожар, ръжда и конденз. Таваните се изработват от бетон с обикновена или кръстосана армировка или от сглобяеми бетонни елементи.
Възможностите за прилагане на стоманени скелетни конструкции са много разнообразни. Те се използват в строителството на високи и търговски сгради, хотели и много промишлени предприятия и имат много предимства в сравнение с други строителни методи. Високата якост на стоманата води до относително малки размери на носещите елементи. Тъй като стените тук не участват в носенето на товара, те могат да бъдат с еднаква дебелина на всички етажи. Времето, необходимо за изграждането на стоманения скелет, е кратко, монтажът може да се извърши при всякакви метеорологични условия. Промените в конструкцията могат лесно да бъдат извършени по време на монтажа и дори след приемането на сградата, без да се застрашава безопасността на сградата. Слягането на земята може лесно да се компенсира чрез повдигане на колони, без да се прекъсва работата на самата сграда.
При такива конструкции се използват леки материали за тавани и стени, а самата носеща конструкция също е лека, така че общото собствено тегло на сградата е относително малко. В резултат на това разходите за финансиране са ниски. Те могат лесно да бъдат демонтирани, при което отделни стоманени части могат да бъдат частично използвани повторно.
Високи стълбове и кули
Високите колони и кули са високи и тънки конструкции, сравнително леко натоварени, за които стоманата е особено подходящ материал.
1. Стълбове за осветление. За равномерно осветяване на възможно най-големи площи, особено в района на железопътни съоръжения и мини, се изграждат колони с височина 25 до 40m. Най-отгоре има площадка, върху която са разположени осветителните инсталации. За да се даде възможност за ремонт на тези инсталации, са предвидени катерушки (фиг. 12), Ъглови пояси, диагонали и хоризонтали са направени от винкели. Изчислението е направено като за строежи в строителството.
Фиг. 12
2. Стълбове за трамвайната мрежа. Отчитайки начина на опъване на носещото въже, се изисква еднаква устойчивост на огъване по отношение на всички хоризонтални оси. В зависимост от височината, дебелината на листа варира от 8 до 10 mm.
3. Стълбове за електрическата железопътна мрежа. Височината им варира от 8 до 16 m. Височината зависи от обхвата и по този начин от стрелката на носещото въже, която може да лежи вертикално или наклонено спрямо проводника (фиг. 12). Секцията, която е правоъгълна отдолу и квадратна отгоре, трябва да бъде възможно най-малка. Полезно е да завържете диагоналите от ъглите директно към коланите, без възли. Всеки ъглов пояс има носеща плоча в долния край, а цялата колона лежи върху обща основа за четирите пояса. Колоната е прикрепена към основата с бетонни анкерни болтове.
4. Стълбове за електропроводи. При важни далекопроводи за високо напрежение стълбовете са направени почти изключително от стомана. Височината им зависи от свободния обхват, разположението на конзолите, материалите и допустимите напрежения, проводниците и защитното въже на стълба, както и от условията на натоварване. Броят на системите за променлив ток, които се предават през полюсите, също оказва влияние. В зависимост от предназначението се разграничават следните видове стълбове: носещи стълбове за носене на проводници в посока (фиг. 13), ъглови стълбове с точки на прекъсване на трасето за приемане на хоризонтални компоненти на проводника, опъващи стълбове (фиг. 13), свързващи или разделни стълбове, които се използват за свързване или разделяне на проводника в различни посоки.
Фиг. 13
Колоната почти винаги има квадратно сечение и се състои от няколко части по височина. Коланите и диагоналите са направени от ъгли. За да се увеличи якостта на изкълчване, ремъците се запълват частично с бетон след монтажа. Свързването на диагонали и колани се извършва, ако е конструктивно възможно, без възлови листове. По-малките колони, особено носещите колони, са анкерирани към дървени траверси, които са вкопани 3 m. Високите колони се поставят изключително върху един фундамент от бетонни блокове.
Мини
За открити минни съоръжения се прилагат професионални термини, най-важните от които са обяснени на фиг. 14. Основната част от експортната кула на мината е направляващата кула. Височината на кулата зависи от височината на входната площадка над полето, от дължината на коша, от дължината на прохода, от височината на бронята и височината на падане между бронята и ръкохватките.
Фиг. 14.1.
Фиг. 14.2.
През годините са разработени определени форми на експортни кули, в зависимост от позицията на задвижващата машина спрямо кулата. Ако по време на обикновено задвижване, т.е. когато има една кошница, която се качва и една, която слиза надолу, кошниците висят една до друга, гледани от страната на задвижващата машина, тогава и двете ролки могат да лежат една до друга на една и съща платформа и тогава кулата е едноетажна. На фиг. 15 показва решение с четири ролки една до друга.
Фиг. 15
Ако кошниците висят една зад друга, ролките трябва да лежат една над друга, така че да се получи двуетажна кула (фиг. 16). И с двойната кула, когато четири кошници лежат една до друга. гледани от задвижващата машина, и четирите ролки могат да лежат една до друга на едноетажна кула (фиг. 15).
Ако обаче, гледайки откъм машината, четири кошници са поставени една зад друга, едната машина трябва да бъде поставена от противоположните страни на кулата, а кулата е решена като двуетажна конструкция с разперена долна част (фиг. 17). Само когато няма достатъчно място в близост до шахтата за поставяне на машинното отделение до кулата, задвижващият двигател се поставя на самата кула.
В допълнение към експортните кули, наземните съоръжения на мината могат да включват халета до шахти и миялни помещения, където се обработват въглищата. Проектирането на тези съоръжения изисква сътрудничеството на проектанта на стоманената конструкция с фирмата, която доставя оборудването. По принцип тези обекти не се различават от другите стоманени конструкции, освен че изискват постоянно адаптиране на конструкцията към механичното оборудване. В едно цехово хале, например, може да се счита, че всички рамки са равни, което обаче е рядкост в руднично хале или пералня.
Фиг. 16
Фиг. 17
Тръбни конструкции
Тръбата е най-благоприятното напречно сечение за пресована пръчка, която се поддържа еднакво във всички посоки. Освен това с тръби може да се постигне най-малка дебелина на стената. Във всички други секции тази дебелина е по-ограничена от локална нестабилност, отколкото в случая на цилиндрична тръба. Тръбите са особено нечувствителни към риска от усукване, което не е случаят с други секции от стоманени конструкции. В допълнение към тези статични предимства на тръбите, техният недостатък е неблагоприятната форма за приемане на огъващи моменти, както и трудното свързване на по-дебели тръби под ъгъл.
Тръбите могат да бъдат направени или от огънати листове със заварен надлъжен шев, или като безшевни ролки. И в двата случая цената на тръбата е по-висока от цената на профила, предвид трудностите при изработката. Поради тези причини тръбните конструкции са конкурентоспособни само със съответното намаление на теглото на материала. Тръбите се използват особено като стълбове на сгради, ако са натоварени само с нормални сили. Тръбите се използват и за стълбове на подлези и подземни съоръжения. Сега те често се използват за направата на скелета. За да се предотврати вътрешна корозия, всички удължители и връзки, както и крайните тръби трябва да бъдат напълно запечатани.
Бележка за приложението: Исторически примери, размери, типологии и твърдения за икономичност или удобство на системата не трябва да се използват като заместител на настоящите стандарти, условия на място, технически характеристики на материалите и оборудването или експертна проверка на конкретна конструкция.