Důležitá odborná poznámka: Toto je archivní naučný text, nikoli aktuální konstrukční specifikace, statický výpočet, doklad o nosnosti nebo výrobní a montážní návod. Návrh hal, kupolí, skeletů, vysokých sloupů, věží, důlních a potrubních konstrukcí vyžaduje autorizovaného projektanta, geotechnické a jiné směrodatné základy, skutečné účinky, kontrolu stability, únavy, požáru a koroze, jakož i platné předpisy a normy.
Návrh a výstavba ocelových konstrukcí není součástí aktuální veřejné nabídky Savo Kusić. Dnešní výrobní zaměření se skládá z dřevěných oken, dřevěno-hliníkových oken a zakázkových dveří.
průmyslových hal
1. Kopule. Existují kopule, ve kterých všechny tyče leží na povrchu kopule, které tvoří prostorové systémy, zatímco u jiných jsou kopule tvořeny radiálním uspořádáním jednotlivých vazeb. Kopule, které jsou prostorovými mřížkami, mohou mít následující tvary:
- Schwedlerovy kopule, kde jsou žebra radiální a vzájemně spojena vodorovnými nosníky (obr. 1)
- Síťové kopule, jejichž povrch se skládá ze sítě trojúhelníků, bez radiálních žeber, ale s obklopujícími pásy o stejném počtu úhlů (obr.2). Pokud je taková kopule založena na pravidelném mnohoúhelníku se sudým počtem stran, je systém bez speciální stabilizace nestabilní a nepoužitelný.
– Zimmermanovy kopule, kde jsou, podobně jako Schwedlerovy a síťované kopule, vodorovné prstence, ale počet úhlů na prstencích se s rostoucí výškou prstenců postupně snižuje. Výhodou Zimmermanových kopulí ve srovnání s Schwedlerovými kopulemi a síťovými kopulemi je, že v rozích spodní části vznikají pouze vertikální síly, zatímco horizontální síly od větru jsou přijímány středem stěn v podélném směru (obr. 3).
- Hladké nebo plátové kopule, u kterých jsou stejně jako u síťových kopulí všechny jednotlivé plochy trojúhelníkové, přičemž způsob podepření je podobný jako u Zimmermanových kopulí (obr.4).
- Stanové střechy, kde jsou žebra přímá (obr.5).
Obr. 1, 2, 3, 4 respektive
Sl.5
2. Sportovní haly. Konstrukce sportovních hal je dána tvarem arény a uspořádáním sedadel. Sloupy se vyhýbají, takže pozorovatelé mají jasný výhled na celý interiér.
3. Výstavní síně. V případě výstavních hal se používá obdélníková základna, aby bylo uspořádání upevňovacích prvků co nejjednodušší. Někdy se také počítá s vnitřními sloupy, ale pokud v hale nejsou žádné sloupy, existuje větší volnost v rozložení prostoru.
4. Dílenské haly. Projekt ocelové konstrukce dílenské haly vzniká spoluprací provozního odborníka, konstruktéra jeřábu a projektanta ocelové konstrukce. Specialista na pohony určí rozměry základny a rozteče sloupů podle rozmístění strojů a plánu práce. Podle názoru stavebních odborníků také určuje výplň stěn, střešní krytinu i způsoby založení. Konstruktér jeřábu určuje vlastní hmotnosti vozíků a jeřábů, rozteče kol a nejnepříznivější tlaky kol. Na základě údajů provozního odborníka a projektanta jeřábu určí projektant ocelové konstrukce nosnou konstrukci haly. Podpěry jeřábu by měly být co nejtužší a v případě potřeby navrženy s přesahem, aby při průjezdu silně zatíženého jeřábu měla jeřábová kolejnice vodorovnou polohu a mohl tak být zvolen relativně malý jeřábový motor.
5, Haly ve tvaru pily. Haly ve tvaru pily se obecně staví tam, kde je požadováno rovnoměrné osvětlení a je třeba zabránit přímému pronikání slunečního světla do interiéru haly. To je důležité zejména ve výrobních a skladových halách textilního průmyslu. Řezané střechy mají holé prosklené plochy60chystá se90o, přičemž sklon masivního povrchu činí až30Ó. Prosklená plocha je umístěna na straně, kde není slunce, tedy směrem na sever. Při navrhování řezaných střech je třeba vzít v úvahu celou řadu problémů, na jejichž řešení je směrodatný názor investora, a to: střešní krytina může být z lehkých prefabrikovaných panelů nebo tašek na dřevěném podkladu, řezané spojovací prvky mohou být mříže (obr.6), rámy se třemi klouby (obr.7), nebo rámy na dvou spojích s tahem (obr8). Mřížkové řešení má nejmenší hmotnost, ale mají nevýhodu, že se mříž přilepí kupř. v textilním průmyslu zadržují vlněný žmolek. Pokud je cílem mít v interiéru budovy co nejméně sloupů, lze v obou střešních rovinách uplatnit řešení s velkorozponovými rošty, které se vzájemně podpírají a na koncích jsou podepřeny na roštových podpěrách.
Obr. 6
Sl.7
Sl. 8
Konstrukce pro přilby
Konstrukce nad skluzem nesou závěsné otočné jeřáby. Používají se pro hrubou montáž plavidel pro námořní a říční dopravu. Těmto konstrukcím konkurují vysoké otočné jeřáby a lanové jeřáby. Na Obr.9je zobrazena konstrukce na podvozku společnosti Nordseewerke Emden. Hmotnost3000t, postavený1912.
Sl.9
Ocelové skeletové konstrukce
Ocelová skeletová konstrukce je konstrukce s několika podlažími, jejíž sloupy, podpěry a nosníky vyrobené z oceli samy přenášejí do základu zatížení vlastní vahou jiných materiálů a také užitná zatížení. Vnější a vnitřní stěny slouží pouze k uzavření prostoru. Ocelový skelet kromě vlastní hmotnosti a užitného zatížení zabírá také tlak větru na budovu, a to v podélném i příčném směru.
Skeletové konstrukce mají obecně takový tvar, že sloupy a nosníky tvoří příčné rámy. Tyto rámy mají v podélném směru stavby mezi sebou zhruba stejnou vzdálenost a jsou spojeny podélnými podpěrami. Rámy mohou mít dva nebo tři sloupky. Připojení spodní konstrukce ke sloupům může být tuhé nebo kloubové.
Za účelem podélného ztužení budovy jsou v polích bez oken umístěny svislé spáry (obr. 10), nebo jsou všechny podpěry vnějších stěn pevně spojeny se sloupy tak, aby vznikla rámová konstrukce s četnými uzly (obr. 11).
Obr. 10
Sl.11
Výběr materiálů pro stropy, vnitřní a vnější stěny má rozhodující význam pro hospodárnost a účelnost řešení. Tyto materiály musí mít tepelně a zvukově izolační účinek, musí být lehké a odolné povětrnostním vlivům, musí chránit ocelové stěny před požárem, korozí a kondenzací. Stropy jsou vyrobeny z betonu s běžnou nebo kříženou výztuží nebo z prefabrikovaných betonových dílů.
Možnosti aplikace ocelových skeletových konstrukcí jsou velmi rozmanité. Používají se při výstavbě výškových a komerčních budov, hotelů a mnoha průmyslových závodů a mají mnoho výhod oproti jiným stavebním metodám. Vysoká pevnost oceli vede k relativně malým rozměrům nosných prvků. Vzhledem k tomu, že stěny se zde nepodílejí na přenášení zatížení, mohou mít stejnou tloušťku ve všech podlažích. Čas potřebný na stavbu ocelového skeletu je krátký, montáž lze provést za každého počasí. Změny konstrukce lze snadno realizovat při montáži i po převzetí stavby, aniž by byla ohrožena bezpečnost stavby. Sesedání půdy lze snadno vyrovnat zvednutím sloupů bez přerušení provozu samotné budovy.
V takových konstrukcích se na stropy a stěny používají lehké materiály a samotná nosná konstrukce je také lehká, takže celková vlastní hmotnost budovy je relativně malá. V důsledku toho jsou náklady na financování nízké. Lze je snadno demontovat, přičemž jednotlivé ocelové díly lze částečně znovu použít.
Vysoké pilíře a věže
Vysoké sloupy a věže jsou vysoké a štíhlé konstrukce, relativně málo zatížené, pro které je ocel obzvláště vhodným materiálem.
1. Osvětlovací stožáry. Pro rovnoměrné osvětlení co největších ploch, zejména v oblasti železničních zařízení a dolů, se staví sloupy výšky 25 až 40m. Nahoře je plošina, na které jsou umístěny osvětlovací instalace. Aby se umožnila oprava těchto instalací, jsou navrženy prolézačky (obr. 12), Rohové pásy, diagonály a horizontály jsou vyrobeny z úhelníků. Výpočet se provádí jako u konstrukcí ve stavebnictví.
Obr. 12
2. Sloupy pro tramvajovou síť. Vzhledem ke způsobu napínání nosného lana je požadována stejná odolnost proti ohybu ve vztahu ke všem horizontálním osám. V závislosti na výšce se tloušťka plechu pohybuje od 8 do 10 mm.
3. Sloupy pro síť elektrických drah. Jejich výška se pohybuje od 8 do 16 m. Výška závisí na rozpětí, a tedy na šipce nosného lana, které může ležet svisle nebo šikmo k vodiči (obr. 12). Část, která je dole obdélníková a nahoře čtvercová, by měla být co nejmenší. Úhlopříčky z rohů je účelné vázat přímo na pásy, bez zauzlovaných plechů. Každý rohový pás má na spodním konci nosnou desku a celý sloup spočívá na společném základu pro všechny čtyři pásy. Sloup je připevněn k základu pomocí betonových kotevních šroubů.
4. Sloupy elektrického vedení. V případě důležitých vysokonapěťových přenosových vedení jsou sloupy vyrobeny téměř výhradně z oceli. Jejich výška závisí na volném rozpětí, uspořádání konzol, materiálů a povolených napětí, vodičů a ochranného lana na sloupu a také na zatížení. Vliv má také počet střídavých proudových systémů, které jsou přenášeny přes póly. Podle účelu se rozlišují tyto typy sloupů: nosné sloupy pro vedení vodičů ve směru (obr.13), rohové sloupky s lomovými body pro uložení vodorovných vodičových komponentů, napínacích sloupků (obr.13), spojovací nebo dělené póly sloužící ke spojení, případně rozdělení vodičů v různých směrech.
Obr. 13
Sloup má téměř vždy čtvercový průřez a je vyroben z několika částí na výšku. Pásy a diagonály jsou vyrobeny z úhelníků. Pro zvýšení vzpěrné pevnosti se pásy po montáži částečně zalijí betonem. Spojení diagonál a pásů se provádí, pokud je to konstrukčně možné, bez uzlových plechů. Menší sloupy, zejména nosné, se kotví do dřevěných pražců, které jsou zakopány3 m. Vysoké sloupy se umisťují výhradně na jeden betonový blokový základ.
Miny
Pro zařízení povrchové těžby se uplatňují odborné termíny, z nichž nejdůležitější jsou vysvětleny na Obr. 14. Hlavní částí vyvážecí věže dolu je vodicí věž. Výška věže závisí na výšce nástupní plošiny nad hřištěm, na délce koše, na délce průchodu, na výšce nárazníku a výšce pádu mezi nárazníkem a madly.
Obr. 14.1.
Obr. 14.2.
V průběhu let byly vyvinuty určité formy exportních věží v závislosti na poloze hnacího stroje vůči věži. Pokud při jednoduché jízdě, tedy když je jeden koš, který jde nahoru a jeden dolů, visí koše vedle sebe, při pohledu ze strany hnacího stroje, tak oba válečky mohou ležet vedle sebe na stejné plošině, a pak je věž jednopatrová. Na Obr. 15 ukazuje řešení se čtyřmi válečky vedle sebe.
Obr. 15
Pokud koše visí za sebou, válečky musí ležet nad sebou, aby se jednalo o dvoupatrovou věž (obr. 16). A s dvojitou věží, kdy vedle sebe leží čtyři koše. při pohledu z hnacího stroje mohou všechny čtyři válce ležet vedle sebe na jednopodlažní věži (obr. 15).
Pokud jsou však při pohledu od stroje čtyři koše umístěny za sebou, jeden stroj musí být umístěn na opačných stranách věže a věž je řešena jako dvoupatrová s rozprostřenou spodní částí (obr. 17). Pouze v případě, že v blízkosti šachty není dostatek místa pro umístění strojovny vedle věže, je hnací stroj umístěn na samotnou věž.
Kromě exportních věží mohou povrchová zařízení dolu zahrnovat haly se šachtami a umývárny, kde se zpracovává uhlí. Návrh těchto zařízení vyžaduje spolupráci projektanta ocelové konstrukce s firmou, která zařízení dodává. Tyto objekty se v zásadě neliší od ostatních ocelových konstrukcí, kromě toho, že vyžadují neustálé přizpůsobování konstrukce mechanickému zařízení. V jedné dílenské hale lze například uvažovat, že všechny rámy jsou si rovny, což je však v důlní hale nebo prádelně vzácné.
Obr. 16
Obr. 17
Trubkové konstrukce
Trubka je nejvhodnějším průřezem pro lisovanou tyč, která je rovnoměrně podepřena ve všech směrech. U trubek lze navíc dosáhnout nejmenší tloušťky stěny. Ve všech ostatních úsecích je tato tloušťka více omezena lokální nestabilitou než v případě válcové trubky. Trubky jsou zvláště necitlivé na riziko kroucení, což není případ jiných částí ocelových konstrukcí. Kromě těchto statických výhod trubek je jejich nevýhodou nepříznivý tvar pro zachycení ohybových momentů a také obtížné spojování silnějších trubek pod úhlem.
Trubky lze vyrábět buď z ohýbaných plechů se svařovaným podélným švem, nebo jako bezešvé role. V obou případech je cena trubky vyšší než cena profilu s ohledem na obtíže při výrobě. Z těchto důvodů jsou trubkové konstrukce konkurenceschopné pouze s odpovídajícím snížením hmotnosti materiálu. Trubky se používají zejména jako pilíře budov, pokud jsou zatěžovány pouze normálními silami. Trubky se používají také pro pilíře podchodů a podzemních staveb. Nyní se často používají k výrobě lešení. Aby se zabránilo vnitřní korozi, měly by být všechny armatury a spoje, stejně jako koncové trubky, zcela utěsněny.
Poznámka k aplikaci: Historické příklady, rozměry, typologie a tvrzení o hospodárnosti nebo pohodlnosti systému nesmí být používány jako náhrada za současné normy, podmínky na místě, technické charakteristiky materiálů a zařízení nebo odborné ověření konkrétní konstrukce.