Særlige områder af stålkonstruktioner i bygninger

Vigtig ekspertbemærkning: Dette er en arkiveringsundervisningstekst, ikke en aktuel designspecifikation, statisk beregning, bevis for belastningskapacitet eller fremstillings- og monteringsvejledning. Designet af haller, kupler, skeletter, høje søjler, tårne, mine- og rørkonstruktioner kræver en autoriseret designer, geotekniske og andre autoritative fundamenter, faktiske effekter, stabilitet, træthed, brand- og korrosionskontrol samt gyldige regler og standarder.

Design og konstruktion af stålkonstruktioner er ikke en del af det nuværende offentlige tilbud fra Savo Kusić. Dagens produktionsfokus består af trævinduer, træ-aluminiumsvinduer og tilpassede døre.

industrihaller

1. Domes. Der er kupler, hvor alle stængerne ligger på kuplens overflade, som danner rumlige systemer, mens kuplerne i andre er dannet af det radiale arrangement af individuelle fastgørelseselementer. Domer, der er rumlige gitter, kan have følgende former:

            - Schwedlers kupler, hvor ribberne er radiale og forbundet med hinanden med vandrette bjælker (fig. 1)

            - Mesh-kupler, hvis overflade består af et netværk af trekanter, uden radiale ribber, men med omsluttende bånd med det samme antal vinkler (fig. 2). Hvis en sådan kuppel er baseret på en regulær polygon med et lige antal sider, er systemet ustabilt og ubrugeligt uden særlig stabilisering.

            - Zimmerman-kupler, hvor der i lighed med Schwedler- og mesh-kupler er vandrette ringe, men antallet af vinkler på ringene falder gradvist med stigningen i ringenes højde. Fordelen ved Zimmerman-kupler sammenlignet med Schwedler-kupler og mesh-kupler er, at der kun opstår lodrette kræfter ved hjørnerne af den nederste del, mens vandrette kræfter fra vinden modtages af midten af væggene i længderetningen (fig. 3).

            - Glatte eller pladekupler, hvor alle individuelle overflader, som i mesh-kupler, er trekantede, mens støttemetoden ligner Zimmermans kupler (fig.4).

            - Telttage, hvor ribberne er retlinede (fig.5).

Fig. henholdsvis 1, 2, 3, 4

Sl.5

2. Idrætshaller. Konstruktionen af ​​sportshaller bestemmes af arenaens form og siddearrangementet. Søjler undgås, så observatører har frit udsyn til hele interiøret.

3. Udstillingshaller. I tilfælde af udstillingshaller bruges en rektangulær base, så arrangementet af fastgørelseselementer er det enkleste. Nogle gange leveres indvendige søjler, men der er større frihed i fordeling af pladsen, hvis der ikke er søjler i hallen.

4. Værkstedshaller. Projektet med en stålkonstruktion til en værkstedshal er skabt i samarbejde mellem en driftsekspert, en krandesigner og en stålkonstruktionsdesigner. Drivspecialisten bestemmer dimensionerne af basen og søjlernes afstand i henhold til maskinernes layout og arbejdsplanen. Han bestemmer også fyldningen af ​​væggene, tagbeklædningen samt funderingsmetoderne, ifølge byggesagkyndiges udtalelse. Krandesigneren bestemmer selv vægten af ​​vognene og kranerne, hjulafstandene og de mest ugunstige hjultryk. Ud fra data fra driftseksperten og krandesigneren bestemmer stålkonstruktionsdesigneren hallens bærende struktur. Kranstøtterne bør være så stive som muligt og om nødvendigt udformes med udhæng, således at når en tungt belastet kran passerer igennem, har kranskinnen en vandret position, og dermed kan der vælges en forholdsvis lille kranmotor.

5, Savformede sale. Savformede haller bygges generelt, når der kræves ensartet belysning, og direkte indtrængning af sollys i hallens indre skal undgås. Dette er især vigtigt i tekstilindustriens produktions- og lagerhaller. Udsavede tage har nøgne glaserede overflader60om at90o, mens hældningen af ​​den massive overflade udgør30o. Den glaserede overflade placeres på den side, hvor der ikke er sol, altså mod nord. Når man designer savede tage, bør man tage højde for en hel række spørgsmål, hvis løsning er investorens autoritative mening, nemlig: tagbeklædningen kan være lavet af lette præfabrikerede paneler eller fliser på en træbase, savede fastgørelseselementer kan være gitter (fig.6), rammer med tre led (fig.7), eller rammer på to led med spænding (fig8). Gitterløsningen har mindst vægt, men de har den ulempe, at gitteret klæber, f.eks. i tekstilindustrien bevarer de uldfnug. Hvis det tilstræbes at have så få søjler som muligt i bygningens indre, kan der anvendes en løsning med stort spændgitter i begge tagplaner, som indbyrdes understøtter hinanden og understøttes i enderne på gitterunderstøtninger.

Fig. 6

Sl.7

Sl. 8

Konstruktioner til hjelme

Konstruktionerne over beddingen bærer hængende roterende kraner. De bruges til grov montering af fartøjer til sø- og flodtrafik. Højsvingende kraner og kabelkraner konkurrerer med disse konstruktioner. I fig.9konstruktion på landingsstellet hos firmaet Nordseewerke Emden er vist. Vægt3000t, bygget1912.

Sl.9

Stålskeletkonstruktioner

En stålskeletstruktur er en struktur med flere etager, hvis søjler, understøtninger og dragere lavet af stål selv overfører belastningen fra egenvægten af ​​andre materialer til fundamentet såvel som nyttige belastninger. Udvendige og indvendige vægge tjener kun til at omslutte rummet. Udover egen vægt og nyttelast modtager stålskelettet også vindtryk på bygningen, i længde- og tværgående retninger.

Skeletkonstruktioner har generelt en sådan form, at søjlerne og bjælkerne danner tværgående rammer. Disse rammer har nogenlunde samme afstand imellem sig i bygningens længderetning og er forbundet med langsgående understøtninger. Rammer kan have to eller tre stolper. Underkonstruktionens forbindelser til søjlerne kan være stive eller hængslede.

For at afstive bygningen i længderetningen placeres lodrette koblinger i marker uden vinduer (fig.10), eller alle ydervæggenes understøtninger er stift forbundet med søjlerne, så der skabes en rammekonstruktion med talrige knudepunkter (fig.11).

Fig. 10

Sl.11

Valget af materialer til lofter, inder- og ydervægge er af afgørende betydning for løsningens økonomi og anvendelighed. Disse materialer skal have en termisk og lydisolerende effekt, de skal være lette og modstandsdygtige over for atmosfæriske påvirkninger, de skal beskytte stålvægge mod brand, rust og kondens. Lofter er lavet af beton med almindelig eller krydset armering eller af præfabrikerede betondele.

Muligheden for at anvende stålskeletkonstruktioner er meget forskelligartet. De bruges til opførelse af højhuse og erhvervsbygninger, hoteller og mange industrianlæg og har mange fordele i forhold til andre byggemetoder. Stålets høje styrke fører til relativt små dimensioner af støtteelementerne. Da væggene her ikke er med til at bære lasten, kan de være lige tykke på alle etager. Den tid, der kræves til konstruktionen af ​​stålskelettet, er kort, montage kan udføres i al slags vejr. Ændringer af konstruktionen kan let implementeres under montering og selv efter overtagelse af bygningen, uden at bygningens sikkerhed bringes i fare. Jordsænkning kan nemt udlignes ved at hæve søjler uden at afbryde driften af selve bygningen.

I sådanne konstruktioner anvendes lette materialer til lofter og vægge, og selve bærekonstruktionen er også let, så bygningens samlede egenvægt er relativt lille. Som følge heraf er finansieringsomkostningerne lave. De kan let skilles ad, hvorved enkelte ståldele delvist kan genbruges.

Høje søjler og tårne

Høje søjler og tårne er høje og slanke strukturer, relativt let belastede, hvor stål er et særligt egnet materiale.

1. Lysstænger. Af hensyn til ensartet belysning af de størst mulige arealer, især inden for jernbaneanlæg og miner, opføres søjler i højden 25 til 40m. Øverst er der en platform, hvorpå belysningsinstallationerne er placeret. For at muliggøre reparation af disse installationer er der forudset klatrestativer (fig. 12), Hjørnebånd, diagonaler og horisontaler er lavet af vinkler. Beregningen er foretaget som for konstruktioner i byggebranchen.

Fig. 12

2. Stænger til sporvognsnettet. I betragtning af den måde, hvorpå støttetovet skal spændes, kræves der lige stor modstand mod bøjning i forhold til alle vandrette akser. Afhængigt af højden varierer pladetykkelsen fra 8 til 10 mm.

3. Pæle til det elektriske jernbanenet. De varierer i højden fra 8 til 16 m. Højden afhænger af spændvidden, og dermed af pilen på støttetovet, som kan ligge lodret eller skråt i forhold til lederen (fig. 12). Sektionen, som er rektangulær forneden og firkantet øverst, skal være så lille som muligt. Det er nyttigt at binde diagonalerne fra hjørnerne direkte til bælterne uden knudrede ark. Hvert hjørnebånd har en lejeplade i den nederste ende, og hele søjlen hviler på et fælles fundament for alle fire remme. Søjlen er fastgjort til fundamentet med betonankerbolte.

4. Elledningsstænger. Ved vigtige højspændingsledninger er polerne næsten udelukkende lavet af stål. Deres højde afhænger af det frie spænd, arrangement af konsoller, materialer og tilladte spændinger, ledere og beskyttelsesreb på stangen samt belastningsforhold. Antallet af vekselstrømssystemer, der transmitteres over polerne, har også indflydelse. Afhængigt af formålet skelnes der mellem følgende typer af poler: støttestænger til at føre ledere i retningen (fig. 13), hjørnepæle med brudpunkter af ruten til modtagelse af vandrette komponenter af lederen, spændingspoler (fig. 13), forbindelse til eller splittede forbindelsespoler, eller forskellige der bruges rutevejledning.

Fig. 13

Søjlen har næsten altid et kvadratisk snit og er lavet af flere dele i højden. Bælter og diagonaler er lavet af vinkler. For at øge knækstyrken fyldes båndene delvist med beton efter montering. Forbindelsen af ​​diagonaler og bælter udføres, hvis det er strukturelt muligt, uden nodalplader. Mindre søjler, især støttesøjler, er forankret til træsveller, der er nedgravet 3 m. Høje søjler placeres udelukkende på ét betonblokfundament.

Miner

For overflademineanlæg anvendes faglige udtryk, hvoraf de vigtigste er forklaret i fig. 14. Hoveddelen af ​​minens eksporttårn er ledetårnet. Tårnets højde afhænger af højden af indgangsplatformen over marken, af kurvens længde, af passagens længde, af kofangerens højde og højden af faldet mellem kofangeren og grebene.

Fig. 14.1.

Fig. 14.2.

Gennem årene er der udviklet visse former for eksporttårne, afhængigt af drivmaskinens position mod tårnet. Hvis under simpel kørsel, det vil sige når der er en kurv, der går op og en, der går ned, hænger kurvene ved siden af ​​hinanden, set fra siden af ​​køremaskinen, så kan begge ruller ligge ved siden af ​​hinanden på samme platform, og så er tårnet en-etagers. I fig. 15 viser en løsning med fire ruller ved siden af hinanden.

Fig. 15

Hvis kurvene hænger efter hinanden, skal rullerne ligge over hinanden, så det er et to-etagers tårn (fig. 16). Og med dobbelttårnet, når fire kurve ligger ved siden af ​​hinanden. set fra køremaskinen kan alle fire ruller ligge side om side på et en-etagers tårn (fig. 15).

Ser man derimod, set fra maskinen, placeres fire kurve efter hinanden, skal den ene maskine placeres på hver sin side af tårnet, og tårnet er løst som en to-etagers konstruktion med spredt underdel (fig. 17). Kun når der ikke er plads nok i nærheden af ​​akslen til at placere maskinhuset ved siden af ​​tårnet, placeres drivmaskinen på selve tårnet.

Udover eksporttårnene kan minens overfladefaciliteter omfatte haller med skakte og vaskerum, hvor der forarbejdes kul. Designet af disse faciliteter kræver samarbejde mellem stålkonstruktionsdesigneren og det firma, der leverer udstyret. I princippet adskiller disse objekter sig ikke fra andre stålkonstruktioner, bortset fra at de kræver konstant tilpasning af strukturen til det mekaniske udstyr. På én værkstedshal kan det for eksempel vurderes, at alle stel er ens, hvilket dog er sjældent i en minehal eller vaskeri.

Fig. 16

Fig. 17

Rørkonstruktioner

Røret er det mest gunstige tværsnit for en presset stang, som er ligeligt understøttet i alle retninger. Derudover kan den mindste godstykkelse opnås med rør. I alle andre sektioner er denne tykkelse mere begrænset af lokal ustabilitet end i tilfældet med et cylindrisk rør. Rør er særligt ufølsomme over for risikoen for vridning, hvilket ikke er tilfældet med andre sektioner af stålkonstruktioner. Ud over disse statiske fordele ved rørene er deres ulempe en ugunstig form til at modtage bøjningsmomenter, samt den vanskelige forbindelse af tykkere rør i en vinkel.

Rør kan fremstilles enten af ​​bøjede plader med en svejset langsgående søm eller som sømløse ruller. I begge tilfælde er prisen på røret højere end prisen på profilen i betragtning af vanskelighederne ved fremstillingen. Af disse grunde er rørkonstruktioner kun konkurrencedygtige med en tilsvarende reduktion i materialevægt. Rør bruges især som søjler i bygninger, hvis de kun belastes med normale kræfter. Rør bruges også til søjler af underføringer og underjordiske strukturer. Nu bruges de ofte til at lave stilladser. For at forhindre indvendig korrosion bør alle fittings og tilslutninger samt enderørene være fuldstændigt forseglede.

Anvendelse Bemærk: Historiske eksempler, dimensioner, typologier og påstande om systemøkonomi eller bekvemmelighed må ikke bruges som erstatning for nuværende standarder, siteforhold, tekniske egenskaber ved materialer og udstyr eller ekspertverifikation af specifik konstruktion.