Σημαντική σημείωση ειδικού: Αυτό είναι ένα αρχειακό εκπαιδευτικό κείμενο, όχι μια τρέχουσα προδιαγραφή σχεδίασης, στατικός υπολογισμός, απόδειξη ικανότητας φόρτωσης ή οδηγίες κατασκευής και συναρμολόγησης. Ο σχεδιασμός αιθουσών, θόλων, σκελετών, ψηλών στηλών, πύργων, ορυχείων και κατασκευών σωλήνων απαιτεί εξουσιοδοτημένο σχεδιαστή, γεωτεχνικά και άλλα έγκυρα θεμέλια, πραγματικές επιδράσεις, ελέγχους σταθερότητας, κόπωσης, πυρκαγιάς και διάβρωσης, καθώς και έγκυρους κανονισμούς και πρότυπα.
Ο σχεδιασμός και η κατασκευή μεταλλικών κατασκευών δεν αποτελεί μέρος της τρέχουσας δημόσιας προσφοράς της Savo Kusić. Η σημερινή εστίαση στην παραγωγή αποτελείται από ξύλινα παράθυρα, παράθυρα από ξύλο-αλουμίνιο και προσαρμοσμένες πόρτες.
Χέιλ
1. Θόλοι. Υπάρχουν θόλοι στους οποίους όλες οι ράβδοι βρίσκονται στην επιφάνεια του θόλου, οι οποίοι σχηματίζουν χωρικά συστήματα, ενώ σε άλλους, οι τρούλοι σχηματίζονται από την ακτινωτή διάταξη μεμονωμένων δεσμών. Οι θόλοι που είναι χωρικά πλέγματα μπορούν να έχουν τα ακόλουθα σχήματα:
- Οι θόλοι του Schwedler, όπου οι νευρώσεις είναι ακτινικές και συνδέονται μεταξύ τους με οριζόντιες δοκούς (εικ. 1)
- Διχτυωτοί θόλοι, η επιφάνεια των οποίων αποτελείται από ένα δίκτυο τριγώνων, χωρίς ακτινωτές νευρώσεις, αλλά με περικλείουσες ταινίες ίσου αριθμού γωνιών (εικ.2). Εάν ένας τέτοιος θόλος βασίζεται σε ένα κανονικό πολύγωνο με ζυγό αριθμό πλευρών, το σύστημα είναι ασταθές και άχρηστο χωρίς ειδική σταθεροποίηση.
- Θόλοι Zimmerman, όπου υπάρχουν, παρόμοιοι με τους θόλους Schwedler και mesh, οριζόντιοι δακτύλιοι, αλλά ο αριθμός των γωνιών στους δακτυλίους μειώνεται σταδιακά με την αύξηση του ύψους των δακτυλίων. Το πλεονέκτημα των θόλων Zimmerman σε σύγκριση με τους θόλους Schwedler και τους θόλους με πλέγμα είναι ότι μόνο κάθετες δυνάμεις προκύπτουν στις γωνίες του κάτω μέρους, ενώ οριζόντιες δυνάμεις από τον άνεμο δέχονται το μέσο των τοίχων στη διαμήκη κατεύθυνση (εικ. 3).
- Λεπτοί ή πλάκες θόλοι, στους οποίους, όπως στους δικτυωτούς θόλους, όλες οι επιμέρους επιφάνειες είναι τριγωνικές, ενώ η μέθοδος στήριξης είναι παρόμοια με τους θόλους του Zimmerman (εικ.4).
- Σκεπές σκηνών, όπου οι νευρώσεις είναι ευθύγραμμες (εικ.5).
Εικ. 1, 2, 3, 4 αντίστοιχα
Sl.5
2. Αθλητικές αίθουσες. Η κατασκευή των αθλητικών αιθουσών καθορίζεται από το σχήμα της αρένας και τη διάταξη των καθισμάτων. Αποφεύγονται οι κολώνες, ώστε οι παρατηρητές να έχουν καθαρή θέα σε ολόκληρο το εσωτερικό.
3. Αίθουσες εκθέσεων. Στην περίπτωση των εκθεσιακών αιθουσών χρησιμοποιείται ορθογώνια βάση, ώστε η διάταξη των συνδετήρων να είναι η πιο απλή. Μερικές φορές προβλέπονται και εσωτερικές στήλες, αλλά υπάρχει μεγαλύτερη ελευθερία στην κατανομή του χώρου εάν δεν υπάρχουν στήλες στην αίθουσα.
4. Αίθουσες εργαστηρίων. Το έργο μιας μεταλλικής κατασκευής για αίθουσα εργαστηρίου δημιουργείται με τη συνεργασία ενός ειδικού χειρισμού, ενός σχεδιαστή γερανού και ενός σχεδιαστή μεταλλικών κατασκευών. Ο ειδικός οδήγησης καθορίζει τις διαστάσεις της βάσης και την απόσταση των στηλών σύμφωνα με τη διάταξη των μηχανών και το σχέδιο εργασίας. Καθορίζει επίσης το γέμισμα των τοίχων, το κάλυμμα της στέγης καθώς και τις μεθόδους θεμελίωσης, σύμφωνα με τη γνώμη των ειδικών κατασκευών. Ο σχεδιαστής του γερανού καθορίζει τα βάρη των καροτσιών και των γερανών, τις αποστάσεις των τροχών και τις πιο δυσμενείς πιέσεις των τροχών. Με βάση τα δεδομένα του ειδικού χειρισμού και του σχεδιαστή γερανού, ο σχεδιαστής μεταλλικών κατασκευών καθορίζει τη δομή στήριξης της αίθουσας. Τα στηρίγματα του γερανού πρέπει να είναι όσο το δυνατόν πιο άκαμπτα και, εάν χρειάζεται, σχεδιασμένα με προεξοχή, έτσι ώστε όταν περνάει ένας γερανός με μεγάλο φορτίο, η ράγα γερανού να έχει οριζόντια θέση και με αυτόν τον τρόπο να μπορεί να επιλεγεί ένας σχετικά μικρός κινητήρας γερανού.
5, Αίθουσες σε σχήμα πριονιού. Οι αίθουσες σε σχήμα πριονιού κατασκευάζονται γενικά όταν απαιτείται ομοιόμορφος φωτισμός και πρέπει να αποφεύγεται η άμεση διείσδυση του ηλιακού φωτός στο εσωτερικό της αίθουσας. Αυτό είναι ιδιαίτερα σημαντικό στις αίθουσες παραγωγής και αποθήκης της κλωστοϋφαντουργίας. Οι πριονισμένες στέγες έχουν γυμνές επιφάνειες με τζάμια60για90o, ενώ η κλίση της ογκώδους επιφάνειας ανέρχεται σε30ο. Η γυάλινη επιφάνεια τοποθετείται στην πλευρά που δεν υπάρχει ήλιος, δηλαδή προς τα βόρεια. Κατά το σχεδιασμό πριστή στέγης, θα πρέπει να ληφθεί υπόψη μια ολόκληρη σειρά ζητημάτων, η λύση των οποίων είναι η έγκυρη γνώμη του επενδυτή, δηλαδή: το κάλυμμα στέγης μπορεί να κατασκευαστεί από ελαφριά προκατασκευασμένα πάνελ ή πλακάκια σε ξύλινη βάση, οι πριονισμένοι συνδετήρες μπορεί να είναι δικτυωτά πλέγματα (εικ.6), πλαίσια με τρεις ενώσεις (εικ.7), ή πλαίσια σε δύο αρμούς με τάση (εικ8). Η λύση του πλέγματος έχει το μικρότερο βάρος, αλλά έχουν το μειονέκτημα ότι το πλέγμα κολλάει, π.χ. στην κλωστοϋφαντουργία, διατηρούν χνούδι από μαλλί. Εάν ο στόχος είναι να υπάρχουν όσο το δυνατόν λιγότερες κολώνες στο εσωτερικό του κτιρίου, μπορεί να εφαρμοστεί μια λύση με πλέγματα μεγάλου ανοίγματος και στα δύο επίπεδα στέγης, τα οποία στηρίζονται αμοιβαία και στηρίζονται στα άκρα σε στηρίγματα πλέγματος.
Εικ. 6
Sl.7
Sl. 8
Κατασκευές για πηδάλια
Οι κατασκευές πάνω από την ολίσθηση φέρουν κρεμαστούς περιστρεφόμενους γερανούς. Χρησιμοποιούνται για την πρόχειρη συναρμολόγηση σκαφών για θαλάσσια και ποτάμια κυκλοφορία. Οι γερανοί υψηλής περιστροφής και οι γερανοί καλωδίων ανταγωνίζονται αυτές τις κατασκευές. Στο σχ.9φαίνεται η κατασκευή στο σύστημα προσγείωσης της εταιρείας Nordseewerke Emden. Βάρος3000t, χτισμένο1912.
Sl.9
Χαλύβδινες σκελετικές κατασκευές
Μια χαλύβδινη σκελετική κατασκευή είναι μια κατασκευή με πολλούς ορόφους, της οποίας οι κολώνες, τα στηρίγματα και οι δοκοί από χάλυβα μεταφέρουν τα ίδια στα θεμέλια το φορτίο από το ίδιο βάρος άλλων υλικών, καθώς και χρήσιμα φορτία. Ο εξωτερικός και ο εσωτερικός τοίχος χρησιμεύουν μόνο για να περικλείουν τον χώρο. Εκτός από το δικό του βάρος και το ωφέλιμο φορτίο, ο ατσάλινος σκελετός δέχεται και ανεμοπίεση στο κτίριο, κατά τη διαμήκη και εγκάρσια κατεύθυνση.
Οι σκελετικές κατασκευές έχουν γενικά τέτοιο σχήμα ώστε οι κολώνες και τα δοκάρια να σχηματίζουν εγκάρσια πλαίσια. Τα κουφώματα αυτά έχουν περίπου την ίδια απόσταση μεταξύ τους κατά τη διαμήκη διεύθυνση του κτιρίου και συνδέονται με διαμήκη στηρίγματα. Τα πλαίσια μπορεί να έχουν δύο ή τρεις αναρτήσεις. Οι συνδέσεις της υποδομής με τις κολώνες μπορεί να είναι άκαμπτες ή αρθρωτές.
Για τη διαμήκη ακαμψία του κτιρίου τοποθετούνται κάθετοι σύνδεσμοι σε χωράφια χωρίς παράθυρα (εικ.10), ή όλα τα στηρίγματα των εξωτερικών τοίχων συνδέονται άκαμπτα με τις κολώνες έτσι ώστε να δημιουργείται μια κατασκευή πλαισίου με πολλούς κόμβους (εικ.11).
Εικ. 10
Sl.11
Η επιλογή των υλικών για ταβάνια, εσωτερικούς και εξωτερικούς τοίχους είναι καθοριστικής σημασίας για την οικονομία και τη σκοπιμότητα της λύσης. Αυτά τα υλικά πρέπει να έχουν θερμομονωτικό και ηχομονωτικό αποτέλεσμα, πρέπει να είναι ελαφριά και ανθεκτικά στις ατμοσφαιρικές επιδράσεις, πρέπει να προστατεύουν τους χαλύβδινους τοίχους από τη φωτιά, τη σκουριά και τη συμπύκνωση. Οι οροφές είναι κατασκευασμένες από σκυρόδεμα με συνηθισμένο ή σταυρωτό οπλισμό ή από προκατασκευασμένα μέρη σκυροδέματος.
Η δυνατότητα εφαρμογής χαλύβδινων σκελετικών κατασκευών είναι πολύ διαφορετική. Χρησιμοποιούνται στην κατασκευή πολυώροφων και εμπορικών κτιρίων, ξενοδοχείων και πολλών βιομηχανικών εγκαταστάσεων και έχουν πολλά πλεονεκτήματα σε σύγκριση με άλλες μεθόδους κατασκευής. Η υψηλή αντοχή του χάλυβα οδηγεί σε σχετικά μικρές διαστάσεις των στοιχείων στήριξης. Δεδομένου ότι οι τοίχοι εδώ δεν συμμετέχουν στη μεταφορά του φορτίου, μπορούν να είναι ίσου πάχους σε όλους τους ορόφους. Ο χρόνος που απαιτείται για την κατασκευή του χαλύβδινου σκελετού είναι σύντομος, η συναρμολόγηση μπορεί να γίνει σε κάθε καιρό. Οι αλλαγές στη δομή μπορούν εύκολα να πραγματοποιηθούν κατά τη συναρμολόγηση και ακόμη και μετά την ανάληψη του κτιρίου, χωρίς να τίθεται σε κίνδυνο η ασφάλεια του κτιρίου. Η καθίζηση μπορεί εύκολα να εξισορροπηθεί ανυψώνοντας κολώνες χωρίς να διακοπεί η λειτουργία του ίδιου του κτιρίου.
Σε τέτοιες κατασκευές, χρησιμοποιούνται ελαφριά υλικά για οροφές και τοίχους και η ίδια η κατασκευή στήριξης είναι επίσης ελαφριά, επομένως το συνολικό βάρος του κτιρίου είναι σχετικά μικρό. Ως αποτέλεσμα, το κόστος χρηματοδότησης είναι χαμηλό. Μπορούν εύκολα να αποσυναρμολογηθούν, οπότε μεμονωμένα χαλύβδινα μέρη μπορούν να επαναχρησιμοποιηθούν εν μέρει.
Ψηλοί πυλώνες και πύργοι
Οι ψηλές στήλες και οι πύργοι είναι ψηλές και λεπτές κατασκευές, σχετικά ελαφρά φορτισμένες, για τις οποίες ο χάλυβας είναι ένα ιδιαίτερα κατάλληλο υλικό.
1. Στύλοι φωτισμού. Για λόγους ομοιόμορφου φωτισμού των μεγαλύτερων δυνατών χώρων, ιδιαίτερα στον χώρο των σιδηροδρομικών εγκαταστάσεων και των ορυχείων, ανεγείρονται κολώνες ύψους 25 έως 40m. Στο πάνω μέρος υπάρχει μια πλατφόρμα στην οποία τοποθετούνται οι εγκαταστάσεις φωτισμού. Για να καταστεί δυνατή η επισκευή αυτών των εγκαταστάσεων, προβλέπονται κουφώματα αναρρίχησης (εικ. 12), γωνιακοί ιμάντες, διαγώνιες και οριζόντιες είναι κατασκευασμένες από γωνίες. Ο υπολογισμός γίνεται όπως για τις κατασκευές στην οικοδομική βιομηχανία.
Εικ. 12
2. Στύλοι για το δίκτυο του τραμ. Λαμβάνοντας υπόψη τον τρόπο τάνυσης του σχοινιού στήριξης, απαιτείται ίση αντίσταση στην κάμψη σε σχέση με όλους τους οριζόντιους άξονες. Ανάλογα με το ύψος, το πάχος του φύλλου κυμαίνεται από 8 έως 10 mm.
3. Στύλοι για το ηλεκτρικό σιδηροδρομικό δίκτυο. Κυμαίνονται σε ύψος από 8 έως 16 m. Το ύψος εξαρτάται από το άνοιγμα, και επομένως από το βέλος του σχοινιού στήριξης, το οποίο μπορεί να βρίσκεται κάθετα ή λοξά στον αγωγό (εικ. 12). Το τμήμα, το οποίο είναι ορθογώνιο στο κάτω μέρος και τετράγωνο στο πάνω μέρος, πρέπει να είναι όσο το δυνατόν μικρότερο. Είναι χρήσιμο να δένετε τις διαγώνιες από τις γωνίες απευθείας στις ζώνες, χωρίς κόμπους σεντόνια. Κάθε γωνιακός ιμάντας έχει μια πλάκα έδρασης στο κάτω άκρο και ολόκληρη η στήλη στηρίζεται σε μια κοινή βάση και για τους τέσσερις ιμάντες. Η κολώνα στερεώνεται στο θεμέλιο με μπουλόνια αγκύρωσης από σκυρόδεμα.
4. Στύλοι γραμμών ηλεκτρικής ενέργειας. Στην περίπτωση σημαντικών γραμμών μεταφοράς υψηλής τάσης, οι πόλοι είναι κατασκευασμένοι σχεδόν αποκλειστικά από χάλυβα. Το ύψος τους εξαρτάται από το ελεύθερο άνοιγμα, τη διάταξη των κονσολών, τα υλικά και τις επιτρεπόμενες τάσεις, τους αγωγούς και το προστατευτικό σχοινί στον στύλο, καθώς και από τις συνθήκες φορτίου. Ο αριθμός των συστημάτων εναλλασσόμενου ρεύματος που μεταδίδονται μέσω των πόλων επηρεάζει επίσης. Ανάλογα με το σκοπό, διακρίνονται οι ακόλουθοι τύποι πόλων: πόλοι ρουλεμάν για τη μεταφορά αγωγών προς την κατεύθυνση (εικ.13), γωνιακούς στύλους με σημεία διακοπής διαδρομής για τη λήψη εξαρτημάτων οριζόντιων αγωγών, στύλους τάσης (εικ.13), σύνδεση ή διάσπαση πόλων που χρησιμοποιούνται για σύνδεση ή διαίρεση αγωγών σε διάφορες κατευθύνσεις.
Sl.13
Η στήλη έχει σχεδόν πάντα τετράγωνο τμήμα και αποτελείται από πολλά μέρη σε ύψος. Οι ζώνες και οι διαγώνιες κατασκευάζονται από γωνίες. Για να αυξηθεί η αντοχή λυγισμού, οι ιμάντες γεμίζονται μερικώς με σκυρόδεμα μετά τη συναρμολόγηση. Η σύνδεση διαγωνίων και ιμάντων γίνεται, εάν είναι κατασκευαστικά δυνατή, χωρίς κομβικά φύλλα. Μικρότερες κολώνες, ειδικά φέρουσες στήλες, είναι αγκυρωμένες σε ξύλινους στρωτήρες που είναι θαμμένοι3 m. Οι ψηλές κολώνες τοποθετούνται αποκλειστικά σε ένα θεμέλιο από τσιμεντόλιθο.
Ορυχεία
Για εγκαταστάσεις επιφανειακής εξόρυξης εφαρμόζονται επαγγελματικοί όροι, οι σημαντικότεροι από τους οποίους επεξηγούνται στο σχ. 14. Το κύριο μέρος του πύργου εξαγωγής του ορυχείου είναι ο πύργος οδηγών. Το ύψος του πύργου εξαρτάται από το ύψος της πλατφόρμας εισόδου πάνω από το γήπεδο, από το μήκος του καλαθιού, από το μήκος του διαδρόμου, από το ύψος του προφυλακτήρα και το ύψος της πτώσης μεταξύ του προφυλακτήρα και των λαβών.
Εικ. 14.1.
Εικ. 14.2.
Με τα χρόνια, έχουν αναπτυχθεί ορισμένες μορφές πύργων εξαγωγής, ανάλογα με τη θέση της μηχανής κίνησης προς τον πύργο. Εάν κατά τη διάρκεια της απλής οδήγησης, δηλαδή όταν υπάρχει ένα καλάθι που ανεβαίνει και ένα που κατεβαίνει, τα καλάθια κρέμονται το ένα δίπλα στο άλλο, από την πλευρά της μηχανής οδήγησης, τότε και οι δύο κύλινδροι μπορούν να βρίσκονται ο ένας δίπλα στον άλλο στην ίδια πλατφόρμα, και τότε ο πύργος είναι μονώροφος. Στο σχ. Το 15 δείχνει μια λύση με τέσσερις κυλίνδρους ο ένας δίπλα στον άλλο.
Εικ. 15
Αν τα καλάθια κρέμονται το ένα πίσω από το άλλο, οι κύλινδροι πρέπει να βρίσκονται το ένα πάνω από το άλλο έτσι ώστε να είναι ένας διώροφος πύργος (εικ. 16). Και με τον διπλό πύργο, όταν τέσσερα καλάθια βρίσκονται το ένα δίπλα στο άλλο. από τη μηχανή οδήγησης, και οι τέσσερις κύλινδροι μπορούν να βρίσκονται δίπλα-δίπλα σε έναν μονώροφο πύργο (εικ. 15).
Αν, ωστόσο, κοιτάζοντας από το μηχάνημα, τοποθετούνται τέσσερα καλάθια το ένα πίσω από το άλλο, το ένα μηχάνημα πρέπει να τοποθετηθεί στις απέναντι πλευρές του πύργου και ο πύργος λύνεται ως διώροφη κατασκευή με απλωμένο κάτω μέρος (εικ. 17). Μόνο όταν δεν υπάρχει αρκετός χώρος κοντά στον άξονα για να τοποθετήσετε το μηχανοστάσιο δίπλα στον πύργο, το μηχάνημα κίνησης τοποθετείται στον ίδιο τον πύργο.
Εκτός από τους πύργους εξαγωγής, οι επιφανειακές εγκαταστάσεις του ορυχείου μπορούν να περιλαμβάνουν αίθουσες με φρεάτια και πλυντήρια όπου γίνεται η επεξεργασία του άνθρακα. Ο σχεδιασμός αυτών των εγκαταστάσεων απαιτεί τη συνεργασία του σχεδιαστή μεταλλικών κατασκευών με την εταιρεία που προμηθεύει τον εξοπλισμό. Κατ’ αρχήν, αυτά τα αντικείμενα δεν διαφέρουν από τις άλλες μεταλλικές κατασκευές, εκτός από το ότι απαιτούν συνεχή προσαρμογή της κατασκευής στον μηχανολογικό εξοπλισμό. Σε μια αίθουσα εργαστηρίου, για παράδειγμα, μπορεί να θεωρηθεί ότι όλα τα κουφώματα είναι ίσα, κάτι που, ωστόσο, είναι σπάνιο σε αίθουσα ορυχείου ή πλυντήριο.
Εικ. 16
Εικ. 17
Κατασκευές σωλήνων
Ο σωλήνας είναι η πιο ευνοϊκή διατομή για πρεσαριστή ράβδο, η οποία στηρίζεται εξίσου προς όλες τις κατευθύνσεις. Επιπλέον, το μικρότερο πάχος τοιχώματος μπορεί να επιτευχθεί με σωλήνες. Σε όλα τα άλλα τμήματα, αυτό το πάχος περιορίζεται περισσότερο από τοπική αστάθεια παρά στην περίπτωση ενός κυλινδρικού σωλήνα. Οι σωλήνες είναι ιδιαίτερα ευαίσθητοι στον κίνδυνο συστροφής, κάτι που δεν συμβαίνει με άλλα τμήματα μεταλλικών κατασκευών. Εκτός από αυτά τα στατικά πλεονεκτήματα των σωλήνων, το μειονέκτημά τους είναι το δυσμενές σχήμα για τη λήψη ροπών κάμψης, καθώς και η δύσκολη σύνδεση παχύτερων σωλήνων υπό γωνία.
Οι σωλήνες μπορούν να κατασκευαστούν είτε από λυγισμένα φύλλα με συγκολλημένη διαμήκη ραφή, είτε ως ρολά χωρίς ραφή. Και στις δύο περιπτώσεις, η τιμή του σωλήνα είναι υψηλότερη από την τιμή του προφίλ, λαμβάνοντας υπόψη τις δυσκολίες στην κατασκευή. Για αυτούς τους λόγους, οι κατασκευές σωλήνων είναι ανταγωνιστικές μόνο με αντίστοιχη μείωση του βάρους του υλικού. Οι σωλήνες χρησιμοποιούνται ιδιαίτερα ως υποστυλώματα κτιρίων, εάν φορτίζονται μόνο με κανονικές δυνάμεις. Οι σωλήνες χρησιμοποιούνται επίσης για πυλώνες υπόγειων διαδρόμων και υπόγειων κατασκευών. Τώρα χρησιμοποιούνται συχνά για την κατασκευή σκαλωσιών. Προκειμένου να αποφευχθεί η εσωτερική διάβρωση, όλα τα εξαρτήματα και οι συνδέσεις, καθώς και οι ακραίες σωλήνες, θα πρέπει να σφραγίζονται πλήρως.
Σημείωση Εφαρμογής: Ιστορικά παραδείγματα, διαστάσεις, τυπολογίες και ισχυρισμοί οικονομίας ή ευκολίας του συστήματος δεν πρέπει να χρησιμοποιούνται ως υποκατάστατο των υφιστάμενων προτύπων, συνθηκών τοποθεσίας, τεχνικών χαρακτηριστικών υλικών και εξοπλισμού ή επαλήθευσης ειδικών για συγκεκριμένη κατασκευή.