Oluline eksperdimärkus: See on arhiivihariduslik tekst, mitte praegune projekteerimisspetsifikatsioon, staatiline arvutus, kandevõimet tõendav dokument ega tootmis- ja montaažijuhised. Hallide, kuplite, skelettide, kõrgete sammaste, tornide, kaevanduste ja torukonstruktsioonide projekteerimiseks on vaja volitatud projekteerijat, geotehnilisi ja muid autoriteetseid vundamente, tegelikke mõjusid, stabiilsuse, väsimuse, tule- ja korrosioonikontrolli, samuti kehtivaid eeskirju ja standardeid.
Teraskonstruktsioonide projekteerimine ja ehitamine ei ole osa Savo Kusići praegusest avalikust pakkumisest. Tänapäeva tootmisfookuses on puitakend, puit-alumiinium aknad ja kohandatud uksed.
tööstushallid
1. Kuplid. On kupleid, milles kõik vardad asuvad kupli pinnal, mis moodustavad ruumilisi süsteeme, samas kui teistes on kuplid moodustatud üksikute kinnitusdetailide radiaalse paigutusega. Ruumivõrkudeks olevad kuplid võivad olla järgmise kujuga:
– Schwedleri kuplid, kus ribid on radiaalsed ja ühendatud horisontaalsete taladega (joonis 1)
- Võrkkuplid, mille pind koosneb kolmnurkade võrgust, ilma radiaalsete ribideta, kuid sama nurkade arvuga ribadega (joon.2). Kui selline kuppel põhineb paarisarvu külgedega korrapärasel hulknurgal, on süsteem ebastabiilne ja ilma spetsiaalse stabiliseerimiseta kasutuskõlbmatu.
– Zimmermani kuplid, kus on sarnaselt Schwedleri ja võrkkupliga horisontaalsed rõngad, kuid rõngaste nurkade arv väheneb järk-järgult koos rõngaste kõrguse suurenemisega. Zimmermani kuplite eelis võrreldes Schwedleri kuplite ja võrkkuplitega on see, et alumise osa nurkades tekivad ainult vertikaalsed jõud, samas kui tuulest lähtuvad horisontaaljõud võetakse vastu seinte keskele pikisuunas (joon. 3).
– libedad või plaatkuplid, milles nagu võrgusilma puhul on kõik üksikud pinnad kolmnurksed, samas kui tugimeetod on sarnane Zimmermani kuplite omaga (joonis 4).
– telkkatused, mille ribid on sirgjoonelised (joonis 5).
Joon. 1, 2, 3, 4 vastavalt
Sl.5
2. Spordihallid. Spordihallide ehituse määrab areeni kuju ja istekohtade paigutus. Sambaid välditakse, et vaatlejatel oleks selge ülevaade kogu sisemusest.
3. Näitusesaalid. Näitusesaalide puhul kasutatakse ristkülikukujulist alust, nii et kinnitusdetailide paigutus on kõige lihtsam. Mõnikord on ette nähtud sisemised sambad, kuid ruumi jaotamisel on suurem vabadus, kui saalis pole veerge.
4. Töötubade saalid. Töökojasaali teraskonstruktsiooni projekt valmib operatiiveksperdi, kraanakonstruktori ja teraskonstruktsioonide projekteerija koostöös. Ajami spetsialist määrab aluse mõõtmed ja sammaste vahekaugused vastavalt masinate paigutusele ja tööplaanile. Samuti määrab ta ehitusekspertide hinnangul nii seinte täidise, katusekatte kui ka vundamendiviisid. Kraanakonstruktor määrab ise kärude ja kraanade raskused, rataste vahed ja kõige ebasoodsama rattasurve. Teraskonstruktsioonide projekteerija määrab ekspluatatsioonieksperdi ja kraana projekteerija andmete põhjal saali kandekonstruktsiooni. Kraanatoed peaksid olema võimalikult jäigad ja vajadusel konstrueeritud üleulatusega, et tugevalt koormatud kraana läbimisel oleks kraana rööbas horisontaalasendis ja seega saaks valida suhteliselt väikese kraana mootori.
5, Saekujulised saalid. Saekujulisi saale ehitatakse üldjuhul siis, kui on vaja ühtlast valgustust ja vältida päikesevalguse otsest tungimist saali sisemusse. See on eriti oluline tekstiilitööstuse tootmis- ja laohallides. Saetud katustel on paljad klaasitud pinnad60umbes90o, samas kui massiivse pinna kalle ulatub30o. Klaaspind asetatakse sellele küljele, kus päikest ei paista, ehk siis põhja poole. Saekatuste projekteerimisel tuleks arvestada terve rea küsimustega, mille lahenduseks on investori autoriteetne arvamus, nimelt: katusekate võib olla valmistatud kergetest kokkupandavatest paneelidest või plaatidest puitalusel, saetud kinnitusdetailideks võivad olla võred (joon.6), kolme liigendiga raamid (joon.7) või kahe pingega liigendi raamid (joon8). Võre lahendus on kõige väiksema kaaluga, kuid nende miinuseks on see, et võre kleepub nt. tekstiilitööstuses säilitavad nad villakiudu. Kui eesmärk on, et hoone sisemuses oleks võimalikult vähe sambaid, saab mõlemas katusetasandis rakendada suure avaga võrestikuga lahendust, mis toetavad üksteist ja on otstest toestatud võre tugedele.
Joon. 6
Sl.7
Sl. 8
Tüüride konstruktsioonid
Ellingu kohal olevad konstruktsioonid kannavad rippuvaid pöörlevaid kraanasid. Neid kasutatakse mere- ja jõeliikluse aluste kokkupanemiseks. Kõrge pöördega kraanad ja trosskraanad konkureerivad nende konstruktsioonidega. Joonisel fig.9näidatud on ettevõtte Nordseewerke Emden teliku ehitus. Kaal3000t, ehitatud1912.
Sl.9
Terasest skeletikonstruktsioonid
Terasest karkasskonstruktsioon on mitmekorruseline konstruktsioon, mille terasest valmistatud sambad, toed ja kandurid kannavad ise vundamendile üle teiste materjalide omamassist tuleneva koormuse, aga ka kasulikke koormusi. Välis- ja siseseinad on mõeldud ainult ruumi piiramiseks. Terasest karkass saab lisaks oma kaalule ja kasulikule koormusele ka tuulesurve hoonele, piki- ja põikisuunas.
Skeletikonstruktsioonid on üldiselt sellise kujuga, et sambad ja talad moodustavad põikraamid. Nende raamide vaheline kaugus on hoone pikisuunas ligikaudu sama ja need on ühendatud pikisuunaliste tugedega. Raamidel võib olla kaks või kolm posti. Aluskonstruktsiooni ühendused sammastega võivad olla jäigad või hingedega.
Hoone pikisuunaliseks jäigastamiseks paigaldatakse akendeta põldudele vertikaalsed liitmikud (joon.10) või on kõik välisseinte toed jäigalt sammastega ühendatud nii, et tekib arvukate sõlmedega karkass (joon.11).
Joon. 10
Sl.11
Säästlikkuse ja lahenduse otstarbekuse seisukohalt on määrava tähtsusega lagede, sise- ja välisseinte materjalide valik. Need materjalid peavad olema soojus- ja heliisolatsiooniga, kerged ja vastupidavad atmosfäärimõjudele, kaitsma terasseinu tule, roostetamise ja kondenseerumise eest. Laed on valmistatud betoonist tavalise või ristarmatuuriga või monteeritavatest betoondetailidest.
Terasest karkasskonstruktsioonide rakendamise võimalus on väga mitmekesine. Neid kasutatakse kõrg- ja ärihoonete, hotellide ja paljude tööstusettevõtete ehitamisel ning neil on palju eeliseid võrreldes teiste ehitusmeetoditega. Terase kõrge tugevus viib tugielementide suhteliselt väikeste mõõtmeteni. Kuna siinsed seinad ei osale koormuse kandmises, võivad need olla kõigil korrustel võrdse paksusega. Teraskarkassi ehitamiseks kuluv aeg on lühike, kokkupanekut saab teha iga ilmaga. Konstruktsiooni muudatusi saab hõlpsasti teostada monteerimise ajal ja isegi pärast hoone ülevõtmist, ilma et see kahjustaks hoone ohutust. Maapinna vajumist saab hõlpsasti võrdsustada sammaste tõstmisega ilma hoone enda tööd katkestamata.
Selliste konstruktsioonide puhul kasutatakse lagede ja seinte jaoks kergeid materjale ning ka kandekonstruktsioon ise on kerge, mistõttu on hoone kogu omakaal suhteliselt väike. Seetõttu on rahastamise kulud madalad. Neid saab hõlpsasti lahti võtta, nii et üksikuid terasosi saab osaliselt uuesti kasutada.
kõrged sambad ja tornid
Kõrged sambad ja tornid on kõrged ja peenikesed, suhteliselt kergelt koormatud konstruktsioonid, mille jaoks on teras eriti sobiv materjal.
1. Valgustuspostid. Suurimate võimalike alade ühtlase valgustuse huvides, eriti raudteerajatiste ja kaevanduste piirkonnas, püstitatakse sambad kõrgusega 25 kuni 40m. Ülaosas on platvorm, millele asetatakse valgustuspaigaldised. Nende paigalduste parandamiseks on ette nähtud ronimisraamid (joonis 12), nurgarihmad, diagonaalid ja horisontaalid on valmistatud nurkadest. Arvestus tehakse nagu ehitustööstuse konstruktsioonide puhul.
Joon. 12
2. Trammivõrgu poolused. Arvestades tugiköie pingutamise viisi, on kõigi horisontaaltelgede suhtes vajalik võrdne paindetakistus. Sõltuvalt kõrgusest on lehe paksus vahemikus 8 kuni 10 mm.
3. Elektriraudteevõrgu poolused. Nende kõrgus on vahemikus 8 kuni 16 m. Kõrgus sõltub sildeulatusest ja seega ka tugiköie noolest, mis võib asetseda juhtme suhtes vertikaalselt või kaldu (joonis 12). Alt ristkülikukujuline ja ülalt ruudukujuline osa peaks olema võimalikult väike. Kasulik on siduda diagonaalid nurkadest otse vöö külge, ilma sõlmitud lehtedeta. Iga nurgarihma alumises otsas on kandeplaat ja kogu sammas toetub kõigi nelja rihma ühisele alusele. Sammas kinnitatakse vundamendi külge betoonist ankrupoltidega.
4. Elektriliini postid. Oluliste kõrgepingeliinide puhul on postid peaaegu eranditult terasest. Nende kõrgus sõltub vabast sildeulatusest, konsoolide paigutusest, materjalidest ja lubatud pingetest, juhtmetest ja kaitseköiest postil, samuti koormustingimustest. Mõju avaldab ka pooluste kaudu edastatavate vahelduvvoolusüsteemide arv. Sõltuvalt otstarbest eristatakse järgmisi postide tüüpe: tugipostid juhtide kandmiseks suunas (joon.13), nurgapostid marsruudi murdepunktidega horisontaalsete juhtmekomponentide vastuvõtmiseks, pingutuspostid (joon.13), ühendavad või poolitavad poolused, mida kasutatakse ühendamiseks või juhtide eri suundades jagamiseks.
Joon. 13
Kolonnil on peaaegu alati ruudukujuline sektsioon ja see koosneb mitmest kõrgusest osast. Rihmad ja diagonaalid on valmistatud nurkadest. Paindetugevuse suurendamiseks täidetakse rihmad pärast monteerimist osaliselt betooniga. Diagonaalide ja vööde ühendamine toimub, kui see on konstruktsiooniliselt võimalik, ilma sõlmedeta. Väiksemad sambad, eriti kandvad sambad, ankurdatakse puidust liiprite külge, mis maetakse3 m. Kõrged sambad asetatakse eranditult ühele betoonploki vundamendile.
Kaevandused
Peapealsete kaevandamisrajatiste puhul kasutatakse erialaseid termineid, millest olulisemad on selgitatud joonisel fig. 14. Kaevanduse eksporditorni põhiosa moodustab juhttorn. Torni kõrgus sõltub sissepääsuplatvormi kõrgusest põllu kohal, korvi pikkusest, vahekäigu pikkusest, kaitseraua kõrgusest ning põrkeraua ja käepidemete vahelisest kukkumise kõrgusest.
Joon. 14.1.
Joon. 14.2.
Aegade jooksul on välja töötatud teatud tüüpi eksporditorne, mis sõltuvad ajami asendist torni poole. Kui lihtsal sõidul ehk siis, kui on üks korv, mis läheb üles ja üks, mis läheb alla, ripuvad korvid sõidumasina küljelt vaadatuna kõrvuti, siis võivad mõlemad rullikud lebada kõrvuti samal platvormil ja siis on torn ühekorruseline. Joonisel fig. 15 näitab nelja kõrvuti asetseva rulliga lahendust.
Joon. 15
Kui korvid ripuvad üksteise taga, peavad rullid asetsema üksteise kohal, nii et tegemist on kahekorruselise torniga (joonis 16). Ja topelttorniga, kui neli korvi lebavad kõrvuti. Juhtmasinast vaadatuna võivad kõik neli rullikut ühekorruselises tornis kõrvuti lebada (joonis 15).
Kui aga masinast vaadates on paigutatud neli korvi üksteise taha, tuleb üks masin asetada torni vastaskülgedele ning torn on lahendatud kahekorruselise konstruktsioonina laiali laotatud alaosaga (joon. 17). Ainult siis, kui võlli lähedal pole piisavalt ruumi masinamaja paigutamiseks torni kõrvale, asetatakse ajami masin torni enda külge.
Lisaks eksporditornidele võivad kaevanduse pinnapealsed rajatised sisaldada šahtidega saale ja pesuruume, kus töödeldakse kivisütt. Nende rajatiste projekteerimine eeldab teraskonstruktsioonide projekteerija koostööd seadmeid tarniva ettevõttega. Põhimõtteliselt ei erine need objektid teistest teraskonstruktsioonidest, välja arvatud see, et nad nõuavad konstruktsiooni pidevat kohandamist mehaaniliste seadmetega. Ühe töökojasaali puhul võib näiteks arvata, et kõik raamid on võrdsed, mida aga kaevanduses või pesumajas harva kohtab.
Joon. 16
Joon. 17
Torukonstruktsioonid
Toru on pressitud varda jaoks soodsaim ristlõige, mis on igas suunas võrdselt toestatud. Lisaks saab torudega saavutada väikseima seinapaksuse. Kõigis teistes sektsioonides piirab seda paksust kohalik ebastabiilsus rohkem kui silindrilise toru puhul. Torud on väändumisohu suhtes eriti tundlikud, mis ei kehti muude teraskonstruktsioonide osade puhul. Lisaks nendele torude staatilistele eelistele on nende puuduseks ebasoodne kuju paindemomentide vastuvõtmiseks, samuti paksemate torude keeruline ühendamine nurga all.
Torud võivad olla valmistatud kas painutatud lehtedest keevitatud pikisuunalise õmblusega või õmblusteta rullidena. Mõlemal juhul on toru hind kõrgem kui profiili hind, arvestades valmistamise raskusi. Nendel põhjustel on torukonstruktsioonid konkurentsivõimelised ainult materjali massi vastava vähenemisega. Torusid kasutatakse eriti hoonete tugipostidena, kui neid koormatakse ainult tavaliste jõududega. Torusid kasutatakse ka allkäikude ja maa-aluste ehitiste sammaste jaoks. Nüüd kasutatakse neid sageli tellingute valmistamiseks. Sisekorrosiooni vältimiseks tuleks kõik pikendused ja ühendused, samuti otsatorud täielikult tihendada.
Rakendusmärkus: Ajaloolisi näiteid, mõõtmeid, tüpoloogiaid ja süsteemi ökonoomsuse või mugavuse väiteid ei tohi kasutada kehtivate standardite, kohatingimuste, materjalide ja seadmete tehniliste omaduste või konkreetse konstruktsiooni ekspertkontrolli asendajana.