建築業界における鋼構造物の特殊分野

専門家に関する重要な注意事項: これはアーカイブされた教育テキストであり、現在の設計仕様、静的計算、耐荷重の証明、または製造および組み立ての説明書ではありません。ホール、ドーム、スケルトン、高い柱、塔、鉱山およびパイプ構造物の設計には、認定された設計者、地質工学およびその他の権威ある基礎、実際の効果、安定性、疲労、火災および腐食のチェック、および有効な規制と基準が必要です。

鉄骨構造物の設計と建設は、サボ・クシッチ氏の現在の公募には含まれていない。今日の制作の焦点は、木製窓、木製アルミニウム窓、カスタムドアで構成されています。

ヘイル

1\。ドーム。すべてのロッドがドームの表面上にあり、空間システムを形成するドームもあれば、個々の結合が放射状に配置されてドームが形成されるドームもあります。空間グリッドであるドームは次の形状を持つことができます:

• シュヴェドラードーム。リブが放射状であり、水平ビームによって互いに接続されています (図 1)

• メッシュドーム。その表面は三角形のネットワークで構成され、放射状のリブはありませんが、同じ数の角度のバンドを取り囲んでいます（図 2）。このようなドームが偶数の辺を持つ正多角形に基づいている場合、システムは不安定であり、特別な安定化を行わないと使用できません。

• ジマーマン ドーム。シュヴェドラー ドームやメッシュ ドームと同様に、水平リングがありますが、リングの高さが増加するにつれて、リングの角度の数は徐々に減少します。シュヴェドラー ドームやメッシュ ドームと比較したジマーマン ドームの利点は、垂直方向の力のみが下部の角で発生し、風からの水平方向の力は壁の長手方向の中央で受け止められることです (図 3)。

• 滑らかなドームまたはプレート ドーム。メッシュと同様に、すべての個々の表面が三角形であり、支持方法はジマーマン ドームと同様です (図 4)。

• リブが直線状のテント屋根 (図 5)。

図それぞれ1、2、3、4

図5

2\。スポーツホール。スポーツホールの構造は、アリーナの形状と座席の配置によって決まります。柱が避けられているため、観察者は内部全体をはっきりと見ることができます。

3\。展示ホール。展示会場の場合、留め具の配置を最もシンプルにするため、長方形のベースが使用されます。場合によっては内部に柱が予想されることもありますが、ホールに柱がない場合、空間の配分の自由度が高まります。

4\。ワークショップホール。作業場用の鉄骨構造物のプロジェクトは、運転の専門家、クレーン設計者、鉄骨構造物の設計者の協力によって作成されます。駆動専門家は、機械のレイアウトと作業計画に従って、ベースの寸法とコラムの間隔を決定します。また、建設専門家の意見に従って、壁の充填、屋根の覆い、基礎の方法も決定されます。クレーンの設計者は、トロリーとクレーンの自重、ホイール間隔、および最も不利なホイール圧力を決定します。鋼構造設計者は、運転専門家とクレーン設計者のデータに基づいて、ホールの支持構造を決定します。クレーンサポートは可能な限り堅く、必要に応じてオーバーハングを持たせて設計する必要があります。これにより、重荷重のクレーンが通過するときにクレーンレールが水平位置になり、このようにして比較的小型のクレーンモーターを選択できます。

5、のこぎり形のホール。のこぎり形のホールは通常、均一な照明が必要で、ホール内部への太陽光の直接侵入を避けたい場合に建てられます。これは繊維産業の生産現場や倉庫現場では特に重要です。鋸で切られた屋根には、60o から 90o の裸のガラス面があり、一方、重厚な表面の傾斜は 30o です。ガラス面は太陽の当たらない側、つまり北側に配置されます。鋸で切られた屋根の設計中、一連の問題を考慮する必要があり、その解決策は投資家の権威ある意見です。つまり、屋根カバーは木製のベース上の軽い取り付けプレートまたはタイルで作ることができ、鋸で切った留め具は格子（図 6）、3 つのジョイントを持つフレーム（図 7）、または張力のある 2 つのジョイントのフレーム（sl）にすることができます。 8)。格子ソリューションは最も軽量ですが、格子がくっつくという欠点があります。繊維産業ではウールの糸くずが残ります。建物の内部の柱をできるだけ少なくすることが目的の場合は、両方の屋根面に大スパンのグリッドを備えたソリューションを適用できます。グリッドは相互にサポートし、両端はグリッドのサポートで支えられます。

図6​​

図7

Sl. 8

ボートハウス用構造物

踊り場の上の構造物には吊り下げ回転クレーンが設置されています。海や川の交通用の船舶の大まかな組み立てに使用されます。高回転クレーンやケーブル クレーンは、これらの構造物と競合します。図では。 9は、ノルドゼーヴェルケ・エムデンの滑走路上の構造物を示しています。重量 3000 t、組み立て済み 1912.

図9

鋼製スケルトン構造

鋼製スケルトン構造は、鋼製の柱、支柱、桁自体が他の材料の自重や有効荷重から基礎荷重に伝達する複数の階を持つ構造物です。外壁と内壁は空間を囲むだけの役割を果たします。鋼製躯体は、自重と有効荷重に加えて、建物に対して縦方向と横方向の風圧も受けます。

スケルトン構造は一般的に柱と梁が横フレームを形成する形状をしています。これらのフレーム間の距離は建物の長手方向にほぼ同じであり、長手方向のサポートによって接続されています。フレームには 2 つまたは 3 つのポストを付けることができます。基礎構造と柱との接続は、固定式またはヒンジ式で行うことができます。

建物を縦方向に強化するために、窓のないフィールドに垂直ジョイントを配置するか（図10）、または外壁のすべての支柱を柱に強固に接続して、多数のノードを持つフレーム構造を作成します（図11）。

図10

図11

天井、内壁、外壁の材料の選択は、ソリューションの経済性と利便性にとって決定的に重要です。これらの材料は断熱効果と遮音効果がなければならず、軽くて大気の影響に耐性があり、鋼壁を火災、錆び、結露から保護する必要があります。天井は、普通または交差鉄筋を備えたコンクリート、またはプレハブコンクリート部品で作られています。

鋼製スケルトン構造の適用可能性は非常に多様です。高層ビルや商業ビル、ホテル、多くの工業プラントの建設に使用されており、他の工法と比較して多くの利点があります。鋼の強度が高いため、支持要素の寸法が比較的小さくなります。ここの壁は荷重を支えることに関与しないため、すべての床で同じ厚さにすることができます。鋼製骨組みの構築に必要な時間は短く、どんな天候でも組み立てが可能です。構造の変更は、建物の安全性を危険にさらすことなく、組み立て中や建物の引き継ぎ後でも簡単に実施できます。建物自体の稼働を中断することなく、柱を上げることで地盤沈下を簡単に平準化できます。

このような構造では、天井や壁に軽量な材料が使用され、支持構造自体も軽いため、建物の総自重は比較的小さくなります。その結果、資金調達コストが低くなります。簡単に分解でき、個々の鋼部品を部分的に再利用できます。

高い柱と塔

高い柱や塔は高くて細い構造物で、荷重が比較的軽く、鋼材が特に適した材料です。

1\。照明ポール。可能な限り広いエリア、特に鉄道施設や鉱山のエリアを均一に照明するために、高さ25から40mの柱が建てられています。上部には照明装置が設置されるプラットフォームがあります。これらの設備の修理を可能にするために、クライミングフレームが予期されており（図12）、コーナーベルト、対角線、水平線はアングルで作られています。計算は建築業界の構造物と同様に行われます。

図12

2\。路面電車網の電柱。支持ロープの張力を考慮すると、すべての水平軸に対して均等な曲げ抵抗が必要です。高さに応じてシート厚は8から10 mmまでとなります。

3\。電気鉄道網の電柱。高さの範囲は8から16 mです。高さはスパンに依存し、したがって支持ロープの矢印に依存します。支持ロープは導体に対して垂直または斜めに配置できます（図12）。下部が長方形、上部が正方形の断面は、できるだけ小さくする必要があります。シートを結ばずに、角からの対角線をベルトに直接結ぶと便利です。各コーナーベルトの下端にはベアリングプレートがあり、コラム全体が4つのベルトすべてに共通の基礎の上に載っています。柱はコンクリートアンカーボルトで基礎に取り付けます。

4\。送電線の柱。重要な高圧送電線の場合、柱はほぼ鉄鋼で作られています。それらの高さは、フリー スパン、コンソールの配置、材質と許容電圧、ポール上の導体と保護ロープ、および負荷条件によって異なります。極を介して送電される交流システムの数も影響します。目的に応じて、次のタイプのポールが区別されます: 導体を方向に運ぶための支持ポール (図 13)、導体の水平成分を受けるルートのブレークポイントを備えたコーナーポール (図 13)、接続に使用される接続または分割ポール、または導体をさまざまな方向に分割する

図13

柱はほとんどの場合正方形の断面を持ち、高さのいくつかの部分で構成されています。ベルトと斜めは角度から作られています。座屈強度を高めるために、ベルトは組み立て後に部分的にコンクリートが充填されます。斜材とベルトの接続は、構造上可能であれば、節点シートを使用せずに行われます。小さな柱、特に支柱は、埋設された木製枕木に固定されています 3 m。高い柱を1つのコンクリートブロック基礎にのみ設置します。

鉱山

露天採掘施設については専門用語が適用されますが、その中で最も重要なものは図で説明されています。 14。鉱山の輸出タワーの主要部分はガイドタワーです。タワーの高さは、フィールド上の入口プラットフォームの高さ、バスケットの長さ、通路の長さ、バンパーの高さ、バンパーとグリップの間の落下の高さによって決まります。

図14.1.

図14.2.

長年にわたり、タワーに対する駆動機械の位置に応じて、特定の形式の輸出タワーが開発されてきました。単純な駆動中、つまり、上昇する 1 つのバスケットと下降する 1 つのバスケットがあり、駆動機の側面から見て、バスケットが互いに隣り合ってぶら下がっている場合、両方のローラーが同じプラットフォーム上に隣り合うことができ、タワーは平屋になります。図では。 15 は、4 つのローラーを隣り合わせたソリューションを示します。

図15

バスケットが前後に吊り下げられている場合は、2 階建ての塔になるようにローラーを上下に配置する必要があります (図 16)。そして、4つのバスケットが隣り合ったダブルタワーの場合。駆動機から見ると、4 つのローラーすべてを平屋の塔の上に並べて置くことができます (図 15)。

しかし、機械から見て 4 つのバスケットが前後に配置されている場合、1 つの機械はタワーの反対側に配置する必要があり、タワーは下部が広がった 2 階建て構造として解決されます (図 17)。シャフトの近くにタワーの隣に機械室を設置するのに十分なスペースがない場合にのみ、駆動機械はタワー自体に設置されます。

輸出タワーに加えて、鉱山の地上施設には、立坑のあるホールや石炭が処理される洗浄室が含まれる場合があります。これらの設備の設計には、鉄骨構造設計者と設備を供給する会社の協力が必要です。原則として、これらの物体は、構造を機械装置に常に適応させる必要があることを除いて、他の鋼構造と変わりません。たとえば、あるワークショップホールでは、すべてのフレームが等しいと考えることができますが、鉱山ホールやランドリーではこれはまれです。

図16

図17

パイプ構造

パイプはプレスロッドとして最も好ましい断面を持ち、全方向に均等に支持されます。さらに、パイプを使用すると最小の壁厚を実現できます。他のすべてのセクションでは、この厚さは円筒管の場合よりも局所的な不安定性によって制限されます。パイプは特にねじれのリスクに対して鈍感ですが、鋼構造物の他の部分には当てはまりません。このような静的なパイプの利点に加えて、曲げモーメントを受けるには形状が不利であり、太いパイプを斜めに接続するのが難しいという欠点もあります。

チューブは、縦方向の継ぎ目を溶接した曲げシートから、または継ぎ目のないロールから作ることができます。どちらの場合も、製造の難しさを考慮すると、パイプの価格はプロファイルの価格よりも高くなります。これらの理由により、パイプ構造は、それに応じて材料の重量を軽減することによってのみ競争力を発揮します。パイプは、通常の力のみがかかる場合、特に建物の柱として使用されます。パイプは高架下や地下構造物の柱にも使われています。現在では足場を作るためによく使われています。内部腐食を防ぐために、すべての延長部と接続部、およびエンドパイプを完全に密閉する必要があります。

適用上の注意: システムの経済性または利便性に関する過去の例、寸法、類型および主張を、現在の標準、現場の状況、材料および機器の技術的特性、または特定の構造の専門家による検証の代わりとして使用してはなりません。