Svarbi eksperto pastaba: Tai yra archyvinis mokomasis tekstas, o ne dabartinė projekto specifikacija, statinis skaičiavimas, apkrovos įrodymas arba gamybos ir surinkimo instrukcijos. Salių, kupolų, skeletų, aukštų kolonų, bokštų, kasyklų ir vamzdžių konstrukcijų projektavimui reikalingas įgaliotas projektuotojas, geotechniniai ir kiti autoritetingi pamatai, faktinis poveikis, stabilumas, nuovargis, gaisro ir korozijos patikrinimai, taip pat galiojančios taisyklės ir standartai.
Plieninių konstrukcijų projektavimas ir statyba nėra dabartinio viešo Savo Kusić pasiūlymo dalis. Šiandienos gamybą sudaro mediniai langai, mediniai-aliuminio langai ir standartinės durys.
pramoninės salės
1. Kupolai. Yra kupolai, kuriuose visi strypai guli ant kupolo paviršiaus, kurie sudaro erdvines sistemas, o kitose kupolai formuojami radialiniu atskirų raiščių išdėstymu. Kupolai, kurie yra erdviniai tinkleliai, gali būti šių formų:
– Švedlerio kupolai, kurių briaunos yra radialinės ir sujungtos viena su kita horizontaliomis sijomis (1 pav.)
- Tinkliniai kupolai, kurių paviršius sudarytas iš trikampių tinklo, be radialinių briaunų, bet su tokio paties kampų skaičiaus juostomis (pav.2). Jei toks kupolas yra pagrįstas taisyklingu daugiakampiu su lyginiu kraštinių skaičiumi, sistema yra nestabili ir netinkama naudoti be specialaus stabilizavimo.
– Zimmermano kupolai, kuriuose, panašiai kaip Schwedler ir tinkliniai kupolai, yra horizontalūs žiedai, tačiau žiedų kampų skaičius palaipsniui mažėja didėjant žiedų aukščiui. Zimmermano kupolų pranašumas, lyginant su Schwedler kupolu ir tinkliniu kupolu, yra tas, kad apatinės dalies kampuose atsiranda tik vertikalios jėgos, o horizontalias vėjo jėgas išilgine kryptimi priima sienų vidurys (3 pav.).
– glotnūs arba plokšteliniai kupolai, kurių, kaip ir tinklelio, visi atskiri paviršiai yra trikampiai, o atramos būdas panašus į Zimmermano kupolų (4 pav.).
– Tentiniai stogai, kurių briaunos yra tiesios (5 pav.).
pav. 1, 2, 3, 4 atitinkamai
Sl.5
2. Sporto salės. Sporto salių statybą lemia arenos forma ir sėdimų vietų išdėstymas. Vengiama stulpų, kad stebėtojai aiškiai matytų visą vidų.
3. Parodų salės. Parodų salių atveju naudojamas stačiakampis pagrindas, kad tvirtinimo detalių išdėstymas būtų kuo paprastesnis. Kartais numatomos ir vidinės kolonos, tačiau erdvės paskirstymo laisvė yra didesnė, jei salėje nėra kolonų.
4. Dirbtuvių salės. Dirbtuvių salės plieninės konstrukcijos projektas sukurtas bendradarbiaujant eksploatuojančiam ekspertui, kranų konstruktoriui ir plieninių konstrukcijų projektuotojui. Pagrindo matmenis ir kolonų tarpus nustato pavaros specialistas pagal mašinų išdėstymą ir darbų planą. Jis taip pat nustato sienų užpildymą, stogo dangą bei pamatų būdus, remiantis statybos ekspertų nuomone. Kranų konstruktorius pats nustato vežimėlių ir kranų svorius, tarpus tarp ratų ir nepalankiausius ratų slėgius. Remdamasis eksploatuojančio eksperto ir krano projektuotojo duomenimis, plieninių konstrukcijų projektuotojas nustato salės laikančiąją konstrukciją. Krano atramos turi būti kuo kietesnės ir, jei reikia, su iškyša, kad, pravažiuojant stipriai apkrautam kranui, krano bėgiai būtų horizontalioje padėtyje ir tokiu būdu būtų galima pasirinkti santykinai mažą krano variklį.
5, Pjūklo formos salės. Pjūklo formos salės dažniausiai statomos tada, kai reikalingas vienodas apšvietimas ir reikia vengti tiesioginio saulės spindulių prasiskverbimo į salės vidų. Tai ypač svarbu tekstilės pramonės gamybos ir sandėlių salėse. Pjaudyti stogai turi plikus įstiklintus paviršius60apie90o, o masyvaus paviršiaus nuolydis siekia30o. Įstiklintas paviršius dedamas toje pusėje, kur nėra saulės, tai yra į šiaurę. Projektuojant pjautinius stogus reikia atsižvelgti į daugybę klausimų, kurių sprendimas yra autoritetinga investuotojo nuomonė, būtent: stogo danga gali būti pagaminta iš lengvų surenkamų plokščių arba čerpių ant medinio pagrindo, pjautinės tvirtinimo detalės gali būti grotelės (pav.6), rėmai su trimis jungtimis (pav.7), arba rėmai ant dviejų jungčių su įtempimu (pav8). Grotelių tirpalas turi mažiausią svorį, tačiau jie turi trūkumą, kad grotelės laikosi, pvz. tekstilės pramonėje jie išlaiko vilnos pūkelius. Jei siekiama, kad pastato viduje būtų kuo mažiau kolonų, abiejose stogo plokštumose galima pritaikyti sprendimą su didelio tarpatramio tinkleliais, kurios viena kitą palaiko ir galais remiasi į tinklelio atramas.
pav. 6
Sl.7
Sl. 8
Vairų konstrukcijos
Konstrukcijose virš elingo yra pakabinami besisukantys kranai. Jie naudojami grubiam laivų surinkimui jūrų ir upių eismui. Su šiomis konstrukcijomis konkuruoja aukštai besisukantys ir trosiniai kranai. Fig.9parodyta įmonės Nordseewerke Emden važiuoklės konstrukcija. Svoris3000t, pastatytas1912.
Sl.9
Plieninės karkaso konstrukcijos
Plieninė karkasinė konstrukcija – tai kelių aukštų konstrukcija, kurios iš plieno pagamintos kolonos, atramos ir sijos pačios perkelia į pamatus apkrovą nuo kitų medžiagų savisvorio bei naudingąsias apkrovas. Išorinės ir vidinės sienos skirtos tik erdvei užtverti. Be savo svorio ir naudingos apkrovos, plieninis karkasas taip pat gauna vėjo spaudimą pastatui išilgine ir skersine kryptimis.
Skeleto konstrukcijos paprastai turi tokią formą, kad kolonos ir sijos sudaro skersinius rėmus. Šie rėmai turi maždaug tokį patį atstumą tarp jų išilgine pastato kryptimi ir yra sujungti išilginėmis atramomis. Rėmeliai gali turėti du arba tris stulpelius. Pagrindo jungtys su kolonomis gali būti standžios arba šarnyrinės.
Kad pastatas būtų standinamas išilgai, laukuose be langų įrengiamos vertikalios movos (pav.10), arba visos išorinių sienų atramos yra standžiai sujungtos su kolonomis taip, kad būtų sukurta karkasinė konstrukcija su daugybe mazgų (pav.11).
Pav. 10
Sl.11
Medžiagų pasirinkimas luboms, vidaus ir išorės sienoms turi lemiamą reikšmę ekonomiškumui ir sprendimo tikslingumui. Tos medžiagos turi turėti šilumą ir garsą izoliuojantį poveikį, būti lengvos ir atsparios atmosferos poveikiui, apsaugoti plienines sienas nuo ugnies, rūdžių ir kondensacijos. Lubos gaminamos iš betono su įprasta ar kryžmine armatūra arba iš surenkamų betoninių dalių.
Plieninių karkasų konstrukcijų pritaikymo galimybės yra labai įvairios. Jie naudojami statant daugiaaukščius ir komercinius pastatus, viešbučius ir daugelį pramonės įmonių, turi daug privalumų, lyginant su kitais statybos būdais. Didelis plieno stiprumas lemia santykinai mažus atraminių elementų matmenis. Kadangi čia sienos nedalyvauja nešant krovinį, jos gali būti vienodo storio visuose aukštuose. Plieninio karkaso sukūrimo laikas yra trumpas, surinkimas gali būti atliekamas bet kokiu oru. Konstrukcijos pakeitimus galima nesunkiai įgyvendinti surinkimo metu ir net perėmus pastatą, nekeliant pavojaus pastato saugumui. Grunto nusėdimą galima nesunkiai išlyginti pakeliant kolonas, nenutraukiant paties pastato eksploatavimo.
Tokiose konstrukcijose luboms ir sienoms naudojamos lengvos medžiagos, o pati laikanti konstrukcija taip pat lengva, todėl bendras pastato svoris yra palyginti mažas. Dėl to finansavimo kaina yra nedidelė. Juos galima lengvai išmontuoti, todėl atskiras plienines dalis galima iš dalies panaudoti pakartotinai.
Aukšti stulpai ir bokštai
Aukštos kolonos ir bokštai – tai aukštos ir lieknos konstrukcijos, santykinai mažai apkraunamos, kurioms plienas yra ypač tinkama medžiaga.
1. Apšvietimo stulpai. Siekiant vienodo apšvietimo kuo didesniuose plotuose, ypač geležinkelio objektų ir kasyklų srityje, statomos kolonos, kurių aukštis nuo 25 iki 40m. Viršuje yra platforma, ant kurios sumontuoti apšvietimo įrenginiai. Tam, kad būtų galima remontuoti tuos įrenginius, numatyti laipiojimo rėmai (12 pav.), kampiniai diržai, įstrižainės ir horizontalės daromos iš kampų. Skaičiavimas atliekamas kaip ir statybos pramonės konstrukcijoms.
pav. 12
2. Stulpai tramvajų tinklui. Atsižvelgiant į atraminės lyno įtempimo būdą, reikalingas vienodas atsparumas lenkimui visų horizontalių ašių atžvilgiu. Priklausomai nuo aukščio, lakšto storis svyruoja nuo 8 iki 10 mm.
3. Elektros geležinkelių tinklo stulpai. Jų aukštis svyruoja nuo 8 iki 16 m. Aukštis priklauso nuo tarpatramio, taigi ir nuo atraminės lyno rodyklės, kuri gali būti vertikaliai arba įstrižai laidininkui (12 pav.). Sekcija, kuri apačioje yra stačiakampė, o viršuje – kvadratinė, turi būti kuo mažesnė. Naudinga įstrižaines nuo kampų rišti tiesiai prie diržų, be surištų lakštų. Kiekvieno kampinio diržo apatiniame gale yra atraminė plokštė, o visa kolona remiasi į bendrą visų keturių diržų pagrindą. Kolona prie pamato tvirtinama betoniniais inkariniais varžtais.
4. Elektros linijų stulpai. Svarbių aukštos įtampos perdavimo linijų poliai gaminami beveik vien iš plieno. Jų aukštis priklauso nuo laisvojo tarpatramio, konsolių išdėstymo, medžiagų ir leistinų įtampų, laidų ir apsauginio lyno ant stulpo, taip pat nuo apkrovos sąlygų. Įtakos turi ir per polius perduodamų kintamosios srovės sistemų skaičius. Priklausomai nuo paskirties, išskiriami šie polių tipai: guolių poliai, skirti laidininkams nešti kryptimi (pav.13), kampiniai stulpai su trasos pertraukimo taškais, skirti horizontalioms laidų sudedamosioms dalims priimti, įtempimo stulpeliai (pav.13), jungiamieji arba padalijami poliai, naudojami sujungimui arba laidininkų padalijimui įvairiomis kryptimis.
pav. 13
Stulpelis beveik visada turi kvadratinę dalį ir yra sudarytas iš kelių aukščio dalių. Diržai ir įstrižainės gaminami iš kampų. Siekiant padidinti lenkimo stiprumą, po surinkimo diržai iš dalies užpildomi betonu. Įstrižainių ir diržų sujungimas, jei tai yra struktūriškai įmanoma, atliekamas be mazginių lakštų. Mažesnės kolonos, ypač laikančiosios kolonos, tvirtinamos prie medinių pabėgių, kurie įkasti3 m. Aukštos kolonos dedamos tik ant vieno betoninių blokelių pamato.
Kasyklos
Antžeminės kasybos objektams taikomi profesiniai terminai, iš kurių svarbiausi paaiškinti pav. 14. Pagrindinė kasyklos eksporto bokšto dalis yra gido bokštas. Bokšto aukštis priklauso nuo įėjimo platformos aukščio virš lauko, nuo krepšio ilgio, nuo praėjimo ilgio, nuo buferio aukščio ir kritimo tarp buferio ir rankenų aukščio.
Pav. 14.1.
Pav. 14.2.
Bėgant metams buvo sukurtos tam tikros eksporto bokštų formos, priklausomai nuo pavaros mechanizmo padėties bokšto link. Jei paprasto važiavimo metu, tai yra, kai yra vienas krepšys, kuris kyla ir vienas leidžiasi, krepšiai kabo vienas šalia kito, žiūrint iš važiuojančios mašinos pusės, tai abu ritinėliai gali gulėti vienas šalia kito ant tos pačios platformos, o tada bokštas yra vieno aukšto. Fig. 15 rodomas sprendimas su keturiais ritinėliais vienas šalia kito.
Pav. 15
Jei krepšeliai kabo vienas už kito, ritinėliai turi gulėti vienas virš kito, kad bokštas būtų dviejų aukštų (16 pav.). Ir su dvigubu bokštu, kai vienas šalia kito guli keturi krepšiai. žiūrint iš vairuojančios mašinos, visi keturi ritinėliai gali gulėti vienas šalia kito ant vieno aukšto bokšto (15 pav.).
Jei, žiūrint iš mašinos, vienas už kito dedami keturi krepšiai, vieną mašiną reikia pastatyti priešingose bokšto pusėse, o bokštas sprendžiamas kaip dviaukštė konstrukcija su išskleista apatine dalimi (17 pav.). Tik tada, kai prie veleno nėra pakankamai vietos mašinų korpusui pastatyti šalia bokšto, pavaros mašina dedama ant paties bokšto.
Be eksporto bokštų, kasyklos paviršiniuose įrenginiuose gali būti salės su šachtomis ir plovyklos, kuriose apdorojama anglis. Projektuojant šiuos įrenginius būtinas plieninių konstrukcijų projektuotojo bendradarbiavimas su įrangą tiekiančia įmone. Iš esmės šie objektai niekuo nesiskiria nuo kitų plieninių konstrukcijų, išskyrus tai, kad reikalauja nuolatinio konstrukcijos pritaikymo prie mechaninės įrangos. Pavyzdžiui, vienoje dirbtuvių salėje galima laikyti, kad visi rėmai yra vienodi, tačiau kasyklų salėje ar skalbyklose tai retai pasitaiko.
pav. 16
Pav. 17
Vamzdžių konstrukcijos
Presuotam strypui palankiausias vamzdis, kuris vienodai remiamas visomis kryptimis. Be to, mažiausią sienelės storį galima pasiekti naudojant vamzdžius. Visose kitose sekcijose šį storį labiau riboja vietinis nestabilumas nei cilindrinio vamzdžio atveju. Vamzdžiai yra ypač nejautrūs susisukimo rizikai, o tai nėra būdinga kitoms plieninių konstrukcijų sekcijoms. Be šių statinių vamzdžių pranašumų, jų trūkumas yra nepalanki forma priimti lenkimo momentus, taip pat sunkus storesnių vamzdžių sujungimas kampu.
Vamzdžiai gali būti pagaminti iš lenktų lakštų su suvirinta išilgine siūle arba besiūliais ritiniais. Abiem atvejais, atsižvelgiant į gamybos sunkumus, vamzdžio kaina yra didesnė nei profilio kaina. Dėl šių priežasčių vamzdžių konstrukcijos yra konkurencingos tik atitinkamai sumažinus medžiagos svorį. Vamzdžiai ypač naudojami kaip pastatų stulpai, jei jie apkraunami tik normaliomis jėgomis. Vamzdžiai taip pat naudojami požeminių perėjų ir požeminių konstrukcijų stulpams. Dabar jie dažnai naudojami pastoliams gaminti. Siekiant išvengti vidinės korozijos, visi ilgintuvai ir jungtys, taip pat galiniai vamzdžiai turi būti visiškai sandarūs.
Taikymo pastaba: istoriniai pavyzdžiai, matmenys, tipologijos ir sistemos ekonomiškumo ar patogumo teiginiai negali būti naudojami kaip dabartinių standartų, vietos sąlygų, medžiagų ir įrangos techninių charakteristikų arba konkrečios konstrukcijos ekspertinio patikrinimo pakaitalas.