Viktig ekspertmerknad: Dette er en arkiveringsundervisningstekst, ikke en gjeldende designspesifikasjon, statisk beregning, bevis på lastekapasitet eller produksjons- og monteringsinstruksjoner. Utformingen av haller, kupler, skjeletter, høye søyler, tårn, gruve- og rørkonstruksjoner krever en autorisert designer, geotekniske og andre autoritative fundamenter, faktiske effekter, stabilitet, utmattelse, brann- og korrosjonskontroller, samt gyldige forskrifter og standarder.
Design og konstruksjon av stålkonstruksjoner er ikke en del av det nåværende offentlige tilbudet til Savo Kusić. Dagens produksjonsfokus består av trevinduer, tre-aluminiumsvinduer og tilpassede dører.
industrihaller
1. Domer. Det er kupler der alle stengene ligger på overflaten av kuppelen, som danner romlige systemer, mens i andre er kuplene dannet av det radielle arrangementet av individuelle bånd. Domer som er romlige rutenett kan ha følgende former:
– Schwedlers kupler, der ribbene er radielle og forbundet med hverandre med horisontale bjelker (fig. 1)
– Mesh-kupler, hvis overflate består av et nettverk av trekanter, uten radielle ribber, men med omsluttende bånd med samme antall vinkler (fig. 2). Hvis en slik kuppel er basert på en vanlig polygon med et jevnt antall sider, er systemet ustabilt og ubrukelig uten spesiell stabilisering.
- Zimmerman-kupler, der det er, i likhet med Schwedler- og mesh-kupler, horisontale ringer, men antallet vinkler på ringene avtar gradvis med økningen i høyden på ringene. Fordelen med Zimmerman-kupler sammenlignet med Schwedler-kupler og mesh-kupler er at det kun oppstår vertikale krefter i hjørnene av den nedre delen, mens horisontale krefter fra vinden mottas av midten av veggene i lengderetningen (fig. 3).
- Glatte eller platekupler, der, som i mesh-kupler, alle individuelle overflater er trekantede, mens støttemetoden ligner på Zimmermans kupler (fig.4).
- Telttak, hvor ribbene er rettlinjede (fig.5).
Fig. henholdsvis 1, 2, 3, 4
Sl.5
2. Idrettshaller. Konstruksjonen av idrettshaller bestemmes av arenaens form og sittearrangementet. Pilarer unngås, slik at observatører har fri sikt over hele interiøret.
3. Utstillingshaller. Når det gjelder utstillingshaller, brukes en rektangulær base for å gjøre arrangementet av festemidler enklest. Noen ganger er det også forutsett innvendige søyler, men det er større frihet i fordeling av plass dersom det ikke er søyler i hallen.
4. Verkstedhaller. Prosjektet med en stålkonstruksjon for en verkstedhall er laget i samarbeid med en driftsekspert, en krandesigner og en stålkonstruksjonsdesigner. Drivspesialisten bestemmer dimensjonene til basen og avstanden mellom søylene i henhold til utformingen av maskinene og arbeidsplanen. Det bestemmer også fyllingen av veggene, takbelegget samt fundamenteringsmetodene, i henhold til konstruksjonseksperters mening. Krandesigneren bestemmer selv vekten til trallene og kranene, hjulavstandene og de mest ugunstige hjultrykkene. Basert på dataene til driftseksperten og krandesigneren, bestemmer stålkonstruksjonsdesigneren bærekonstruksjonen til hallen. Kranstøttene bør være så stive som mulig og om nødvendig utformes med overheng, slik at når en tungt lastet kran passerer gjennom, har kranskinnen horisontal posisjon, og på denne måten kan man velge en relativt liten kranmotor.
5, Sagformede haller. Sagformede haller bygges vanligvis når det kreves jevn belysning og direkte inntrengning av sollys inn i hallens indre skal unngås. Dette er spesielt viktig i produksjons- og lagerhaller i tekstilindustrien. Sagede tak har blanke glassflater60i ferd med å90o, mens helningen til den massive overflaten utgjør30o. Glassflaten legges på den siden hvor det ikke er sol, det vil si mot nord. Når man designer sagede tak, bør man ta hensyn til en hel rekke problemer, hvis løsning er investorens autoritative mening, nemlig: takbelegget kan være laget av lette prefabrikkerte paneler eller fliser på en trebunn, sagede festemidler kan være gitter (fig.6), rammer med tre ledd (fig.7), eller rammer på to ledd med spenning (fig8). Gitterløsningen har minst vekt, men de har den ulempen at gitteret fester seg, f.eks. i tekstilindustrien beholder de ulllo. Dersom det tas sikte på å ha færrest mulig søyler innvendig i bygget, kan det benyttes en løsning med stort spenngitter i begge takplanene som gjensidig støtter hverandre og støttes i endene på gitterstøtter.
Fig. 6
Sl.7
Sl. 8
Konstruksjoner for ror
Konstruksjonene over slippen bærer hengende roterende kraner. De brukes til grovmontering av fartøyer for sjø- og elvetrafikk. Høyrevolverkraner og kabelkraner konkurrerer med disse konstruksjonene. I fig.9konstruksjon på landingsutstyret til selskapet Nordseewerke Emden er vist. Vekt3000t, bygget1912.
Sl.9
Stålskjelettkonstruksjoner
En stålskjelettkonstruksjon er en struktur med flere etasjer, hvis søyler, støtter og dragere laget av stål selv overfører belastningen fra egenvekten til andre materialer, så vel som nyttige laster, til fundamentene. De ytre og indre veggene tjener bare til å omslutte rommet. I tillegg til egen vekt og nyttelast får stålskjelettet også vindtrykk på bygget, i lengde- og tverrretning.
Skjelettkonstruksjoner har generelt en slik form at søylene og bjelkene danner tverrrammer. Disse rammene har omtrent samme avstand mellom seg i bygningens lengderetning og er forbundet med langsgående støtter. Rammer kan ha to eller tre stolper. Forbindelsene av underkonstruksjonen til søylene kan være stive eller hengslede.
For å stive av bygningen i lengderetningen, plasseres vertikale koblinger i felt uten vinduer (fig.10), eller alle støttene til ytterveggene er stivt forbundet med søylene slik at det dannes en rammekonstruksjon med mange noder (fig.11).
Fig. 10
Sl.11
Valg av materialer for tak, inner- og yttervegger er av avgjørende betydning for økonomien og hensiktsmessigheten av løsningen. Disse materialene skal ha en termisk og lydisolerende effekt, de skal være lette og motstandsdyktige mot atmosfæriske påvirkninger, de skal beskytte stålvegger mot brann, rust og kondens. Himlinger er laget av betong med vanlig eller krysset armering eller av prefabrikkerte betongdeler.
Muligheten for å bruke stålskjelettkonstruksjoner er svært mangfoldig. De brukes i bygging av høyhus og næringsbygg, hoteller og mange industrianlegg, og har mange fordeler sammenlignet med andre byggemetoder. Stålets høye styrke fører til relativt små dimensjoner på støtteelementene. Siden veggene her ikke er med på å bære lasten, kan de være like tykke på alle etasjer. Tiden som kreves for konstruksjonen av stålskjelettet er kort, montering kan gjøres i all slags vær. Endringer i konstruksjonen kan enkelt gjennomføres under montering og selv etter overtakelse av bygningen, uten å sette bygningens sikkerhet i fare. Grunnsenk kan enkelt utjevnes ved å heve søyler uten å avbryte driften av selve bygget.
I slike konstruksjoner brukes lette materialer til tak og vegger, og selve bærekonstruksjonen er også lett, så byggets totale egenvekt er relativt liten. Som et resultat er finansieringskostnadene lave. De kan enkelt demonteres, hvorved individuelle ståldeler delvis kan gjenbrukes.
Høye søyler og tårn
Høye søyler og tårn er høye og slanke strukturer, relativt lett belastet, hvor stål er et spesielt egnet materiale.
1. Lysstolper. Av hensyn til ensartet belysning av størst mulig områder, spesielt innen jernbaneanlegg og gruver, settes det opp søyler med høyde 25 til 40m. På toppen er det en plattform som lysinstallasjonene er plassert på. For å muliggjøre reparasjon av disse installasjonene, er det lagt opp til klatrestativer (fig. 12), hjørnebelter, diagonaler og horisontaler er laget av vinkler. Beregningen er gjort som for konstruksjoner i byggebransjen.
Fig. 12
2. Stolper for trikkenettet. Med tanke på måten å stramme støttetauet på, kreves det lik motstand mot bøyning i forhold til alle horisontale akser. Avhengig av høyden varierer arktykkelsen fra 8 til 10 mm.
3. Stolper for det elektriske jernbanenettet. De varierer i høyde fra 8 til 16 m. Høyden avhenger av spennet, og dermed av pilen på støttetauet, som kan ligge vertikalt eller på skrå mot lederen (fig. 12). Seksjonen, som er rektangulær nederst og kvadratisk øverst, bør være så liten som mulig. Det er nyttig å knytte diagonalene fra hjørnene direkte til beltene, uten knutete ark. Hvert hjørnebelte har en bæreplate i nedre ende, og hele søylen hviler på et felles fundament for alle fire beltene. Søylen er festet til fundamentet med ankerbolter i betong.
4. Kraftledningsstolper. Ved viktige høyspentledninger er stolpene nesten utelukkende av stål. Høyden deres avhenger av det frie spennet, arrangementet av konsoller, materialer og tillatte spenninger, ledere og beskyttelsestau på stangen, samt belastningsforhold. Antall vekselstrømsystemer som overføres gjennom polene er også av betydning. Avhengig av formålet skilles følgende typer stolper ut: støttestolper for føring av ledere i retning (fig. 13), hjørnestolper med bruddpunkter av traseen for mottak av horisontale komponenter av lederen, strekkstolper (fig. 13), kobling eller delt tilkoblingspoler i div. veibeskrivelse.
Fig. 13
Søylen har nesten alltid et kvadratisk snitt og er laget av flere deler i høyden. Belter og diagonaler er laget av vinkler. For å øke knekkstyrken fylles beltene delvis med betong etter montering. Forbindelsen av diagonaler og belter gjøres, hvis det er strukturelt mulig, uten nodalark. Mindre søyler, spesielt støttesøyler, er forankret til tresviller som er nedgravd 3 m. Høye søyler plasseres utelukkende på ett betongblokkfundament.
Gruver
For overflategruveanlegg brukes faglige termer, hvorav de viktigste er forklart i fig. 14. Hoveddelen av gruvens eksporttårn er ledetårnet. Høyden på tårnet avhenger av høyden på inngangsplattformen over feltet, av lengden på kurven, av lengden på passasjen, av høyden på støtfangeren og høyden på fallet mellom støtfangeren og grepene.
Fig. 14.1.
Fig. 14.2.
Gjennom årene har det blitt utviklet visse former for eksporttårn, avhengig av posisjonen til drivmaskinen mot tårnet. Hvis under enkel kjøring, det vil si når det er en kurv som går opp og en som går ned, henger kurvene ved siden av hverandre, sett fra siden av kjøremaskinen, så kan begge rullene ligge ved siden av hverandre på samme plattform, og da er tårnet en-etasjes. I fig. 15 viser en løsning med fire ruller ved siden av hverandre.
Fig. 15
Hvis kurvene henger etter hverandre, må rullene ligge over hverandre slik at det er et to-etasjers tårn (fig. 16). Og med dobbelttårnet, når fire kurver ligger ved siden av hverandre. sett fra kjøremaskinen kan alle fire valsene ligge side om side på et enetasjes tårn (fig. 15).
Hvis man derimot ser fra maskinen, plasseres fire kurver etter hverandre, må en maskin plasseres på motsatte sider av tårnet, og tårnet løses som en to-etasjes konstruksjon med spredt nedre del (fig. 17). Først når det ikke er nok plass i nærheten av akselen til å plassere maskinhuset ved siden av tårnet, plasseres drivmaskinen på selve tårnet.
I tillegg til eksporttårnene kan overflatefasilitetene til gruven omfatte haller med sjakter og vaskerom der kull behandles. Utformingen av disse anleggene krever samarbeid fra stålkonstruksjonsdesigneren med selskapet som leverer utstyret. I prinsippet skiller disse objektene seg ikke fra andre stålkonstruksjoner, bortsett fra at de krever konstant tilpasning av konstruksjonen til det mekaniske utstyret. Ved en verkstedhall kan det for eksempel vurderes at alle rammer er like, noe som imidlertid er sjeldent i en gruvesal eller vaskeri.
Fig. 16
Fig. 17
Rørkonstruksjoner
Røret er det mest gunstige tverrsnittet for en presset stang, som er likt støttet i alle retninger. I tillegg kan den minste veggtykkelsen oppnås med rør. I alle andre seksjoner er denne tykkelsen mer begrenset av lokal ustabilitet enn i tilfellet med et sylindrisk rør. Rør er spesielt ufølsomme for risikoen for vridning, noe som ikke er tilfellet med andre deler av stålkonstruksjoner. I tillegg til disse statiske fordelene til rørene, er deres ulempe en ugunstig form for å motta bøyemomenter, samt den vanskelige koblingen av tykkere rør i en vinkel.
Rør kan lages enten av bøyde plater med en sveiset langsgående søm, eller som sømløse ruller. I begge tilfeller er prisen på røret høyere enn prisen på profilen, tatt i betraktning vanskelighetene ved produksjon. Av disse grunner er rørkonstruksjoner kun konkurransedyktige med en tilsvarende reduksjon i materialvekt. Rør brukes spesielt som søyler i bygninger, hvis de kun belastes med normale krefter. Rør brukes også til søyler av underganger og underjordiske strukturer. Nå brukes de ofte til å lage stillaser. For å forhindre innvendig korrosjon, bør alle beslag og koblinger, samt enderør, være fullstendig tette.
Søknadsmerknad: Historiske eksempler, dimensjoner, typologier og påstander om systemøkonomi eller bekvemmelighet må ikke brukes som erstatning for gjeldende standarder, anleggsforhold, tekniske egenskaper til materialer og utstyr eller ekspertverifisering av spesifikk konstruksjon.