Önemli uzman notu: Bu arşiv niteliğinde bir eğitim metnidir; güncel bir tasarım spesifikasyonu, statik hesaplama, yük kapasitesi kanıtı veya imalat ve montaj talimatları değildir. Salonların, kubbelerin, iskeletlerin, yüksek sütunların, kulelerin, maden ve boru yapılarının tasarımı, yetkili bir tasarımcı, jeoteknik ve diğer yetkili temeller, gerçek etkiler, stabilite, yorulma, yangın ve korozyon kontrollerinin yanı sıra geçerli yönetmelik ve standartları gerektirir.
Çelik yapıların tasarımı ve inşası Savo Kusić’in mevcut halka arzının bir parçası değil. Günümüzün üretim odağında ahşap pencereler, ahşap-alüminyum pencereler ve özel kapılar yer alıyor.
endüstriyel salonlar
1. Kubbeler. Mekansal sistemler oluşturan tüm çubukların kubbe yüzeyinde uzandığı kubbeler bulunurken diğerlerinde kubbeler tek tek bağların radyal olarak düzenlenmesiyle oluşturulmuştur. Uzaysal ızgaralar olan kubbeler aşağıdaki şekillere sahip olabilir:
- Çubukların radyal olduğu ve birbirine yatay kirişlerle bağlandığı Schwedler kubbeleri (şek. 1)
- Yüzeyi bir üçgen ağından oluşan, radyal kaburgaları olmayan ancak aynı sayıda açıya sahip kuşatan bantlara sahip ağ kubbeler (şek. 2). Böyle bir kubbe, çift sayıda kenarı olan düzenli bir çokgene dayanıyorsa, sistem kararsızdır ve özel stabilizasyon olmadan kullanılamaz.
- Zimmerman kubbeleri, Schwedler ve mesh kubbelere benzer şekilde yatay halkaların bulunduğu ancak halkaların yüksekliğinin artmasıyla birlikte halkalar üzerindeki açıların sayısının giderek azaldığı durumlardır. Zimmerman kubbelerinin Schwedler kubbeleri ve örgü kubbelerle karşılaştırıldığında avantajı, yalnızca alt kısmın köşelerinde dikey kuvvetlerin oluşması, rüzgardan gelen yatay kuvvetlerin ise duvarların ortasından uzunlamasına yönde alınmasıdır (şek. 3).
- Ağ örgüsünde olduğu gibi tüm yüzeylerin üçgen olduğu kaygan veya plaka kubbeler, destek yöntemi ise Zimmerman kubbelerininkine benzer (şek. 4).
- Çubukların doğrusal olduğu çadırlı çatılar (şek. 5).
Şek. 1, 2, 3, 4 sırasıyla
Şek. 5
2. Spor salonları. Spor salonlarının inşaatı, sahanın şekli ve oturma düzenine göre belirlenmektedir. Gözlemcilerin tüm iç mekanı net bir şekilde görebilmesi için sütunlardan kaçınılmıştır.
3. Sergi salonları. Sergi salonlarında bağlantı elemanlarının düzenlemesini en basit hale getirmek için dikdörtgen bir taban kullanılır. Bazen iç kolonlar da öngörülmektedir ancak salonda kolon olmaması durumunda mekan dağıtımında daha fazla özgürlük vardır.
4. Atölye salonları. Atölye salonu için çelik yapı projesi, bir işletme uzmanı, bir vinç tasarımcısı ve bir çelik yapı tasarımcısının işbirliğiyle oluşturulur. Tahrik uzmanı, makinelerin yerleşim planına ve çalışma planına göre taban boyutlarını ve kolon aralıklarını belirler. Ayrıca inşaat uzmanlarının görüşüne göre duvarların dolgusu, çatı kaplaması ve temel yöntemleri de belirlenir. Vinç tasarımcısı, arabaların ve vinçlerin kendi ağırlıklarını, tekerlek aralıklarını ve en olumsuz tekerlek basınçlarını belirler. Çelik yapı tasarımcısı, işletme uzmanı ve vinç tasarımcısının verilerine dayanarak salonun destek yapısını belirler. Vinç destekleri mümkün olduğu kadar sert olmalı ve gerekirse bir çıkıntı ile tasarlanmalı, böylece ağır yüklü bir vinç geçtiğinde vinç rayının yatay bir konuma sahip olması sağlanır ve bu şekilde nispeten küçük bir vinç motoru seçilebilir.
5, Testere şeklindeki salonlar. Testere şeklindeki salonlar genellikle tek tip aydınlatmanın gerekli olduğu ve güneş ışığının salonun içine doğrudan girmesinin engellendiği durumlarda inşa edilir. Bu özellikle tekstil sektörünün üretim ve depo salonlarında önemlidir. Kesilmiş çatılar 60o ila 90o arasında çıplak camlı yüzeylere sahipken, masif yüzeyin eğimi 30o’dur. Sırlı yüzey güneş görmeyen tarafa yani kuzeye doğru yerleştirilir. Kesilmiş çatıların tasarımı sırasında, çözümü yatırımcının yetkili görüşü olan bir dizi konu dikkate alınmalıdır: çatı kaplaması ahşap bir taban üzerine hafif montaj plakaları veya kiremitlerden yapılabilir, kesilmiş bağlantı elemanları kafesler (şekil 6), üç eklemli çerçeveler (şekil 7) veya iki eklemli gergili çerçeveler (SL 8) olabilir. Kafes çözümü en az ağırlığa sahiptir, ancak kafesin yapışması gibi bir dezavantaja sahiptirler; tekstil endüstrisinde yün elyafını tutarlar. Binanın iç kısmında mümkün olduğu kadar az kolon olması amaçlanıyorsa her iki çatı düzleminde de birbirini destekleyen ve uçlarından ızgara destekleri ile desteklenen geniş açıklıklı ızgaralar içeren bir çözüm uygulanabilir.
Şek. 6
Şek. 7
SL. 8
Kayıkhaneler için yapılar
Sahanın üstündeki yapılar asılı döner vinçleri taşır. Deniz ve nehir trafiğine yönelik gemilerin kaba montajında kullanılırlar. Yüksek döner vinçler ve kablolu vinçler bu yapılarla rekabet etmektedir. Şek. 9 Nordseewerke Emden kızakındaki yapıyı göstermektedir. Ağırlık 3000 t, dahili 1912.
Şek. 9
Çelik iskelet yapılar
Çelik iskelet konstrüksiyon, çelikten yapılmış kolonları, destekleri ve kirişleri, diğer malzemelerin kendi ağırlıklarından ve faydalı yüklerden temel yüklerini kendileri aktaran, birkaç katlı bir yapıdır. Dış ve iç duvarlar yalnızca alanı kapatmaya yarar. Çelik iskelet, kendi ağırlığı ve faydalı yükünün yanı sıra binaya boyuna ve enine yönde rüzgar basıncı da alır.
İskelet yapılar genellikle kolon ve kirişlerin enine çerçeve oluşturacak şekilde bir şekle sahiptir. Bu çerçeveler, binanın uzunlamasına yönünde aralarında kabaca aynı mesafeye sahiptir ve uzunlamasına desteklerle bağlanır. Çerçevelerde iki veya üç direk bulunabilir. Altyapının kolonlara bağlantıları rijit veya mafsallı olabilir.
Binanın boyuna sağlamlaştırılması için penceresiz alanlara dikey derzler yerleştirilir (şek. 10) veya dış duvarların tüm destekleri kolonlara sağlam bir şekilde bağlanarak çok sayıda düğüm noktası içeren bir çerçeve yapısı oluşturulur (şek. 11).
Şek. 10
Şek. 11
Tavanlar, iç ve dış duvarlar için malzeme seçimi, çözümün ekonomisi ve amaca uygunluğu açısından belirleyici öneme sahiptir. Bu malzemelerin ısı ve ses yalıtım etkisine sahip olması, hafif ve atmosferik etkilere dayanıklı olması, çelik duvarları yangından, paslanmadan ve yoğuşmadan koruması gerekir. Tavanlar sıradan veya çapraz donatılı betondan veya prefabrik beton parçalardan yapılır.
Çelik karkas yapıların uygulanma imkanı çok çeşitlidir. Yüksek katlı ve ticari binaların, otellerin ve birçok endüstriyel tesisin inşaatlarında kullanılmakta olup, diğer inşaat yöntemlerine göre pek çok avantajı bulunmaktadır. Çeliğin yüksek mukavemeti, destek elemanlarının nispeten küçük boyutlarına yol açar. Buradaki duvarlar yükün taşınmasına katılmadığı için tüm katlarda eşit kalınlıkta olabiliyor. Çelik iskeletin yapımı için gereken süre kısadır, her türlü hava koşulunda montajı yapılabilir. Yapıdaki değişiklikler, binanın güvenliğini tehlikeye atmadan, montaj sırasında ve hatta binayı devraldıktan sonra bile kolaylıkla uygulanabilmektedir. Binanın işleyişini kesintiye uğratmadan kolonların yükseltilmesiyle zemin çökmesi kolaylıkla dengelenebilir.
Bu tür yapılarda tavan ve duvarlarda hafif malzemeler kullanılır ve destekleyici yapının kendisi de hafif olduğundan binanın toplam kendi ağırlığı nispeten küçüktür. Sonuç olarak finansman maliyeti düşüktür. Kolayca sökülebilir ve böylece bireysel çelik parçalar kısmen yeniden kullanılabilir.
Yüksek Sütunlar ve Kuleler
Yüksek kolonlar ve kuleler, çeliğin özellikle uygun bir malzeme olduğu, nispeten hafif yüklü, uzun ve ince yapılardır.
1. Aydınlatma direkleri. Özellikle demiryolu tesisleri ve madenler alanlarında mümkün olan en geniş alanların eşit şekilde aydınlatılması amacıyla 25 ile 40m arası yükseklikte sütunlar dikilmektedir. Üst kısımda aydınlatma tesisatlarının yerleştirildiği bir platform bulunmaktadır. Bu tesisatların tamirini sağlamak için tırmanma çerçeveleri öngörülmüştür (şek. 12), köşe kuşakları, köşegenler ve yataylar köşelerden yapılmıştır. Hesaplama inşaat sektöründeki yapılar için olduğu gibi yapılır.
Şek. 12
2. Tramvay ağı için direkler. Destekleme halatının gerdirilme şekli dikkate alındığında tüm yatay eksenlere göre bükülmeye karşı eşit direnç gerekmektedir. Yüksekliğe bağlı olarak sac kalınlığı 8 ila 10 mm arasında değişir.
3. Elektrikli demiryolu ağı için direkler. Yükseklikleri 8 ile 16 m arasında değişir. Yükseklik açıklığa ve dolayısıyla iletkene dikey veya eğik olarak uzanabilen destek halatının okuna bağlıdır (şek. 12). Alt kısmı dikdörtgen, üst kısmı kare olan bölüm mümkün olduğu kadar küçük olmalıdır. Köşelerden gelen çaprazları, düğümlü çarşaflar olmadan doğrudan kemerlere bağlamakta fayda var. Her köşe kayışının alt ucunda bir dayanma plakası bulunur ve sütunun tamamı, dört kayışın tümü için ortak bir temele dayanır. Kolon temele beton ankraj cıvataları ile bağlanır.
4. Güç hattı direkleri. Önemli yüksek gerilim iletim hatlarında direkler neredeyse tamamen çelikten yapılır. Yükseklikleri serbest açıklığa, konsolların düzenine, malzemelere ve izin verilen gerilimlere, direk üzerindeki iletkenlere ve koruyucu halata ve ayrıca yük koşullarına bağlıdır. Kutuplardan iletilen alternatif akım sistemlerinin sayısı da etkilidir. Amaca bağlı olarak, aşağıdaki direk türleri ayırt edilir: iletkenleri yönde taşımak için destek direkleri (şekil 13), iletkenin yatay bileşenlerini almak için güzergahın kesme noktalarına sahip köşe direkleri, germe direkleri (şekil 13), bağlantı için kullanılan bağlantı veya bölme direkleri veya iletkeni çeşitli yönlere bölmek.
Şek. 13
Sütun neredeyse her zaman kare kesitlidir ve yükseklikte birkaç parçadan oluşur. Kemerler ve köşegenler köşelerden yapılmıştır. Burkulma mukavemetini arttırmak için bantlar montaj sonrasında kısmen betonla doldurulur. Çaprazların ve kayışların bağlantısı yapısal olarak mümkünse düğüm levhaları olmadan yapılır. Daha küçük sütunlar, özellikle de destekleyici sütunlar, 3 m gömülü ahşap traverslere sabitlenir. Yüksek kolonlar yalnızca tek bir beton blok temel üzerine yerleştirilir.
Mayınlar
Yerüstü madencilik tesisleri için en önemlileri şekil 2’de açıklanan mesleki terimler uygulanır. 14. Madenin ihracat kulesinin ana kısmı kılavuz kuledir. Kulenin yüksekliği, giriş platformunun saha üzerindeki yüksekliğine, sepetin uzunluğuna, geçiş yolunun uzunluğuna, tamponun yüksekliğine ve tampon ile kulplar arasındaki düşüşün yüksekliğine bağlıdır.
Şek. 14.1.
Şek. 14.2.
Yıllar geçtikçe, tahrik makinesinin kuleye doğru konumuna bağlı olarak belirli ihracat kule biçimleri geliştirilmiştir. Basit sürüş sırasında, yani yukarı çıkan ve aşağı inen bir sepet olduğunda, tahrik makinesinin yanından bakıldığında sepetler yan yana asılı kalırsa, o zaman her iki silindir de aynı platform üzerinde yan yana yer alabilir ve bu durumda kule tek katlı olur. Şek. 15 yan yana dört silindirli bir çözümü gösterir.
Şek. 15
Sepetler arka arkaya asılırsa, silindirler iki katlı bir kule olacak şekilde üst üste yerleştirilmelidir (şek. 16). Ve çift kulede dört sepet yan yana durduğunda. tahrik makinesinden bakıldığında, dört silindirin tümü tek katlı bir kule üzerinde yan yana durabilir (şek. 15).
Ancak makineden bakıldığında dört sepet arka arkaya yerleştiriliyorsa, bir makine kulenin karşıt taraflarına yerleştirilmelidir ve kule, alt kısmı yayılmış iki katlı bir yapı olarak çözülmüştür (şek. 17). Ancak makine dairesini kulenin yanına yerleştirmek için şaftın yakınında yeterli alan olmadığında tahrik makinesi kulenin üzerine yerleştirilir.
Maden ocağının yüzey tesisleri, ihracat kulelerinin yanı sıra, kömürün işlendiği şaftlı salonları ve yıkama odalarını da içerebilmektedir. Bu tesislerin tasarımı, çelik yapı tasarımcısının, ekipmanı tedarik eden firma ile işbirliğini gerektirmektedir. Prensip olarak bu nesneler, yapının mekanik ekipmana sürekli olarak uyarlanmasını gerektirmesi dışında diğer çelik yapılardan farklı değildir. Örneğin bir atölyede tüm çerçevelerin eşit olduğu düşünülebilir ancak bu, madenhanede veya çamaşırhanede nadir görülen bir durumdur.
Şek. 16
Şek. 17
Boru konstrüksiyonları
Boru, her yöne eşit olarak desteklenen preslenmiş çubuk için en uygun kesittir. Ayrıca borularla en küçük et kalınlığına ulaşılabilir. Diğer tüm kesitlerde bu kalınlık, silindirik boruya göre yerel kararsızlık nedeniyle daha sınırlıdır. Borular özellikle bükülme riskine karşı duyarsızdır, ancak çelik yapıların diğer bölümlerinde durum böyle değildir. Boruların bu statik avantajlarının yanı sıra, dezavantajları ise bükülme momentlerini almaya uygun olmayan şekilleri ve daha kalın boruların açılı olarak bağlanmasının zor olmasıdır.
Tüpler, uzunlamasına kaynaklı dikişli bükülmüş levhalardan veya dikişsiz rulolardan yapılabilir. Her iki durumda da imalattaki zorluklar dikkate alındığında borunun fiyatı profil fiyatından daha yüksektir. Bu nedenlerden dolayı boru konstrüksiyonları ancak malzeme ağırlığında buna karşılık gelen bir azalma ile rekabet edebilir. Borular, yalnızca normal kuvvetlerle yüklendiklerinde özellikle binaların sütunları olarak kullanılır. Borular ayrıca alt geçitlerin ve yer altı yapılarının sütunlarında da kullanılır. Artık sıklıkla iskele yapımında kullanılıyorlar. İç korozyonu önlemek için tüm uzatmalar ve bağlantılar ile uç borular tamamen kapatılmalıdır.
Uygulama Notu: Sistem ekonomisi veya rahatlığına ilişkin tarihi örnekler, boyutlar, tipolojiler ve iddialar, mevcut standartların, saha koşullarının, malzeme ve ekipmanın teknik özelliklerinin veya belirli bir yapının uzman doğrulamasının yerine kullanılmamalıdır.