1. Efekt wzmocnienia - co to jest, skąd się bierze, od czego zależy

Kształtowanie materiału w temperaturze niższej niż temperatura rekrystalizacji, a wyższej od temperatury kruchego pękania. Gięcie na zimno nie powoduje zmian w strukturze materiału, ale wzrasta granica plastyczności

Skutki efektu wzmocnienia:

- zmiana granicy plastyczności

- zmiana granicy wytrzymałości

- materiał staje się twardszy, ale bardziej kruchy

Stopień efektu wzmocnienia zależy od:

- promienia gięcia (im mniejszy tym lepiej)

- liczby naroży (więcej naroży = więcej gięć)

- szerokości elementów płaskich

Np. przy cieńszej blasze- mniejszy promień, większy efekt wzmocnienia

Kiedy stosować f_ya ?

*nośność przekroju elementów osiowo rozciąganych

*nośność wyboczeniowa elementów osiowo ściskanych o przekrojach w pełni efektywnych

*nośność przy zginaniu przekrojów o pasach w pełni efektywnych

2. Naszkicować i wymienić wszelkie możliwe usztywnienia

3. Definicja pręta cienkościennego wg Własowa i wg normy - podać różnice

Własow-

*sprawdzenie stanu naprężeń*sprawdzenie stateczności * nie uwzględnia stateczności lokalnej!

kryterium ogólne na zaliczanie prętów do prętów cieńkościennych- g/b<=0,1 i b/l<=0,1

g- grubość powłoki (ścianki), b- dowolny charakterystyczny wymiar przekroju poprzecznego,

l-długość pręta

EC-czyli teoria nośności wg Wintera

*Utrata stateczności lokalnej nie powoduje utraty jej zdolności do dalszego przenoszenia obciążenia jeśli jedna lub więcej jej krawędzi podłużnych pozostają nadal proste.

*nie uwzglednia skręcania * uzupełnienie klasy 4
- dla scianki typu srodnik b/g>= 1065/(pierwiastek sigma)
- dla scianki typu stopki b/g>10
sigma-naprężenie normalne w ściance, rozłożone równomiernie.

Oba :Pręt cienkościenny – pręt, którego jeden z wymiarów określających przekrój poprzeczny (grubość) jest nieporównywalnie mniejszy w stosunku do drugiego. Pręty cienkościenne to elementy konstrukcyjne, w których występująca lokalna utrata stateczności części składowych przekroju kształtownika zmniejsza ich nośność sprężystą. uproszczona dluga powloka cylindryczna

4. Hipoteza sztywnego konturu - podać i omówić

*pręt cienkościenny – powłoka pryzmatyczna *niezmieniony kształt przekroju poprzecznego, *linia konturowa – obrys przekroju.

HIPOTEZY:- powierzchnia środkowa pręta cienkościennego nie doznaje odkształceń postaciowych ( nie dotyczy przekrojów o przekroju zamkniętym). gamma = 0

- linie konturowe poszczególnych przekrojów poprzecznych nie ulegają odkształceniu (sztywny kontur, ale powierzchnia pofałdowana)

- przekroje podczas skręcania nie zostają płaskie, zwichrzenie płaskiego przekroju (spaczenie, deplanacja- rys. z falowaniem )

Przekroje podczas odkształcenia pręta mogą:

- przesuwać się

- obracać się wokół osi głównych

- ulegać spaczeniu

5. Podstawy teorii Własowa- krótko (post. Założenia)

*sprawdzenie stanu naprężeń*sprawdzenie stateczności * nie uwzględnia stateczności lokalnej!

Założenia

Teoria Własowa opiera się na dwóch zasadniczych założeniach kinematycznych:

1) przekroje poprzeczne pręta ulegają deformacji tylko w kierunku osi x (tzw. hipoteza sztywnego konturu - założenie z teorii skręcania swobodnego de Saint-Venanta),

2) odkształcenia postaciowe powierzchni środkowej są równe zeru

Przekroje podczas odkształceń pręta mogą:

1. przesuwać się

2. obracać się wokół osi głównych

3. ulegać spaczeniu (deplanacji)

t/b =< 0,1

b/l =< 0,1

Obliczenia:

1. sprawdzenie stanu naprężeń

2. sprawdzenie stateczności ogólnej

Teoria prętów cienkościennych Własowa jest uproszczoną teorią długich powłok cylindrycznych i w swej standardowej formie dotyczy prętów cienkościennych o przekroju otwartym. Teoria Własowa służy przede wszystkim do uwzględnienia reakcji więzów wynikających ze skrępowanej deplanacji przekroju.

Pręt cienkościenny – powłoka pryzmatyczna

Linia konturowa – obrys –patrz wyżej!

Występuje skręcanie skrępowane – bimoment. Bimoment – dwie pary sił, naprężenia od skręcania wzdłuż pręta. B= P∙ b∙ c . Bimoment mierzymy w jednostkach siły razy kwadrat jednostki długości, np. [kN∙m2]

W teorii Własowa przyjmuje się, że naprężenia normalne na grubości ścianki są stałe.

Podstawowy wzór na obliczenie naprężeń normalnych σx w przekroju cienkościennym ma postać:

σ = $\frac{\text{\ M}_{X} \bullet y}{I_{x}}$ - $\frac{\text{\ M}_{y} \bullet x}{I_{y}}$ + $\frac{\text{\ B}_{\omega}}{I_{\omega}}$

Ostatni składnik prawej strony tego wzoru, charakterystyczny dla prętów cienkościennych, tworzy układ naprężeń samorównoważących się, tzn. siły normalne i oba momenty zginające, pochodzące od tych naprężeń, są zawsze równe zeru.

Naprężenia styczne w teorii Własowa mają charakter drugorzędny. Są one różne od zera, mimo że z drugiego założenia teorii Własowa można by wnioskować, że są zerowe. Rozkład naprężeń stycznych na grubości ścianki nie jest znany.

6. Teoria nośności nadkrytycznej Wintera

Ocenę nośności ścianek w stanie nadkrytycznym wykonuje się zgodnie z teorią Wintera. Według niej, w miejsce rzeczywistego, krzywoliniowego rozkładu naprężeń w ściance o szerokości b , przyjmuje się równomierny rozkład naprężeń (w stanie granicznym σ_c = f_y) w ściance o zredukowanej (efektywnej, współpracującej) szerokości b_eff < b (rys.b). W przypadku ścianki podpartej obustronnie, jej współpracujące części przekroju przyjmuje się w strefach przyległych do krawędzi podparcia ścianki. Ich łączna szerokość wynosi b_eff < b (rys.b). Stąd w przypadku przekrojów klasy 4 należy wg PN-EN 1993-1-1 wyznaczyć ich efektywne charakterystyki (np.

A_eff,   i_eff,   I_eff,   W_eff) gdyż szerokości wyboczonych ścianek ulegają redukcji.

Sposób obliczania przekroju efektywnego (współpracującego) podano w PN-EN 1993-1-1. Pole przekroju współpracującego wyznacza się dla liniowego rozkładu odkształceń, którym odpowiada granica plastyczności stali f_y w ściance. Pole przekroju współpracującego elementu jest sumą pól przekrojów współpracujących jego ścianek. Ustala się je wg procedur podanych w PN-EN 1993-1-5 Eurokod 3: Projektowanie konstrukcji stalowych. Część 1-5: Blachownice. Efektywne pole przekroju ściskanej ścianki A_c, eff jest określone wzorem:

A_c, eff = b_eff * t

gdzie:

$$b_{\text{eff}} = \rho*\overset{\overline{}}{b}$$

ρ – współczynnik redukcyjny uwzględniający niestateczność ścianki i jej stan nadkrytyczny,

b – szerokość ściskanej ścianki,

t – grubość ściskanej ścianki.

Współczynnik redukcyjny ρ określa się w zależności od schematu statycznego analizowanej,

ściskanej ścianki (ścianka przęsłowa lub ścianka wspornikowa), kształtu rozkładu naprężeń

(w zależności od stosunku naprężeń brzegowych – ψ ; patrz tabl. 5 i 6), granicy plastyczności

stali f_y ścianki, a także względnej smukłości płytowej λ_p

7. Deplanacja, środek ścinania - co to, jak wyznaczyć

Deplanacja – spaczenie przekroju, to miejscowe odkształcenie, zmiana przekroju poprzecznego elementu początkowo płaskiego.

Środek ścinania – punkt, przez który powinna przechodzić siła poprzeczna, aby element był zginany bez skręcania.

Wyznaczenie środka ścinania:

- wyznaczamy wartości naprężeń stycznych, które występuja w obu kierunkach:

- wyznaczamy siły wypadkowe T₁ i T₂ pochodzące od naprężeń stycznych:

- określamy położenia środka ścinania na podstawie wyznaczenia odległości e od środnika z warunku momentów wszystkich sił względem punktu S traktując odległość e jako niewiadomą.

B-biegun pomocniczy (do momentów wycinkowych), O-środek ciężkości, M- środek ścinania

8. Narysować formy niestateczności różnych przekrojów

Formy niestateczności:

a) wyboczenie miejscowe (wygięcie ścianki, półki przy ściskaniu, utrata stateczności tylko w strefie ściskanej przy zginaniu) (narożniki pozostają na miejscu)

b) wyboczenie dystorsyjne (narożniki się przesuwają) !

c) wyboczenie ogólne

Postacie wyboczenia:

Przykłady:

1.)

2.)

3.)

9. Narysować odkształcenie cienkościennej płatwi wywołane parcie/ssaniem wiatru na pokrycie dachowe

Pokrycie mocowane jest zwykle bezpośrednio do górnych stopek płatwi (najczęściej są to zetowniki), podczas gdy ich stopki dolne pozostają swobodne. Płatwie łączone są do głównych elementów nośnych układu konstrukcyjnego za pomocą stolika i 2 śrub. Stolik styka się z ryglem, w przeciwieństwie do płatwi. W tego typu rozwiązaniach istotną rolę odgrywa współpraca elementów płatew-blacha.

FORMY WSPÓŁPRACY PŁATWI Z POKRYCIEM:

Na rysunku a) mamy układ płyta-pręt-tarcza – duża sztywność, nie zależy ona od podpór, a od powierzchni blachy, pod obciążeniem – przesuw tylko.

Na rysunku b) mamy układ płyta-pręt – mała sztywność, zależy ona od sztywności podpór, pod obciążeniem – przesuw i obrót.

Deformacja płatwi pod wpływem:

Parcia:

Obciążenie parciem wiatru nie przenosi się przez łącznik, obciążenie przenosi się przez środnik płatwi, rozciąganie łącznika.

Ssania:

Obciążenie ssaniem wiatru przenosi się przez łącznik na płatew, obrót na podporze, rozciąganie łącznika.

10. Domy szkieletowe - cechy i zalety

-wyjątkowo sztywne i wytrzymałe

-montaż szkieletu domu nie jest trudny –nie jest konieczne użycie ciężkiego sprzętu, montaż krótszy niż to bywa w przypadku szkieletów drewnianych, poszczególne elementy powstają w fabrykach, są bardzo dobrze dopracowane

-krótki czas realizacji –możliwy dzięki prefabrykacji, przygotowaniu materiałów konstrukcyjnych w warunkach warsztatowych i dowiezieniu na plac budowy gotowych elementów (~3 miesięcy)

-odporne na korozję –brak obawy przed koniecznością szybkiego remontu domu

-mały ciężar domu –dzięki czemu tańszy jest jego fundament, mniej kosztuje też transport materiałów na budowę

-możliwość budowania domu nawet w zimie –stal nie ulega uszkodzeniom pod wpływem działania rozmaitych warunków atmosferycznych

-uniwersalność –np. domki jednorodzinne, letniskowe, w zabudowie szeregowej a także dla pawilonów handlowych

-oszczędność materiału –dzięki temu, że stal jest niezwykle wytrzymała, zmniejsza się zużycie materiału;

możliwość budowania domu w większej rozpiętości, niż w przypadku metody tradycyjnej z zastosowaniem

takiej samej ilości materiałów

-energooszczędność –pomieszczenia szybko się nagrzewają

-ekologiczne –mniejsza emisja substancji szkodliwych; stal nie wymaga zastosowania impregnatów grzybo-i owadobójczych, nie wywołuje reakcji alergicznych, materiał odnawialny

OPRACOWANIE KAROLA:

Elementy zimno gięte

Zalety:

-łatwy montaż, bez ciężkiego sprzętu

-łatwy transport

Wady:

-wysoka cena elementów zimno giętych

-staranny transport

-pracochłonne procedury projektowe

Oznaczenia:

MC- wyroby płaskie walcowane termom.

NC – o podwyższonej plastyczności do obróbki na zimno

GD- taśmy i blachy ze stali po cynkowaniu ogniowym

S250GD+ZA powłoka cynkowo-aluminiowa

S320GD+AZ powłoka aluminiowo cynkowa

S350GD+Z100 gramatura cynku 100g/m2

(GD – możliwe powlekanie ogniowe, Z- cynkowanie na gorąco)

Właściwości mechaniczne:

-znaczna wydłużalność 15-30%

-fu/fyb=min 1,1; im większa tym lepiej, bo stal bardziej plastyczna. Im stal bardziej wytrzymała tym mniej wydłużalna i mniejsze fu/fyb.

rozwój technologii:

-wytwarzanie elementów kontrukcyjnych

-łączenia elementów

-ochrony antykorozyjnej (kiedyś nie opłacało się wykorzystywać elementów zimno giętych, częsta korozja)

-dążenie do zmniejszenia masy konstrukcji i kosztów wytwarzania i montażu przy mniejszej nośności.

Rodzaje wyrobów giętych na zimno:

-blachy trapezowe, fałdowe: o niskiej fali, o wyższej fali do dachów bezpłatwiowych, im większa wysokość przekroju tym większa sztywność, do zużych rozpiętości.. Pasy dolne zwykle rozciągane, usztywnienie w postaci bruzd na powierzchni. Stosowanie: dachy, ściany, stropy zespolone.

Kaseton – monotowany jest przez 2 osoby, nie trzeba sprzętu. Między konstrukcją a kasetonem jest ocieplenie.

Gięcie, wytwarzanie

Gięcie na giętarce – małe partie, długość do 6m, produkcja mało wydajna, element ręcznie obracany.

-ciągarka rolkowa – odmiana walców, cold roling – formowanie na zimno

Obróbka plastyczna na zimno

Kształtowanie materiałów w temp. < temp. Rekrystalizacji, a wyższej od temperatury kruchego pękania. Gięcie na zimno nie powoduje zmian w strukturze materiału, ale wzrasta granica plastyczności -> efekt wzmocnienia.

Skutki efektu wzmocnienia: zmiana granicy plastyczności, wytrzymałości, plastyczności – materiał staje się twardszy ale bardziej kruchy.

Stopień zmian zależy od: promienia gięcia - im łagodniejszy tym lepiej, liczby naroży- im więcej naroży tym więcej gięć. Cienka blacha – mniejszy promień – duży efekt wzmocnienia.

Teoria nośności nadkrytycznej Wintera – utrata stateczności lokalnej ścianki nie powoduje utraty jej zdolności do przenoszenia obciążeń. Powinniśmy projektować wg obu teorii.

Aluminium
Zalety:

*mały ciężar objętościowy

**ruchome maszty, zasuwy jazów, dźwignice -zmniejszenie siły napędowej

**lekkie konstrukcje rozbieralne, płyty pomostowe i balustrady – zmniejszenie masy

**stolarka okienna

**przemysł lotniczy

*duża odporność na korozję atmosferyczną

*wysokie wartości wytrzymałości obliczeniowej przy rozciąganiu i ściskaniu

*odporne na zmęczenie

*łatwa urabialność

*mały spadek wytrzymałości w niskich temperaturach

*odporność na kruche pęknięcie

*nieiskrzenie przy uderzeniu i przy obróbce mechanicznej oraz antyferromagnetyczność

*właściwość odblasku

Wady:

*mały współczynnik sprężystości podłużnej „E”

**belka aluminiowa obciążona tylko ciężarem własnym jest 25 razy lżejsza od belki stalowej

**gdy dodamy obc, użytkowe – cięższa od belki stalowej

**nie sprawdza się na zginanie

*wysoka cena z uwagi na koszt produkcji

*degradacja wytrzymałości stopów obrabianych cieplnie lub umocnionych zgniotem

*brak ogniotrwałości

*(aluminium „nie lubi” zginania”)

Zastosowanie:

*na konstrukcje nośne przy dużych rozpiętościach (ukł. kratowe)

*na konstrukcje dla przemysłu chemicznego

*na konstrukcje, w których odporność na korozję decyduje o czasie eksploatacji

*na konstrukcje tymczasowe, rozbieralne i wielokrotnego użytku

*na lekką obudowę budynków halowych i wielokondygnacyjnych

*zbiorniki narażone na niską temperaturę

Co to jest HAZ?

*Heat-affected zone- strefa wpływu ciepła przy spawaniu

*strefa która pod wpływem nagrzania zmienia włści. Mechaniczne

*współczynnik redukcyjny ro haz<1

*redukcja wytrzymałości doraźnej(na rozciąganie)

*Najgorsza cześć materiału zależy od grubości materiału i spoiny.

*strefa krucha rekompensująca plastycznością blachy w sąsiedztwie

*Nie wolno spawać dwa razy w tym samym miejscu bo spoina pęknie zwłaszcza w stalach o wysokich wytrzymałościach.

*HAZ powstaje podczas spawania, zgrzewania. Ciepło dostarczone w tych procesach a co za tym idzie odprowadzenie ciepła wpływają na materiał wokół spoiny lub linii ciecia. Stopień i obszar zmiany właściwości w strefie zależy od rodzaju leczonych materiałów, materiału elektrody oraz natężenia i koncentracji dostarczonego ciepła w procesie spawania.

Rodzaje ścianek

22. Obróbka cieplna- zasada

Obróbka cieplna zmienia strukturę i właściwości metali. Wytrzymałość i twardość można zwiększyć od 3 do 5 razy względem stanu wyżarzonego i powoli chłodzonego.

Podstawowe metody: wyżarzanie, hartowanie i odpuszczanie, przesycenie i starzenie

Prędkość chwilowa:

Parametry obróbki cieplnej:

temperatura wygrzewania T_max

czas wygrzewania t_w

prędkości wygrzewania v_w

prędkość chłodzenia v_c

Wyroby gięte na zimno: blachy trapezowe i faliste, kasetony, kasety ścienne, blachy w kształcie dachówki, stropy zespolone

Sposoby wytwarzania LKM: gięcie na zimno, gięcie na prasie krawędziowej, formowanie na zimno

Zalety LKM:*Korzystne charakterystyki geometryczne *zmniejszone zużycie stali – dzięki optymalizacji kształtów przekrojów poprzecznych *swobodne kształtowanie przekrojów uzależnione od możliwości tech. Producenta *łatwy montaż *mały ciężar i objętość tranpsotowanej blachy **estetyczny wygląd ** ogólna oszczędność kosztów budowy 10-15%

WADY LKM: *cena kształtowników zimno giętych większa od walcowanych a gorąca(o tej samej masie) **koszty wytwarzania j.w. **starnny tranpsort **pracochłonne projektowanie **wyższy koszt powłok antykorozyjnych

Połączenia elementów o małej grubości: *problematyczne łączenie cienkich elementów *połączeń musi być dużo i muszą być małe **uwaga na siły drugorzędne , mogące powodować dodatkowe odkształcenia ze względu na małe grubości ścianek kształtowników

SPOSOBY ŁACZENIA:

Spawanie: Spoiny: czołowe, pachwinowe, punktowe lub otworowe

Zgrzewanie: Zgrzeiny punktowe Zgrzelina – jest w środku między elementami

Łączniki mechaniczne: Śruby z nakrętkami, Wkręty samogwintujące i samowiercące, Gwoździe, Nity jednostronne

Klejenie.

Złącza specjalne.

Połączenia spawane-wymagania

Spoiny krótkie i o małych grubościach

Spoiny najczęściej jednowarstwowe – mniej wad wewnętrznych

Spoiny cienkie – większa porowatość (gdy elektrody nie są suszone!!)

Większa wytrzymałość spoiny cienkiej niż grubej (na cm2)

Podgrzanie przy spawaniu: zmiany w strukturze stali w strefie zgniotu+>>utrata ciągliwości, przyspieszone starzenie

Spawanie blach t < 4mm – specjalna technologia

Niebezpieczeństwo korozji

*Stosować materiały o takiej samej jakości lub podobne

*Stosować przekładki z materiałów nieprzewodzących (w przypadku rużych materiałów)

Niebezpieczeństwo obniżenia nośności – odc. Zmęczeniowe Obciążenie wiatrem !!!

Analiza przepływu sił

*uwzględniamy tylko współpracujące części przekroju

*łączniki tylko na częściach współpracujących

Łączniki na częściach niewspółpracujących

*szczelne przyleganie powierzchni (żeby nie rozwijała się korozja)

*zapobieganie deformacjom

MODELE OBLICZENIWOE:

Cechy charakt. kontr. cienkościennych:

- stosunkowo wysoka wartość smukłości płytowej ścianek,

- przekroje z jedną osią symetrii lub niesymetryczne imperfekcje geometryczne tego samego rzędu lub większe niż grubość ścianki,

- imperfekcje strukturalne spowodowane procesem gięcia na zimno (nieciągłości materiałowe)

Zagadnienia do uwzględnienia:

- wyboczenie w zakresie dużych przemieszczeń,

- wpływ wyboczenia lokalnego na stateczność globalną

- wyboczenie giętno-skrętne (jednocześnie)

- wyboczenie giętno-skrętne (jednocześnie

Rys.3. Ścianki płaskie z usztywnieniami brzegowymi

Wpływ usztywnień ścianek na nośność przekroju.

Nośność środników na obciążenia skupione:

przekrój o pojedynczym środniku, bez usztywnienia podłużnego

Nośność P_R zależy od:

- podatności na obrót środnika,

- lokalnego spiętrzenia naprężeń w strefie docisku,

- interakcyjnej niestateczności ścianki środnika pod wpływem ścinania i docisku,

- imperfekcji geometrycznych (!)

Na nośność nieusztywnionego przekroju mają wpływ:

- długość strefy docisku,

- odległość c od swobodnego końca,

- odległość e od sąsiedniej strefy docisku o przeciwnie skierowanych naprężeniach.

Dane materiałowe:

GD - możliwe powlekanie ogniowo
+Z - cynkowanie na goraco

S280GD+ZA - powłoka cynkowo-aluminiowa

S280GD+AZ - powłoka aluminiowo-cynkowa

S280GD+Z100 - gramatura cynku 100g/m

MC- wyrobów walcowanych termomechanicznie

NC-walcowanie normalizacyjne

Grupy jakościowe z określoną minimalną wartością pracy łamania:
„bez L” - w temp. nie niższej niż -20⁰C
L – w temp. nie niższej niż -50⁰C

PROJEKTOWANIE I KONSTRUOWANIE PŁATWI

Uciąglenie płatwi:

*przez zakład-belka ciągła ma mniejsze ugięcia niż wolnopodparta, dźwigar, stoliczek i na nim dwa teowniki ; redystrybucja M i T - nośność i sztywność połączenia

- wpływ podatności można pominąć, gdy min zakład wynosi:0,25L ( na II podporze); 0,2L (na III podporze i dalszych)

*Przez nakładki

RYGLE ŚCIENNE

Ogólna charakterystyka:

-brak obciążenia śniegiem

-obciążenie wiatrem jak dla płatwi

-dodatkowo obciążenie ciężarem wł. okładzin [dwukierunkowe zginanie]

-wykonane ze stali lub aluminium

-obudowa podparta samonośna lub cały ciężar wisi

-kształtownik prostokątny

Zalety zintegrowanej produkcji systemowej:

Oszczędność czasu liczona w tygodniach

Oszcz. wykwalifikowanej siły roboczej (automatyzacja produkcji)

Redukcja błędów

Pewność, że otrzymane elementy są dokładnie tymi, jakie planowaliśmy

Wysoka wydajność produkcji zlokalizowana na małej powierzchni

Obniżenie strat

Podwyższona jakość

Zalety stalowych domów szkieletowych

Sucha technologia (brak lania betonu)

Montaż do 50% szybszy niż w konstrukcjach tradycyjnych

Systemowy projekt

Prefabrykacja ścian

Elastyczność w doborze typu okładzin i kolorystyki

Wpływ pogody na montaż nieznaczny

Ognioodporność (niższe koszty ubezpieczenia)

Odporność na działanie szkodników

Trwałość – odporność na spaczenia, skręcenia i korozję biologiczną

Ekologiczność i energooszczędność

Recycling:

Większość stali używanej do produkcji szkieletowych konstrukcji stalowych jest poddawana recyclingowi

Stal ze zburzonych konstrukcji budowlanych może być poddana recyclingowi

Do produkcji drewnianego szkieletu typowego domu mieszkalnego zużywa się około ¼ akra drzew. Ten sam dom może być zbudowany ze złomu z 3 lub 4 samochodów

Stal może być poddawana recyclingowi w nieskończoność bez utraty jakości

Budynki skonstruowane ze stali mogą być zdemontowane i ponownie wzniesione gdzie indziej

Blachy fałdowe:

Powłoki antykondensacyjne: (skutki jej braku)

Uszkodzenia przechowywanych materiałów (woda kapie z dachu)

Utrudniona eksploatacja pomieszczeń

Możliwość rdzewienia dachów

RENOWACJE DACHÓW i BUDYNKÓW

Renowacje dachów i budynków wysokich

Problem - zwiększamy masę konstrukcji.

Rozwiązanie - stosujemy lekkie nadbudowy

Renowacje z wykorzystaniem konstrukcji stalowych:

Okładziny*Nowe balkony*Daszki nad drzwiami

Zalety zmiany kształtu dachu

Zmiana pochylenia - lepsza kontrola spływającej wody

Mały ciężar - nie ma potrzeby wzmacniania konstrukcji - Stary dach pełni swoją funkcję w czasie remontu - Niskie koszty:

Nie trzeba rozbierać starego dachu

○ Mała liczba elementów

Łatwy i szybki montaż

Lekkie elementy

○ Prefabrykacja

Niskie koszty utrzymania nowego dachu

Poprawa wyglądu obiektu

Nadbudowy

Uzyskujemy dodatkową przestrzeń użytkową. Nie warto robić tego w technologii tradycyjnej, murowanej

Relifting - nowomowa

Rozbudowa - w kierunku poziomym

Nadbudowa - w kierunku pionowym

Projektowanie konstrukcji

Tradycyjny układ szkieletowy

Nowoczesny układ, który powoli przebija się do praktyki projektowej

Poszczególne ściany są prefabrykowane z lekkiego szkieletu stalowego. Ściany te są dosyć podatne i uginają się gdy powieje nań wiatr. Stropy działają jak sztywne tarcze.

Obciążenia pionowe ścian zewnętrznych

Z wyższych kondygnacji

Ciężar własny ścian

Obciążenia poziome

Prostopadłe do ściany obciążenia od parcia i ssania wiatru na ściany zewnętrzne.

Obciążenia z ściany podłużnej przenoszą się jako poziome styczne na ściany prostopadłej

Obciążenia z ściany podłużnej przenoszą się jako poziome styczne na ściany prostopadłej

Znaczenie obudowy z płyt gipsowo- kartonowych

*konstrukcyjne: Zwiększają nośność słupów; Przenoszą obciążenia poziome; Pracuje jak tarcza uniemożliwiająca deformacje szkieletu drewnianego

- Ppoż: Zabezpieczają przed rozprzestrzenianiem się ognia; Izolują od wysokiej temperatury

Technologia wznoszenia ścian

Metody produkcji

○ Wytwarzanie na placu budowy

○ Fabryki polowe

○ Stałe miejsca produkcji - wytwórnie - na budowe przyjeżdżają całe gotowe segmenty

Główne powody uprzemysłowienia procesów budowlanych

○ Obniżenie kosztów

○ Lepsza jakość

○ Krótszy czas wznoszenia obiektu

○ Mniejsze oddziaływanie na środowisko

Zalety zestawiania konstrukcji na placu budowy

○ Nie trzeba inwestować w wytwórnię

○ Wykonawcy są fachowcami

○ Istnieją specjalistyczne narzędzia

○ Możliwe późne wprowadzanie zmian

Wady zestawiania konstrukcji na placu budowy

○ Więcej ludzi

○ Więcej czasu

○ Dłuższe oddziaływanie czynników atmosferycznych

Zalety fabryk polowych

○ Produkcja elementów w kontrolowanych warunkach

○ Możliwość wykorzystywania przemysłowych metod łączenia

○ Zwiększona wydajność w porównaniu ze wznoszeniem na placu budowy

○ Niewielki wpływ na środowisko

○ Czystość na placu budowy - ważne przy przebudowach!!!

Zalety montażu przemysłowego

○ Ograniczenie ilości odpadów

○ Wysoka precyzja i jakość

○ Wysoka wydajność przy jednoczesnym krótkim czasie produkcji

○ Znaczne ograniczenie potrzeby powierzchni magazynowych na placu budowy

Wada

Większe nakłady inwestycyjne niż przy poprzednich metodach

Etapy produkcji ścian (stropów)

○ Cięcie materiału na żądany wymiar

○ Montaż szkieletu

○ Izolowanie elementów szkieletu

○ Gotowy element

Różne poziomy prefabrykacji Montaż ścian lub segmentów

Zalety zastosowania lekkich konstrukcji stalowych do renowacji, rozbudowy, remontów, modernizacji

○ Lekkość rozwiązań materiałowych i konstrukcyjnych

○ Efektywność (powierzchnia, wsp. U, akustyka - ale ze względu na akustykę na stropach ciężko) ○ Czas realizacji korzystny

○ Nieduża uciążliwość robót dla mieszkańców

SIN

*Nie występuje utrata stateczności lokalnej – nie trzeba stosowad żeberek usztywniających

*Nie występuje rezerwa nośności nadkrytycznej

*W SGN – utrata stateczności plastycznej

Niestateczność środnika przy ścinaniu -Aproksymacja fali sinusowej do kształtu trapezowego

Belki ażurowe

Rozwiązanie dobre przy dużych rozpiętościach (powyżej 6 m), gdy decydujące są ugięcia.

Poniżej przedstawiona opcja z otworami okrągłymi, są też trapezowe; otwory okrągłe są łatwiejsze w wykonaniu :P

Istotne wymiary: A_o (średnica otworu), S – rozstaw otworów, H – wysokośd belki Ostatnie otwory (tzn. te najbliżej podpór) należy zadeklowad.

Zastosowanie: belki z dużymi otworami – kładki dla pieszych, płatwie o dużej rozpiętości belki z mniejszymi otworami – stropy, parkingi, słupy (dla stali o wyższych wytrzymałościach,: S355, S460, Histar)