Građevinarstvo | Arhitektura | Konkursi | Građevinske firme | Građevinske mašine
Glavni meni
Početna strana

Novosti
YU Build obuke
Događaji
Konkursi i tenderi
Časopisi
Knjige
Zakoni i propisi
Građevinske firme
Softver
Građevinske mašine

Pretraga
Prijatelji
Kontaktirajte nas
Marketing
YU Build obuke
BelRe
O nama
YU Build je firma koja se bavi pružanjem konsultantskih usluga u oblasti građevinarstva za uspešnu realizaciju projekta od prve ideje do završetka gradnje.
YU Build tim
 
  YU Build Više o nama...  
Ponuda poslova
Želite da radite u struci?

Pogledajte ponudu svih poslova u arhitekturi i građevinarstvu.

Najnoviji poslovi:
Prijatelji


 


Modul Štampaj E-mail

Univerzalno rešenje – čelične konstrukcije u građevinarstvu

Wednesday, 11. November 2009.
ModulČelik je, pored betona, zasigurno jedan od osnovnih materijala u izgradnji savremenih objekata, bez obzira na njihovu namenu. Uostalom, savremena istorija gradnje nudi samo jedan dokaz u pri og tvrdnji o nezamenljivosti ovog materijala – Ameriku! No, kako sve nije trajno i podložno je izmenama, kad-tad, tako i čelik, kao osnovni sastojak u značajnom delu građevinske teorije i prakse, doživljava u ovo vreme svoje vrsnu renesansu.

Čelične konstrukcije dopuštaju premošćavanje većih raspona, jednostavno dograđivanje i promene. Jednostavna ugradnja i izvanredna prilagodljivost, odlike su zbog čega su čelične konstrukcije ekonomski jako privlačne. Mogu se koristiti za reprezentativnu gradnju ali i za industrijsku, s obzirom na to da pri manjim presecima podnose velika opterećenja. Osim toga, jednostavne su za održavanje i imaju dug životni vek. U poslednje vreme ističe se još jedna odlika – da su ekološki prihvatljive...

Čoveku je tehnika omogućila da se pomoću čelika vine u oblake. Čelične konstrukcije omogućuju gradnju višespratnica, teoretski bez ograničenja. Pitanje je vremena kada će biti pređena granica od 1.000 m. Materijali i legure su sve kvalitetniji, kao i želja investitora za takmičenjem u što bržoj, višoj i što efikasnijoj visokogradnji. Tehnički uslovi su omogućeni, humanost života u takvim objektima delimično zanemarena, ali ne i faktori koji deluju na sigurnost. Novi trendovi i događaji pokazali su da ovakvi objekti moraju da ispoštuju apsolutno sve funkcionalne i bezbednosne parametre kako bi stanarima pružili maksimalnu sigurnost, uz, naravno, komfor.

Priča o čeličnim konstrukcijama u građevinarstvu zapravo je u dobrom delu priča o osnovnom sastojku ovog građevinskog rešenja ­ čeliku. Neverovatan raspon i fleksibilnost osobina (uz pomoć legura, termičke obrade i plastične prerade), kao i relativno niska cena proizvodnje, čine ga i dalje najrasprostranjenije korišćenim materijalom. Pred savremenu proizvodnju čelika postavljaju se vrlo visoki zahtevi, koji najčešće uključuju optimalnu kombinaciju osobina kao sto su zatezna čvrstoća s jedne strane, i sposobnost oblikovanja s druge. Čelik kao osnovni materijal za noseće metalne konstrukcije koristi se za skoro sve tipove građevinskih objekata, kao sto su spratne zgrade, hangari, sportske dvorane, krovovi stadiona, garaže, mostovi, silosi, bunkeri i mnoge druge konstrukcije za specijalne namene. Pored toga, mora se stalno voditi računa o isplativosti proizvodnje što je posledica neprestane promene cena elemenata za izradu čeličnih legura (npr. nikla). Visoke mehaničke karakteristike ovog materijala čine da čelične konstrukcije drže sve rekorde u građevinarstvu.


Nema oblika koji čelik ne podržava, niti neostvarljive ideje...
Čelične montažne konstrukcije pružaju optimalno konstrukciono rešenje, projektovanje najzahtevnijih projekata, brzu i racionalnu gradnju, jednostavnu nadogradnju i izvođenje najsmelijih arhitektonskih ideja. Svestranost upotrebljivosti, sigurnost od zemljotresa. Mostovi su, bez sumnje, najveće dostignuće modernog graditeljstva, a posebno mesto svakako pripada metalnim mostovima, koji drže sve rekorde u pogledu raspona, visine stubova i pilona, širine kolovozne table, itd. Slična situacija je i u drugim oblastima, na primer, u zgradarstvu, gde su čelične konstrukcije na prvom mestu, kako po visini, tako i po rasponima, brzini gradnje i slično. Konstrukcije od čelika imaju široku primenu kod izgradnje hala, skladišta, magacina, hangara, garaža, poljoprivrednih objekata i objekata različitih namena. Zbog brze montaže, nameću se kao primaran izbor za sve vrste poljoprivredno-industrijskih objekata. Sve je češća primena za izgradnju trgovačkih centara, izložbenih i poslovnih prostora, što govori u prilog još jednom spisku odlika: da su svestrane, sigurne, ekološki prihvatljive i sa velikim mogućnostima oblikovanja. Sve to omogućava veliku slobodu dizajnerima u njihovom izražavanju.

Kada se govori o samim čeličnim konstrukcijama kao građevinskom elementu, razlikujemo primarnu od sekundarne konstrukcije. Primarna konstrukcija može biti izvedena kao stubovi, rešetke, rešetkasti nosači, profili, stabilizacioni noseći elementi, međuspratna konstrukcija, kranske staze. Sekundarna čelična konstrukcija može se postaviti na postojeću betonsku, drvenu ili čeličnu konstrukciju. Kao posebna oblast izdvaja se zaštita kako primarne tako i sekundarne konstrukcije. Primarna konstrukcija se zaštićuje obično peskarenjem, sa osnovnim premazom debljine 40 mikrona. Često se završni premaz izvodi ili u proizvodnom procesu ili, pak, prilikom same montaže konstrukcije. Debljina i vrsta premaza neki proizvođači čeličnih konstrukcija prilagođavaju zahtevima naručilaca. Za zaštitu sekundarne konstrukcije, a najčešće je to krovna i fasadna potkonstrukcija, upotrebljavaju se hladno valjani profili od pocinkovanog lima, ili valjani profili napravljeni od čelika. Ovde je, naravno, bitno da se ispoštuje standard u ovom segmentu izrade koji je sam po sebi dokaz i kvaliteta i sigurnosti. I ovde se mnogi proizvođači kvalitetnih čeličnih montažnih konstrukcija «hvale» činjenicom da je antikorozivna zaštita sekundarne konstrukcije u celini jednaka antikorozivnoj zasiti ostale čelične konstrukcije.

Reprezentativni primeri iz savremene gradnje
Nacionalni stadion u Pekingu - takođe poznat i kao ,,Ptičje gnezdo" jeste sada već svima poznato zdanje zbog olimpijskih igara u Kini, gde su održane ceremonije otvaranja i zatvaranja igara prošle godine, kao i mnoga takmičenja za vreme manifestacije. Ostalo je zapisano da su temelji počeli da se postavljaju 24. decembra 2003. godine. U februaru sledeće godine postavljeno je 100 nosećih stubova. Posle dve godine počelo je sklapanje čelične konstrukcije, a u novembru 2007. počela je unutrašnja dekoracija stadiona. U januaru 2008. postavljeno je 80.000 sedišta. Prvi posetioci na ,,gnezdo" su stigli 18. aprila a stadion je završen 28. juna 2008... ,,Ptičje gnezdo" zauzima površinu od 258.000 km². Sem postojećih 80.000, za igre je postavljeno i 11.000 privremenih sedišta. Čelična konstrukcija je teška 40.000 tona! Dužina stadiona je 333, širina (istok-zapad) 294 metra, dok je objekat visok 69 metara.

Londonsko oko - poznato i pod nazivima Milenijumski točak i pod zvaničnim nazivom «The British Airways London Eye», najveća je panoramska vrteška na svetu. Dizajn za panoramsku vrtešku dala je grupa arhitekata. Plan izgradnje je bio takav da bi pojedini delovi bili na baržama dovezeni do mesta gde bi vrteška bila sklopljena. Nakon sastavljanja pristupilo se podizanju masivne čelične konstrukcije ukupne tezine od 1.700 tona. Prvog dana podizanja konstrukcija je povezana za kran koji bi je brzinom od 2° na sat podigao do ugla od 65° pre pripreme za sledeću fazu. Međutim, neposredno posle početka dizanja brojne sajle koje su povezivale konstrukciju sa kranom su popucale čime je operacija morala biti obustavljena. Celom događaju je prisustvovalo nekoliko hiljada posmatrača. Drugi pokušaj je bio uspešan. Konstrukcija je stajala u tom poluuspravljenom položaju nekoliko nedelja pre početka sledeće faze. Završena konstrukcija delimično leži na pontonima, dok je većim delom podržavaju dva masivna čelična stuba ukopana duboko u obalu. Visine je 135 metara. Na konstrukciju su zakačene 32 klimatizovane kapsule koje su, osim poda, u potpunosti od stakla radi dobrog pogleda. Konstrukcija rotira brzinom od 0,26 m/s tako da prosečna vožnja traje oko 30 minuta, koliko točku treba za potpunu rotaciju. Točak konstantno rotira...

Londonski Milenijumski pešački most - trenutno je najmlađi londonski most preko Temze. Most je, zbog ograničenja u minimalnoj visini, kombinovano viseći most čelične konstrukcije sa aluminijumskom platformom za prelazak. Ukupna dužina mu je 325 metara, koje premošćava između obala i dva noseća betonska stuba u deonicama od 88, 144 i 108 metara. Nosećih kablova je ukupno osam i oni su povezani sa osnovama mosta na obe obale. Svaka od osnova trpi kombinovanu snagu kablova od 2.000 tona sto je dovoljno da podrži i teoretski maksimalno opterećenje od 5.000 pesaka istovremeno.


Domaće nasleđe u oblasti čeličnih konstrukcija - ­ Hajdin

Baveći se Teorijom konstrukcija i aktuelnim naučnim problemima ove grane Primenjene mehanike profesor Hajdin je posvetio jedno poglavlje svoje aktivnosti spregnutim konstrukcijama sastavljenim iz betona i čelika na takav način da ta dva materijala sudeluju solidarno u celovitom sistemu. Kao osnovni naučni problem koji je počeo da se ozbiljnije proučava posle Drugog svetskog rata bilo je izučavanje fenomena puženja i skupljanja betona koji dovodi tokom vremena do preraspodele naprezanja u jedinstvenom sistemu. Kao rezultat tog rada pojavilo se nekoliko studija...

S druge strane, u cilju provere izvesnog dela tih rezultata Hajdin se upustio u projektovanje i izgradnju spregnutih konstrukcija, originalnih u svojoj zamisli. Tako je projektovao most Orašje preko Save, na kome je prvi put u svetu primenjena pored kolovozne i betonska ploča u donjoj zoni glavnog nosaca iznad oslonaca. Takvo konstruktivno rešenje pojavilo se u Nemačkoj, vodećoj u toj oblasti, kao novost tek posle vise od dvadeset godina. Ovom eksperimentisanju sa spregnutim konstrukcijama treba dodati nadvožnjake u Ljubljani sa originalnim načinom sprezanja u donjoj zoni na celoj dužini nadvožnjaka i mostove u Makedoniji i na Jadranskoj magistrali.

Ono što je posebno vazno u oblasti projektovanja i što je ocenjeno kao izuzetno ostvarenje i dostignuće, to su Hajdinovi mostovi sa kosim zategama (kablovima). Mostovi sa kosim zategama pojavili su se stidljivo kao novost u mostogradnji šezdesetih godina dvadesetog veka. Uočavajući ovu novinu kao nešto sto obećava revolucionarnu promenu, Hajdin se odmah pozabavio teorijskim studijama ovih konstrukcija i prvom prilikom koja mu se ukazala, a to je bio Železnički most preko Save u Beogradu, krenuo u osvajanje ovog sistema. U vreme kad je u svetu bilo izgrađeno jedva dvadesetak mostova ove vrste, upustio se kao prvi u svetu u projektovanje mosta te vrste za železnički saobraćaj iako je bilo pretežno mišljenje među stručnjacima u svetu da takav relativno fleksibilan sistem nije primenjiv za železnički saobraćaj. Most je završen 1979. godine i zahvaljujući novinama koje su primenjene, pokazao sve svoje dobre osobine.


Trajnost i ekološki karakter čeličnih konstrukcija
Čelične strukture, građene da traju, pružaju dugotrajno rešenje i trajni pristup u uštedi energije. Inovativni materijali, istraživanja i napredak, razvijaju materijalne i konstrukcione metode koje koristimo za kreiranje energetski štedljivih i ekološki sigurnih proizvodnih i građevinskih rešenja. Najveći deo čelika korištenog u laganoj čeličnoj konstrukciji je prerađeni čelik. Kada se čelična građevina ruši, čelik može opet da se preradi. Za proizvodnju konstrukcije tipične kuće, potrebno je oko 1000 m2 odrasle šume. Kostur iste kuće može biti izgrađen iz čelika od 3-4 stara automobila. Kada celicina zgrada vise nije potrebna na trenutnoj lokaciji, može biti rastavljena i ponovo sastavljena na nekoj drugoj lokaciji. Zgrade od čelične konstrukcije mogu biti energetski veoma efektivne. Snaga čelika zahteva puno manje zidnih stubova, tako da se pravi manje termalnih mostova (neizolovanih površina) koji prenose toplotu. Građevine od čelične konstrukcije ne ,,sedaju", niti se motaju, zato su bolje vazdušno izolovane. Dubina čeličnih stubova obezbeđuje više prostora za toplotnu izolaciju.


Šta se sve još "krije" iza čeličnih konstrukcija...
Crna bravarija je jeftina pouzdana i estetski prihvatljiva. U mnogim slučajevima moderne arhitekture crna bravarija je nezamenljiva. Estetski i funkcionalno zahtevne nadstrešnice ili galerije, ograde ili pregrade..., gotovo je nemoguće izvesti ekonomičnije i uz veću kreativnu slobodu koristeći bilo koji drugi materijal, osim čelika. Potkonstrukcije aluminijuma, stakla, drveta, gipskartonskih ploča izvedene su iz čelika. Različitim izvedbama, čeličnim profilima u svoj projekat unosite "toplinu" ili "hladnoću", "masivnost" ili "vitkost", "svetlo" ili "senku".

Ograde - kud god krenuli, gde god pogledali, ograde su oko nas. Ograde nas štite, usmeravaju, ulepšavaju prostor oko nas. Ograde stepenica, balkona i terasa, dvorišne ograde, rampe, pregrade, itd. Beskrajno mnogo oblika, veličina i po funkciji različitih vrsta ograda moguće je izvesti iz čelika, tj. čeličnih vučenih profila, osnovnog materijala svake ograde. Nadstrešnice i galerije - zaštita terase od sunca i kiše osnovna je funkcija nadstrešnice. U slučajevima kada standardna fabrička rešenja ne zadovoljavaju potrebe korisnika prostora, prave se nadstrešnice "po meri". Čelična konstrukcija izvedena prema tehničkom rešenju i statičkom proračunu, funkcionalno i atraktivno može povećati iskorišćenost svakog prostora.


Pouzdanost noseće konstrukcije
Kako je konstrukcija kostur cele građevine, izuzetna pažnja mora biti data ovom elementu, pogotovo ako se uzme u obzir da greške, nedostaci koji u projektima mogu da se zanemare u niskim i srednje visokim objektima, mogu biti izrazito dominantnog uticaja na većim visinama. Noseće konstrukcije, pored svoje funkcionalne namene i ekonomičnog izvođenja, moraju da zadovolje osnovni postulat dokaza sigurnosti kod nosivosti s ispravnom statičko-konstrukcionom obradom. Pouzdanost konstrukcije se definiše koeficijentom sigurnosti, da ne dođe do otkazivanja nosivosti. Glavni faktori, koji utiču na stepen pouzdanosti konstrukcije jesu: variranje čvrstoće materijala, variranje stalnog i pokretnog opterećenja, aproksimacija modela za projekat konstrukcije, smanjivanje nosivosti tokom eksploatacije i uslovi upotrebljivosti, kao i utvrđivanje rizika preko veličine štete i gubitka života kod eventualnog loma konstrukcije.


Dakle...
Čelične montažne konstrukcije oduvek su bile najjeftiniji, a ujedno i najtrajniji oblik rešavanja različitih zahteva u građevinarstvu. Najčešće su to prozori na podrumu, garaži, pregrade u proizvodnim halama, različite vrste, vrata kotlarnica, podruma, tavana. U svakoj situaciji, kada je niska cena, trajnost i jednostavnost od značaja, čelična konstrukcija je rešenje.

Autor: Boris Gajić
Modul br. 58




Preporučene knjige:

Internacionalno građevinarstvo

Cena: 1260 dinara
Zbirka zakona i drugih propisa iz građevinarstva

Cena: 3675 dinara

Podelite ovu stranicu sa prijateljima:
Google! Facebook! Twitter! LinkedIn!
Sledeći članakPrethodni članak

Poslednjih 5 vesti iz kategorije Modul:
 
Vesti iz YU Builda
YU Build Newsletter
Želite da budete informisani?
Pristupite mejling listi na kojoj ćete jednom nedeljno pratiti najzanimljivije vesti iz oblasti građevinarstva i arhitekture.

 
Kupite stručne knjige
Posebno izdvajamo
Usluge koje nudimo

Od nedavno YU Build može da Vam ponudi uslugu uporedne analize idejnih rešenja koja doprinosi maksimiziranju profita i minimiziranju nepotrebnih troškova na projektu.

Pogledajte na konkretnom projektu kolike uštede su moguće evaluacijom idejnog rešenja i izradom kontrolnog projekta.

Kategorije