Základy oceľových konštrukcií: vlastnosti, typy a aplikácie | Výrobca Glostar

Ocelové konštrukcie sú široko používané v modernej architektúre vďaka svojej vysoké pevnosti, nízkej hmotnosti, trvanlivosti, rýchlej inštalácii, krátkemu stavebnému obdobiu a dobrej seizmickej odolnosti. Rozsiahlo sa ich využíva v priemyselných závodoch, skladoch, logistických centrách a komerčných budovách. Od priemyselných závodov po sklady ponúkajú oceľové konštrukcie spoľahlivé a flexibilné stavebné riešenia.

Medzi rôznymi typmi budov s oceľovou konštrukciou patria portálové oceľové konštrukcie k jednej z najpoužívanejších konštrukčných sústav v priemyselných budovách a skladoch.

Tento článok, ktorý napísala výrobná spoločnosť Glostar, vysvetľuje základy oceľových konštrukcií a predstavuje kľúčové vlastnosti portálových oceľových konštrukčných systémov.

Čo je oceľová konštrukcia?

Oceľové konštrukcie sú konštrukcie vyrobené z ocele a patria medzi hlavné typy stavebných konštrukcií. Zvyčajne sa skladajú z nosníkov, stĺpov, priehradových systémov a iných komponentov vyrobených z profilovanej ocele a oceľových plátov a podliehajú procesom odstraňovania hrdzy a ochrany pred koróziou, ako je silanizácia, čisté mangánové fosfátovanie, umývanie a sušenie, ako aj pozinkovanie. Komponenty sa zvyčajne spájajú zváraním, skrutkami alebo klinovými spojmi. Oceľové konštrukcie sa vyznačujú nízkou hmotnosťou, vysokou pevnosťou, rýchlosťou výstavby, ekologickou bezpečnosťou, energetickej účinnosťou a možnosťou opätovného použitia. Sú široko využívané v vežových budovách, továrňach, mostoch a iných oblastiach.

Oceľové konštrukcie sú známe svojím vysokým pomerom pevnosti ku hmotnosti, čo umožňuje budovám prekračovať veľké vzdialenosti bez potreby mnohých podporných stĺpov.
Typické komponenty oceľových konštrukcií zahŕňajú: oceľové stĺpy, oceľové nosníky, priečne nosníky (purliny), sekundárnu oceľ, systémy prepojenia (bracing), strešné panely, stenové panely, dvere a okná. Vzhľadom na tieto štrukturálne výhody sa budovy s oceľovou konštrukciou široko používajú v priemyselných a obchodných budovách.

Vlastnosti oceľových konštrukcií

1. Vysoká pevnosť a nízka hmotnosť. Hoci má oceľ vyššiu hustotu ako betón, jeho pevnosť je výrazne vyššia. Pomer hustoty k pevnosti ocele je zvyčajne nižší ako u betónu. Preto majú oceľové konštrukcie pri rovnakom namáhaní menšie komponenty a sú ľahšie ako betónové konštrukcie, čo znižuje náklady na základy.

2. Dobré materiálové vlastnosti a vysoká spoľahlivosť. Oceľ sa vyrába v továrňach za prísneho kontrolovaného kvality, s dobrým rovnomerom materiálu a s dobrou plasticitou a húževnatosťou. Veľmi sa podobá ideálnemu izotropnému elastoplastickému materiálu. Preto súčasné výpočtové teórie lepšie odrážajú skutočné prevádzkové vlastnosti oceľových konštrukcií, čo vedie k vysokej spoľahlivosti.

3. Vysoký stupeň industrializácie a krátky stavebný čas. Oceľové komponenty sa všetky vyrábajú v továrňach, čo umožňuje sériovú výrobu veľkých dielov a vysokú presnosť hotových výrobkov. Spôsob výroby v továrni a montáže na stavbisku účinne skracuje stavebný čas, čím vznikajú podmienky na zníženie nákladov a maximalizáciu ekonomických výhod investícií.

4. Dobrá tesniaca schopnosť. Oceľové konštrukcie po zváraní dosahujú bezpečné tesnenie, čím spĺňajú niektoré požiadavky na vzduchotesnosť a vodotesnosť.

7. Dobrá seizmická výkonnosť. Oceľové konštrukcie, vzhľadom na ich nízku hmotnosť a relatívne pružný konštrukčný systém, pociťujú menšie seizmické sily. Oceľ tiež disponuje vysokou pevnosťou v ťahu aj tlaku, ako aj dobrou plasticitou a húževnatosťou. Preto sa pri mnohých zemetraseniach doma i v zahraničí oceľové konštrukcie poškodzujú najmenej a sú všeobecne uznávané ako najvhodnejšie konštrukcie pre oblasti s potrebou seizmickej ochrany, najmä v oblastiach s vysokým rizikom silných zemetrasení. (Podľa špecifikácií portálových rámov sa v seizmických zónach s intenzitou 7 a nižšou všeobecne nepožadujú seizmické výpočty.)

8. Ekologicky šetrné a energeticky úsporné: Komponenty oceľových konštrukcií je možné opätovne použiť, čím sa zníži stavebný odpad. Súčasne je spotreba energie počas výstavby nízka, čo spĺňa požiadavky na zelené budovy.

7. Odolné voči požiaru a korózii: Po spracovaní má oceľ vynikajúcu odolnosť voči požiaru a korózii, čím sa predlžuje životnosť budovy.

Oceľové konštrukcie sa považujú za udržateľný materiál; preto z dlhodobého vývojového hľadiska majú oceľové konštrukcie vynikajúce možnosti využitia a rozvoja.

Typy oceľových konštrukcií

Oceľové konštrukcie je možné klasifikovať podľa ich konštrukčného návrhu, stavebných metód a použitia. Možno ich rozdeliť na ťažké oceľové konštrukcie, ľahké oceľové konštrukcie, prefabrikované oceľové konštrukcie a portálové oceľové konštrukcie.

Ťažké oceľové konštrukcie sa zvyčajne používajú v veľkých priemyselných zariadeniach, elektrárňach, štadiónoch a vysokých budovách. Tieto konštrukcie vyžadujú obrovskú nosnú schopnosť a často zahŕňajú zložité inžinierske návrhy. Ťažké oceľové konštrukcie zvyčajne využívajú veľké oceľové profily a pokročilé konštrukčné systémy na podporu extrémne vysokých zaťažení a veľkých rozpätí.

Ľahké oceľové konštrukcie sa bežne používajú v malých priemyselných budovách, skladoch, dielňach a komerčných zariadeniach. V porovnaní s ťažkými oceľovými konštrukciami ľahké oceľové konštrukcie využívajú ľahšie oceľové profily a sú jednoduchšie na výrobu a inštaláciu.

Poskytujú významné výhody z hľadiska cenovej efektívnosti, rýchlosti výstavby a flexibilita návrhu.

prefabrikované oceleľové štruktúry sú vyrábané v továrni a následne montované na stavenisku. V porovnaní s tradičnými stavebnými metódami tento prístup zabezpečuje presnú výrobu, lepšiu kontrolu kvality a rýchlejšiu inštaláciu.

Predvýroba tiež zníži náklady na prácu a stavebné odpady, čo ju robí čoraz populárnejšou stavebnou metódou v moderných stavebných projektoch.

Medzi všetkými typmi konštrukcií portálové oceľové konštrukcie sú jednou z najviac používaných konštrukčných sústav v priemyselných a skladových budovách. Ich efektívny konštrukčný návrh umožňuje veľké rozpätia bez podpier a cenovo výhodnú výstavbu. Ľahké portálové rámy: Ide o jednopodlažné oceľové konštrukcie s jednopolohovým alebo viacpolohovým portálovým rámom so zváranou nosnou časťou ako hlavnou nosnou konštrukciou, ktoré majú ľahkú strechu a ľahké vonkajšie steny a buď nemajú žiadny mostový kĺzavý vozík, alebo majú mostový kĺzavý vozík pracovnej triedy A1–A5 s nosnosťou nepresahujúcou 20 ton, prípadne zavesený kĺzavý vozík s nosnosťou 3 ton.
Druhá časť tohto článku sa bude zameriavať na predstavenie základných poznatkov o ľahkých portálových oceľových konštrukciách.

Použitie oceľových konštrukcií

1. Priemyselné závody 2. Konštrukcie s veľkým rozpätím 3. Vysoké konštrukcie 4. Viacpodlažné a veľmi vysoké budovy 5. Konštrukcie vystavené vibráciám a seizmickým silám 6. Sklenuté a doskové konštrukcie 7. Iné špeciálne konštrukcie 8. Demontovateľné alebo presúvateľné konštrukcie 9. Ľahké oceľové konštrukcie 10. Oceľobetónové kompozitné konštrukcie

Ďalej predstavíme najčastejšie používaný konštrukčný systém v priemyselných budovách – portálovú rámovú konštrukciu.

Základy portálovej rámovej oceľovej konštrukcie

A portálová rámová oceľová konštrukcia je zvyčajne priestorový systém pozostávajúci z strešnej konštrukcie, stĺpov, nosníkov pre mostíkové kladivá, brzdných nosníkov, rôznych podpor a stenových rámov.

a) Priečny rám: Skladá sa zo stĺpov a nosníkov, je hlavným nosným systémom výrobnej haly a preberá vlastnú hmotnosť konštrukcie, veterné a snehové zaťaženia, ako aj zvislé a bočné zaťaženia od mostíkového kladiva, ktoré prenáša do základov.

b) Strešná konštrukcia: Konštrukčný systém preberajúci zaťaženie strechy, vrátane nosníkov priečneho rámu, konzol, medzistrešných väzníkov, rámov pre strešné svetlíky, príhradových nosníkov (purlínov) atď.

c). Podporný systém: Zahŕňa podpery strechy a medzistĺpové podpery. Na jednej strane tvorí pozdĺžny rám priemyselnej budovy spolu so stĺpmi a nosníkmi pre kladivá a prenáša pozdĺžne horizontálne zaťaženia; na druhej strane spája hlavný nosný systém z jednotlivých rovinových štruktúr do priestorového celku, čím zabezpečuje potrebnú tuhosť a stabilitu konštrukcie priemyselnej budovy. Pri použití portálovej konštrukcie s kladivom s nosnosťou najmenej 5 ton sa pre medzistĺpové záporovanie musia použiť oceľové profilové podpery.

d). Nosníky pre kladivá a brzdné nosníky (alebo brzdné väzby): Predovšetkým prenášajú zvislé a horizontálne zaťaženia od kladív a prenášajú tieto zaťaženia na priečny a pozdĺžny rám.

e). Stenové rámy: Primárne prenášajú vetrové zaťaženia. Okrem toho existujú niektoré sekundárne komponenty, ako sú rebríky, prechodové chodníky, dvere a okná. V niektorých výrobných budovách sú z technologických požiadaviek poskytované aj pracovné plošiny. Rozmiestnenie portálového rámového systému je úzko spojené s množstvom použitého ocele.

Portálové rámové systémy sa široko používajú v priemyselných budovách. Ďalšie informácie nájdete v našom sprievodcovi oceľovou portálovou konštrukciou.

Prečo si vybrať výrobcu Glostar?

Výrobca Glostar je profesionálnym poskytovateľom riešení pre oceľové konštrukcie pre priemyselné a komerčné projekty.
Vďaka silným výrobným kapacitám a skúsenému inžinierskemu tímu ponúka Glostar nasledujúce komplexné služby:

• Prispôsobený návrh oceľových konštrukcií
• Riešenia pre portálové oceľové konštrukcie
• Predvýroba konštrukčných prvkov v továrni
• Technická podpora pre globálne projekty

Glostar kombinuje vysokokvalitné výrobné procesy s profesionálnou inžinierskou technológiou, aby pomohol klientom postaviť trvanlivé, efektívne a ekonomické oceľové konštrukcie vhodné pre rôzne aplikácie.

Oceľové konštrukcie sa vďaka svojej vysokej pevnosti, pružnosti a vysokej stavebnej účinnosti stali dôležitou súčasťou modernej architektúry. Medzi mnohými konštrukčnými systémami sú portálové oceľové konštrukcie jedným z najvhodnejších riešení, pretože sú vhodné pre aplikácie ako priemyselné budovy a skladové priestory.

Portálové oceľové konštrukcie ponúkajú veľké rozpätia, rýchlu inštaláciu a nákladovo efektívne návrhy, čo ich robí ideálnou voľbou pre mnoho priemyselných a komerčných projektov.

Ak plánujete projekt oceľovej konštrukcie, výrobca Glostar poskytuje profesionálnu podporu pri návrhu a spoľahlivé riešenia pre stavbu oceľových konštrukcií, ktoré sú prispôsobené vašim špecifickým požiadavkám.

Kontaktujte dnes náš tím, aby ste sa dozvedeli viac o našich výrobkoch a službách v oblasti oceľových konštrukcií.