Złożone Konstrukcje Metalowe

27.02.2012

¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯
Budynki wysokie

Wysokość wieżowca określa się do wysokości anteny
Dwaj konstruktorzy z USA , którzy ze sobą rywalizowali w projektowaniu budynków wysokich
Budynki wysokie budowane nie jako mieszkaniowe ale raczej jako biurowe, użytkowe (jest
potrzebna niewielka powierzchnia), często tez jako hotele
Budynki takie powinny mieć dużo powtarzalnych prefabrykowanych elementów

Konstrukcje stropów – jednolita płyta
Slupy – inne na dolnych i górnych kondygnacjach
Budynki wysokie – problem ewakuacyjne
Przy temp ok 600oC stal traci polowe swojej nośności
Pożar po okresie 5-8 minut bez żadnej akcji przeciw pożarowej temp ok 800oC sięga do 1200oC
Przy temp ok800oC na wykresie zależności czas – temp wykres przestaje być prosta prawie ze
pionowa

Klatki schodowe i szyby windowe muszą być z materiału ognioodpornego – zielone
Zasadnicze obciążenie budynków wysokich to parcie wiatr należy go odpowiednia usztywnić na
obc poziome od wiatru Podział budynku na strefy rożnych ciśnień

Zasadnicze obciążenie budynków wysokich, to parcie wiatru, Należy go odpowiednio usztywnić na
obciążenie poziome od wiatru, podział budynku na strefy rożnych ciśnień

Zaleta konstrukcji stalowych jest to, ze mają większa wytrzymałość niż żelbet – mniejsze przekroje,
ale aby zabezpieczyć przed ogniem należy obetonować

Mechanizm mycia ścian budynków wysokich

Hotel Warszawa przy ul świętokrzyskiej oraz pałac kultury i nauki w warszawie → początkowo 2
budynki wysokie w Polsce

Liczba budynków wysokich „rośnie” i nadal będzie wzrastać

Przy budynkach wysokich wyróżniamy szkielety nośny (materiały wytrzymałe – stal, betony
wysokich klas) oraz ściany wypełniające (lekkie, porowate)

Amerykanki wieżowiec na początku w rzutach były kwadratowe lub prostokątne
Pod napływem obc. wiatrem wieżowce to uginały się nawet do 14cm

Budynki mierzy się od gruntu do najwyższego punktu budynku czyli w przypadku budynków
wysokich do czubka anteny.

Bierna ochrona ppoz to np. spryskiwacze które uruchamiają się bez ingerencji ludzkiej.

Budynek należy usztywniać w taki sposób żeby się nie wychylał za mocno ponieważ ludzie mogą
odczuć dyskomfort nawet jeżeli odchylenia budynku są w granicy normy.
Budynek sztywny na działanie wiatru to budynek rozbudowany. Jednakże gdy budynek jest duży to
tracimy dostęp do niektórych powierzchni do światła słonecznego

Slupy stalowe zabezpieczone przez rożne materiały ppoż działają negatywnie na zyskana
powierzchnie użytkowa.

Pierwsze budynki wysokie miały rzut poziomy prostokątny bądź kwadratowy

Typy układów statyczno - konstrukcyjnych budynków wysokich
[rys.1]

a1)b1)c1)układy ramowe płaskie
a2)b2)c2)Współpraca ustroju ramowego z kratowym

a1) rozwiązanie nadaje się do 10 kondygnacji
[rys2] Układ przegubowy z płaskim tężnikiem pionowym

jeżeli wiatr wieje ze strony zawietrznej to ze strony nawietrznej slup będzie rozciąganym.
Natomiast po stronie zawietrznej będzie ściskany

Stężenie przebiegające po przekątnej łączące 2 slupy to najskuteczniejsze stężenie. Ale
uniemożliwia stosowanie okien. Dlatego używa się stężenia z rysunku poniżej żeby można było
wkomponować okna.

otwory na śruby są od 1- 3 mm większe niż trzpieni. Takie otwory pozwalają na minimalne
przesuwy belki

[rys3] warianty rozmieszczenia tężników pionowych w budynkach o rożnych kształtach rzutu
poziomego
a) trzon komunikacyjny w budynku
żeby budynek był usztywniony budynek musi mieć co najmniej 3 tężniki, nie mogą one być
równolegle oraz nie mogą się przecinać w 1 punkcie

[zdjęcie 3 ]
w środku budynku ciemna plama to żelbetowy trzon komunikacyjny
Stropy które są żelbetowe na blachach fałdowych. Płyty jako tarcze przekazuje obciążenie na trzon
komunikacyjny
Slupy są przegubowe czyli nie przenoszą momentów

[zdjęcie 5] berlin, 4 kondygnacyjny został nadbudowany 6cioma kondygnacjami. Nadbudowa robi
się z konstrukcji stalowych ponieważ relatywnie stal jest najlżejszym materiałem. Wybrano w tym
przypadku stężenia są połączone co 2 pokoje i 3 kondygnacje dodatkowej, Stężenia nie zawsze
muszą być ukryte.
Między 1 a 2 wojna światowa elementy konstrukcyjne nie zawsze były chowana, a nawet były
stosowane jako elementy ozdobne

[rys4]
[rys5] taki rodzaj konstrukcji nazywamy trzonowcami
[rys6] grupa trzonowców
Rodzaje układów trzonowych
a) , b) układy z slupami na obwodzie (b) bardzo bezpiecznie
c) układ trzonowo - wspornikowy

d) układ trzonowo- wieszarowy

Przykłady zrealizowane
budowa w Oslo stropy przekazują obc na trzon i trochę na slupy.

Do trzonowych budynków można zaliczyć także dom studencki w warszawie trzonowi linowy.
Jest zamocowany na trzonie i podwieszony na ciągnie

Odkształcenia układu ramowego z kratowym tężnikiem pionowym
a) bez współpracy ze slupami na obwodzie
b) we współpracy slupów

Rodzaje układów trzonowych
a) układy ze slupami na obwodzie
b) układ trzonowo – wspornikowy (trzonowo – linowy)
c) układ trzonowo - wieszarowy