25753 JJ07 (2)

a

Dział Naukowo-Techniczny

wą w celu uniknięcia przegrzania i pękania blachy w strefie wpływu ciepła przy spawaniu [46]. W ostatnich latach pojawiły się, zaprojektowane specjalnie do współpracy z betonem, blachy głęboko tłoczone nowej generacji, w których zespolenie uzyskuje się dzięki przetloczeniom i zagięciom. Umożliwiło to zminimalizowanie gabarytów zespolonego stropu stalowo-betonowego.

Stosowanie stali walcowanej napotyka na coraz większą konkurencję ze strony betonów wy-sokowytrzymałościowych, tworzyw sztucznych i materiałów kompozytowych, osiągających już obecnie wytrzymałości porównywalne ze stalą. Przemyśl hutniczy w krajach najbardziej rozwiniętych podjął produkcję „ciężkich” kształtowników ze stali S460, które mają konkurować z żelbetem w zastosowaniach na słupy budynków wysokich, konstrukcji wsporczych mostów

Rys. 5. Sworznie do zespolenia zgrzewane doczołowo

Z myślą o stropach zespolonych konsorcjum British Steel uruchomiło w 1995 r. w Wielkiej Brytanii produkcję dwuteowego kształtownika monosymetrycznego ASB (z ang. Asymmetric Slimilor Beam). Jego zastosowanie w innowacyjnych stropach zespolonych systemów Slimflor i Slimdeck (rys. 6) umożliwiło, dzięki żebrowaniu górnej powierzchni węższego pasa kształtownika i zastosowaniu głęboko tłoczonej blachy profilowej, wyeliminowanie ścinanych łączników belek [14], W porównaniu ze stropami z blachą profilową układaną na górnym pasie, uzyskano zmniejszenie zużycia stali o ok. 25%. W Wielkiej Brytanii tradycyjne stropy stalowe zostały praktycznie wyparte w budownictwie szkieletowym przez stropy zespolone stalowo-betonowe.

Rys. 8. Słupy i rygle z blachownie o falistym środniku

Rys. 6. Strop zespolony Slimdeck

Dążenie do zwiększenia efektywności zastosowania stali w konstrukcjach inżynierskich doprowadziło do opracowania koncepcji dwupowlokowych konstrukcji zespolonych stalo-wo-betonowych. Beton wypełniający przestrzeń między zewnętrznymi płaszczami stalowymi współpracuje z nimi za pośrednictwem stalowych sworzni zespalających. Szczegóły techniczne łączników zespalających oraz węzła dwupowlokowych konstrukcji zespolonych (rys. 7) zostały opracowane dla systemu Bi-Steel przez Instytut Konstrukcji Stalowych oraz konsorcjum British Steel [31]. Umożliwiło to praktyczne wykorzystanie tego rozwiązania innowacyjnego w obiektach budownictwa podziemnego i morskiego.

Rys. 7. Węzeł konstrukcji zespolonej Bi-Steel

i platform wiertniczych. Podwyższono niezawodność nowych wyrobów udoskonalając procesy technologiczne walcowania. Procesy sekwencyjnego chłodzenia pasów kształtownika podczas walcowania umożliwiły zminimalizowanie niejednorodności przez ograniczenie wartości naprężeń własnych. Pozwoliły tym samym na podwyższenie nośności slupów na wyboczenie, co do niedawna było barierą opłacalności stosowania walcowanych profili grubościennych w budynkach szkieletowych.

Stałym kierunkiem zmian w rozwoju konstrukcji stalowych jest poszerzanie oferty wyrobów. Oprócz kształtowników walcowanych dostępne są wyroby spawane w sposób zmechanizowany. Do tradycyjnie produkowanego asortymentu dwuteowników spawanych o środnikach z blach nieprofilowanych dołączyły ekonomicz-niejsze kształtowniki spawane ze środnikami z blach falistej lub fałdowej (rys. 8) [36].

Kierunkiem zmian coraz bardziej dynamicznie zachodzących w budownictwie stalowym jest wykorzystanie cienkościennych kształtowników giętych i blach profilowanych na zimno (blach pokryciowych, kaset ściennych). Tendencją obserwowaną w ostatnich latach jest stosowanie do profilowania na zimno blach ze stali o coraz wyższej wytrzymałości (280 MPa do 550 MPa). Na specjalne zamówienie dostępne są również wyroby ze stali wysokowytrzymałościowej (550 MPa do 1100 MPa), ale ich ekonomiczne

(V konstrukcji?

¹¹    *    stalowe

Listopad 2001

7(51)

J

31