Nosná konstrukce
Ve stavebnictví pojem nosná konstrukce znamená základ (kostru) celé stavby. K jejím hlavním funkcím patří hlavně to, že zajišťuje pevnost, stabilitu a ochranu a slouží jako základ pro montáž dalších součástí a prvků. Dříve pro tyto konstrukce bylo používáno hlavně dřevo (hrázděné stavby), nyní se využívá hlavně beton, železobeton, ocel. Naše stavebnictví je osobité v tom, že ve srovnání s průmyslově nejvyspělejšími zeměmi dáváme přednost betonovým a železobetonovým konstrukcím i v místech, kde by z technického, ekonomického, estetického a ekologického hlediska byla lepší konstrukce ocelová. Proto je vhodné poukázat na její výhody.
Ocel
Ocel je slitina železa s uhlíkem, s jistým obsahem manganu, křemíku, fosforu, síry, případně jiných prvků. Vyrábí se hutnickými pochody ze surového železa.
Je to přírodní materiál (jeho surovinovým zdrojem je železná ruda). Z chemického hlediska je základem oceli železo, které patří k jednomu z nejrozšířenějších prvků v zemské kůře, a proto nezatěžuje životní prostředí škodlivými vlivy. Ocel je snadno recyklovatelná, proto velké množství z ní vyrobených (už nepotřebných) produktů se vrací zpět do oceláren jako cenná druhotná surovina.
Ocelová konstrukce
Hlavní výhoda spočívá v rychlosti výstavby, která spolu s náklady na dopravu a montáž může přispět nejen ke zkrácení doby mezi zahájením stavby a uvedením do provozu, ale také k její hospodárnosti. To je často opomíjeno, hlavním argumentem pro prosazení např. betonu, bývá jeho nižší cena. Další její předností je nízká hmotnost, která má příznivý vliv na stálé zatížení základů a podloží, a proto může snižovat nároky na zakládání. Snadno se demontuje a kovový materiál je recyklovatelný, proto ji lze doporučit jak z ekonomického, tak i z ekologického hlediska. Má schopnost překonávat velký rozsah střech a stropů v poměrně malých dimenzích nosníků. K tomuto výsledku přispívá rovněž vhodný tvar příhradové konstrukce nebo možnost realizovat prostupy plnostěnnou konstrukcí téměř v jakémkoli místě. Pokud je vhodně navržena, má schopnost pohlcovat vlivy nerovnoměrného sedání či otřesů. Spojením s betonem, tzv. spřažená ocelobetonová konstrukce dokáže optimalizovat hmotnost použité oceli a minimalizovat nutnost protikorozní a protipožární povrchové ochrany a tím ušetřit náklady. Velmi často se nosné konstrukce upravují v průběhu výstavby (na základě změněných či zvýšených požadavků stavebních profesí nebo investora), vzhledem k dnes běžným mimořádně krátkým lhůtám na zpracování projektové dokumentace celé stavby, k tlaku na snižování ceny a tím vyvolaným změnám technologií a doplňkových požadavků stavebních profesí se jedná o dlouhodobý proces. Ocelová konstrukce je lépe než ostatní materiály připravena splnit i tyto nároky. Ve spojení s dalšími konstrukčními materiály, jako jsou např. sklo, dřevo, hliník je zajímavá také z estetického hlediska
Vlastnosti oceli ve výstavbě můžeme shrnout takto:
krátká doba výstavby
nízká hmotnost celé stavby
odolnost proti přírodním živlům a zemětřesení
schopnost spojení s jinými materiály
dlouhá životnost ocelové konstrukce
Kovové konstrukce
Kovy jsou chemické prvky, které jsou velmi často využívány pro svoje fyzikální vlastnosti a pro svoji snadnou zpracovatelnost. K jejich prvnímu zpracování došlo již cca 7000 let před naším letopočtem na území dnešního Turecka. V přírodě se kovy v ryzí podobě téměř nevyskytují, ale s jinými prvky vytvářejí mnoho sloučenin – rud, z některých se pak kovy získávají a pak upravují, čistí a slévají. Jejich hlavní fyzikální vlastností je dobrá elektrická a tepelná vodivost, snadná zpracovatelnost – jsou kujné a tažné. Jsou to výborné stavební materiály, především pro nosné konstrukce staveb. Ve stavebnictví se uplatňují mimo ocel i kovy neželezné, především hliník, měď a zinek.
Hliník
Je to velmi lehký kov bělavě šedé barvy, velmi dobrý vodič elektrického proudu, široce používaný v elektrotechnice a ve formě slitin i ve stavebnictví. Objevil ho v roce 1807 Humphrey Davy a nazval jej aluminium. V roce 1825 dánský fyzik Hans Christian Oersted vyrobil první vzorky čistého hliníku. Je to materiál, který má životnost stejnou jako měď a je až extrémně bezúdržbový. Trvalý vývoj a náročné zkoušky materiálu a výroby zaručují kvalitu na nejvyšší úrovni. Hliník má se svými technickými vlastnostmi budoucnost ve stavební technologii stálostí forem i barev. Je lehký, má vysokou pevnost, dobře se obrábí, tvaruje pod lisem, nerezaví, dá se recyklovat, ale má také dobrou svařitelnost. Používá se hlavně ve slitinách jako konstrukční materiál např. dural, což je slitina s hořčíkem, mědí a manganem. Tento materiál má oproti samotnému hliníku mnohem větší pevnost a tvrdost při zachování velmi malé měrné hmotnosti. Zároveň je i značně odolný vůči korozi. Všechny uvedené vlastnosti předurčují dural jako ideální materiál pro mnoho průmyslů, setkáme se s ním při výrobě výtahů, jízdních kol, lehkých žebříků apod.
Přestože hliník patří mezi prvky nejvíce zastoupené v zemské kůře, patřila jeho průmyslová výroba do ještě poměrně nedávné doby k velmi obtížným procesům. Je to především z toho důvodu, že elementární hliník nelze jednoduše metalurgicky vyredukovat z jeho rudy jako např. železo koksem ve vysoké peci. Koncem roku 1880 byla vyvinuta technologie na jeho komerční využití. Martin Hall a Paul Lois Toussaint Héroult vynalezli proces na jeho tavení. Tento proces byl obohacen vývojem na Bayer proces, který produkuje oxid hlinitý z bauxitu, který je nejběžnější surovinou pro výrobu hliníku.
Patrně největší hliníkárnou ve střední Evropě je závod ve slovenském Žiaru nad Hronom, kam se převážná většina bauxitu dováží z Maďarska.
Svařování hliníku
Je oblastí, která má pravděpodobně velkou budoucnost. Hliník a jeho slitiny lze svařovat všemi způsoby obloukového svařování, plamenem, elektrickým odporem, elektronovým paprskem, laserem, plazmou, difuzně, ultrazvukem, výbuchem, tlakem za studena. Největšími problémy při svařování hliníkových materiálů je pórovitost svarů, náchylnost na vznik horkých trhlin ve svarových spojích, přítomnost lidické vrstvy na povrchu svařovaných materiálů, její rychlá tvorba během svařování a výrazný pokles pevnosti svarového spoje u vytvrditelných slitin.
Hliníkové konstrukce
Nabízí plné využití nejvzácnějšího architektonického prvku, jímž je sklo.
Minimalizují pohledové plochy rámů a rastrování natolik, že vytváří dojem
jednolitosti. Díky svým vlastnostem mohou být otvíravé plochy hliníkových konstrukcí větší a pevnější než u jiných materiálů. Hliníkové systémy zároveň umožňují zasklívat nadrozměrné tabule skel o hmotnosti přesahující 500 kg.
Žádné komentáře:
Okomentovat