NEREZOVÉ KONSTRUKCE Prof. Josef Macháček B623 http://people.fsv.cvut.cz/~machacek/ (výuka, hliníkové a nerezové konstrukce) ČSN EN 1993-1-4: Doplňující pravidla pro korozivzdorné oceli + NA (celkem 38 s) 1. Úvod, realizace nerezových konstrukcí. 2. Materiály a jejich charakteristiky. 3. Odlišnosti v navrhování prvků z běžné a nerezové oceli. MSP, tah, tlak. 4. Navrhování prvků z nerezových ocelí v ohybu. 5. Spojování prvků z nerezových ocelí. 6. Montáž konstrukcí a kladení pohledových dílců z nerezových ocelí. 7. Příklady, literatura. Nerezové konstrukce
©1
Prof. Ing. Josef Macháček, DrSc.
1
1. Úvod, realizace nerezových konstrukcí Trendy v navrhování, příklady korozivzdorných konstrukcí ve světě i v ČR, zvláštnosti návrhu.
• Dříve: • V současnosti:
převážně jako plošné, povrchové, estetické dílce. též jako nosné prvky konstrukcí.
Příklady plošných a fasádních prvků:
Finsko
Německo
Nerezové konstrukce
©1
Prof. Ing. Josef Macháček, DrSc.
Japonsko (Chiba), 10 t
2
Nerez a sklo Pavoukové držáky - obvykle austenitická ocel. Příklad: Čtyřbodový držák (170x170 mm), odlitek (lost wax casting: lití na vytavitelný model, tj. voskový, k vytvoření keramické skořepiny pro odlévání) a otryskán skleněnou drtí na saténový povrch. Zastřešení markýzy, 1.4432, sklo tl. 25 mm
1 - předepnuté nerezové lano Ø 20 mm (1.4404) 2 - nerezový válec Ø 60 mm (1.4404) 3 - nerezový držák (1.4404) 4 - nerezová matka (1.4404) 5 - izolační sklo (8 tvrzené, 15 mezera, 2x6 laminované bezpečnostní, celkem 35 mm) 6 - černý silikonový tmel Nerezové konstrukce
©1
Prof. Ing. Josef Macháček, DrSc.
3
Chrysler Building (New York), 1930 Obklad ocelové vyzděné konstrukce austenitickou ocelí Enduro KA-2 ("Nirosta" - nichtrostender Stahl, Krupp). Výška: 246-282 (40 Wall Street = dnes Trump building 283)-319 m, dodatečně vysunuta špice 38 m).
Nerezové konstrukce
©1
Prof. Ing. Josef Macháček, DrSc.
4
Gateway Arch (St. Louis), 1965
(navrhl E. Saarinen)
Konstrukce pokrytá nerezovým plechem o celkové hmotnosti 804 t. Nosnou konstrukci tvoří trojúhelníková komora. Stěny do 91 m ze dvou ocelových stěn vyplněných betonem, poté až do vrcholu jen ocelová vyztužená konstrukce. Uvnitř výtah (tramvaj). Výška 192 m, šířka 192 m. 16÷5 [m]
Nerezové konstrukce
©1
Prof. Ing. Josef Macháček, DrSc.
5
Bytové domy v Hertogenbosch (Holandsko) Austenitická ocel 1.4401, opláštění na dřevě, tl. 1 mm.
Nerezové konstrukce
©1
Prof. Ing. Josef Macháček, DrSc.
6
Technologický park v Benátkách (Itálie) Austenitická ocel 1.4401, opláštění ocelové konstrukce, tl. 0,6 mm. Pásy spojovány na stojatý lem výšky 75 mm.
Nerezové konstrukce
©1
Prof. Ing. Josef Macháček, DrSc.
7
Administrativní budovy v Reutlingen (SRN) Austenitická ocel 1.4401, opláštění tl. 4 mm, povrch otryskán drceným sklem. Nad chodníkem nerezové panely výšky 3 m a tl. 5 mm, vykrajované laserem.
Nerezové konstrukce
©1
Prof. Ing. Josef Macháček, DrSc.
8
Skokanská věž v Innsbrucku (Rakousko) (návrh Zaha Hadid) Austenitická ocel 1.4301, opláštění ocelové konstrukce, vzorkovaný plech tl. 1 mm. Spoje nerezovými nýty.
Nerezové konstrukce
©1
Prof. Ing. Josef Macháček, DrSc.
9
Ministerstvo kultury Paříž Austenitická ocel 1.4301, nerezová fasáda vykrajovaná laserem. Detail
Zavěšení fasády
Nerezové konstrukce
©1
Prof. Ing. Josef Macháček, DrSc.
10
Institut du Monde Arabe Paříž (arch. Jean Nouvel)
Austenitická ocel, 1600 panelů (ve stylu mušrabie - arabské okenní dřevěné mříže) s centrálním a 21 postranními elektronicky ovládanými irisovými clonami k propouštění světla.
Nerezové konstrukce
©1
Prof. Ing. Josef Macháček, DrSc.
11
Nosné konstrukce z nerezových ocelí District La Défense: - Barrias 1883 (francouzsko-německá válka 1870). - Centre of New Industries and Technologies 1958 (de Gaulle).
Grande Arche, Paris (1989) Rám z předpjatého betonu 1989, arch. J. O. Spreckelsen
Duplexní ocel X2CrNiMoCu22-6-3-2 fy ≈ 500 MPa
Nerezové konstrukce
©1
Prof. Ing. Josef Macháček, DrSc.
12
La Défense
Výtah z nerezové oceli - Grande Arche (arch. Francois Deslaugiers) • kartáčovaný povrch trubek, • elektrolyticky leštěné odlitky.
Kolonáda z nerezové oceli
Nerezové konstrukce
©1
Prof. Ing. Josef Macháček, DrSc.
13
Klášter Santa Maria de Carracedo ve Španělsku arch. Salvador P. Arroyo
- nerezové schodiště.
Nerezové konstrukce
©1
Prof. Ing. Josef Macháček, DrSc.
14
Letiště Porto (2003-6) Francisco Sá Carneiro Airport
- nerezové podpěry.
Nerezové konstrukce
©1
Prof. Ing. Josef Macháček, DrSc.
15
Zastřešení archeologických vykopávek v Efesu, Turecko arch. Otto Häuselmayer
Plachty ze skelné tkaniny potažené PTFE (teflonem), které jsou vynášené 4 trubkami a táhly, nesené příhradovými nosníky ocel 1.4571, kartáčovaný povrch
Nerezové konstrukce
©1
Prof. Ing. Josef Macháček, DrSc.
16
Oranžérie Pražského hradu 1999, arch. E. Jiřičná
Ocel 1.4301 (šroubované styčníky nakonec zavařeny)
Nerezové konstrukce
©1
Prof. Ing. Josef Macháček, DrSc.
17
Oranžérie Pražského hradu Prostorový vodorovný nosník (délka 94 m, podpírán 4 dvojicemi sloupů)
Síť z nerezových trubek
5,2 m
Zakřivený příhradový nosník
původní opěrná zeď
9m
Dvojice sloupků
Nerezové konstrukce
©1
Prof. Ing. Josef Macháček, DrSc.
18
Řadový domek v Hasseltu, Belgie Wim Geens, Tekton Architekten, Sint Truiden
Nerezová rampa a vstup z oceli 1.4301
Nerezové konstrukce
©1
Prof. Ing. Josef Macháček, DrSc.
19
Úprava starého bunkru ve Vreelandu, Nizozemsko arch. UNStudio
Nerezové opláštění z oceli 1.4404, matný povrch s texturou. Nosná je ocelová konstrukce konzoly.
Nerezové konstrukce
©1
Prof. Ing. Josef Macháček, DrSc.
20
Inovační centrum v Montceau-les-Mines, Francie arch. Francis Soler
Nerezové opláštění ocelové konstrukce, ocel 1.4301
Nerezové konstrukce
©1
Prof. Ing. Josef Macháček, DrSc.
21
Lávka v Andrésy (poblíž Paříže) 2000, arch. M. Roy
L = 32 m, vše z nerezové oceli 1.4401 tl. 15 mm
táhla 2x φ 36 mm
příčník se zavětrováním Nerezové konstrukce
©1
Prof. Ing. Josef Macháček, DrSc.
22
Most v Yorku (VB) • oblouk L = 80 m: dutý profil 600x200 mm (tl. 20 a 80 mm), skloněný 50º k vodorovné, duplexní ocel 1.4462, • závěsy: φ 19 mm, nerezová ocel 1.4401, • z nerezové oceli též zábradlí a zábradelní síť na oblouku, __________________________________________________ • výztužný dutý nosník z běžné oceli, • epoxidová pochozí vrstva 6 mm.
Nerezové konstrukce
©1
Prof. Ing. Josef Macháček, DrSc.
23
Helical Bridge, London Šroubovicová lávka, 1989, arch. J. O. Spreckelsen
- L = 7m, spirála z trubek 140x6 z nerezové oceli 1.4401, - laminované bezpečnostní sklo 15 mm. Lávka se původně zatahovala na jeden břeh s otáčením - působilo jako šroubování.
Nerezové konstrukce
©1
Prof. Ing. Josef Macháček, DrSc.
24
Nerezové konstrukce
©1
Prof. Ing. Josef Macháček, DrSc.
25
Most přes roklinu Viamala (Švýcarsko) 1996, Conzett, Bronzini, Gartmann
L = 40 m; B = 0,85 m Nosné jsou čtyři pásy z duplexní oceli 1.4462 (rozměr 60x15 mm)
nerez 1.4435, 10x40 mm nerez 1.4435, φ 16 mm
2 pásy z nerezové oceli 1.4462
kamenné desky 1100x250x60 mm (ve sparách hliníková destička tl. 3 mm) Nerezové konstrukce
©1
Prof. Ing. Josef Macháček, DrSc.
26
Most přes roklinu Viamala (pohled shora)
Nerezové konstrukce
©1
Prof. Ing. Josef Macháček, DrSc.
27
Most přes roklinu Viamala (boční pohled)
Nerezové konstrukce
©1
Prof. Ing. Josef Macháček, DrSc.
28
Most přes roklinu Viamala - detail podpory
Nerezové konstrukce
©1
Prof. Ing. Josef Macháček, DrSc.
29
Most přes roklinu Viamala - detaily uložení (zesílení nerezového pásu, uklínování předepnutí)
Nerezové konstrukce
©1
Prof. Ing. Josef Macháček, DrSc.
30
Sportovní hala v Quartu (u Girony, Španělsko) 2001, arch. Luis Sánchez Cuenca
- 48x34,5 [m], vnější kupolová příhradová deska výšky 1,2 m (plášť zavěšen), - vše austenitická ocel 1.4301 (celkem 30 t), - trubky 35x1,5, 53x1,5 a 70x2 [mm], - spoj ve styčníku 1 šroubem.
Nerezové konstrukce
©1
Prof. Ing. Josef Macháček, DrSc.
31
Středisko pro atomovou energii Japonsko (Hyogo), 5 t Lávka pro pěší Japonsko (Aichi), 8 t
Nerezové konstrukce
©1
Prof. Ing. Josef Macháček, DrSc.
32
Stonecutters Bridge, Hong Kong (Čína), 2009 (projekt Ove Arup & Partners + COWI A/S)
Druhé největší rozpětí na světě (1/2011). 2000 t duplexní oceli 1.4462 (horní ocelová část spřažených pylonů). Povrch leštěn a otryskán pro optimální denní i noční odraz světla.
Nerezové konstrukce
©1
Prof. Ing. Josef Macháček, DrSc.
33
Hamad (New Doha) International Airport, Katar, 2005 ÷ 2014/2015 (dokončení celé výstavby 2015, spol. Takenaka)
Největší zastřešení z nerezové oceli na světě (195 000 m2, 1600 t ), zvlněná konstrukce z duplexní oceli S32003 (značení US - bez adekvátního značení EN) pro trvanlivost v horku a slaném vzduchu.
Nerezové konstrukce
©1
Prof. Ing. Josef Macháček, DrSc.
34