KÖCO - svorníková svařovací technika u spřažených konstrukcí

Transkript

1 KÖCO - svorníková svařovací technika u spřažených konstrukcí

2 Svorníková svafiovací technika KÖCO u spfiaïen ch konstrukcí Co je spřažená konstrukce? Moderní inovativní stavby se často vyznačují ideální kombinací různých stavebních materiálů. Při stavbě masivních konstrukcí se již dlouhou dobu s úspěchem využívá spolupůsobení příznivých vlastností oceli (vysoká pevnost v tahu a průtažnost) a betonu (pevnost v tlaku a odolnost vůči korozi). U spřažených konstrukcí se nyní podařilo skloubit kladné vlastnosti ocelových a masivních konstrukcí a potlačit vlastnosti negativní. Spřažením ocelové kostry s betonovými elementy se znásobují nosné vlastnosti obou materiálů. Ocelové nosníky přejímají tažné síly, beton síly tlačné a ochranu před požárem. Princip spřaženého nosníku (schematicky) Pfiednosti spfiaïen ch konstrukcí z oceli a betonu Možnost velkého zatížení při nízkých konstrukčních výškách (význam u vícepodlažních objektů) U mostů s rozpětím v rozsahu m často nejekonomičtější řešení Díky velkému rozpětí získáme velké prostory bez podpěrných sloupů (význam např. u parkovacích budov) Konstrukce mají vysokou průtažnost, jsou vhodné při seismickém zatížení Svěrné spoje na ocelových nosnících umožňují snadné změny instalací Opláštěné ocelové nosníky nebo nosníky se speciálním betonem zajišťují dobrou ochranu před požárem Rychlá montáž jako u čistě ocelových staveb, ocelová kostra slouží jako pracovní plošina Jednoduchá demontáž, ocel a beton lze snadno oddělit Spolehlivého spřažení oceli a betonu je dosaženo celoplošným navařením normovaných svorníků s hlavou Kotvící patky se smyčkou Spfiahující prostfiedky U spřažených konstrukcí musejí být ocel a beton spolehlivě spojeny proti posunutí. Spolupůsobením obou materiálů se zlepší chování při zatížení. V počátcích spřažených konstrukcí byly používány blokové patky a smyčkové kotvy. K eliminaci zdvihacích sil byla vždy nutná doplňková ukotvení. Hlavním nedostatkem uvedených spřahujících prostředků je nízká průtažnost, takže vzniklý spoj je poměrně křehký. Přitom výroba a navaření jsou velmi drahé. Revoluční zlom v oblasti spřažených konstrukcí znamenalo v 60. letech použití svorníku s hlavou tvářeného zastudena. Zastaralé spřahující prostředky Typické pouïití svorníkû s hlavou ve stavebnictví Metoda spřažených konstrukcí si v oblasti výškových staveb vydobyla na trhu pevnou pozici. Rychlá, na povětrnostních podmínkách nezávislá montáž přináší investorům ekonomické výhody, neboť objekt je možné dříve dokončit a využívat. Velké prostory bez podpěrných sloupů dovolují mnohostrannější využití a nabízejí větší užitnou plochu. Mezera mezi dvěma stropními panely před zalitím Nosníky pro parkovací domy se ohýbají a opatřují svorníky s hlavou již při výrobě, takže po montáži se mezera pouze zalije speciální maltou. Zabetonované smyčky z betonářské oceli kopírují tvar svorníku s hlavou. 2

3 Hlavní pfiednosti svorníkû s hlavou ve stavebnictví Cenově příznivá výroba ve velkých množstvích a mnoha rozměrech Spolehlivost a bezpečnost v klidovém i dynamickém zatížení Tvarové spojení oceli a betonu znemožní zvedání betonové desky Vysoká průtažnost, díky plastičnosti se značně zvyšuje mez únosnosti Možnost ukotvení ocelových prvků v betonu pro různé směry zatížení, tvarové spojení brání působení příčných sil Vlastnosti výztuže znásobeny zabetonovanými ocelovými prvky Díky celoplošnému navaření provedenému metodou svorníkového sváření takřka nedochází k deformaci oceli Provedení zaškoleným personálem, nejsou potřeba svářeči s vysokou kvalifikací Elektronicky řízená a kontrolovaná zařízení pro svorníkové sváření zajišťují přesnost a kvalitu svařeného spoje Uznaná pravidla pro použití (mezinárodní normy) zajišťují vysokou spolehlivost Široké rozpětí spřažených nosníků v pozemním stavitelství Použití svorníkového sváření při sériové výrobě spřažených nosníků Flexibilní vyuïití V průmyslových a správních budovách umožňuje spřažená konstrukce flexibilní využití, neboť stěny, které nejsou nosné, mohou být rychle přemístěny. Na ocelové nosníky mohou být pomocí svorek připevněny kabely a potrubí; rybinovité drážky v pozinkovaném trapézovém plechu použitém jako ztracené bednění nabízejí ideální možnosti pro zavěšení. Zavěšení na dolním pásu Upevnění v drážkách trapézového plechu - detail - různé instalační možnosti Ochrana pfied poïárem V budovách se zvýšeným nebezpečím požáru je výhodní použít nosníky a podpěry obložené betonem nebo podpěry ze speciálního betonu. Teplo proniká k stojině nosníku jen velmi pomalu, takže nosník si ještě dlouhou dobu uchová svou maximální nosnost. Teploty při požáru ve spřaženém nosníku Teploty při požáru ve spřaženém nosníku 3

4 tíhlé a pevné podpûry Pevnosti a odolnosti vůči požáru se u podpěr ve vícepatrových budovách dosahuje ocelovými a betonovými jádry. V takových případech může být ocelový profil v betonovém plášti ukotven svorníky s hlavou. Ocelový plášť naplněný betonem spolu s výztužnou ocelí zajišťují vysokou pevnost konstrukce. Různé typy spřažených podpěr SpfiaÏené mosty Spřažené mosty jsou stavební díla nejvyšší kvality, bez svorníků s hlavou by však byly nemyslitelné. Na dlouhých mostech je často umístěno několik desetitisíců svorníků, které pevně spojují ocelovou konstrukci a betonové panely. U tzv. dvojitého spřažení je jako spřažený profil proveden též dolní pás. Montáž spřaženého mostu z I-nosníků Příprava jednotlivých komponentů konstrukce spřaženého mostu probíhá v halách 4 Spřažený most - dolní pás tvoří ocelová vana Transport vyhotovené části konstrukce spřaženého mostu k montáži

5 KÖCO - svorníky s hlavou u masivních konstrukcí Při upevňování ocelových nebo dřevěných konstrukcí jsou zabetonované kotvicí panely s navařenými svorníky s hlavou KÖCO ideálním řešením. Jejich velkou předností je schopnost spolehlivě ukotvit v betonu i velmi vysoké zátěže, a to i v místě tahu. Nyní je bezplatně k dispozici program Stud Calc, který informuje o nosnosti ocelových prvků v betonu. V něm rychle získáte představu o nejrůznějších kotvicích panelech, zatíženích a betonových prvcích. K první orientaci Vám může pomoci níže uvedená tabulka s údaji o zatížitelnosti běžných velikostí kotvicích panelů s navařenými svorníky s hlavou KÖCO. Přípustná zatížení byla vypočtena bez zohlednění okrajových vlivů. Za základ příčné síly u kotvicích panelů, které nemají čtvercový tvar, byly vzaty účinky ve směru delší strany. Přípustné tažné a příčné síly nesmějí být eliminovány současně. Tabulka Vám nabízí přehled, přesný výpočet by však měl proveden pomocí programu Stud Calc. Výroba kotvicích panelů s navařenými svorníky s hlavou KÖCO kotvicí panel typ / rozměry (mm) Nosnost zabetonovan ch ocelov ch panelû s navafien mi KÖCO svorníky s hlavou tloušťka panelu (mm) 1 / 100x / 200x / 300x svorník s hlavou d 1 / L (mm) (tah a tlak) a V příp. (příčná síla) jsou přípustné veličiny schválené stavebním dozorem (Uvedené hodnoty jsou bez záruky). B25 B35 B45 B55 V příp. V příp. V příp. V příp. 10 / 75 10,0 12,4 11,9 12,4 13,5 12,4 14,9 12,4 13 / ,9 21,3 20,0 21,3 22,7 21,3 25,1 21,3 10 / 75 14,3 24,8 17,0 24,8 19,2 24,8 21,3 24,8 13 / ,0 42,6 29,6 42,6 33,5 42,6 37,1 42,6 10 / 75 18,6 37,3 22,1 37,3 25,0 37,3 27,7 37,3 13 / ,0 56,0 33,1 63,9 37,6 63,9 41,5 63, / ,3 88,7 52,5 95,9 59,5 95,9 65,8 95,9 4 / 200x / ,3 62,6 37,0 74,1 42,0 84,0 46,4 85,3 4 / 250x / ,0 116,2 68,0 127,9 77,0 127,9 86,0 127,0 5 / 300x / 300x / ,7 77,5 45,8 91,7 52,0 104,0 57,5 115,0 16 / ,9 111,8 66,1 132,3 75,0 150,0 82,9 165,9 13 / ,6 99,3 58,7 117,4 66,6 133,2 73,6 147,2 16 / ,6 135,2 80,0 160,0 90,7 181,4 100,3 200,6 22 / ,6 153,3 90,6 181,3 102,8 205,6 113,6 227,3 zatížení kotvícího panelu připevnění ocelového nosníku k zabetonovanému kotvícímu panelu Schematické znázornění přenosu zátěže kotvícím panelem Typy kotvicích panelů povolené stavebním dozorem 5

6 Firma KÖCO se na vývoji spřažených konstrukcí aktivně podílela od počátku. Již v polovině 60. let firma KÖCO vyráběla a také navařovala miliony svorníků s hlavou. Tento typ svorníků se vyrábí na postupových lisech, které zastudena postupně tvarují hlavu a čelní plochu. Oproti tváření zatepla se zvyšuje mez průtažnosti a pevnost. Pro výrobu je nejvhodnější dvakrát uklidněná ocel s nízkým obsahem uhlíku, neboť má dostatečně vysokou tažnost (min. 15 %). Tváření zastudena zaručuje vysokou přesnost rozměrů a čistý povrch, takže při svorníkovém sváření je zajištěn potřebný kontakt. průměr svorníku d 1 (mm) průměr hlavy d 2 (mm) minimální délka L min (mm) maximální délka L max (mm) Svorníky s hlavou se takřka výlučně navařují metodou svorníkového sváření se zdvihovým zážehem (č. 783 dle ISO 4063). Elektrický oblouk přitom během krátké doby natavuje vysokým proudem čelní plochu svorníku i součást, ke které navařujeme. Výška proudu musí být v určitém poměru k průměru svorníku, a lze použít proud až do 2500 A. Po uplynutí svařovací doby je svorník přítlačnou silou ponořen do taveniny a proud se vypne. Vznikne celoplošný spoj, jehož pevnost je vyšší než pevnost svorníku nebo základního materiálu. Jednotlivé takty svorníkového sváření se zdvihovým zážehem s keramickým kroužkem jako ochranou svarové lázně Chceme-li v krátké době navařit co nejúsporněji velké množství svorníků s hlavou, pak potřebujeme to nejkvalitnější svářecí zařízení. Uvedené vlastnosti Vás přesvědčí o tom, že přístroje KÖCO jsou tím nejlepším řešením: 1. Elektronická regulace proudu při svařování, tj. nejdůležitější ovlivňující faktor, je nezávisle na kolísání napětí v síti a zahřívání napájecího zdroje udržována na konstantní úrovni. 2. K zažehnutí oblouku dochází přes řídicí elektrický obvod. Je provedena kontrola, zda je elektrický kontakt dostačující. 3. Ponořením svorníku do horké svarové lázně zabráníme vzniku chyb ve svařovací zóně. 4. Průřezy svářecích kabelů do 120 mm 2 též umožňují větší vzdálenosti mezi napájecím zdrojem a pracovníkem, a to při minimálním zahřátí. 5. Jednoznačná předvolba elektrických a mechanických nastavitelných hodnot dává obsluze pocit bezpečnosti. 6. Při poruše signalizují napájecí zdroje KÖCO příčinu, takže je možné poruchu rychle odstranit. Navařený svorník s hlavou k profilu - sváření se zdvihovým zážehem a keramický kroužek jako ochrana svarové lázně 7. Výroba podle všech platných norem (CE), bezpečnost zkoušena dle TÜV (GS). 6

7 Napájecí zdroj KÖCO pro svorníkové sváření řady ELOTOP 10 Kompaktní zařízení KÖCO pro svorníkové sváření řady INVERTER Pistole na svorníkové svařování KÖCO řady CLASSIC Zaji tûní jakosti spojû vytvofien ch pfiivafiením svorníkû ve stavebnictví Pro zajištění spolehlivosti spojů vytvořených pomocí svorníkového sváření je důležitých několik aspektů: moderní přístroje na svorníkové sváření, odborné konstrukce, správný výběr materiálů a postupy podle technických pravidel. Pravidla pro svorníkové sváření nalezneme nejprve v EN ISO Zde jsou mj. stanoveny i zkoušky svorníkových svarů. K nim patří: 1. Optická zkouška úplnosti svaru a správná délka svorníku po svaření. 2. Zkouška ohybem před začátkem a namátkové zkoušky během zhotovení. 3. Makro výbrus ke kontrole vpálení a kontrola chyb svarů, trhlin a pórů, jejichž existence může poukazovat na nevhodný materiál nebo nesprávné parametry sváření. 4. Kontrola svaru prozářením nebo zkouška tahem slouží ke zjištění nedostatků na celé svarové ploše. Normy pro svorníky uvádí EN ISO Pokud uživatel tyto svorníky použije, může si být naprosto jistý vhodným materiálem i tvarem svorníku. Vedle normovaných svorníkových tvarů a materiálů dodává KÖCO též speciální svorníky, např. svorníky s hlavou o velkých délkách a svorníky se závitem z velmi pevných ocelí, které jsou však přesto vhodné ke svařování. Srovnání nûkter ch dûleïit ch vlastností ocelov ch a masivních konstrukcí Ocelové konstrukce Zhotovení z velké části v dílně, nezávislé na povětrnostních podmínkách, rychlá montáž díky vysokému stupni předběžného opracování V budovách s nebezpečím požáru je nutná nákladná ochrana před požárem Možnost velkého rozpětí při použití malého množství materiálů, konstrukce jsou lehké Citlivé na vibrace Během doby životnosti je nutná údržba (ochrana před korozí) Přestavba a změna účelu stavby jsou poměrně snadné Při demolici minimální náklady na likvidaci, zbytky je možné prodat jako kovový odpad Masivní konstrukce Zhotovení většinou na stavebním místě, nezávislé na povětrnostních podmínkách, drahé v důsledku nákladného bednění (kromě hotových betonových částí) Ochrana před požárem zabudovaná Velká rozpětí vyžadují masivní nosníky, konstrukce jsou těžké Odolné vůči vibracím Při správné úpravě minimální opatření před korozí Přestavba a změna účelu stavby jsou problematické Při demolici vysoké náklady na likvidaci, další využití není možné 7

8