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) + změna A1 5/2016 (20 stran) 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
1. Úvod, realizace nerezových konstrukcí Trendy v navrhování, příklady korozivzdorných konstrukcí ve světě i v ČR, zvláštnosti návrhu. Mt roční nárůst 5 6 % 48 Mt 1 Mt 1950 2017 Produkce surové nerezové oceli ve světě 2C08-9 2
2005 2017 EU - 27 USA Asie bez Číny Čína ostatní svět Produkce surové nerezové oceli ve světě 2C08-9 3
elektroprůmysl 7,7 % automobilový průmysl 9,6 % strojírenství 27,8 % kovové výrobky 9,6 % automobily ve vyspělých zemích 19,0 % doprava 4,9 % konstrukce 12,2 % automobily v rozvojových zemích 5,1 % Užití nerezové oceli ve světě (2017) 2C08-9 4
Ceny 2018: ocel 25-30 Kč/kg hliníkové slitiny 90-120 Kč/kg nerezová ocel 80-130 Kč/kg Nerez dříve: V současnosti: převážně jako plošné, povrchové, estetické dílce. též jako nosné prvky konstrukcí. Příklady plošných a fasádních prvků: Finsko Německo Japonsko (Chiba), 10 t Nerezové konstrukce 5
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 6
Chrysler Building (New York), 1930 Obklad ocelové vyzděné konstrukce austenitickou ocelí Enduro KA-2 ("Nirosta" - nichtrostender Stahl, Krupp). Výška: 246-282 (konkurent 40 Wall Street = dnes Trump building 283), proto následně 319 m, dodatečně vysunuta špice 38 m. Nerezové konstrukce 7
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 8
Bytové domy v Hertogenbosch (Holandsko) Austenitická ocel 1.4401, opláštění na dřevě, tl. 1 mm. Nerezové konstrukce 9
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 10
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 11
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 12
Ministerstvo kultury Paříž Austenitická ocel 1.4301, nerezová fasáda vykrajovaná laserem. Detail Zavěšení fasády Nerezové konstrukce 13
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 14
Nosné konstrukce z nerezových ocelí Grande Arche, Paris (1989) Rám z předpjatého betonu 1989, arch. J. O. Spreckelsen Duplexní ocel X2CrNiMoCu22-6-3-2 fy 500 MPa District La Défense: - Barrias 1883 (francouzsko-německá válka 1870). - Centre of New Industries and Technologies 1958 (de Gaulle). Nerezové konstrukce 15
La Défense Výtah z nerezové oceli - Grande Arche (arch. Francois Deslaugiers) kartáčovaný povrch trubek, elektrolyticky leštěné odlitky. Kolonáda z nerezové oceli Nerezové konstrukce 16
Klášter Santa Maria de Carracedo ve Španělsku arch. Salvador P. Arroyo - nerezové schodiště. Nerezové konstrukce 17
Letiště Porto (2003-6) Francisco Sá Carneiro Airport - nerezové podpěry. Nerezové konstrukce 18
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 19
Oranžérie Pražského hradu 1999, arch. E. Jiřičná Ocel 1.4301 (šroubované styčníky nakonec zavařeny) Nerezové konstrukce 20
Oranžérie Pražského hradu Síť z nerezových trubek Prostorový vodorovný nosník (délka 94 m, podpírán 4 dvojicemi sloupů) 5,2 m Zakřivený příhradový nosník původní opěrná zeď 9 m Dvojice sloupků Nerezové konstrukce 21
Řadový domek v Hasseltu, Belgie Wim Geens, Tekton Architekten, Sint Truiden Nerezová rampa a vstup z oceli 1.4301 Nerezové konstrukce 22
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 23
Inovační centrum v Montceau-les-Mines, Francie arch. Francis Soler Nerezové opláštění ocelové konstrukce, ocel 1.4301 Nerezové konstrukce 24
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 25
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 26
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 27
Nerezové konstrukce 28
Most přes roklinu Viamala (Švýcarsko) 1996, Conzett, Bronzini, Gartmann L = 40 m; B = 0,85 m Nosné jsou dva 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 29
Most přes roklinu Viamala (pohled shora) Nerezové konstrukce 30
Most přes roklinu Viamala (boční pohled) Nerezové konstrukce 31
Most přes roklinu Viamala - detail podpory Nerezové konstrukce 32
Most přes roklinu Viamala - detaily uložení (zesílení nerezového pásu, uklínování předepnutí) Nerezové konstrukce 33
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 34
Středisko pro atomovou energii Japonsko (Hyogo), 5 t Lávka pro pěší Japonsko (Aichi), 8 t Nerezové konstrukce 35
Stonecutters Bridge, Hong Kong (Čína), 2009 (projekt Ove Arup & Partners + COWI A/S) Třetí největší rozpětí na světě (3/2018). 2000 t duplexní oceli 1.4462 (horní ocelová část spřažených pylonů). Povrch leštěn a otryskán pro optimální denní i noční odraz světla. Nerezové konstrukce 36
Hamad (New Doha) International Airport, Katar, 2005 2014 (dokončení celé výstavby 2015, spol. Takenaka) Největší zastřešení z nerezové oceli na světě (195 000 m 2, 1600 t ), zvlněná konstrukce z duplexní oceli S32003 (značení US - bez adekvátního značení EN) pro trvanlivost v horku a slaném vzduchu. Nerezové konstrukce 37