Konstrukcijski sistemi

1,518 views
1,250 views

Published on

0 Comments
1 Like
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

No Downloads
Views
Total views
1,518
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
0
Actions
Shares
0
Downloads
47
Comments
0
Likes
1
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

Konstrukcijski sistemi

  1. 1. Mr.sc. Olga Magaš, dipl.ing.arh. Kolegiji: PROJEKTIRANJE ZGRADA OSNOVE PROJEKTIRANJA Tematska jedinica: KONSTRUKCIJSKI SISTEMI
  2. 2. KONSTRUKTIVNI SISTEMI OBJEKATA VISKOGRADNJE • U odnosu na način prijenosa konstruktivni sistem može biti ravninski i prostorni. U ravninskom sistemu prijenos sila vrši se djelovanjem elemenata sistema unutar jedne ravnine (vertikalne ili horizontalne), dok se u prostornom sistemu prijenos vrši rasporedom u cjelini sistema. Ravninski sistem je u načelu statički jednostavniji i lakši za definiranje, dok je prostorni kompleksniji i predstavlja suvremenija rješenja. • RAVNINSKI SISTEMI • 1. MASIVNI • - sistemi nosivih zidova unutar kojeg se putem zidova i ploča (ravnih ili zakrivljenih) opterećenje prenosi na temeljno tlo. • Mogu biti: • 1.1. sistem uzdužnih nosivih zidova - poprečni zidovi ukrućuju sistem preuzimanjem horizontalne sile (povijesne zgrade s drvenim grednikom) • 1.2. sistem poprečnih nosivih zidova (stambeni nizovi, galerijske zgrade) • 1.3. sistem kombiniranih nosivih zidova • 1.4. sistem ćelijastih nosivih zidova. Zidovi djeluju kao stupovi ćelijaste konstrukcije. Zidovi su tanki profilirani (Z, U, I) arm. betonski, a vrše dvojnu funkciju: nose i pregrađuju (stambene višekatne zgrade) •
  3. 3. KONSTRUKTIVNI SISTEMI OBJEKATA VISKOGRADNJE • 2. SKELETNI - sistemi nosivih stupova unutar kojeg se putem stupova, greda, štapova, ploča i nosača opterećenje prenosi na temeljno tlo. • Krajem prošlog stoljeća počinje izgradnja visokih više-etažnih objekata na bazi iskorištenja konstrukcije čiji su osnovni elementi bili stupovi i grede sastavljeni u tzv. okvirne konstrukcije s ili bez zglobova. • Stropne konstrukcije mogu biti položene ovisno o položaju greda uzdužno (7), poprečno (8), križno (9), oslanjaju se na stupove kao gljivaste ploče ili se oslanjaju direktno na stupove bez zadebljanja glave stupa (ravne ploče). • Ukrućenje od horizontalne sile vjetra, a pogotovo potresa postiže se krutim jezgrama, obično uz vertikalne komunikacije te duktilnim (duktilan = rastezljiv) zidovima od arm. betona kod arm. betonskog skeleta u pravilu, a čeličnim dijagonalnim zategama kod čeličnih skeleta. • Statički sistemi mogu biti: • st. određeni – sve konstrukcije koje se nalaze u stanju ravnoteže odnosno one koje u svojim naprezanjima nisu ovisne o vlastitim elastičnim svojstvima • st. neodređeni – su oni kod kojih ima više mogućih naprezanja od uslova ravonoteže. • 3. MJEŠOVITI – sistemi s nosivim zidovima i stupovima.
  4. 4. KONSTRUKTIVNI SISTEMI OBJEKATA VISKOGRADNJE PROSTORNO - POVRŠINSKI SISTEMI • LJUSKE - prijenos sistema vrši se prostornim membranama • PROSTORNE REŠETKE - mogu imati oblik monolitne mreže (čelične rešetke), mreže dvojnog tkanja ili su to multiplanarne prostorne konstrukcije, naborane ili zakrivljene, koje djeluju simultano u sve tri svoje dimenzije. • VISEĆE KONSTRUKCIJE • Ideja obrnute kupole postoji odavno (Kina, Inke). Bambus pasarele Inka imaju isti konstruktivni sistem kao San Francisco most ili most preko Bospora. • Osnovni nosivi element isključivo je opterećen vlačnim silama, te je dobro da ima što manje dimenzije (čelični kabel visoke vlačne čvrstoće). • PNEUMATSKE KONSTRUKCIJE - su višeslojne konstrukcije ispunjene zrakom (teflon) • KINEMATSKE KONSTRUKCIJE -konstrukcije koje mogu mjenjati oblik.
  5. 5. VISEĆE KONSTRUKCIJE • Viseće konstrukcije imaju veliku primjenu u arhitekturi za sportske objekte, izložbene sale i slično. Tribina je logičan nositelj. • Stabilizacija ovješenog oblika (sportske dvorane) vrši se: • namjernim opterećenjem tako da vlastita težina bude dominantna prema silama sa strane • korištenjem pokrova kao ukrute, a pokrov se izvodi kao betonska ljuska • najčešće se stabilizacija postiže izvedbom dvostruke zakrivljenosti sa nosivim i stabilizacijskim žicama • Jedan od prvih visećih objekata u nas je francuski paviljon Zagreb iz 1935.god. radijusa 33m s jednim redom kablova i pokrovom od čeličnog lima. Konstruktor Bernard Lafaille. Konstrukcija je upuštena kupola kao ona Lava Zetlina na gradskoj dvorani u New Yorku 1960. • Viseće konstrukcije koriste se danas i za višekatne objekte -Shangay Hongkong banka ili Bavarski dvor poslovni objekt (pošta)Ljubljana. • Vjerojatno najpoznatija viseća konstrukcijja još uvijek je minhenski olimpijski stadion Ota Fraya 1974. Ivan Antić: sportska dvorana “Pinki” Beograd.
  6. 6. SISTEM UZDUŽNIH NOSIVIH ZIDOVA POVIJESNE VIŠEKATNE ZGRADE STAMBENE I JAVNE NAMIJENE S DRVENIM GREDNIKOM SUVREMENE ZGRADE ARMIRANO-BETONSKE KONSTRUKCIJE
  7. 7. SISTEM POPREČNIH NOSIVIH ZIDOVA NAJČEŠĆA PRIMJENA ZA STAMBENE ZGRADE MJEŠOVITI SISTEM UZDUŽNIH I POPREČNIH ZIDOVA KRIŽNO-ARMIRANE STROPNE PLOČE
  8. 8. SISTEM UZDUŽNIH NOSIVIH ZIDOVA – KLASIČNI DVOTRAKT KOMBINIRANI SISTEM – ZIDOVI I STUPOVI
  9. 9. SKELETNE KONSTRUKCIJE - UKRUĆENJE A.B. ZIDOVIMA, i A.B. JEZGROM - - KOD ČELIČNIH KONSTRUKCIJA DIJAGONALNIM ŠTAPOVIMA STROPNA KONSTRUKCIJA S GREDAMA I: -PLOČAMA PO KRAĆEM RASPONU, -KONTINUIRANIM PLOČAMA -KRIŽNOARMIRANIM PLOČAMA
  10. 10. SKELETNA KONSTRUKCIJA S UNUTARNJIM ILI VANJSKIM JEZGRAMA ZA UKRUĆENJE I KONTINUIRANOM MODULARNOM MREŽOM
  11. 11. SKELETNE I OKVIRNE KONSTRUKCIJE
  12. 12. POVIJESNI ČELIČNI STROPOVI OD I PROFILA S ISPUNAMA – KRAJ 19. POČETAK 20. ST.
  13. 13. VRSTE LJUSKASTIH KONSTRUKCIJA PREMA NASTANKU GEOMETRIJSKE POVRŠINE • LJUSKE su tankostijene konstrukcije, debljine manje od 1/50 do1/100 raspona, u kojima se javljaju samo direktni, vlačni i tlačni (membranski) naponi, bez momenata savijanja (koji se mogu zanemariti) ali samo ako je ljuska ravnomjerno opterećena i oslonjena, odnosno membranski uravnotežena. Elastične su, a problem deformacije klasičnih konstrukcija greda i ploča rješava se promijenom oblika ljuskastih konstrukcija.
  14. 14. • CILINDRIČNE LJUSKE • Cilindrične površine nastaju kad horizontalni pravac klizi po vertikalnoj krivulji na koju je okomit. Krivulja po kojoj klizi je najčešće kružnica ali može biti i elipsa ili bilo koja druga krivulja okrenuta konkavno prema dolje. Isto se tako cilindrična ljuska može izvesti iz niza cilindara naizmjenično okrenutih gore ili dolje, rubno spojenih u valovite ljuske. • Interesantne se cilindrične ljuske mogu postići presjecanjem valjka pod pravim kutem. Takvi su svodovi bili klasični u srednjevjekovnim samostanima. Suvremeni križni svodovi su u pravilu plitki, a izvode se isključivo u armiranom betonu.
  15. 15. • ROTACIJSKE LJUSKE • nastaju rotiranjem vertikalne krivulje (meridijan) oko neke vertikalne osi. Ako je meridijan polukružnica, a rotira oko svoje poluosi, dobije se klasična sferna kupola, počelo joj možemo potražiti u Panteonskoj kupoli. Različiti se oblici dobivaju ako rotiraju poluelipse, dijelovi parabole i sl. • Primjenjuju se stoljećima, ali su zbog izbora materijala bile predebele. Sa suvremenim materijalima izvode se vrlo tanke ljuske. • Ako krivulja rotira oko neke vanjske osi ili tangente nastaje torus. • Ako je krivulja koja rotira pravac tada nastaju konusi. • Polu konusi mogu biti okrenuti prema dolje i formirati krov ili dno nekog rezervoara ako su okrenuti prema gore. Ako se primijene naizmjenično okrenuti konusi nastaje interesantan valoviti krov koji se može osloniti na obodne zidove ili na samo jedan centralni stup. • Kišobran je primjer rotacijske ljuske ojačane lukovima. • Svod gotičke katedrale je ljuska koja svoja opterećenja prenosi na lučna rebra za ukrućenje, a to je jedan složeni konstruktivni sistem čiji su elementi izloženi samo neposrednim naponima – gotički strukturalizam.
  16. 16. • TRANSLACIJSKE POVRŠINE • Translacijska površina nastaje kada vertikalna krivulja klizi, uvijek sebi paralelna, po nekoj drugoj vertikalnoj krivulji, koja je obično okomita na nju. • Najčešće se primjenjuju za pokrivanje pravokutnih površina. • Jedan od oblika, koji se iz mnogo razloga pokazao vrlo povoljnim kod tankih ljuski, je hiperbolični paraboloid koji nastaje klizanjem parabole s tjemenom okrenutim prema gore po paraboli čije je tjeme okrenuto prema dolje a parabole su međusobno okomite. Takva se površina često naziva "sedlo". • Sedlastu površinu možemo dobiti i od dva kružna luka ali je u praksi teže izvesti, pa se češće upotrebljava hiperbolični paraboloid jer su njegove izvodnice pravci što je značajno za rješenje oplate. • Cilindar je također translacijska površina samo je druga krivulja pravac.
  17. 17. • DIRIGIRANE POVRŠINE • Dirigirane površine nastaju kada pravac klizi po dvije fiksne krivulje. Cilindar je također dirigirana površina koju opisuje jedan dio horizontalnog pravca čiji krajevi klize po dvije paralelne i identične krivulje, a uvijek je okomita na njih. • Dirigiranu površinu kod koje jedan kraj pravca klizi po vertikalnoj krivulji, a drugi po horizontalnoj krivulji, vertikalna krivulja je najčešće polukrug dok je druga krivulja pravac paralelan s polumjerom kružnice, nazivamo konoid i ubrajamo u sedlaste površine. • Sasvim neočekivano djeluje da i hiperbolični paraboloid možemo svrstati u dirigirane površine, ako ga prikažemo tako da se jedan kraj pravca-izvodnice kreće po horizontalnom pravcu dok drugi klizi po koso nagnutom pravcu. Koristi se vrlo često za pokrivanje pravokutnih površina s osloncem na četiri rubna nosača u kojima će se pojaviti samo vertikalna opterećenja. Činjenica da se oplate za dirigirane površine mogu napraviti od ravnih dasaka doprinijela je popularnosti ovih površina.
  18. 18. PIER LUIGI NERVI PREDIONICA GATTI AERODROM TORINO - HANGAR
  19. 19. FRANK LOYD WRIGHT UPRAVNA ZGRADA TVORNICE JONSON’S WAX COMPANY
  20. 20. EERO SAARINEN KENEDY AERODROM NY 1956-62
  21. 21. STADION MONTREAL
  22. 22. DUTERT & CONTAMINE MAŠINSKA HALA SVJETSKE IZLOŽBE U PARIZU 1887-89.
  23. 23. CHARLES DUTERT & CONTAMIN MAŠINSKA HALA SVJETSKA IZLOŽBA PARIZ 1887-1889
  24. 24. EUGÉNE FREYSSINET HANGARI AERODROMA ORLY PARIS 1921-1923
  25. 25. PROSTORNE REŠETKE
  26. 26. MERO PROSTORNE REŠETKE BORIS MAGAŠ STADION POLJUD
  27. 27. RICHARD BACKMINSTER FULLER GEODETSKA KUPOLA SVJETSKA IZLOŽBA MONTREAL 1967
  28. 28. ARCHIGRAM – PLUG IN CITY
  29. 29. OTTO FREI - MULTIHALLA U MEINHEIMU (drvena mreža)
  30. 30. OTTO FREY (Günter Behnisch) OLIMPIJSKI PARK MUNCHEN 1968-1972
  31. 31. PNEUMATSKE KONSTRUKCIJE
  32. 32. NEBODERI S CENTRALNOM I DECENTRALIZIRANIM JEZGRAMA I VISEĆOM KONSTRUKCIJOM dolje lijevo centralna jezgra s rešetkastim nosačima na kojima vise stupovi – desno decentralizirane jezgre s rešetkastim ili lučnim nosačima na kojima vise stupovi
  33. 33. NORMAN FOSTER SHANGHAI BANK HONGKONG 1979-86
  34. 34. NORMAN FOSTER RENAULT CENTAR

×