Μεταλλικό διώροφο κτήριο με πλάκα από σκυρόδεμα και στέγη

[ΑΡΗΣ ΧΑΝΙΑ]

Στο κόστος πρέπει να υπολογίσει κανείς και την δικτύωση και τις διπλές εδράσεις ....

Είμαι σίγουρος ότι έχει σημασία η περίπτωση που εξετάζει κανείς.

Η λύση που προτείνετε είναι καλή στα μικρά κτίρια (πάντα κατά την γνώμη μου) όταν δεν μπαίνει παντού (όλα τα πλαίσια) αλλά σε συγκεκριμένες θέσεις μόνο. Λόγω της πολύ μεγάλης δυσκαμψίας της δικτυωτής κολώνας σε σχέση με τις άλλες θα είναι σαν να έχεις μορφώσει κτίριο με χιαστί και στις δύο διευθύνσεις.

[mkalliou]

Ναι έτσι είναι, γι αυτό είπα ότι δεν μεταβάλλεται πολύ το βάρος. Όσον φορά τις θέσεις, εννοείται επιλεκτικά και όχι σε όλα τα πλαίσια, σαν να έβαζε Χ (όπως προτάθηκε εξάλλου στις αρχικές απαντήσεις), πχ στο πρώτο και τελευταίο πλαίσιο. Τώρα στην περίπτωση αυτή το κτίριο είναι μικρό (άνοιγμα 6.8m) για να βάλεις τέτοιο σύνδεσμο και στις δύο πλευρές του πλαισίου, θα μπουκώσει... Γι αυτό λέω ότι είναι θέμα επιλογής.

[ppetros]

Παιδιά, στην διεύθυνση των πλαισίων δεν μπορεί να μπεί τίποτα. Ως λύση είναι η αύξηση των διατομών στύλων και η κατασκευή πατώματος με λαμαρίνα-λεπτή στρώση τσιμεντοκονίας και πλακάκια για μείωση μάζας.

[terry]

Μπορεις να εξηγησεις αν θες τους λογους???Υπαρχουν κ αλλες λυσεις εκτος απο τα κλασσικα Χ....Τοσο πολυ σε περιοριζει ο αρχιτεκτονας...Εχω δει διαμορφωσεις σε συνδεσμους δυσκαμψιας που ειναι κ αρχιτεκτονικα "ομορφοι" ακομα κ τζαμαρια να μπει...Εδω αλλοι του τοποθετουν για διακοσμητικους λογους..

[ppetros]

Είναι κατάστημα και δεν θέλει ούτε Χ ούτε Λ. Το πρόβλημα πάντως το έλυσα όπως αναφέρω παραπάνω. Ευχαριστώ.

[harris84firefox]

Αν και παρακολουθώ μερικά χρόνια το michanikos.gr σαν forum είναι το πρώτο μου post και αφορμή για αυτό το thread είναι η πρώτη μου μελέτη όπως φαίνεται και στον τίτλο. Αν και υπάρχουν πολύ καλά βιβλία πάνω στις μεταλλικές κατασκευές, τα προβλήματα που συνάντησα ήταν αρκετά και χρειάστηκα αρκετό ψάξιμο μέσα στο forum για να βρω κάποιες λύσεις. Σκοπός αυτού του thread είναι να σας περιγράψω την διαδικασία που ακολούθησα, τα προβλήματα που συνάντησα και τις απορίες που μου δημιουργήθηκαν.

 

Περιγραφή κτιρίου aka Τι ζητήθηκε από τον πελάτη

 

Το κτίριο θα είναι 18x11 και θα πρέπει να κολλήσει σε ένα υπάρχον κτίριο στην πλευρά των 18 μέτρων. Το ισόγειο θα έχει καθαρό ύψος 5,50 μέτρα και θα λειτουργήσει σαν σταθμός φόρτωσης οχημάτων και στον όροφο θα γίνουν γραφεία με μεικτό ύψος τουλάχιστον 3 μέτρα. Στο ισόγειο δεν θα υπάρχει πλαγιοκάλυψη με panel σε αντίθεση με τον όροφο.

 

Αποφάσισα το κτίριο να γίνει 18x9 και να τοποθετηθεί ένας πρόβολος 2 μέτρων στην πλευρά των 18 μέτρων που θα ακουμπήσει με το υπάρχον κτίριο, για να να μην υπάρξει πρόβλημα στην θεμελίωση.

 

Παραδοχές

 

Κανονισμοί: EC1, EC3 και ΕΑΚ.

Οι μόνες αλλαγές που έκανα ήταν το γμο και γμ1 να τα πάρω ίσα με 1,1 αντί για 1,0 και τα φορτία των γραφείων να τα πάρω ίσα με 3,0 KN/m2 αντί για 2,0 KN/m2.

 

Το φορτίο των 3,0 KN/m2 το είδα στο βιβλίο του Ερμόπουλου "Ευροκώδικας 1" σαν συνιστώμενη τιμή για την κατηγορία Β σε σχέση με το 2,0 KN/m2 που είναι η τιμή του Εθνικού Προσαρτήματος.

 

Οι τιμές των γμ0 και γμ1 είναι αυτές που "δουλεύουμε" στο Δημοκρίτειο στις μεταλλικές κατασκευές σαν ασφάλεια 10% κατά την διαστασιολόγηση.

 

Μόρφωση του φορέα

 

Κοιτάζοντας για λίγο την κάτοψη των 18x9 αποφάσισα στην πλευρά των 9 μέτρων να τοποθετήσω τα πλαίσια, αφού ήταν η μικρότερη πλευρά και κατά την άλλη διεύθυνση να τοποθετήσω κατακόρυφους και οριζόντιου συνδέσμους δυσκαμψίας.

 

Πρόβλημα: σε τι απόσταση πρέπει να τοποθετηθούν τα πλαίσια. Ανοίγοντα την Βίβλο (Σχεδιασμός Δομικών Έργων από Χάλυβα, Βάγιας, Ερμόπουλος και Ιωαννίδης) κοιτάζω για μονώροφα η βέλτιστη απόσταση μεταξύ πλαισίων είναι ανάμεσα στα 6 με 6,50 μέτρα και στα πολυώροφα οι αποστάσεις των υποστυλωμάτων 5 με 18 μέτρα. Τα 6 μέτρα ακούγονται καλά και με την διαίρεση 18/6 έχουμε 4 πλαίσια σε απόσταση 6 μέτρων μεταξύ τους.

 

Τα υποστυλώματα θα είναι HEA και οι κύριοι δοκοί κατά τις δύο διευθύνσεις IPE. Προς την διεύθυνση των 18 μέτρων οι δοκοί θα συνδέονται αρθρωτά με τα υποστυλώματα μιας και η σύνδεση θα γίνεται στον ασθενή άξονα τον υποστυλωμάτων και η παραλαβή των δυνάμεων θα γίνεται από τους συνδέσμους δυσκαμψίας.

 

Έτσι κατέληξα στον παρακάτω φορέα:

 

 

Πρόβλημα: σε τι απόσταση πρέπει να τοποθετηθούν οι δευτερεύοντες δοκοί. Ψάχνοντας στο forum βρήκα στο thread [thread=1127]Πατάρι με μεταλλικούς δοκούς[/thread] για τα χαλυβδόφυλλα symdeck 73 και τους πίνακες που δίνει η εταιρεία στο site της. Η απόσταση για να τοποθετηθούν τα χαλυβδόφυλλα είναι περίπου 3 μέτρα. Έτσι έχουμε 2 δευτερεύοντες δοκούς σε απόσταση 3 μέτρα μεταξύ τους.

 

Σειρά έχουν οι πλάκες. Από του πίνακες για τα symdeck 73 είδα ότι χρειάζομαι χαλυβδόφυλλα 0,80mm και πάχος πλάκας 14cm που αντιστοιχεί περίπου σε συμπαγή πλάκα πάχος πλάκας 11cm για να έχω το ίδιο βάρος. Ο πρόβολος θα γίνει από συμπαγή πλάκα 20cm.

 

Για τους κατακόρυφους συνδέσμους δυσκαμψίας προτιμήθηκαν CHS κοιλοδοκοί εξαιτίας της καλής τους συμπεριφοράς και της όμορφης εμφάνισης τους, επειδή στα γραφεία η μεταλλική κατασκευή θα είναι εμφανή.

 

 

Κάπως έτσι τελείωση η οροφή ισογείου και σειρά έχει η στέγη.

 

Πρόβλημα: Τι κλίση πρέπει να έχει η στέγη. Μετά από αναζήτηση στο forum είδα ότι η προτεινόμενη κλίση για τα panel είναι 10 μοίρες, αυτό μας δίνει μία κλίση 0,176. Επόμενο πρόβλημα το είδος της στέγης μονόριχτη ή δίρριχτη. Στα 9 μέτρα της απόστασης των ανοιγμάτων των πλαισίων η διαφορά ύψους είναι 9*0,176 = 1,59 μέτρα που είναι οριακά για την εφαρμογή μονόριχτης στέγης μιας και από την μια πλευρά τα γραφεία θα έχουν ύψος 3,00 μέτρα και από την άλλη 4,59 μέτρα. Αλλά προτιμήθηκε σαν λύση γιατί είναι πιο οικονομική (έχει μία λιγότερη σύνδεση σε σχέση με την δίρριχτη στέγη που απαιτεί μία σύνδεση στον κορφιά) και κατά την άποψή μου θα φαίνεται πιο όμορφη εσωτερικά.

 

Πρόβλημα: Η απόσταση των τεγίδων. Στο βιβλίο του ο Βάγιας προτείνει απόσταση τεγίδων από 1,30 έως 4,00 μέτρα, αλλά στο forum είδα ότι οι περισσότεροι πηγαίνουν σε αποστάσεις περίπου 1,50 με 2,00 μέτρα θεωρώντας τα 2,50 μέτρα μεγάλη απόσταση για τις τεγίδες. Επίσης, ο αριθμός των ανοιγμάτων των τεγίδων πρέπει να είναι άρτιος γιατί οι οριζόντιοι σύνδεσμοι δυσκαμψίας δεν θα είναι ίδιοι. Επιλέχτηκε τελικά 1,50 μέτρο ανά τεγίδα και συνολικά 6 ανοίγματα μεταξύ των τεγίδων. Στον πρόβολο τοποθέτησα μία τεγίδα σε απόσταση 2 μέτρων από την επόμενη.

 

Για το είδος της στήριξης των τεγίδων γενικά χρησιμοποιείται η μονόπακτη δοκός με της τεγίδες ανά δύο να αποτελούνται από ένα ενιαίο κομμάτι που συνδέεται αρθρωτά με το επόμενο. Όπως φαίνεται στην παρακάτω εικόνα:

 

http://img2.imageshack.us/img2/2981/paradeigmatametallikoypm.jpg

 

Αλλά στην δικιά μου περίπτωση τα ανοίγματα ήταν 3 μεταξύ των πλαισίων και κάτι τέτοιο δεν θα μπορούσε να γίνει έτσι είχα σαν λύση ή να βάλω 3 τεγίδες που θα είναι αρθρωτά μεταξύ τους συνδεδεμένες με αποτέλεσμα να χρειαστούν μεγαλύτερες διατομές στις τεγίδες ή να διαμορφώσω δοκό gerber με δύο κομμάτια τεγίδων και η άρθρωση να βρίσκεται εκεί που μηδενίζονται οι ροπές στο δεύτερο άνοιγμα. Τελικά, επέλεξα το πρώτο σαν πιο απλή λύση στην κατασκευή αλλά με μεγαλύτερο κόστος υλικών.

 

Το αποτέλεσμα όλων αυτών φαίνεται στην παρακάτω εικόνα:

 

 

Πρόβλημα: Το πλήθος και η διάταξη των οριζόντιοι σύνδεσμοι δυσκαμψίας. Όπως και στους κατακόρυφους συνδέσμους χρησιμοποιήθηκαν κοιλοδοκοί CHS όχι τόσο για πρακτικούς λόγους όσο για την πιο όμορφη εμφάνιση που θα έχουν στο εσωτερικό. Αρχικά εξετάστηκε η λύση της τοποθέτησης 2 συνδέσμων ανά 3 ανοίγματα, αλλά οι οριζόντιοι σύνδεσμοι δυσκαμψίας είναι καλό να τέμνονται σε τεγίδα επάνω για να συγκολλείται το κομβοέλασμα που τους συνδέει στην τεγίδα, κάτι που δεν είναι εφικτό σε περιττό αριθμό ανοιγμάτων. Η επόμενη λύση 3 σύνδεσμοι ανά 2 ανοίγματα, που έχει ένα πρόβλημα όμως. Η ελάχιστη γωνία σύνδεσης που μπορεί να έχει οποιοδήποτε μέλος περιορίζεται στις 30 με 60 μοίρες, σε αυτή την περίπτωση έχουμε κλίση 3/6 = 0,5 που αντιστοιχεί σε γωνία 27 μοιρών, οριακά κάτω από τις 30 μοίρες. Αν και οριακά λάθος η δεύτερη σύνδεση μου φάνηκε πιο σωστή.

 

Πρόβλημα: Ο τερματισμός των ντιζών. Οι ντίζες τοποθετούνται από την μέση της μιας τεγίδας στην μέση της άλλης για να μειώσουν το μήκος λυγισμού των τεγίδων στο μισό και στερεώνονται στον κορφιά του πλαισίου αν έχουμε δίρριχτη στέγη. Εδώ όμως η στέγη είναι μονόριχτη και το ψηλότερο σημείο της είναι στον πρόβολο, το ερώτημα είναι αν θα έπρεπε να τερματίσουν οι ντίζες στα υποστυλώματα ή στην άκρη του προβόλου. Εφόσον έχω πυκνά τους οριζόντιους συνδέσμους και για καλύτερο δέσιμο της κατασκευής τοποθετήθηκαν στον πρόβολο, σε συνδυασμό με ένα HEA για τελευταία τεγίδα αντί για IPE. Όλη αυτή η λύση μου ήρθε τελείως οφθαλμοστατικά χωρίς να έχω δει κάτι παρόμοιο.

 

Η τελική κατασκευή:

 

 

Φορτίσεις

 

Για τα ωφέλημα 3 KN/m2 στα γραφεία και 0,5 KN/m2 στην στέγη. Φορτία χιονιού και ανέμου πάρθηκαν από την εφαρμογή EC1 tools - Ευρωκώδικας 1.

 

Απορίες

 

Για το τέλος άφησα μερικές απορίες που μου δημιουργήθηκαν

 

(1) Οι οριζόντιοι σύνδεσμοι δυσκαμψίας τοποθετούνται στους προβόλους;

(2) Κάπου είχε πάρει το μάτι μου στο forum για έναν κύλινδρο που τοποθετείτε στην ντίζα της προτελευταίας τεγίδας. Γιατί τοποθετείται αυτός ο κύλινδρος;

[rigid_joint]

Αρα και για να συμπληρώσω προηγούμενη συζήτηση περί διαφράγματος σε πλάκα από Ω.Σ. όταν δεν έχω χιαστί συνδέσμους στο επίπεδο της πλάκας, την επιλύουμε με την μέθοδο δυσκαμψιών και όχι διαφραγματικά.

που ειναι αυτή η συζήτηση?

(2) Κάπου είχε πάρει το μάτι μου στο forum για έναν κύλινδρο που τοποθετείτε στην ντίζα της προτελευταίας τεγίδας. Γιατί τοποθετείται αυτός ο κύλινδρος;

κρατάει τα μπόσικα

 

 

έχω μία παρόμοια περίπτωση σαν του τίτλου του θέματος αλλά έχω σχετική επάρκεια σε συνδέσμους Χ.

 

ερώτηση: Η βάση του υποστυλώματος μπορεί να γίνει άρθρωση?

[rigid_joint]

κανείς μια άποψη?

[paktomenos]

@ harris84firefox : τά είπες όλα, πες μας και το q, και τι έκανες με ΕΑΚ και την σύμμικτη λειτουργία....

 

@ rigid : προσωπικά, i don't do αρθρώσεις, το λέει και το όνομα, ειδικά σε κάτι τέτοιο. Εχεις θέμα με την θεμελίωση, γιατί θες να το κάνεις?

[rigid_joint]

δεν έχω θέμα με τη θεμελίωση, ειμαι καλά αλλά έχω μια διαφωνία. ουτε και εγω κάνω, τουλάχιστον αν γινει άρθρωση, ας γίνει από το σεισμό

 

επίσης το q με ενδιαφέρει και μένα που ρώτησες