Oceľ a oceľové konštrukcie


Začiatkom 19. storočia nastúpením priemyselnej revolúcie sa začali používať v stavebníctve výrobky zo železa (neskôr z ocele), zo skla, tehál a betónu.

Boli vyskúšané prvé pokusy masovej produkcie so železa a skla, čoho dôkazom sú prvé vybudované železné mosty a sklenené konštrukcie. Už v roku 1918 bola predstavená prvá transparentná fasáda z ocele a zo skla v San Franciscu v USA. Po roku 1945 sa začali  oceľové konštrukcie a sklenené transparentné fasády používať skoro na celom svete.

Oceľ je zliatina železa s uhlíkom a ďalšími legovacími prvkami (ako napr. chróm, mangán, volfrám, kremík a iné), v ktorej obsah uhlíka je menší ako je jeho maximálna rozpustnosť v austenite, čo je 2,14%. Oceľ je najpoužívanejší konštrukčný materiál, pretože žiaden iný materiál sa nedá tak dobre obrábať a tvarovať ako oceľ.

Oceľ sa delí na rôzne kategórie podľa obsahu uhlíka, legovania, upokojenia, použitia a pod.

Existujú rôzne triedy ocele 11, 12, 13, 14 až po 19 (staré označenie podľa ČSN) a podľa toho sa používa na rôzne stavebné a strojárenské využitie. Pri výrobe oceľových konštrukcií sa používa trieda ocele 11 375 a 11 523 čo je podľa nového označenia  S235 a S355.

V súčasne dobe sú najpoužívanejšie a trendové materiály v oblasti výstavby priemyselných a administratívnych objektovoceľ, hliník a sklo.

pozn. ilustračný obrázok

Aká je výhoda oceľových konštrukcií


  • neobmedzené konštrukčné riešenia
  • variabilita rozšírenia konštrukcií
  • cenová dostupnosť
  • vysoká životnosť
  • rýchla montáž

Aké je využitie oceľových konštrukcií


  • nosné oceľové konštrukcie pre montované halové objekty
  • jednoloďové a viacloďové objekty so sedlovou strechou
  • jednopodlažné alebo viacpodlažné konštrukcie
  • rôzne administratívne a priemyselné plošiny a nadstavby
  • pomocné konštrukcie pre fasádne systémy
  • vstavky, schodiská, zábradlia, výlezné rebríky
  • technologické konštrukcie
  • iné zámočnícke výrobky

Využitie oceľových konštrukcií pre moderné haly a budovy


  • oceľové montované haly
  • výrobné a skladové haly
  • logistické haly
  • potravinárske haly
  • obchodné a predajné haly
  • haly pre obchodné centrá
  • haly pre autosalóny a motosalóny
  • haly pre autoservisy, autodielne, dielne
  • montážne haly a servisné haly
  • parkovacie domy
  • kancelárske haly
  • administratívne budovy

Využitie oceľových konštrukcií pre stavby


  • oceľové zvárané nosníky pre medzipodlažia
  • oceľové zvárané nosníky pre strechy
  • oceľové priehradové väzníky
  • oceľové rámové väzníky
  • oceľové stĺpy
  • oceľové plošiny a podesty
  • zámočnícke výrobky (zábradlia, ploty, schody, rebríky)
  • oceľové konštrukcie pre opláštenie hál a budov
  • oceľové konštrukcie pre fasádne systémy
  • pomocné oceľové konštrukcie pre okná, dvere, presklenia
  • reklamné oceľové pútače
  • oceľové konštrukcie pre portály dopravného značeni

Využitie oceľových konštrukcií pre technológie


  • oceľové konštrukcie pre technologické zostavy
  • nosné oceľové konštrukcie technológií
  • technologické oceľové plošiny
  • technologické oceľové medzipodlažia
  • oceľové zvarence

Viacpodlažné konštrukcie


Komerčné budovy ako sú budovy pre kancelárie, obchodné a bytové priestory predstavujú takmer 20% stavieb v EÚ.

Súčasné moderné metódy návrhu objektov umožňujú výstavbu viacpodlažných objektov nielen klasickým spôsobom, ale aj spôsobom, kde sú využité moderné materiály, ktoré dávajú objektom nezameniteľný a nadčasový dizajn.

Komerčný sektor vyžaduje budovy, ktorých realizácia je rýchla, majú vysokú kvalitu, flexibilitu a adaptabilitu pri využívaní a nízku energetickú náročnosť pri prevádzke.

Pri uvedených požiadavkách sa ako mimoriadne vhodný materiál využíva oceľ, ktorej výhody sú veľké rozpätia, rýchlosť výstavby
/20 až 30 %-né skrátenie doby výstavby v porovnaní s klasickým murovaným systémom/ a neobmedzený počet nadzemných podlaží.

Objekty so vstavanými a technologickými plošinami


Z pohľadu efektívneho využitia priestoru objektu sa pre účely vytvorenia skladových, kancelárskych a obslužných priestorov využívajú rôzne typy vstavaných plošín.

Vstavanú plošinu je možné navrhnúť podľa požadovaných parametrov /rozmer, požadované zaťaženie, účel, umiestnenie a pod./ nielen v rámci nového projektovaného objektu, ale aj v už prevádzkovanom, staršom objekte, vrátane prístupového schodiska a zábradlia.

Vodorovné prvky a stĺpy vstavaných a technologických plošín sú zväčša navrhované a tvorené oceľovými valcovanými profilmi typu IPE, HEA, HEB a pod.. Ako nášľapná vrstva sa používajú oceľové podlahové rošty v prevedení FeZn a trapézový plech /slúži aj ako skryté debnenie/ taktiež v prevedení FeZn v kombinácii s betónovou zálievkou.

Objekty s mostovými žeriavmi


V priemyselných objektoch /výrobných a skladových priestoroch/ sa na prenos, vykladanie, nakladanie a manipuláciu s bremenami vo veľkej miere využívajú mostové žeriavy rôznych nosností. Z uvedeného dôvodu musí byť oceľová konštrukcia staticky vyhovujúca a navrhnutá tak, aby žeriav mohol byť jej súčasťou. Samotný žeriav je osadený na žeriavovej dráhe.

Žeriavové dráhy sú osádzané na konzoly žeriavovej dráhy na stĺpoch objektu. Konzoly sú pevne spojené s nosnými stĺpami objektu.
Typ a veľkosť žeriavovej dráhy je závislý od typu, nosnosti žeriavu a modulovej vzdialenosti stĺpov resp. konzol. Pri návrhu objektu so žeriavom je najpodstatnejším ukazovateľom výška zdvihu resp. háku žeriavu, od ktorej sa odvíja celková výška objektu a umiestnenie žeriavovej dráhy.

Súčasťou každej žeriavovej dráhy je aj koľajnica, ktorá je zväčša navrhovaná a vyrábaná z plnostenného profilu štvorhranného prierezu. Veľkosť a tvar koľajnice je taktiež závislý od typu a nosnosti žeriavu. Spojenie koľajnice so samotným profilom žeriavovej dráhy je prevádzané dvomi spôsobmi a to pevným a nerozoberateľným spôsobom /zváraním/ alebo rozoberateľným /skrutkový spoj/.

Max. nosnosť použitých mostových žeriavov je: 1 000 kg – 50 000 kg.

Kotvenie oceľových konštrukcií


Oceľové konštrukcie musia počas svojej životnosti preukazovať spoľahlivosť všetkých svojich konštrukčných prvkov. Styky a spoje oceľových konštrukcií sú zväčša viditeľné, a tým je možná aj ich vizuálna kontrola.

Z tohto hľadiska je najslabším miestom ukotvenie oceľovej konštrukcie do základov, ktoré je spravidla zakryté a dlhodobú kontrolu neumožňuje. Preto sa odporúča venovať veľkú pozornosť nielen návrhu kotvenia a následnému zhotoveniu z hľadiska požadovanej stability konštrukcie, ale aj zabezpečiť jeho plnú funkčnosť počas celej predpokladanej životnosti.

Pri návrhu kotvenia oceľovej konštrukcie dochádza k úzkej spolupráci dvoch projektantov – projektanta oceľovej konštrukcie a projektanta základov stavby. Projektant oceľovej konštrukcie na základe statického výpočtu oceľovej konštrukcie a zvolenej statickej schémy navrhuje geometriu a spôsob kotvenia. Súčasťou toho je i návrh kotviacej oceľovej pätky nosného prvku, prípadnej šmykovej zarážky a kotviacej skrutky.