Ocelová konstrukce

Železo jako nosný materiál byl používán v čínské dynastii Ming pro stavbu řetězových mostů dlouhých přibližně 60 metrů od 14. století. První větší mosty s konstrukcí ze železa se objevily už v 18. století – například Coalbrookdale Bridge z roku 1779 s délkou 30 metrů z šedé litiny.

K velkému rozmachu výstavby ocelových konstrukcí pak došlo během průmyslové revoluce v 19. století a následně ve 20. století. Příklady jsou například Menai Suspension Bridge ve Walesu či nedaleký Britannia Bridge nebo Royal Albert Bridge.[1]

Tokyo Sky Tree je díky své ocelové konstrukci jedna z nejvyšších staveb světa

V 21. století tvoří ocelové konstrukce nejvyšší stavby světa (Tokyo Sky Tree – 634 m, 2011, věž v Kantonu – 600 m, 2010), je také významnou součástí nejvyšších budov světa (například dubajské Budrž Chalífa či umožňuje veliké rozpětí stadionů a hal (Singapurský národní stadion – rozpětí konstrukce 310 m, Pekingský národní stadion – hmotnost oceli 42 Mt).[1]

Výhodou konstrukční oceli je její homogenita a možnost velké tvarové variability při zachování vysoké výrobní přesnosti. Konstrukce, jakož i odpadní materiál je 100% recyklovatelný. Významnou předností je snadná montáž a rychlý postup výstavby s minimem technologických přestávek.

Nevýhodou mohou být větší štíhlost ocelových prvků a související stabilitní problémy. Ačkoliv je ocel nehořlavá, již při teplotách okolo 500 °C se rapidně zhoršují její mechanické vlastnosti a může dojít k rychlému kolapsu konstrukce. Ocelové konstrukce jsou také náchylnější k dynamické odezvě. Velkým problémem konstrukcí vystavených povětrnostním podmínkám je koroze.

Profily ocelových prvků

Prvky ocelové konstrukce mohou mít v řezu mnoho tvarů (profilů). Dělí se hlavně na:

• válcované profily – tvary L, I, U, T[2]
• ploché profily (svařované)

Ocelová konstrukce se nejčastěji oplášťuje sendvičovými panely. Sendvičové panely se uchycují k bočním ocelovým paždíkům či střešním ocelovým vaznicícm. Sendvičové panely jsou unikátní oplášťovacím materiálem, který se skládá z vnitřního trapézového plechu, izolační polyuretanové pěny a vnějšího trapézového plechu. Na výběr je široká škála barev dle vzorníku RAL a velké množství profilací plechu.

Sendvičové panely jsou vysoce kvalitní a jsou vhodné pro opláštění výrobních hal i skladů, prodejních hal, průmyslových center, zemědělských hal a autosalonů. Jsou bezúdržbové, mají dlouhou životnost a jejich montáž je velmi snadná a rychlá. Sendvičové panely jsou vhodné i pro opláštění budov pro potravinářský průmysl – např. chladírenské haly, mrazírenské haly a ULO sklady. Díky snadné údržbě se zde nemnoží žádné bakterie a plísně, panely jsou parotěsné a vzduchotěsné.

Odolnost proti požáru u ocelových konstrukcí je paradoxně nižší, než u jiných materiálů. Přestože ocel patří do kategorie A1 (nejméně hořlavé materiály), za působení vysokých teplot dochází ke snižování jejích fyzikálně-technických parametrů. Zejména trpí únosnost a stabilita konstrukce a záhy hrozí zřícení celé stavby. Požární odolnost ocelových konstrukcí je možné zvýšit za pomoci některého z opatření, mezi které patří: vytvoření statických rezerv, vyplnění dutých profilů (sloupů) betonem, povrchové úpravy jako protipožární nástřik, nátěr, obetonování, obezdění, omítky nebo deskové obložení. Z ekonomického hlediska vychází nejlépe protipožární nástřik, který je oproti obkladům 2× levnější a tepelně izolační omítky na bázi vermikutu patří mezi nejúčinnější opatření.