ΤΟ ΜΕΤΑΛΛΟ ΣΤΑ ΚΤΙΡΙΑ

ΠΡΟΛΟΓΟΣ 7

Η ΣΥΜΒΟΛΗ ΤΗΣ ΜΕΤΑΛΛΙΚΗΣ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗΣ

ΣΤΗ ΣΥΓΧΡΟΝΗ ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΗ

Ιστορική αναδρομή

Η σύγχρονη αρχιτεκτονική των μεταλλικών κτιρίων

Τα οφέλη από τη χρήση μεταλλικού φέροντος οργανισμού

ΜΕΤΑΛΛΑ & ΠΡΟΪΟΝΤΑ ΜΕΤΑΛΛΟΥ

Είδη μετάλλων στις κατασκευές: χάλυβας, αλουμίνιο, χαλκός, ψευδάργυρος και άλλα μέταλλα

Χαρακτηριστικά & ιδιότητες

Χρήση σε μεταλλικές κατασκευές

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΔΟΜΗΣΗΣ ΧΑΛΥΒΔΙΝΩΝ

ΚΑΤΑΣΚΕΥΩΝ

Πλαίσια ροπής, πλαίσια με κατακόρυφους συνδέσμους

δυσκαμψίας, πλαίσια με πυρήνες σκυροδέματος

Αντισεισμική συμπεριφορά πλαισίων

Σύμμεικτα στοιχεία

Χωροδικτυώματα

Τόξα, θόλοι Εφελκυόμενες κατασκευές

Η ΣΥΝΘΕΤΙΚΗ ΠΡΟΣΕΓΓΙΣΗ

ΕΝΟΣ ΜΕΤΑΛΛΙΚΟΥ ΦΟΡΕΑ

Τα συνθετικά χαρακτηριστικά του φορέα

Οι επιλογές της αρχιτεκτονικής έκφρασης

ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΑ ΜΕΤΑΛΛΙΚΑ ΚΤΙΡΙΑ

Σχεδιασμός των βιομηχανικών μεταλλικών κτιρίων

Ανυψωτικοί μηχανισμοί

Όδευση καλωδιώσεων και σωληνώσεων

Βιομηχανικά ράφια σε κτίρια εφοδιαστικού χαρακτήρα

Απορροή όμβριων υδάτων Βιομηχανικά δάπεδα

Ο ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΟΣ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ

ΤΩΝ ΣΥΜΜΕΙΚΤΩΝ ΜΕΤΑΛΛΙΚΩΝ

Σύντομη ιστορική ανασκόπηση

Από τον προβληματισμό στον σχεδιασμό

Σύμμεικτα δομικά στοιχεία

Συναρμολόγηση & κατασκευή

Τύποι μεταλλικών κατασκευών με πλαίσια

136

ΚΑΤΑΣΚΕΥΩΝ

148

Πλαγιοκάλυψη μεταλλικών σύμμεικτων κατασκευών

ΠΟΛΥΩΡΟΦΑ ΜΕΤΑΛΛΙΚΑ ΚΤΙΡΙΑ

Γενικά χαρακτηριστικά χάλυβα

Στοιχεία σχεδιασμού

Πολυώροφα κτίρια μέσου ύψους

Πολυώροφα κτίρια μεγάλου ύψου

158

ΜΕΤΑΛΛΙΚΟ ΚΕΛΥΦΟΣ.

ΕΠΙΣΤΕΓΑΣΕΙΣ & ΕΠΕΝΔΥΣΕΙΣ

Είδη μετάλλων

Μεταλλικές επιστεγάσεις

Μεταλλικές όψεις

Τεχνικά χαρακτηριστικά και σημεία προσοχής

ΓΥΑΛΙΝΕΣ ΟΨΕΙΣ & ΑΙΘΡΙΑ

Υαλοπετάσματα αλουμινίου

Όψεις με χαλύβδινο σύστημα στήριξης

Ειδικές κατασκευές & κελύφη

Γυάλινα αίθρια

Υαλοπίνακες & σκίαση

Συντήρηση & αποκατάσταση

ΑΕΙΦΟΡΙΑ ΜΕΤΑΛΛΙΚΩΝ ΚΑΤΑΣΚΕΥΩΝ & ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗ ΚΑΤΑΝΑΛΩΣΗ

Ανάλυση κύκλου ζωής

Πρώτες ύλες, παραγωγή, μεταφορά

& αποθήκευση χαλύβδινων δομικών στοιχείων Ανέγερση μεταλλικών κατασκευών

Τέλος κύκλου ζωής μεταλλικών κατασκευών

Συστήματα αξιολόγησης αειφορίας

ΔΙΑΒΡΩΣΗ ΤΩΝ ΜΕΤΑΛΛΙΚΩΝ ΚΑΤΑΣΚΕΥΩΝ

Μορφές διάβρωσης

Μεταλλικά κράματα & αντιδιαβρωτική συμπεριφορά

Τρόποι αντιμετώπισης

Σχεδιασμός & αντιδιαβρωτική προστασία

ΠΥΡΟΠΡΟΣΤΑΣΙΑ ΜΕΤΑΛΛΙΚΩΝ ΚΑΤΑΣΚΕΥΩΝ

Συνέπειες πυρκαγιάς σε μεταλλικές κατασκευές

Μέτρα πυροπροστασίας κτιρίων

& η σημασία του δείκτη πυραντίστασης

Στάδια πυρκαγιάς & μεταβολή θερμοκρασίας χώρου

Σχεδιασμός έναντι πυρκαγιάς

Αξιολόγηση δομικής κατάστασης μετά από πυρκαγιά

ΔΙΕΘΝΗ & ΕΛΛΗΝΙΚΑ

ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑΤΑ ΚΤΙΡΙΩΝ

Το νέο μας βιβλίο, στη σειρά "Τεχνικές

εκδόσεις" καλύπτει ένα λίγο "παραμελημένο" θα μπορούσαμε να πούμε από

άποψη βιβλιογραφίας και εφαρμογής

στη χώρα μας υλικό, το μέταλλο, καθώς

έχει συνδυαστεί με έργα κυρίως βιο -

μηχανικής παραγωγής και μειωμένου

αρχιτεκτονικού ενδιαφέροντος. Όμως

τα τελευταία χρόνια, όπως και το ξύλο, το οποίο αναλύσαμε στο προηγούμενο

βιβλίο μας, βρίσκει όλο και περισσότερες

εφαρμογές, ιδιαίτερα με την εξέλιξη των

σχεδιαστικών και υπολογιστικών προ -

γραμμάτων, τα οποία γίνονται εργαλεία

στα χέρια των μελετητών για μορφές

παραμετρικές και ασύμμετρες, όπως και

για μεγάλα ανοίγματα χωρίς υποστυλώματα. Μεγάλα βήματα έχουν πραγματοποιήσει συγχρόνως και οι βιομηχανίες μορφοποίησης των μετάλλων, είτε πρόκειται για δομικούς χάλυβες είτε για βιομηχανίες υαλοπετασμάτων όψεων και κουφωμάτων.

Η χρήση των μετάλλων από τα βάθη των αιώνων συνδέεται άρρηκτα με την εξέ-

λιξη του ανθρώπινου πολιτισμού. Από

τα πρώτα όπλα, νομίσματα, εργαλεία ή

οικιακά σκεύη, που κατασκευάστηκαν

πριν από περίπου 3.500 χρόνια έως τη

βιομηχανική επανάσταση, η οποία κορυ-

φώθηκε στις αρχές του 20ου αιώνα, τα

μέταλλα γνώρισαν μια διαρκή και αλμα-

τώδη άνοδο σε όλους τους τομείς και ιδιαίτερα στη δόμηση. Σήμερα η χρήση τους επεκτείνεται σε πολυώροφα κτίρια, σε ιδιόμορφα κελύφη κτιριακών συνόλων

και γενικώς χώρων με μεγάλα ανοίγματα, οι οποίοι δεν είναι δυνατόν να καλυφτούν με άλλα υλικά. Όμως η ταχύτητα και η ακρίβεια κατασκευής, η δυνατότητα ανακύκλωσης και επανάχρησης

των μετάλλων, καθώς και η συνεργασία

τους με το σκυρόδεμα στις σύμμεικτες κατασκευές ή με το ξύλο σε νέες υβριδικές μορφές έχουν πλέον εκτινάξει τη χρήση τους στις κατασκευές, διευρύνοντας συνεχώς το πεδίο της αρχιτεκτονικής αναζήτησης και πρωτοτυπίας.

Αν και ο χάλυβας είναι εγγενώς ένα πολύ τεχνικό υλικό, από τη μηχανική του συμπεριφορά έως τις λεπτομέρειες, είναι ένα υλικό του οποίου τα χαρακτηριστικά έχουν τεράστιες δυνατότητες για τη δημιουργία δυναμικής αρχιτεκτονικής.

Οι μελετητές, εφόσον τον επιλέξουν, θα πρέπει να γνωρίσουν τις ιδιότητες αλλά

και τον σημαντικό ρόλο του κατασκευ-

αστή στη διευκόλυνση του σχεδιασμού

πιο περίπλοκων δομικών συστημάτων

και αρθρωτών λεπτομερειών.

Έτσι, στα κεφάλαια που ακολουθούν

περιγράφονται όλα όσα πρέπει να γνω-

ρίζει ο μελετητής για μια μεταλλική κατασκευή, από τον φέροντα οργανισμό, μέχρι τις επικαλύψεις και τις επενδύσεις ενός κτιρίου. Δεν εισερχόμαστε στις υπολογιστικές μεθόδους, έργο των εξειδικευμένων μηχανικών και ύλη των πανεπιστημιακών συγγραμμάτων. Αναλύουμε όμως διεξοδικά τα είδη και τις ιδιότητες των μετάλλων που χρησιμοποιούνται στη δόμηση, τα είδη των διατομών, τη μορφή και τη σύνθεση των μεταλλικών φορέων, τις συνδέσεις τους και όλες τις δυνατότητες που μας δίνουν, ώστε να βοηθήσουμε στην καλύτερη κατανόηση, στην έμπνευση και στην αποδοτικότερη διαδικασία σχεδιασμού.

Παραθέτουμε τέλος παραδείγματα κτιρίων από διάφορα μέρη του κόσμου, αλλά και με διαφορετικές χρήσεις, από κατοικίες μέχρι εργοστάσια, ελπίζοντας να αποτελέσουν πηγή ιδεών για κάθε μηχανικό, που θα μελετήσει την έκδοση.

Δήμητρα Τσιώρα - Παπαϊωάννου Αρχιτέκτονας, Διεύθυνση Έκδοσης ΚΤΙΡΙΟ

Η ΣΥΜΒΟΛΗ ΤΗΣ ΜΕΤΑΛΛΙΚΗΣ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗΣ ΣΤΗ ΣΥΓΧΡΟΝΗ ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΗ

ΚΩΝΣΤΑΝΤΙΝΟΣ ΑΔΑΜΑΚΗΣ, Ph.D. αρχιτέκτονας μηχανικός, ομότιμος καθηγητής Τμήματος Αρχιτεκτονικής Πανεπιστημίου

Η μεγάλη συμμετοχή της μεταλλικής κατασκευής στην προώθηση της αρχιτεκτονικής ανά τους αιώνες και η συμβολή της στη δημιουργία έργων, τα οποία σημάδεψαν τον ανθρώπινο πολιτισμό, έδωσαν νέο ενδιαφέρον στην αρχιτεκτονική, στην αισθητική και στη μορφολογία των κτιρίων και των κατασκευών γενικότερα. Για να αντιληφθούμε τους λόγους και τους μηχανισμούς, μέσα από τους οποίους αναδείχθηκε αυτό το νέο μοντέλο κατασκευής, πρέπει να δούμε συνοπτικά τα χαρακτηριστικά γνωρίσματα που της έδωσαν προβάδισμα έναντι των άλλων παραδοσιακών μεθόδων (πέτρα, ξύλο, σκυρόδεμα).

ΙΣΤΟΡΙΚΗ ΑΝΑΔΡΟΜΗ

Από την αρχαιότητα ορισμένα μέταλλα χρησιμοποιήθηκαν ευρύτατα στην οικοδομική τέχνη και στην αρχιτεκτονική. Σίδηρος, χαλκός και μόλυβδος ήταν τα πλέον γνωστά και ευρύτατα διαδεδομένα. Στην Ανατολική Μεσόγειο από την 4η χιλιετία π.Χ. ο ορείχαλκος (χαλκός με προσθήκη κασσίτερου σε ποσοστό 5% - 10%) χρησιμοποιούνταν για καρφιά, προσαρτήματα, γομφώσεις

και αρχιτεκτονικά στοιχεία των κτιρίων (κιγκλιδώματα, θυρόφυλλα). Από

τα μέσα της 2ης χιλιετίας εμφανίζεται

ο σίδηρος στις κατασκευές, όχι όμως σε μεγάλη έκταση, και από τον 6ο π.Χ.

αιώνα με ειδική επεξεργασία σε καμίνια (στόμωμα), ως σφυρήλατος σίδηρος η ατσάλι.

Εκτός του σιδήρου και ο μόλυβδος χρησιμοποιήθηκε ευρύτατα, κυρίως στην κατασκευή υδραγωγών, στη στεγανοποίηση και στο κλείσιμο αρμών σε μεγάλου μεγέθους κτίρια.

Ο σίδηρος, ο χάλυβας και το αλουμίνιο, επειδή δεν χρησιμοποιούνταν αυτούσια, όπως παράγονται στη φύση (όπως το ξύλο και η πέτρα), αλλά μετά από ειδική κατεργασία και προσμείξεις με άλλα υλικά (άνθρακα), χρησιμοποιήθηκαν ευρύτατα στην κατασκευή μετά τη βιομηχανική επανάσταση. Στα μισά του 19ου αιώνα, με τη δυνατότητα κατασκευής ράβδων μορφοσιδήρου με ύψος κορμού μεγαλύτερου των 80 cm, ξεκίνησε ουσιαστικά η κατασκευή δομικών έργων με φέροντα οργανισμό από μέταλλο. Εκπληκτικές μεταλλικές κατασκευές στους σιδηροδρομικούς σταθμούς, στις δημοτικές αγορές, στις

κρεμαστές γέφυρες και σε άλλα ειδικά υψηλά κτίρια, που θεωρούνται θαύματα τεχνολογίας ακόμη και σήμερα. Ο πύργος του Άιφελ στο Παρίσι, η γέφυρα του Μπρούκλιν στη Νέα Υόρκη και το Crystal Palace στο Λονδίνο (μήκος 617 m, πλάτος 150 m, με 3.300 σιδερένια υποστυλώματα), είναι κάποιες από τις εμβληματικές κατασκευές που αποτελούν μνημεία του ανθρώπινου πολιτισμού και είναι κατασκευασμένα με μεταλλικό φέροντα οργανισμό. Όπως, επίσης, το 1968 ο Mies van der Rohe κατασκεύασε εξ ολοκλήρου από μεταλλικό σκελετό τη New National Gallery στο Βερολίνο.

ΤΑ ΜΕΤΑΛΛΑ

Φυσικές και μηχανικές ιδιότητες

Βασικό πλεονέκτημα των μετάλλων, που πηγάζει από τις μηχανικές τους ιδιότητες, είναι η μεγάλη αντοχή σε θλίψη και εφελκυσμό και το μεγάλο μέτρο ελαστικότητας. Παρ' όλα αυτά δεν μπορούν να χρησιμοποιηθούν όλα τα μέταλλα ανεξαιρέτως για όλες τις κατασκευές, λόγω των διαφορετικών ποιοτικών τους χαρακτηριστικών και δυνατοτήτων. Παραδείγματος χάριν, ο χάλυβας με

πολύ καλή συμπεριφορά σε θλίψη και

εφελκυσμό αποτελεί την πλέον διαδεδο-

μένη μορφή για πρωτεύουσα φέρουσα

κατασκευή (πολυώροφα κτίρια, γέφυρες

μεγάλων ανοιγμάτων κτλ.). Το αλουμί-

νιο, αντίστοιχα, λόγω της μικρότερης

αντοχής του αλλά της εξαιρετικής του

συμπεριφοράς προς τις ατμοσφαιρικές

συνθήκες, αποτελεί το κορυφαίο υλικό

για δευτερεύουσα κατασκευή (κουφώματα, επενδύσεις όψεων, κιγκλιδώματα, διακοσμητικά στοιχεία κτλ.).

Βασικό μειονέκτημα των μετάλλων, που

πηγάζει από τις φυσικές τους ιδιότητες, είναι ο υψηλός συντελεστής θερμικής

διαστολής και η πολύ μεγάλη θερμική

αγωγιμότητα, με αποτέλεσμα την ευαισθησία τους στις υψηλές θερμοκρασίες

και στη φωτιά.

Τρόποι επεξεργασίας

Η διάδοση και η χρήση των μετάλλων

στην οικοδομική και στην αρχιτεκτο-

νική ήταν ευθέως ανάλογη της εξέλιξης

του τρόπου και των μεθόδων κατεργασίας και μορφοποίησης σε διατομές

εύχρηστες για ένα μεγάλο εύρος και μια

μεγάλη ποικιλία έργων. Ιστορικά οι πρώ-

τες μέθοδοι κατασκευής της χύτευσης

και της σφυρηλάτησης, επειδή απαιτούσαν ειδικά καλούπια και σκληρή εργασία, δεν ευνοούσαν την ευρεία διάδοση των μεταλλικών κατασκευών. Στην πορεία των αιώνων αλλά κυρίως μετά τη βιομηχανική επανάσταση, η τεχνολογική εξέλιξη και η ανακάλυψη νέων μεθόδων κατεργασίας και μορφοποίησης

των μετάλλων σε μεγάλη ποικιλία νέων εύχρηστων διατομών έδωσε πραγματικά

έναυσμα για την ευρύτατη χρήση τους

σε μεγάλα και προηγμένα τεχνολογικά

έργα (γέφυρες μεγάλων ανοιγμάτων, πολυώροφα αντισεισμικά κτίρια, αγωγούς μεταφοράς αερίου, πλατφόρμες

άντλησης πετρελαίου κτλ.). Κυριότερες

νέοι μέθοδοι κατεργασίας των μετάλλων

είναι η έλαση, η όλκιση και η εφέλκυση.

Χάλυβας

Το σημαντικότερο μέταλλο για την πρωτεύουσα κατασκευή (φέροντα οργανισμό)

είναι ο χάλυβας, οποίος εκτόπισε με την πάροδο του χρόνου λόγω των πλεονεκτημάτων του όλα τα άλλα μέταλλα.

Για την κατασκευή του χάλυβα χρησιμοποιείται λευκός αργός σίδηρος (περιεκτικότητα σε άνθρακα 3,0% - 4,3%).

σε

Ο "Πύργος του Άιφελ", ένα από τα πιο αναγνωρίσιμα κτίρια στον κόσμο, αποτελεί ορόσημο των μεταλλικών κατασκευών. Σχεδιασμός & κατασκευή: Gustave Eiffel, 1889, Παρίσι. Πηγή: The Times, Benoit Tessier / Renters.

2

Η "Γέφυρα του Μπρούκλιν" –μία από τις παλαιότερες κρεμαστές γέφυρες στις Η.Π.Α.– είναι η πρώτη κρεμαστή γέφυρα με χαλύβδινα σύρματα.

Σχεδιασμός: John Augustus Roebling, 1883, Νέα Υόρκη. Πηγή: Britannica.

Μεταλλικός φορέας, που χρησιμοποιεί πρότυπες διατομές δοκών και υποστυλωμάτων.

©Jan Bitter.

Η γέφυρα Ρίου Αντιρρίου "Χαρίλαος Τρικούπης"

είναι κρεμαστή και χρησιμοποιεί χαλύβδινα συρματόσχοινα.

• Πολύ μαλακός χάλυβας ή χαμηλής περιεκτικότητας άνθρακα (περιεκτικότητα σε άνθρακα μικρότερη από 0,15%).

• Μαλακός χάλυβας ή μέτριας περιεκτικότητας άνθρακα (περιεκτικότητα σε άνθρακα από 0,15% έως 0,30%).

• Σκληρός χάλυβας ή υψηλής περιεκτικότητας άνθρακα (περιεκτικότητα σε άνθρακα από 0,30% έως 0,60%).

• Πολύ σκληρός ή πολύ υψηλής περιεκτικότητας άνθρακα (περιεκτικότητα σε άνθρακα από 0,60% έως 2,00%).

Ανοξείδωτος χάλυβας Είναι ένα κράμα χάλυβα το οποίο έχει υψηλή περιεκτικότητα σε χρώμιο (σε ποσοστό τουλάχιστον 10,5%). Υπάρχουν τρία είδη ανοξείδωτου χάλυβα, ανάλογα με την κύρια κρυσταλλική φάση τους: ο ωστενιτικός, ο φερριτικός και ο μαρτενσιτικός.

Το σύνολο των ανοξείδωτων χαλύβων έχει ως κύριο πλεονέκτημα την ισχυρή ανθεκτικότητα σε οξείδωση και διάβρωση. Είναι τουλάχιστον 200 φορές ανθεκτικότεροι σε διάβρωση σε σχέση

με χάλυβες που δεν περιέχουν χρώμιο. Σημειώνεται πως ακόμη και ο ανοξείδωτος χάλυβας διαβρώνεται, εάν εκτεθεί σε συνθήκες παραθαλάσσιου περιβάλλοντος. Η προσθήκη στο κράμα νικελίου, μολυβδενίου ή χαλκού ενισχύει περαιτέρω την αντιδιαβρωτική ιδιότητα του ανοξείδωτου χάλυβα. Αυτή η ανθεκτικότητα οφείλεται στην ύπαρξη μιας επιφανειακής προστατευτικής στρώσης τριοξειδίου του χρωμίου (Cr²O³). Χρήση σε μεταλλικές κατασκευές

Ο φέρων οργανισμός των περισσότερων μεταλλικών κατασκευών είναι από χάλυβα. Ειδικότερα, οι τυποποιημένες χαλύβδινες δοκοί είναι επιμήκη δομικά προϊόντα, τα οποία παράγονται σε διάφορες πρότυπες διατομές θερμής έλασης και χρησιμοποιούνται ως στοιχεία φέροντος οργανισμού σε μεταλλικές κατασκευές είτε αυτές αφορούν σε κτίρια είτε σε βοηθητικές κατασκευές κτιρίων (π.χ. στέγαστρα, βεράντες, εσωτερικούς εξώστες). Χαρακτηριστικά παραδείγματα συνιστούν οι υψίκορμες

δοκοί διπλού Τ ή αλλιώς "Ι" (ΙPE, ΙPN),

οι δοκοί μορφής "Τ", οι πλατύπελμες

δοκοί διπλού Τ ή αλλιώς "Η" (HEA, HEB, HEM), οι δοκοί μορφής "Π" ή

αλλιώς "U" (UPN, UPE) και οι κοιλοδο-

κοί, που είναι κλειστές διατομές ορθο-

γωνικής (RHS) ή τετραγωνικής (SHS)

ή κυκλικής (CHS) μορφής.

Οι χαλύβδινες δοκοί χρησιμοποιού -

νται στις μεταλλικές κατασκευές (π.χ.

μεταλλικά κτίρια, γέφυρες, στέγες και

ικριώματα) συνδυαστικά με κατάλληλα

χαλύβδινα ελάσματα και πλάκες (ενι-

σχύσεις, εδράσεις, στραντζαριστές δια-

τομές). Τα ελάσματα διακρίνονται σε

ελάσματα διατομής "Γ" ή "L" (ή αλλιώς

γωνιακά), διατομής "Τ", διατομής " Ι "

(ή αλλιώς διπλού Τ), διατομής "Π" (ή

αλλιώς "U") και διατομής "Ζ". Οι χαλύ-

βδινες πλάκες είναι φύλλα χάλυβα με

πάχος που συνήθως κυμαίνεται από 5

έως 30 mm.

Τόσο στην κατασκευή κρεμαστών γεφυ-

ρών, όσο και στις αγκυρώσεις διάφορων τεχνικών έργων γίνεται χρήση

χαλύβδινων συρματόσχοινων. Τα

μεταλλικά καλώδια είναι ανθεκτικά και

μεταφέρουν με ασφάλεια τα φορτία

αυτών των κατασκευών στο έδαφος.

Επιπροσθέτως, τα καρφιά, οι βίδες και

οι κοχλίες στις μεταλλικές κατασκευές

κατασκευάζονται συνήθως από χάλυβα.

Ο χάλυβας συχνά χρησιμοποιείται για

την κατασκευή στεγών και υπόστεγων

από γαλβανισμένο χάλυβα (αυλακωτές

ή πτυχωτές λαμαρίνες), δηλαδή από

χάλυβα που διαθέτει ένα λεπτό προστα-

τευτικό επίστρωμα ψευδαργύρου, ώστε

να προστατεύεται από τη διάβρωση.

Δάπεδα από ανάγλυφα χαλύβδινα

φύλλα εφαρμόζονται πολλές φορές

σε μεταλλικές γέφυρες και σε μεταλλικά

κτίρια εργοστασίων για την αποφυγή

ολίσθησης κατά την κίνηση εργαζομέ-

νων και μικρών οχημάτων.

Τέλος, ο κοινός και ο ανοξείδωτος

χάλυβας χρησιμοποιούνται και σε πιο

ελφαροβαρείς κατασκευές, όπως οι

επενδύσεις όψεων κτιρίων. Πετάσματα, κατασκευασμένα από επίπεδα φύλλα

χάλυβα (ή με νευρώσεις), εφαρμόζο-

νται για την πλαγιοκάλυψη κατά βάση

βιομηχανικών κτιρίων και αποθηκών. Αν

επιλεγεί η χρήση κοινού χάλυβα, είναι

απαραίτητη η εφαρμογή προστατευ -

τικής στρώσης κατά της διάβρωσης.

διατομή σχήματος "διπλού Τ" 127 mm < h < 1.056 mm

h: Ύψος διατομής

b: Πλάτος πέλματος

tf: Πάχος πέλματος

tw: Πάχος κορμού.

r: Ακτίνα συναρμογής

d: Καθαρό ύψος κορμού

Πλατύπελμη διατομή σχήματος "διπλού Τ" ή "Ι" 152 mm < h < 600 mm Διατομή σχήματος "Π" 100 mm < h < 430 mm

Διατομή σχήματος "Γ" ή "L" με ίσες πλευρές 20 mm < h < 200 mm

Διατομή σχήματος "Γ" ή "L" με άνισες πλευρές 30 mm < h < 200 mm

Διατομή σχήματος "Τ" 76 mm < h < 339 mm

Σωληνωτές διατομές κυκλικού σχήματος, 20 mm < d < 1.200 mm

Σωληνωτές διατομές τετραγωνικού σχήματος, 40 mm < b < 400 mm

Σωληνωτές διατομές ορθογωνικού σχήματος. 50 mm < h < 500 mm

Πρότυπη διατομή διπλού "Τ".

Τα διάφορα είδη

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΔΟΜΗΣΗΣ ΧΑΛΥΒΔΙΝΩΝ ΚΑΤΑΣΚΕΥΩΝ

ΘΑΝΟΠΟΥΛΟΣ, επίκουρος καθηγητής Ε.Μ.Π.

_ΠΛΑΙΣΙΑ ΡΟΠΗΣ, ΠΛΑΙΣΙΑ ΜΕ ΚΑΤΑΚΟΡΥΦΟΥΣ ΣΥΝΔΕΣΜΟΥΣ ΔΥΣΚΑΜΨΙΑΣ, ΠΛΑΙΣΙΑ ΜΕ ΠΥΡΗΝΕΣ ΣΚΥΡΟΔΕΜΑΤΟΣ _ΑΝΤΙΣΕΙΣΜΙΚΗ ΣΥΜΠΕΡΙΦΟΡΑ ΠΛΑΙΣΙΩΝ ΠΑΥΛΟΣ

Οι κατασκευές από χάλυβα προσφέρουν

μια ευρεία ποικιλία αρχιτεκτονικών και στατικών λύσεων, οι οποίες αποτελούν

την ενδεδειγμένη λύση για ένα μεγάλο

πλήθος σύγχρονων κτιρίων και κατασκευών. Αυτή η ποικιλία αποτυπώνεται

στον μεγάλο αριθμό στατικών συστημά-

των που συναντώνται, με τα βασικότερα

από αυτά να αναλύονται στη συνέχεια του κειμένου.

Ανάλογα με τις αρχιτεκτονικές απαιτήσεις, το στατικό σύστημα μπορεί να "κρύβεται" εντός των μη φερόντων στοιχείων, όπως στην τοιχοποιία, στις ψευδοροφές

κτλ. ή να είναι εμφανές, ώστε να γίνεται σαφής ο τρόπος λειτουργίας του και η ροή των φορτίων προς το έδαφος. Ειδικά στη δεύτερη περίπτωση, η ανάδειξη στοιχείων, όπως των καμπύλων δοκών, δικτυωμάτων, συνδέσμων δυσκαμψίας, συνδέσεων κ.ά., σε συνδυασμό με μια γυάλινη πρόσοψη ή ένα σύστημα βαφής με το επιθυμητό χρώμα, μπορεί να πετύχει το βέλτιστο λειτουργικό και αισθητικό αποτέλεσμα.

Τα βασικά πλεονεκτήματα των χαλύβδινων κατασκευών συνοψίζονται παρακάτω και μπορούν να αποτυπωθούν στα συνήθη συστήματα δόμησης, τα οποία τα εκμεταλλεύονται στο μέγιστο:

• Τυποποίηση κατασκευής, με χρήση

πολλών, ομαδοποιημένων στοιχείων.

• Μεγάλος βαθμός βιομηχανοποίησης, με το σημαντικότερο μέρος των εργασιών να πραγματοποιείται στο εργοστάσιο.

• Πολύ μεγάλη γεωμετρική ακρίβεια, της τάξης του δέκατου του χιλιοστού.

• Μεταφορά στο εργοτάξιο σύμφωνα με τον προγραμματισμό και δυνατότητα ταχείας ανέγερσης, ελαχιστοποιώντας

τα εργοταξιακά προβλήματα.

• Μεγαλύτερα ανοίγματα σε σχέση με κατασκευές από άλλα υλικά. Αυτή η δυνατότητα μπορεί να συνδυαστεί με πιο ευέλικτη διαμόρφωση των χώρων, δίνοντας μεγαλύτερη ελευθερία για πιθανές μελλοντικές ανάγκες που μπορεί να προκύψουν.

• Ελαφρότερες κατασκευές, που οδηγούν σε πιο απλή και φθηνή θεμελίωση, καθώς και βελτιωμένη αντισεισμική συμπεριφορά.

• Ο χάλυβας επαναχρησιμοποιείται και είναι 100% ανακυκλώσιμο δομικό υλικό, μειώνοντας το συνολικό κόστος με βάση τον κύκλο ζωής της κατασκευής (cradle-to-grave) και βελτιώνοντας το περιβαλλοντικό αποτύπωμά της.

Οι διατομές που χρησιμοποιούνται συνήθως στα κτίρια είναι υψίκορμες ή πλατύπελμες διατομές διπλού Τ, οι οποίες

είναι πρότυπες (ελατές) και διατίθενται από τη βιομηχανία σε προκαθορισμένες διαστάσεις. Άλλες πρότυπες διατομές, όπως διατομές σχήματος U ή γωνιακές, χρησιμοποιούνται συνήθως για δευτερεύοντα στοιχεία. Εναλλακτικά, μπορούν να χρησιμοποιηθούν κοίλες διατομές (κυκλικές, τετραγωνικές ή ορθογωνικές). Οι διατομές διπλού Τ προσφέρουν πολλές δυνατότητες σύνδεσης και ευκολία κατασκευής και είναι συνήθως η πρώτη επιλογή. Παρ’ όλα αυτά, οι κοίλες διατομές προσφέρουν συνήθως καλύτερο αισθητικό αποτέλεσμα, βελτιωμένη συμπεριφορά σε λυγισμό και στρεπτική αντοχή, γεγονός που τις καθιστά προτιμητέες σε πλήθος εφαρμογών.

ΠΛΑΙΣΙΑ

Το πλέον διαδεδομένο σύστημα δόμη-

σης από χάλυβα είναι οι πλαισιωτοί

φορείς, οι οποίοι μπορεί να είναι μονώρο-

φοι ή πολυώροφοι και χρησιμοποιούνται

ευρέως για στέγαστρα, βιομηχανικούς

χώρους, κτίρια κατοικιών και γραφείων.

Ο βέλτιστος τρόπος δόμησης είναι η

χρήση ίδιων ή όμοιων πλαισίων στις δύο

διευθύνσεις, ώστε να επιτευχθεί η μέγιστη δυνατή τυποποίηση σε χαλύβδινα στοιχεία και συνδέσεις.

Τα πλαίσια αποτελούνται από δοκούς και υποστυλώματα, τα οποία παραλαμβάνουν

τα κατακόρυφα φορτία και τα μεταφέρουν με ασφάλεια στο έδαφος. Ανάλογα

με τον τρόπο που παραλαμβάνονται τα

οριζόντια φορτία (άνεμος και σεισμός), διακρίνονται οι διάφοροι τύποι πλαισίων

που αναπτύσσονται παρακάτω.

Οι τύποι των πλαισίων αναφέρονται σε

επίπεδα πλαίσια· ένα πλαίσιο στον χώρο μπορεί να αποτελείται από διαφορετικά

συστήματα στις δύο διευθύνσεις. Π.χ., ο

πιο συνηθισμένος τρόπος δόμησης είναι

τα πλαίσια ροπής στη μια διεύθυνση και

τα πλαίσια με διαγώνιους συνδέσμους

δυσκαμψίας στην άλλη διεύθυνση. Μ’

αυτόν τον τρόπο αξιοποιούνται πολλά

πλεονεκτήματα, όπως ελεύθερα ανοίγ-

ματα στη μια διεύθυνση, χρήση διατομών

διπλού Τ για ευκολία και ταχύτητα στην ανέγερση και προσανατολισμός διατομών για βέλτιστη απόδοση (με τα υποστυλώματα να είναι στραμμένα, ώστε να συμμετέχουν στο πλαίσιο ροπής με τον ισχυρό τους άξονα).

Πλαίσια ροπής

Σχεδιάζοντας κατάλληλα τις συνδέσεις δοκών και υποστυλωμάτων, τα πλαίσια μπορούν να παραλάβουν τόσο τα κατακόρυφα, όσο και τα οριζόντια φορτία. Οι συνδέσεις πρέπει να έχουν επαρκή αντοχή έναντι ροπής και δυσκαμψία, ώστε να μπορούν να παραλάβουν τις καμπτικές ροπές, που αναπτύσσονται λόγω της πλαισιακής λειτουργίας, χωρίς το πλαίσιο να αναπτύσσει σημαντικές οριζόντιες μετακινήσεις, καθώς είναι αρκετά πιο εύκαμπτο από τους άλλους τύπους πλαισίων. Το βασικό πλεονέκτημα των πλαισίων ροπής είναι η ελαχιστοποίηση των εμποδίων στην κάτοψη του κτιρίου, κέρδος το οποίο συνοδεύεται με αύξηση του βάρους των συνδέσεων και των μελών σε σχέση με άλλους τύπους πλαισίων.

Μια ειδική κατηγορία πλαισίων ροπής είναι τα μονώροφα πλαίσια (portal frames), τα οποία συχνά χρησιμοποιούνται για βιομηχανικούς ή αποθηκευτικούς χώρους. Παρόλο που έχουν πολλές

1

Ένας θόλος μεγάλου ανοίγματος, κατασκευασμένος με δισδιάστατο μεταλλικό χωροδικτύωμα στεγάζει όλους τους χώρους. "Google Bay View", Καλιφόρνια. Αρχιτεκτονική μελέτη: BIG, Heatherwick Studio. ©Iwan Baan.

Η ΣΥΝΘΕΤΙΚΗ ΠΡΟΣΕΓΓΙΣΗ ΕΝΟΣ ΜΕΤΑΛΛΙΚΟΥ ΦΟΡΕΑ

ΚΩΣΤΑΣ Α. ΚΑΡΑΔΗΜΑΣ αρχιτέκτων Ε.Μ.Π., τ. καθηγητής Ε.Μ.Π.

Από τον 19ο αιώνα οι μεταλλικές κατασκευές έδειξαν τα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά τους με ουσιαστική διαφοροποίηση

από τα μέχρι τότε συμβατικά υλικά και τις αντίστοιχες μεθόδους κατασκευής, έχοντας εξαιρετικές δυνατότητες στην κάλυψη μεγάλων ανοιγμάτων, πράγμα

αδύνατον για τα υπόλοιπα υλικά και με την τότε τρέχουσα τεχνολογία. Αποτέλεσαν άλλωστε, την πρώτη μορφή παγκοσμιοποίησης της οικοδομικής βιομηχανίας, με ταυτόχρονη παραγωγή

και στις δυο πλευρές του Ατλαντικού

–Η.Π.Α., Μεγάλη Βρετανία και Γαλλία–και με παραλήπτες σ’ όλο τον τότε υπό ανάπτυξη κόσμο.

Από την αρχή ήταν εμφανείς οι αρετές του χάλυβα με το παράδοξο της δημιουργίας σχετικά ελαφρών κατασκευών, χρησιμοποιώντας ένα υλικό με αρκετά μεγάλο ειδικό βάρος, ένα υλικό με εξαιρετικές δυνατότητες τυποποίησης και βιομηχανικής παραγωγής, που μπορούσε να καλύψει μέχρι και το σύνολο της κατασκευής.

Με την εξέλιξη της επιστήμης και το πέρασμα των χρόνων οι μεταλλικές κατασκευές εξελίχθηκαν σε συστήματα τεχνολογικής αιχμής, που προσέφεραν

_ΤΑ ΣΥΝΘΕΤΙΚΑ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΤΟΥ ΦΟΡΕΑ _ΟΙ ΕΠΙΛΟΓΕΣ ΤΗΣ ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΗΣ ΕΚΦΡΑΣΗΣ

εξαιρετικές λύσεις σε όλες τις κλίμακες κτιρίων, βασισμένες στα κύρια πλεονεκτήματα τους:

• Εξαιρετική αντισεισμική συμπεριφορά

ακόμη και σε περιοχές με μεγάλη τρωτότητα, όπως η ανατολική λεκάνη της Μεσογείου.

• Μεγάλη ταχύτητα κατασκευής των επί μέρους στοιχείων και ανέγερσης του κτίσματος στο σύνολό του.

• Δυνατότητα κατασκευής εξαιρετικά μεγάλων ανοιγμάτων σε απόλυτη αρμονία με τον σχεδιασμό και το αρχιτεκτονικό λεξιλόγιο του κτιρίου.

• Ευελιξία στη χρήση και ευκολία στην επέκταση και στην τυποποίηση του κτιρίου.

• Απόλυτη εφαρμογή μελέτης, χωρίς δυνατότητες επεμβάσεων και αυτοσχεδιασμού από τον χρήστη.

• Χαμηλό βάρος κατασκευής, που τελικά οδηγεί σε συνολική οικονομία πόρων του συστήματος κατασκευής.

• Πλήρως ανακυκλώσιμο υλικό, που δίνει μια σαφή περιβαλλοντική διάσταση σε αρμονία με τις επιταγές των καιρών. Η μεγιστοποίηση της βιομηχανικής

στοιχείων που συνθέτουν τις μεταλλικές κατασκευές στόχευαν πάντοτε στη συγκρότηση κατά το δυνατόν μεγαλύτερων τμημάτων φορέων, το μέγεθος των οποίων όμως εξαρτάται από τις συνθήκες και τις δυνατότητες μεταφοράς και από την άνεση στην προσπέλαση του οικοπέδου, στο οποίο κατασκευάζεται το κτίριο. Έτσι, το κτίσμα αναγκαστικά επιμερίζεται σε τμήματα που συντίθενται σε ένα σύνολο με διαφορετικά κάθε φορά αυτοτελή μεγέθη, ανάλογα με τις δυνατότητες των μεταφορικών μέσων και την ευκολία ή μη της προσέγγισης του οικοπέδου του.

Τα χαρακτηριστικά της βιομηχανικής παραγωγής, της τυποποίησης, της ευκολίας μεταφοράς και ανέγερσης της κατασκευής έδωσαν μια ώθηση στη μαζική παραγωγή κτιρίων με μεταλλικό φέροντα οργανισμό με έναν σχετικά απλουστευμένο χαρακτήρα, ειδικά στις αρχικές κατασκευές. Έτσι, οι μεταλλικές κατασκευές οδηγήθηκαν ίσως σε οριακά τυποποιημένο και βιομηχανικό αποτέλεσμα, που πολλές φόρες περιορίζονταν στη δημιουργία κτιρίων με τυπικά χαρακτηριστικά βιομηχανικής παραγωγής, στοχεύοντας κυρίως στη μείωση

του κόστους για κάλυψη –τις περισσότερες φορές– των εντελώς απαραιτήτων αναγκών. Έτσι η τυποποιημένη βιομηχανική μεταλλική κατασκευή απέκτησε –και

όχι άδικα– το στίγμα τής σχετικά πεπερασμένης συνθετικά, απλουστευμένης

κατασκευής, που απλώς προσέφερε μια εύκολα προσεγγίσιμη πρόταση με σχετικά περιορισμένο κόστος.

ΤΑ ΣΥΝΘΕΤΙΚΑ

ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ

ΤΟΥ ΦΟΡΕΑ

Οι μεταλλικές κατασκευές εξακολουθούν

όμως να έχουν στον πυρήνα τους όλα

εκείνα τα συνθετικά χαρακτηριστικά, που

τις διαφοροποιούν από τις ολόσωμες

και αποτελούν τη βάση για μια επαναδιαπραγμάτευση αυτού του χαρακτήρα. Σε συνδυασμό με τα πλεονεκτήματά τους

θα μπορούσαν να καταφέρουν να εξελιχθούν και από πεπερασμένες συνθετικά

κατασκευές θα εξελίσσονταν συνθέσεις με ενδιαφέρον και συνέπεια στο αρχιτεκτονικό τους λεξιλόγιο.

Κατ’ αρχάς ο φέρων οργανισμός ενός μεταλλικού κτιρίου –όπως άλλωστε σε όλες τις κατασκευές ανεξαρτήτως κατασκευαστικού συστήματος– πρέπει να είναι σε απόλυτη αρμονία με τη συνολική μορφή και τη σύνθεση του κτιρίου και να εξασφαλίζει όλα εκείνα τα ποιοτικά στοιχεία, που θα επιτρέψουν την ακαμψία του, τη σωστή σεισμική του συμπεριφορά, την αντοχή στις εντός και εκτός επιπέδου φορτίσεις. Αυτή η ταύτιση του φέροντος οργανισμού με το ίδιο το κτίριο πρέπει να ενυπάρχει από την αρχή της συνθετικής διαδικασίας και τη γέννηση του κτιρίου και να μην εξαρτάται από ποσοτικές ή και υπολογιστικές

προσεγγίσεις, με στόχο τη βελτίωση των

αντίστοιχων μηχανικών χαρακτηριστι-

κών του. Τα συνθετικά χαρακτηριστικά

του

Μεταλλικό στέγαστρο εν προβόλω, σε φάση κατασκευής (α)

και ολοκληρωμένο (β).

Το στατικό σύστημα είναι αφανές, ώστε να μένουν αδιάσπαστες

οι γυάλινες προσόψεις. Το ευφυές

της επιλογής έγκειται στη διατομή του στεγάστρου, η οποία έχει σχήμα "Τ". Ο κορμός του "Τ" συνθέτει το οριζόντιο δώμα, ενώ το "πέλμα" είναι μια κατακόρυφη επιφάνεια, που δημιουργεί ένα οπτικό φράγμα προς το γειτονικό οικόπεδο. Κατοικία στη Βαλένθια. Αρχιτεκτονική μελέτη: Fran Silvestre Arquitectos. Φωτογραφία: Fernando Guerra FG+SG.

ΤΟΜΗ Α-Α' ΟΨΗ

IPE120

Τεγίδα IPE120

5 Σύνδεση κορφιά πλαισιακού φορέα.

6 Σύνδεση στύλου - ζυγώματος πλαισιακού φορέα.

7 Σύνδεση μετωπικού υποστυλώματος με ζύγωμα πλαισιακού φορέα.

Έλασμα #30

(για σύνδεση τεγίδας

στον άξονα του υποστυλώματος)

3 κοχλίες Μ20

Τεγίδα IPE120 ΙPE400

Εγκάρσια νεύρωση

Ειδικό τεμάχιο

L 60 x 60 x 6 (mm)

IPE200

Νεύρωση

Μετωπικός στύλος

Τραπεζοειδές φύλλο

επικάλυψης στέγης

Τεγίδα IPE120

Ολόσωμο ζύγωμα IPE300

Ελάσματα διαμόρφωσης

ενίσχυσης κόμβου δοκούυποστυλώματος

Μηκίδα UPN140

Επένδυση μετώπου

Μέθοδοι θεμελίωσης μεταλλικών στύλων - προστασία φορέα

Η θεμελίωση των βιομηχανικών κτιρίων γίνεται συνήθως σε χαμηλό βάθος με πέδιλα και συνδετήριες δοκούς ή με πεδιλοδοκούς. Πολλές φορές σχηματίζονται αναβαθμοί στη θεμελίωση για να μειωθεί ο όγκος των εκσκαφών. Στα πέδιλα συνδέονται στύλοι οπλισμένου σκυροδέματος, επάνω στους οποίους τοποθετούνται τα μεταλλικά υποστυλώματα. H πλαγιοκάλυψη εδράζεται σε τοιχία οπλισμένου σκυροδέματος στην περίμετρο του κτιρίου, που συνδέονται με τις συνδετήριες δοκούς. Πολλές φορές τα μετωπικά υποστυλώματα συνδέονται με πεδιλοδοκούς αντί για χωριστά πέδιλα για λόγους απλότητας. Επιπλέον, για να διαχωριστεί η κατασκευή από το εξωτερικό περιβάλλον, συνηθίζεται η πλαγιοκάλυψη να ξεκινά

IPE200

U140 2 επιμήκεις οπές για κοχλίες Μ20

Μετωπικός στύλος

επάνω από την επιφάνεια του εξωτερικού διαμορφωμένου χώρου. Τα στοιχεία οπλισμένου σκυροδέματος χρησιμοποιούνται για να προστατευτούν τα μεταλλικά υποστυλώματα από διάβρωση ή κρούσεις. Γι’ αυτόν τον λόγο τα περιμετρικά μεταλλικά υποστυλώματα εγκιβωτίζονται στο σκυρόδεμα των υποστυλωμάτων οπλισμένου σκυροδέματος ή τοποθετούνται τοιχία προστασίας επάνω στην περίμετρο του κτιρίου. Τα τοιχία προστασίας τοποθετούνται στην αντίστοιχη παρειά της πλαγιοκάλυψης, ανάλογα με την πλευρά, στην οποία υπάρχει κίνδυνος πρόσκρουσης μηχανήματος φορτοεκφόρτωσης προϊόντων.

Πυροπροστασία

των μεταλλικών κατασκευών Η απαιτούμενη πυραντοχή των βιομηχανικών κτιρίων εξαρτάται από τη χρήση

Διαγώνια ράβδος συνδέσμου L 90 x 7

Τεγίδα ορθοστάτης IPE220 ή HEB220

Κομβοελάσματα 10 mm

τεγίδα IPE220

Τεγίδα ΙΡΕ 200

στήριξης τεγίδας Συγκολλήσεις Ζύγωμα ΗΕΒ 300

και τη γεωμετρία του κτιρίου. Γι’ αυτόν

τον λόγο τα κτίρια γραφείων συνή-

θως διαχωρίζονται από το υπόλοιπο

βιομηχανικό κτίριο. Τα μεταλλικά κτίρια προστατεύονται έναντι πυρκαγιάς

με ενεργά και με παθητικά συστήματα.

Οι προδιαγραφές πυροπροστασίας

εξαρτώνται από την ύπαρξη ενεργών

συστημάτων όπως κεφαλές καταιονισμού (sprinkler). Συχνά, ο ενιαίος εσω-

τερικός χώρος του κτιρίου χωρίζεται

σε μικρότερους χώρους, πυροδιαμερίσματα, με την τοποθέτηση πυροπροστα-

τευτικών χωρισμάτων και πυράντοχων

θυρών σύμφωνα με τον κανονισμό

πυροπροστασίας. Σε κάποιες περιπτώ-

σεις μπορεί στο στάδιο σχεδιασμού να

υιοθετηθούν αυστηρότερες προδιαγραφές πυροπροστασίας, προκειμένου να

μειωθεί ο κίνδυνος ζημιών στη βιομηχα-

νία λόγω πυρκαγιάς

1. Σκυρόδεμα καθαριότητας 10 cm.

2. Πέδιλο υποστυλώματος.

3. Χώμα εκσκαφής.

4. Αγκύρια.

5. Μεταλλική πλάκα έδρασης.

6. Υποστύλωμα τύπου ΗΕΑ.

7. Οπλισμένο σκυρόδεμα προστασίας από κρούση και διάβρωση (προαιρετικά).

8. Επικάλυψη.

9. Βιομηχανικό δάπεδο.

ετήσια ασφάλιστρα της εγκατάστασης.

Ανάλογα με τις προδιαγραφές πυροπροστασίας επιλέγονται τα μονωτικά

υλικά και τα πετάσματα πλαγιοκάλυψης

και επικάλυψης. Η αντοχή σε πυρκαγιά

των δομικών στοιχείων εξαρτάται από τον

λόγο της εκτιθέμενης επιφάνειας προς

τον όγκο τους (συντελεστής διατομής)

και επηρεάζει την ταχύτητα αύξησης της

θερμοκρασίας στο δομικό στοιχείο. Κατά

τη διάρκεια της πυρκαγιάς η θερμοκρα-

σία των δομικών στοιχείων αυξάνεται με

αποτέλεσμα να αρχίζουν να μεταβάλλο-

νται οι ιδιότητές τους και να μειώνεται η

αντοχή τους. Γι’ αυτόν τον λόγο, όλα τα

φέροντα στοιχεία προστατεύονται έναντι

των αυξημένων θερμοκρασιών με διάφορους τρόπους, όπως με επίστρωση με διογκούμενες βαφές, ψεκασμό των δομικών στοιχείων με εκτοξευόμενα πυράντοχα υλικά στο εργοτάξιο κτλ.

Τυπικές συνδέσεις διαγωνίων οριζόντιου αντιανέμιου συνδέσμου στέγης με τις τεγίδες.

9

Κόμβος υποστυλώματος - δοκού

που φέρει σύμμεικτη πλάκα με τραπεζοειδή λαμαρίνα. Φωτογραφία: Luc Boegly.

10

Κατασκευαστική λεπτομέρεια σύμμεικτης πλάκας με τραπεζοειδές χαλυβδόφυλλο.

αυξάνεται το βέλος κάμψης κατά τουλάχιστον 30%. Οι μεταλλικές δοκοί φέρουν

το βάρος του ξυλότυπου κατά τη φάση της σκυροδέτησης και πρέπει είτε να υποστηρίζονται προσωρινά είτε να σχεδιάζονται για να παραλαμβάνουν αυτή τη φόρτιση.

Σύμμεικτα υποστυλώματα Ως επί το πλείστον χρησιμοποιούνται τρεις διαφορετικοί τύποι υποστυλωμάτων:

• Μεταλλικές διατομές εγκιβωτισμένες σε σκυρόδεμα.

• Μεταλλικές διατομές κλειστής διατομής (κοιλοδοκοί), που εγκιβωτίζουν το σκυρόδεμα.

• Μεταλλικές διατομές ημι-εγκιβωτισμένες.

Τα υποστυλώματα που εγκιβωτίζονται σε σκυρόδεμα έχουν το πλεονέκτημα

ότι εξασφαλίζουν τις απαιτήσεις πυροπροστασίας χωρίς να ληφθούν άλλα μέτρα. Η διατμητική σύνδεση μεταξύ των δύο υλικών γίνεται με μεταλλικά βλήτρα,

συγκολλητά στον κορμό της ανοιχτής διατομής. Ωστόσο, η τελική μορφή καθιστά δυσκολότερη τη σύνδεσή τους με άλλα στοιχεία. Στην περίπτωση των προκατασκευασμένων εγκιβωτισμένων υποστυλωμάτων ο μεταλλικός φορέας κατασκευάζεται στο εργοστάσιο, στο οποίο τοποθετούνται όλοι οι απαραίτητοι σύνδεσμοι. Κατόπιν μεταφέρονται σε άλλο τμήμα, στο οποίο γίνεται η χύτευση και αφού ολοκληρωθεί η ωρίμανση του σκυροδέματος, μεταφέρονται στο εργοτάξιο. Ωστόσο, λόγω προβλημάτων στη συνδεσμολογία τους και λόγω του αυξημένου κόστους τα σύμμεικτα υποστυλώματα χρησιμοποιούνται πλέον σπάνια.

ΤΡΟΠΟΙ ΣΥΝΑΡΜΟΛΟΓΗΣΗΣ & ΚΑΤΑΣΚΕΥΗΣ

Η προκατασκευή προϋποθέτει την ετοιμασία των επί μέρους μερών στο

Πλάκα Ο/Σ

Οπλισμός πλάκας Ο/Σ Τραπεζοειδές χαλυβδόφυλλο Διατμητικός ήλος

Μεταλλικό τεμάχιο σύνδεσης Ήλοι σύνδεσης δοκούειδικού τεμαχίου

Μεταλλικό τεμάχιο άκρου πλάκας

50 mm, ελάχιστο πλάτος έδρασης στο άνω πέλμα της δοκού

εργοστάσιο σε απόλυτα ελεγχόμενες

συνθήκες. Η σύνδεση των μερών μεταξύ

τους γίνεται επί τόπου στο εργοτάξιο

βάσει των αναλυτικών κατασκευαστικών

σχεδίων της μελέτης. Τα μεγέθη και το

βάρος των συναρμολογούμενων τεμα-

χίων απαιτούν τη χρήση ειδικών ανυψω-

τικών μηχανημάτων (γερανών), τα οποία

έχουν δυνατότητες μετακίνησης οριζό-

ντια, κατακόρυφα και υπό γωνία.

Οι τρεις βασικοί τρόποι συναρμολόγη-

σης των επί μέρους μερών της μεταλλικής

κατασκευής μεταξύ τους είναι:

• η ήλωση (χρησιμοποιείται πλέον

σπάνια),

• η κοχλίωση,

• η συγκόλληση.

Οι πλέον βασικοί τρόποι κατασκευής

και επικάλυψης ενός ενιαίου χώρου με

φέρουσα μεταλλική κατασκευή είναι οι

παρακάτω:

• Πλαισιωτή κατασκευή. Τύπος της

κατασκευής, που χρησιμοποιεί το

συνδυασμό οριζόντιων Ι δοκών και

κατακόρυφων υποστυλωμάτων για τη

δημιουργία ενός "σκελετού", που φέρει

τα δάπεδα, τους τοίχους και την οροφή

του κτιρίου.

• Κατασκευή με ζευκτά - γραμμικά

δικτυώματα. Υπάρχουν δύο βασικοί

τύποι ζευκτών, που μπορούν να χρη-

σιμοποιηθούν στην κατασκευή:

• απλό ζευκτό με δύο παραλλαγές:

α) ζευκτό που αποτελείται από τρία στοιχεία, που συνθέτουν ένα τρίγωνο, με εφαρμογές κυρίως στην κατασκευή στέγης και

β) ζευκτό με την επάνω και κάτω χορδή παράλληλες μεταξύ τους, με εφαρμογές κυρίως στην στήριξη δαπέδου,

• επίπεδο ζευκτό, στο οποίο όλες οι συνδέσεις των μεταλλικών στοιχείων είναι σε ένα επίπεδο.

• Κατασκευή με χωροδικτύωμα. Ζευκτό με τα μεταλλικά στοιχεία να αναπτύσσονται στις τρεις διαστάσεις του χώρου.

Α. Σύμμεικτο υποστύλωμα χωρίς κοιλοδοκό

Β. Μεταλλικό υποστύλωμα, εγκιβωτισμένο στο σκυρόδεμα

Ενδεικτικά είδη σύμμεικτων υποστυλωμάτων και τοιχώματος.

Γ. Σύμμεικτο υποστύλωμα με κοιλοδοκό

Δ. Σύμμεικτο κυλινδρικό υποστύλωμα με κοιλοδοκό

Ε. Σύμμεικτο τοίχωμα

17

1. Κορφιάς, τοποθετημένος επάνω σε βουτυλικό σφραγιστικό κορδόνι.

2. Μεταλλικό στήριγμα με εκατέρωθεν βουτυλικό κορδόνι, αγκυρωμένο με αυτοδιατρητική βίδα.

3. Αυτοδιατρητική βίδα.

4. Σύνθετο θερμομονωτικό πέτασμα.

5. Μονωτικό υλικό.

6. Εσωτερικό τεμάχιο κορφιά.

7. Τεγίδα.

να παραλάβουν συστολοδιαστολές.

Η τοποθέτηση των πετασμάτων ξεκινάει από την άκρη της στέγης σύμφωνα με την κατεύθυνση που έχει μελετηθεί και από το κατώτερο σημείο κοντά στο γείσο. Αφού τοποθετηθεί το πρώτο πέτασμα, ευθυγραμμιστεί και αγκυρωθεί στις τεγίδες, εφαρμόζεται κατά μήκος του ειδικό στεγανοποιητικό υλικό, ακρυλικής, βουτυλικής ή σιλικονούχας βάσης, και κατόπιν τοποθετείται το δεύτερο πέτασμα υπό γωνία και κουμπώνει μέσω των εσοχών. Αντιστοίχως, συνεχίζεται η διαδικασία μέχρι την κάλυψη ολόκληρης της στέγης. Στην περίπτωση που η απόσταση μεταξύ γείσου και κορφιά καλύπτεται από δεύτερη ή περισσότερες σειρές πετασμάτων απαιτείται προσοχή στο σημείο τής κατά μήκος αλληλοεπικάλυψής τους. Στο σημείο της ένωσης το πέτασμα που καλύπτει έχει ένα κενό, συνήθως 200 mm, χωρίς εσωτερικό έλασμα και μονωτικό πυρήνα, ώστε το εξωτερικό έλασμα να εφαρμόσει επάνω από το υποκείμενο πέτασμα. Ανάμεσα στα δύο πετάσματα τοποθετούνται δύο παράλληλα κορδόνια βουτυλικού στεγανοποιητικού υλικού, κατόπιν ευθυγραμμίζονται στην τελική τους θέση και βιδώνονται οι κορυφές τους. Η ολοκλήρωση της επιστέγασης γίνεται με την εφαρμογή των κατάλληλων ειδικών τεμαχίων, όπως είναι ο κορυφαίος για την κάλυψη της κορυφογραμμής, τα σόκορα για την πλαγιοκάλυψη των πετασμάτων, οι υδρορρόες κ.ά.

ΜΕΤΑΛΛΙΚΕΣ ΟΨΕΙΣ

1. Βίδα εξαγωνικής κεφαλής.

2. Έλασμα ανάρτησης υδρορρόης με εκατέρωθεν

βουτυλικό κορδόνι, αγκυρωμένο με αυτοδιατρητική βίδα.

3. Υδρορρόη.

4. Έλασμα για το κλείσιμο της οπής μεταξύ

υδρορρόης και κατακόρυφης επιφάνειας

με τυφλό πριτσίνι.

5. Βίδα εξαγωνικής κεφαλής.

6. Γαλβανισμένο κρυφό έλασμα.

7. Τεγίδα.

Σύνδεση υδρορρόης σε μεταλλική επιστέγαση.

Αν και παλαιότερα τα μεταλλικά πετάσματα εφαρμόζονταν ως υλικά πλήρωσης σε κτίρια με μεταλλικό σκελετό, με περιορισμένη ευελιξία και αμφίβολη αισθητική αξία, τα τελευταία χρόνια η εξέλιξη της βιομηχανίας επεξεργασίας μετάλλων έχει διευρύνει τα είδη και τις δυνατότητες των εφαρμογών, καθιστώντας το σύστημα της μεταλλικής επένδυσης δομικών στοιχείων πιο δημοφιλές από οποιοδήποτε άλλο υλικό. Οι μεταλλικές επενδύσεις, που είναι διαθέσιμες στην αγορά, ποικίλλουν ως προς τα μορφολογικά τους χαρακτηριστικά, καθώς και τις ιδιότητές τους. Αυτές εξαρτώνται από το είδος του κράματος και την κατεργασία που έχει υποστεί. Σε γενικές γραμμές οι σύγχρονες μεταλλικές επενδύσεις

Λεπτομέρεια σύνδεσης στον κορφιά.

διατηρούν υψηλό ποιοτικό χαρακτήρα, ενώ

αναβαθμίζουν λειτουργικά και αισθητικά το

κτίριο, στο οποίο εφαρμόζονται.

Μεταλλικά πετάσματα όψεων

Οι σύγχρονες τεχνολογίες κατεργασίας και

μορφοποίησης των μεταλλικών στοιχείων

εξασφαλίζουν την παραγωγή πετασμάτων

σε πλήθος μορφών, σχεδίων, διαστάσεων

και υφής (π.χ. νευρώσεις σε διάφορα πάχη, αυλακώσεις, προεξοχές, σαγρέ επεξεργασία). Ανάλογα με τις απαιτήσεις της αρχιτεκτονικής μελέτης μπορούν να διατεθούν

σε οποιοδήποτε χρώμα, αλλά και σε βαφές, που προσομοιάζουν κάποιο φυσικό υλικό, όπως ξύλο, μάρμαρο, γρανίτη κ.ά.

Κατά συνέπεια οι μεταλλικές επενδύσεις

παρέχουν ποικίλες δυνατότητες έκφρασης της αρχιτεκτονικής των κτιρίων. Στην

αισθητική τους αξία συμβάλλει κατά πολύ

η ιδιότητα ανάκλασης του φωτός, η οποία

επιτρέπει τη συνεχή μεταβολή των χρωματισμών στη διάρκεια της ημέρας. Επί-

σης στα λειτουργικά τους πλεονεκτήματα

προσμετρώνται η ευκολία τοποθέτησης, οι

περιορισμένες απαιτήσεις συντήρησης, η ενίσχυση της μονωτικής ικανότητας και της

προστασίας του κελύφους. Για την επέν-

δυση όψεων τα μέταλλα χρησιμοποιούνται

σε διάφορες μορφές, όπως σύνθετων πετασμάτων, φύλλων και πλεγμάτων.

Μεταξύ των πλεονεκτημάτων τους συγκαταλέγονται ο σύντομος χρόνος παράδοσης, η υψηλή αντοχή στο χρόνο, ο υψηλός βαθμός βιομηχανοποίησης και η δυνατότητα συνδυασμού με άλλα υλικά.

Τα μεταλλικά πετάσματα επιδέχονται επεξεργασία, η οποία μπορεί να περιλαμβάνει δίπλωση, κοπή, διάτρηση κ.ά., ανάλογα με το υλικό και το επιθυμητό αποτέλεσμα. Λεπτότερα φύλλα μπορούν να διαμορφωθούν σε στοιχεία με τρεις διαστάσεις και με ανάγλυφα σχέδια, διαμορφώνοντας μοτίβα, που ανταποκρίνονται στις ιδιαίτερες απαιτήσεις αισθητικής. Όσον αφορά στην επιφανειακή διαμόρφωση, μπορούν να φέρουν κατακόρυφες ή οριζόντιες αυλακώσεις, συνήθως όμως για τις προσόψεις προτιμώνται τα επίπεδα πετάσματα, τα οποία δεν λερώνονται εύκολα.

Οι μεταλλικές επενδύσεις όψεων διακρίνονται, επίσης, σε εκείνες που δεν παρουσιάζουν αλλοίωση της επιφάνειάς τους στο χρόνο και σε εκείνες που αποκτούν σταδιακά πατίνα. Οι επενδύσεις της πρώτης κατηγορίας αποτελούνται κυρίως από αλουμίνιο, ανοξείδωτο χάλυβα και τιτανιούχο ψευδάργυρο, ενώ της δεύτερης από

19 19 Οι μεταλλικές επικαλύψεις στεγών τοποθετούνται επάνω σε υπόστρωμα από ξύλο, μέταλλο ή σκυρόδεμα, αφού πρώτα τοποθετηθούν ελαστικές μεμβράνες, που εμποδίζουν τη μεταφορά ακτινοβολούμενης θερμότητας και μειώνουν τη μετάδοση του ήχου στο εσωτερικό του κτιρίου.

8

Ανοξείδωτοι σύνδεσμοι στήριξης υαλοπινάκων και σύστημα άντωσης με συρματόσχοινα.

9

Δικτυωτά κατακόρυφα στοιχεία σε συνδυασμό με σύστημα άντωσης με συρματόσχοινα για τη στήριξη υαλοπινάκων της όψης.

Πηγή: M. Patterson, Structural Glass Façades and Enclosures, J. Wiley & Sons.

1. Χαλύβδινη δικτύωση.

2. Οριζόντια στοιχεία στήριξης (καλώδια).

3. Χαλύβδινος ορθοστάτης.

4. Οριζόντιο στοιχείο στήριξης.

5. Οριζόντιο σύστημα άντωσης με συρματόσχοινα.

6. Καλώδιο ή συρματόσχοινο.

7. Χαλύβδινη ράβδος.

8. Συρματόσχοινο σε χιαστί διάταξη (μπροστά).

9. Συρματόσχοινο σε χιαστί διάταξη (πίσω).

10. Κορμός δικτυώματος.

στοιχείων του δικτυώματος κυμαίνεται από 10 - 15, ενώ η ακριβής διάταξη και το μέγεθος των διατομών καθορίζεται από προσομοιωτικές αναλύσεις και τη σχετική βελτιστοποίηση, λαμβάνοντας υπόψη την ανεμοπίεση και τις σεισμικές δράσεις. Τα δικτυώματα μπορούν είτε να στηριχθούν στο δάπεδο είτε να αναρτηθούν από την οροφή. Όλα τα δομικά στοιχεία, όπως και οι συνδέσεις τους, είναι εμφανείς

και προσδίδουν στην κατασκευή μια "βιομηχανική" αισθητική. Το σύστημα στήριξης των υαλοπινάκων μπορεί επίσης να τοποθετηθεί σε απόσταση από το υπόλοιπο κτίριο για λόγους αισθητικής. Σ’ αυτόν τον μεταλλικό σκελετό είναι πολύ εύκολο να τοποθετηθούν συστήματα σκίασης διαφόρων τύπων, όπως και αδιαφανή πετάσματα. Αυτά τα συστήματα κατασκευάζονται γρήγορα, διότι έχουν επαναλαμβανόμενα στοιχεία, τα οποία κατασκευάζονται στο εργοστάσιο, τοποθετούνται εύκολα και αποτελούν μία πολύ καλή, από άποψη κόστους, λύση για ύψη από 9 έως 20 m, ενώ είναι δυνατή και η διαμόρφωση μεγαλύτερου ύψους κατασκευών με σημαντική όμως αύξηση του κόστους.

Χαλύβδινοι ιστοί

για τη στήριξη υαλοπινάκων

Μεταφορά της εμπειρίας από τη ναυπηγική αποτελούν οι ιστοί με ένα κεντρικό κατακόρυφο θλιβόμενο στοιχείο (συνήθως κοιλοδοκό), στο οποίο συνδέονται σε κάθετη διάταξη διαφορετικού μήκους εφελκυόμενα στοιχεία, στην άλλη άκρη των οποίων εφαρμόζεται συρματόσχοινο υπό άντωση, διαμορφώνοντας έτσι μια καμπύλη επιφάνεια με όψη ιστού. Η στήριξη των υαλοπινάκων στον ιστό πραγματοποιείται με σημειακούς συνδέσμους είτε στη μία είτε και στις δύο πλευρές αυτού, στην περίπτωση που χρειάζεται να διαμορφωθεί δικέλυφη όψη. Παρέχουν μεγαλύτερη διαφάνεια από τα συστήματα με το δικτυωτό σύστημα στήριξης και αφήνονται συχνά εκτεθειμένοι για λόγους αισθητικής. Η κατασκευή τους είναι γενικά πιο πολύπλοκη έναντι των δικτυωτών συστημάτων στήριξης, χρειάζονται μεγαλύτερη κατασκευαστική ακρίβεια και είναι πιο δύσκολο να ενσωματωθούν σ’ αυτά συστήματα σκίασης.

Σύστημα στήριξης με συρματόσχοινα Ένα διαδεδομένο σύστημα στήριξης των υαλοπινάκων με συνδέσμους σημειακής στήριξης είναι η χρήση ειδικού συστήματος άντωσης με προεντεταμένα συρματόσχοινα από ανοξείδωτο χάλυβα, που στερεώνονται στα φέροντα μεταλλικά στοιχεία (συνήθως κοιλοδοκούς). Οι υαλοπίνακες που χρησιμοποιούνται είναι ασφαλείας και υπάρχει η δυνατότητα

εφαρμογής υαλοπινάκων με τυπώματα

ή άλλου τύπου, προκειμένου να ελεγχθεί

η ηλιακή ακτινοβολία. Η επιλογή του

κατάλληλου συστήματος γίνεται κατό-

πιν μελέτης για φορτία ανεμοπίεσης,

υφαρπαγής, δυναμικά και θερμικά φορ-

τία μέσω κατάλληλου λογισμικού πεπε-

ρασμένων στοιχείων σύμφωνα με τους ισχύοντες κανονισμούς.

ΕΙΔΙΚΕΣ ΚΑΤΑΣΚΕΥΕΣ

Καμπύλες κατασκευές

Η καμπυλότητα στις γυάλινες κατα -

σκευές δίνει την αίσθηση της "ζωντά-

νιας" στην κατασκευή και επιτρέπει τη

διαμόρφωση όψεων σε ποικίλα σχήματα

και καμπυλότητες, ανάλογα με τις αρχι-

τεκτονικές απαιτήσεις.

Κατασκευαστικά, οι καμπύλες όψεις από

γυαλί κατατάσσονται σε δύο κατηγορίες:

• Ελεύθερες φόρμες με επίπεδους

υαλοπίνακες. Σ’ αυτήν την περίπτωση,

οι καμπύλες επιφάνειες δημιουργού-

νται από ένα πυκνό πλέγμα μεταλλικών

οδηγών, που συνδέονται υπό διάφορες γωνίες (χωροδικτύωμα), επάνω

στους οποίους προσαρμόζονται επίπεδοι υαλοπίνακες τετραγωνικού ή

τριγωνικού σχήματος. Εκτός από τα χωροδικτυώματα, που είναι και τα πιο

συνήθη, μπορούν να χρησιμοποιη-

θούν και χωρικά πλαίσια με επαναλαμβανόμενα προκατασκευασμένα

στοιχεία, που κοχλιώνονται στο εργοτάξιο. Γενικά, παρέχουν μικρότερη

διαφάνεια από τα χωροδικτυώματα και

οι εφαρμογές τους μέχρι τώρα είναι

οι ορθογωνικές και επίπεδες φόρμες.

Μ’ αυτά τα συστήματα είναι δυνα -

τόν να διαμορφωθούν επιφάνειες με

διαφορετικές καμπυλότητες σε διά -

φορα ύψη, πολυγωνικές επιφάνειες

με διάφορες κλίσεις, χωρίς να χρειά-

ζεται η τοποθέτηση υποστυλωμάτων

εντός του κτιρίου. Ο σχεδιασμός ενός

τέτοιου συστήματος απαιτεί τη μελέτη

του σε προηγμένα λογισμικά CAD,

στα οποία κάθε μέλος του συμπλέγ-

ματος μελετάται και διαστασιολογείται

ξεχωριστά. Η κατασκευή θα πρέπει να

γίνεται με ακρίβεια, καθώς η σταθε-

ρότητα του συστήματος οφείλεται σε

σημαντικό βαθμό στη γεωμετρία του

σχήματος. Είναι πολύ άκαμπτες και

ελαφρές κατασκευές και παρέχουν

ΚΑΤΑΚΟΡΥΦΗ ΤΟΜΗ

ΑΞΟΝΟΜΕΤΡΙΚΟ ΚΑΤΑΣΚΕΥΑΣΤΙΚΗ ΛΕΠΤΟΜΕΡΕΙΑ

1. Υαλοπίνακας

2. Συρματόσχοινο για την ανάληψη του ίδιου βάρους των υαλοπινάκων.

3. Χαλύβδινη ράβδος.

4. Στοιχείο ανάρτησης.

5. Καλώδιο ή συρματόσχοινο.

6. Σημείο αγκύρωσης άνω.

7. Σημείο αγκύρωσης κάτω.

8. Χαλύβδινος ιστός (συνήθως κοιλοδοκός).

9. Σημειακός σύνδεσμος στήριξης υαλοπίνακα.

10. Σημεία στήριξης καλωδίου.

ικανοποιητικό βαθμό διαφάνειας και

σχεδιαστικής ευελιξίας. Στην περί-

πτωση που κατά το σχεδιασμό προ-

βλεφθεί η χρήση πολλών πρότυπων

μονάδων που συναρμολογούνται,

μπορεί η κατασκευή να είναι πολύ

γρήγορη· σε κάθε περίπτωση όμως

χρειάζεται η τοποθέτησή τους από

εξειδικευμένο συνεργείο.

• Επιφάνειες με καμπύλους υαλοπίνακες.

Η καμπύλωση των υαλοπινάκων με

σκελετός στήριξης υαλοπινάκων σε διπλοκέλυφη όψη του πανεπιστημιακού κτιρίου Tinkham Veale University Center στο

M. Patterson, Structural Glass Facades and Enclosures, J. Wiley & Sons.

Η βαφή με χρώματα πούδρας δημιουργεί μεταλλικές επιφάνειες μεγάλης αντοχής και υψηλής αισθητικής στις αρχιτεκτονικές εφαρμογές.

στη διέλαση για την παραγωγή προφίλ. Ταυτόχρονα παρουσιάζουν καλή διακοσμητική συμπεριφορά και έτσι χρησιμοποιούνται ευρέως στις αρχιτεκτονικές και διακοσμητικές εφαρμογές.

ΠΡΑΚΤΙΚΕΣ ΑΝΤΙΔΙΑΒΡΩΤΙΚΗΣ ΠΡΟΣΤΑΣΙΑΣ

Οι αναρίθμητες επιπτώσεις που προκαλεί η διάβρωση στις μεταλλικές κατασκευές έκανε επιτακτική την ανάγκη εφαρμογής της αντιδιαβρωτικής προστασίας με διάφορες μεθόδους, ανάλογα με τη χρήση και το είδος του μετάλλου (σιδηρούχου ή μη).

Συστήματα βαφής Οι αντιδιαβρωτικές βαφές λειτουργούν ως φράγματα, που περιορίζουν τον δρόμο διείσδυσης των διαβρωτικών παραγόντων και απομονώνουν το υπόστρωμα από διαβρωτικές ουσίες, όπως το νερό, το οξυγόνο, τα χλωριόντα κ.ά. Αποτελούν ένα σύστημα τριών ή παραπάνω επιστρώσεων, η καθεμιά εκ των οποίων προσφέρει ξεχωριστή προστασία.

Η πρώτη στρώση (αστάρι) εφαρμόζεται αφού προηγουμένως η επιφάνεια του χάλυβα έχει υποστεί την κατάλληλη

προετοιμασία, δηλαδή αφού έχουν απομακρυνθεί οι διάφοροι ρύποι, που μπορεί να έχουν επικαθίσει (σκόνη, σκουριά κ.ά.) με καθαρισμό με το χέρι, με ηλεκτρικό εργαλείο, με τη χρήση αμμοβολής ή υδροβολής. Το αστάρι προσφέρει πολύ καλή πρόσφυση στις επόμενες στρώσεις, ενώ ταυτοχρόνως παρέχει και αντιδιαβρωτική προστασία, αφού λειτουργεί ως θυσιαζόμενο υπόστρωμα, προστατεύοντας το μέταλλο καθοδικά (π.χ. αστάρι με βάση τον ψευδάργυρο).

Στα μη σιδηρούχα μέταλλα το αστάρι λειτουργεί ως μέσο πρόσφυσης των επόμενων στρώσεων. Τα αστάρια με βάση ακρυλικές ρητίνες είναι σήμερα πολύ συνηθισμένα και αποτελεσματικά στο αλουμίνιο, στον χαλκό, στον ψευδάργυρο και στον γαλβανισμένο χάλυβα. Ειδικά για τον γαλβανισμένο χάλυβα, πριν από την εφαρμογή του ασταριού χρειάζεται να γίνει απολίπανση και τριβή της επιφάνειας. Η ενδιάμεση στρώση είναι ιδιαίτερα απαραίτητη στα σιδηρούχα μέταλλα. Ρόλος της είναι να αυξήσει το πάχος της χρωματικής στρώσης και να βελτιώσει τη στεγανότητά της, μειώνοντας τη διαπερατότητα σε νερό και οξυγόνο. Ταυτόχρονα συμβάλλει στην εξομάλυνση των μικρών ανωμαλιών της μεταλλικής επιφάνειας ή των διαφορών πάχους της στρώσης του

ασταριού. Γενικώς, τα σημεία που προεξέχουν είναι πιο εκτεθειμένα στις περιβαλ-

λοντικές επιδράσεις και αποτελούν εστίες

διάβρωσης. Το χρώμα της ενδιάμεσης

στρώσης είναι ίδιο με αυτό την τελικής

στρώσης ή τέτοιο, ώστε να εξασφαλίζει

την αδιαφάνεια και να ευνοεί τη χρωματική

απόδοση της τελικής στρώσης.

Η τελική στρώση δίνει στο υλικό την

τελική του εμφάνιση και τις τελικές του

ιδιότητες, προστατεύει από την υπερι-

ώδη ηλιακή ακτινοβολία και τη ρύπανση

και είναι αυτή που θα δώσει και το τελικό

χρώμα και τη γυαλάδα στο μεταλλικό στοι-

χείο. Παίζει ρόλο κυρίως διακοσμητικό

αλλά και ενισχυτικό της προστασίας που

προσφέρουν στην επιφάνεια οι δύο προ-

ηγούμενες στρώσεις.

Ειδική κατηγορία βαφών είναι οι αντιδια-

βρωτικές λάκες, οι οποίες συνδυάζουν

τις ιδιότητες όλων των στρώσεων σε ένα

υλικό. Εφαρμόζονται σε διαδοχικές στρώ-

σεις είτε αντικαθιστώντας την πρώτη και

δεύτερη στρώση της βαφής είτε ως το

μοναδικό υλικό βαφής και προστασίας

σε περιβάλλον, στο οποίο οι διαβρωτικοί

παράγοντες δεν είναι ιδιαίτερα έντονοι.

Στα συστήματα βαφών ανήκουν και τα

χρώματα πούδρας, τα οποία εφαρμό-

ζονται στα μεταλλικά στοιχεία (χαλύβδινα

ή αλουμινίου) με τον ηλεκτροστατικό

ψεκασμό ή με την εμβάπτιση τους σε ρευστοποιημένη κλίνη.

Στην πρώτη και επικρατέστερη μέθοδο

τα σωματίδια χρώματος φορτίζονται ηλεκτρικά και προσκολλώνται στη μεταλλική

επιφάνεια με βάση την αρχή της ηλεκτροστατικής έλξης με τη χρήση πιστολιού ηλεκτροστατικού ψεκασμού (χειροκίνητου ή ρομποτικού).

Σε αντίθεση με την ηλεκτροστατική βαφή, η εμβάπτιση σε ρευστοποιημένη κλίνη περιλαμβάνει την αρχική προθέρμανση

του μεταλλικού υποστρώματος σε θερμοκρασία υψηλότερη από το σημείο τήξης

της πούδρας και την ακόλουθη βύθισή του

σε χρώμα πούδρας εντός μιας ρευστοποιημένης κλίνης. Η πούδρα τήκεται και σχηματίζει επίστρωση επάνω στη θερμή μεταλλική επιφάνεια. Η πρώτη στρώση του ασταριού εφαρμόζεται και σ’ αυτήν τη μέθοδο ως πρώτη στρώση αντιδιαβρωτικής προστασίας. Μειονέκτημα της μεθόδου είναι η δημιουργία επικαλύψεων

μεγάλου πάχους (60 έως 120 μm) και το υψηλό κόστος εφαρμογής. Επίσης, οι βαφές με χρώματα πούδρας εφαρμόζονται σε ειδικές μονάδες, μακριά από το εργοτάξιο, παρουσία εξειδικευμένου προσωπικού.

Απαραίτητη προϋπόθεση για την επιτυχημένη εφαρμογή ενός συστήματος

Μηχανική τριβή με γυαλόχαρτο και κυκλική επίδραση χαλύβδινης βούρτσας.

6 - 8

Επίδραση με καλέμι και κυκλική επίδραση χαλύβδινης βούρτσας. 6 - 7

Χειροκίνητη τριβή με γυαλόχαρτο και επίδραση χαλύβδινης βούρτσας. 5 - 6

Μηχανική τριβή με γυαλόχαρτο.

Μηχανική κυκλική επίδραση χαλύβδινης βούρτσας.

Χειροκίνητη επίδραση χαλύβδινης βούρτσας.

Προσαρμοστική στις συνθήκες του εργοταξίου. Χρειάζεται προσοχής για να μην γυαλιστεί πολύ η επιφάνεια.

Λιγότερο αποτελεσματική. Κίνδυνος

να πληγωθεί η επιφάνεια.

Απαιτεί πολύ χρόνο και μεγάλη προσπάθεια για να επιτευχθεί το ικανοποιητικό αποτέλεσμα.

Μέτρια αποτελέσματα, αναλογικά με την ενέργεια που δαπανάται. Προσοχή να μην γυαλιστεί πολύ η επιφάνεια.

Αποτελεσματική μόνο σε εύθρυπτες και πορώδεις στρώσεις σκουριάς.

Μέτρια.

ΠΥΡΟΠΡΟΣΤΑΣΙΑ ΜΕΤΑΛΛΙΚΩΝ ΚΑΤΑΣΚΕΥΩΝ

ΧΑΡΗΣ ΓΑΝΤΕΣ, καθηγητής Ε.Μ.Π., διευθυντής Εργαστηρίου Μεταλλικών Κατασκευών

Η αύξηση της θερμοκρασίας των δομικών στοιχείων μιας μεταλλικής κατασκευής κατά τη διάρκεια μιας πυρκαγιάς προκαλεί απομείωση των μηχανικών χαρακτηριστικών του υλικού και μπορεί να οδηγήσει σε βλάβες, μεγάλες παραμένουσες παραμορφώσεις και ενδεχομένως σε κατάρρευση.

Για την αποφυγή τέτοιων φαινομένων πρέπει να λαμβάνονται κατάλληλα μέτρα προστασίας, τόσο ενεργητικά, που αποβλέπουν στην αντιμετώπιση και καταστολή της πυρκαγιάς, εάν αυτή εκδηλωθεί, όσο και παθητικά, που έχουν ως στόχο τον έλεγχο της εξάπλωσης της πυρκαγιάς και την έγκαιρη εκκένωση του κτιρίου. Και οι δύο κατηγορίες μέτρων πυροπροστασίας αποτελούν αντικείμενο της μελέτης ενός κτιρίου, τα μεν πρώτα κυρίως της μηχανολογικής, ενώ τα δεύτερα της αρχιτεκτονικής και στατικής. Σ’ αυτό το άρθρο η έμφαση δίνεται στην περιγραφή των συνεπειών μιας πυρκαγιάς στα μεταλλικά φέροντα δομικά στοιχεία, και στον σχεδιασμό των παθητικών μέτρων προστασίας τους, που αποσκοπούν στη μόνωσή τους, ώστε να καθυστερήσει η άνοδος της θερμοκρασίας τους για επαρκές χρονικό διάστημα, τόσο ώστε να είναι δυνατή η έγκαιρη

_ΣΥΝΕΠΕΙΕΣ ΠΥΡΚΑΓΙΑΣ ΣΕ ΜΕΤΑΛΛΙΚΕΣ ΚΑΤΑΣΚΕΥΕΣ _ΜΕΤΡΑ ΠΥΡΟΠΡΟΣΤΑΣΙΑΣ ΚΤΙΡΙΩΝ & Η ΣΗΜΑΣΙΑ ΤΟΥ ΔΕΙΚΤΗ ΠΥΡΑΝΤΙΣΤΑΣΗΣ _ΣΤΑΔΙΑ ΠΥΡΚΑΓΙΑΣ

κατάσβεση της πυρκαγιάς πριν από την κατάρρευση ή από την εμφάνιση σημαντικών βλαβών.

ΣΥΝΕΠΕΙΕΣ ΠΥΡΚΑΓΙΑΣ ΣΕ ΜΕΤΑΛΛΙΚΕΣ ΚΑΤΑΣΚΕΥΕΣ

Η αύξηση της θερμοκρασίας των χαλύβδινων δομικών στοιχείων ενός φορέα λόγω πυρκαγιάς προκαλεί δύο καταστάσεις:

• Διαστολή των δομικών μελών, η οποία παρεμποδίζεται λόγω της συμμετοχής των διαστελλόμενων μελών στο συνολικό στατικό σύστημα, με αποτέλεσμα να αναπτύσσονται εντατικά μεγέθη λόγω καταναγκασμού. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα την αύξηση των δράσεων σχεδιασμού.

• Μείωση των μηχανικών χαρακτηριστικών του χάλυβα. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα τη μείωση των αντοχών σχεδιασμού.

Από τα δύο φαινόμενα, κυρίαρχο είναι το δεύτερο, δηλαδή αυτό της μείωσης της αντοχής, αλλά και της δυσκαμψίας. Αναλυτικότερα, η αλληλουχία όσων συμβαίνουν σε ένα μεταλλικό κτίριο, αν εκδηλωθεί μια πυρκαγιά, είναι η ακόλουθη:

• Η θερμοκρασία του χώρου, μέσα στον οποίο εκδηλώνεται η πυρκαγιά, αυξάνεται.

• Η θερμοκρασία των δομικών στοιχείων από χάλυβα παρακολουθεί αυτήν την αύξηση με κάποια χρονική υστέρηση (ανάλογα με το βαθμό μόνωσης αυτών των στοιχείων).

• Η αντοχή και η δυσκαμψία του χάλυβα απομειώνονται με την αύξηση της θερμοκρασίας του.

• Εάν, επομένως, κάποιος παράγοντας δεν αναστείλει την αύξηση της θερμοκρασίας του χάλυβα και τη συνεπακόλουθη βαθμιαία μείωση της αντοχής και της δυσκαμψίας, μετά την πάροδο κάποιου χρονικού διαστήματος από την έναρξη της πυρκαγιάς τα φορτία που υπάρχουν επί της κατασκευής θα προκαλέσουν μεγάλες παραμορφώσεις ή ενδέχεται και να καταστούν οριακά και να προκαλέσουν αστοχία.

Οι βλάβες ή η αστοχία μπορεί να εκδηλώνονται υπό τη μορφή ανάπτυξης μεγάλων πλαστικών παραμορφώσεων, λυγισμού διαγωνίων ράβδων συνδέσμων δυσκαμψίας, θραύσης κοχλιών, τοπικού λυγισμού των κεφαλών των υποστυλωμάτων, τοπικού λυγισμού των ελεύθερων (κάτω) πελμάτων των δοκών ή και τοπικής ή ακόμη

και καθολικής κατάρρευσης.

Παρακάτω αναφέρονται δύο χαρακτηριστικά παραδείγματα πυρκαγιών σε

πολυώροφα μεταλλικά κτίρια, που έχουν συμβάλει στη συνειδητοποίηση ότι η

σωστή πυροπροστασία είναι απαραίτητη

τόσο για την ασφάλεια των ανθρώπινων

ζωών, όσο και για την εξασφάλιση της ακεραιότητας του δομήματος.

"Interstate Bank Building",

Λος Άντζελες, Καλιφόρνια, 4-5-1988

Το κτίριο αποτελούνταν από 62 ορόφους

και η φωτιά που ξέσπασε με αδιευκρίνι-

στα αίτια κατάστρεψε πέντε ορόφους, κόστισε τη ζωή ενός ανθρώπου, προ-

κάλεσε τον τραυματισμό 35 εργαζομέ-

νων και 14 πυροσβεστών και η συνολική οικονομική απώλεια ανήλθε στα 50 εκατομμύρια δολάρια. Ο χώρος είχε καταιονητήρες, που όμως δεν ήταν αυτόματοι και επιπλέον δεν ήταν σε ετοιμότητα (οι

βαλβίδες παροχής νερού ήταν κλειστές). Επιπλέον, η μη προστασία των καλωδίων δεν επέτρεψε την έγκαιρη τηλεφωνική ειδοποίηση της πυροσβεστικής υπηρεσίας.

"One Meridian Plaza Philadelphia", Πενσυλβάνια, 23-2-1991

Η φωτιά εκδηλώθηκε σε ξενοδοχείο. Ξεκίνησε στον 22ο όροφο του μεταλλικού ουρανοξύστη 38 ορόφων λόγω λαδιών, που άφησε πίσω του ένα συνεργείο καθαριότητας. Η φωτιά, που έκαιγε για 18 ώρες, δεν ανιχνεύθηκε από τους καταιονητήρες που υπήρχαν εγκατεστημένοι. Η ανάπτυξη υψηλών θερμοκρασιών είχε ως αποτέλεσμα να υποστούν σοβαρές βλάβες τα μεταλλικά πλαίσια. Ο απολογισμός και

σ’ αυτήν την περίπτωση ήταν τρεις πυροσβέστες νεκροί και πολλοί τραυματίες. Η

φωτιά τέθηκε υπό έλεγχο μόνο όταν λειτούργησαν κάποιοι καταιονητήρες στον 30ο όροφο.

1 1

Η εμφάνιση φωτιάς προκαλεί αύξηση της θερμοκρασίας των μεταλλικών στοιχείων και απομείωση

των μηχανικών χαρακτηριστικών. Η πυρκαγιά, που εκδηλώθηκε στο ιστορικό θέατρο "Shakespeare"

στο Stratford του Κοννέκτικατ τον Ιανουάριο του 2019, προκάλεσε την κατάρρευση του κτιρίου.

Πηγή: Ned Gerard / Hearst Connecticut Media.

ΔΙΕΘΝΗ & ΕΛΛΗΝΙΚΑ ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑΤΑ ΚΤΙΡΙΩΝ

ΠΟΛΥΩΡΟΦΗ ΜΕΤΑΛΛΙΚΗ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ

ΚΤΙΡΙΟ ΚΑΤΟΙΚΙΩΝ "RESIDENCES 316" ΣΤΗΝ ΕΓΚΩΜΗ ΚΥΠΡΟΥ

Το κτίριο είναι χωροθετημένο σε ένα κομβικό σημείο της καρδιάς της Έγκωμης, μιας περιοχής ταχύτατα αναπτυσσόμενης, που το πανεπιστήμιο και οι δορυφορικές σ' αυτό εστίες

την έχουν μετατρέψει σε ένα τοπικό κέντρο με έντονα νεανικό χαρακτήρα, εξωστρεφή και δυναμικό, με χρήστες που βρίσκονται στον χώρο μόνο για όσο το επιβάλλουν οι ανάγκες τους (σπουδές).

Σ' αυτόν τον άξονα κινήθηκε και η αρχιτεκτονική ομάδα κατά τον σχεδιασμό του έργου. Η μορφή του κτιρίου γίνεται καθρέφτης της δυναμικότητας της περιοχής, με μια αέναη κίνηση, η οποία αποτυπώνεται στα πετάσματα της όψης. Παράλληλα, όμως, το κέλυφος του κτιρίου δημιουργεί μια ήρεμη εσωστρέφεια και ένα αίσθημα ασφάλειας. Ο διττός χαρακτήρας του κελύφους εκφράζεται μέσα και από τη χρήση συμπαγών ή διάτρητων πετασμάτων, που υλοποιούν την πρόθεση της προφυλαγμένης εσωστρέφειας και του φίλτρου, μέσω του οποίου παρατηρεί κανείς την πόλη. Ο μεταλλικός σκελετός του κτιρίου δημιουργεί έναν περιμετρικό δομικό πυρήνα, ο οποίος απέχει από την περιφέρειά

του περίπου 2 m. Αυτό επιτρέπει την περιμετρική προεξοχή

του ορόφου με τρόπο που να δημιουργεί μια εξωτερική αιωρούμενη στοά στο ισόγειο, εντείνοντας μ’ αυτόν τον τρόπο την αίσθηση της αιώρησης.

Το εξωτερικό κέλυφος διαμορφώνεται με πετάσματα αλουμινίου. Για να επιτευχθεί η αίσθηση των επάλληλων λωρίδων κατασκευάστηκαν μεταλλικά τελάρα (UPN160), τα οποία στερεώθηκαν από την εξωτερική πλευρά των περιμετρικών δοκών του κτιρίου (UPN300), με τρόπο που το σημείο συνάντησης των 2 επάλληλων λωρίδων να γίνεται στο κέντρο της περιμετρικής δοκού.

Αυτή η επιλογή έγινε στρατηγικά, καθώς θα είχε ως άμεση συνέπεια όλα τα μέλη του κτιρίου πίσω από τα πετάσματα (κιγκλιδώματα, οροφές) πάντα να κρύβονται από το υλικό της όψης. Κατά συνέπεια οι κατασκευαστικές επιλογές του υλικού συνέτειναν άμεσα στην οπτική καθαρότητα και στον μινιμαλισμό των όψεων.

Τα μεταλλικά πετάσματα τοποθετούνται με κλίση, ώστε να προσδίδουν κίνηση στις όψεις.

Η επένδυση δημιουργεί εσωστρέφεια και παράλληλα λειτουργεί ως "φίλτρο" προς την πόλη.

Αρχιτεκτονική μελέτη: Constanti Architects / Ena Pros Ekato LLC

Στατική μελέτη: G. Kountouris Civil Engineers LLC

Η/Μ μελέτη: S&S Consultancy

Κατασκευή: K&M Shialos LTD

Μεταλλική κατασκευή: Cyprometal LTD

Ηλεκτρολογική εγκατάσταση: A. Eracleous Electrical Μηχανολογική εγκατάσταση: Technomec Engineering Co Ltd

Φωτογραφίες: Creative Photoroom (Maria Efthymiou)

εξωτερικό κέλυφος διαμορφώνεται με πετάσματα αλουμινίου τοποθετημένα σε επάλληλες λωρίδες με χρωματικές διαβαθμίσεις.

ΔΙΕΘΝΗ & ΕΛΛΗΝΙΚΑ ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑΤΑ ΚΤΙΡΙΩΝ

ΠΡΟΚΑΤΑΣΚΕΥΑΣΜΕΝΕΣ ΜΟΝΑΔΕΣ ΣΕ

ΜΕΤΑΛΛΙΚΗ ΒΑΣΗ ΚΑΤΟΙΚΙΑ "rNrH" ΣΤΗ ΒΑΛΕΝΘΙΑ

"Όλοι όσοι ζουν για να ικανοποιήσουν τις επιθυμίες των ανθρώπων που σχετίζονται με τη ζωή σε αρμονία, είναι υποχρεωμένοι να αφήσουν όλα τα ξόρκια

και τα μυστήρια, τα οποία αποτελούν μέρος των δύσκολων συνθηκών που στηρίζουν την κατασκευή ενός σπιτιού". John Entenza

Η κατοικία βρίσκεται σε οικόπεδο με απότομη κλίση στο Barranco de Soterraña, ένα φυσικό ρέμα κοντά στη Βαλένθια. Αναπτύχθηκε η ιδέα μιας βιομηχανοποιημένης, κατακερματισμένης και αυτόνομης κατοικίας, η οποία ενσωματώνει παθητικά συστήματα και είναι αυτάρκης σε παραγωγή ενέργειας.

Σ’ αυτήν την άγρια τοποθεσία, η κατοικία σχεδιάστηκε εξαρχής, ώστε να κατασκευαστεί με προκατασκευασμένα εξαρτήματα.

Η κατασκευή τους διήρκησε τρεις μήνες και κατόπιν η κατοικία συναρμολογήθηκε επιτόπου σε λίγες μόνο ημέρες. Στηρίχθηκε σε μια ελαφριά μεταλλική κατασκευή, η οποία επέτρεψε την κατοίκιση σ’ αυτήν τη σύνθετη τοπογραφία, χωρίς όμως να χρειαστούν έντονες παρεμβάσεις ή αλλοίωση του τοπίου.

Ως εκ τούτου, αναπτύχθηκε μια ακολουθία ανυψωμένων εσωτερικών και εξωτερικών χώρων, χωρίς να διαταραχθεί η φυσική απορροή των όμβριων υδάτων και επιτρέποντας ταυτοχρόνως μελλοντικές επεκτάσεις, είτε ενσωματώνοντας και άλλες μονάδες είτε απλώς "κλείνοντας" μέρη αυτού του υβριδικού δομικού πλαισίου.

Το κτίριο εξερευνά αυτόν τον κατακερματισμό σύμφωνα με τα προτεινόμενα συστήματα κατασκευής, δημιουργώντας μια βαθιά καθημερινή σχέση με το τοπίο, χωρίς να καταφεύγει σε μεγάλες γυάλινες επιφάνειες ή άλλες λύσεις ασυμβίβαστες με το κλίμα και τον προϋπολογισμό. Κατά συνέπεια, όλα τα μέρη της κατοικίας σ’ αυτήν την ακολουθία χώρων έχουν άμεση πρόσβαση στο εξωτερικό και παίζουν με τα στοιχεία της μεταλλικής δομής. Η εικόνα είναι μόνο ένα μέρος μιας πολύ μεγαλύτερης πολυπλοκότητας.

Αρχιτεκτονική μελέτη:

Juan Marco arquitectos

Επικεφαλής αρχιτέκτονας:

Juan Marco Marco

Ομάδα μελέτης:

Guillermo Gomez

Στατική μελέτη:

Daniel Carratala

Η/Μ μελέτη:

Ingenet, S.L.

Κατασκευή:

Miguel Monteagudo Cuevas

Εμβαδό:

142 m²

Έτος κατασκευής:

2021

Φωτογραφίες:

Diego Opazo

Οι ενδιάμεσοι χώροι συμπληρώνουν τους αυστηρούς μεταλλικούς όγκους και προσφέρουν άμεση επαφή με τη φύση.

Η κατασκευή βασίστηκε στην ιδέα μιας βιομηχανοποιημένης, κατακερματισμένης και αυτόνομης κατοικίας, η οποία ενσωματώνει παθητικά συστήματα

και είναι αυτάρκης σε παραγωγή ενέργειας.

ΔΙΑΜΗΚΗΣ ΤΟΜΗ

ΕΓΚΑΡΣΙΑ ΤΟΜΗ

ΜΕΤΑΛΛΙΚΟΣ ΣΚΕΛΕΤΟΣ ΚΑΙ ΠΕΤΑΣΜΑΤΑ ΣΚΙΑΣΗΣ ΑΛΟΥΜΙΝΙΟΥ ΚΤΙΡΙΟ ΓΡΑΦΕΙΩΝ ΚΑΙ ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΩΝ ΣΤΗΝ ΕΛΕΥΣΙΝΑ

Το ακίνητο, συνολικής επιφάνειας 10.930 m², βρίσκεται στη

θέση "Καλυμπάκι" της Ελευσίνας. Αποτελείται από έναν

ενιαίο γραμμικό όγκο, με φορά από βορρά προς νότο, ο οποίος διαχωρίζεται διακριτά στο κομμάτι των χώρων γραφείων και των βιομηχανικών εγκαταστάσεων.

Κυρίαρχο συνθετικό στοιχείο αποτελούν τα μεγάλα διάτρητα

πετάσματα αλουμινίου διαστάσεων 6,20 × 9,40 (m), τα οποία τοποθετούνται στη δυτική και ανατολική όψη μπροστά από τα υαλοπετάσματα τύπου curtain wall με μία απόκλιση 10°, προσφέροντας ιδιωτικότητα και προστασία από τον ήλιο.

Πίσω τους κρύβουν ένα σύστημα σχαρών πρόσβασης καθαρισμού των υαλοπετασμάτων.

Το κέλυφος του κτιρίου των γραφείων κλείνει στις δυο πλευρές του (ανατολική και δυτική) με αναρτημένο σύστημα αλουμινίου (curtain wall).

Το βιομηχανικό κτίριο καλύπτεται περιμετρικά με θερμομονωτικά πετάσματα πλαγιοκάλυψης. Τα πλευρικά ανοίγματα του ισογείου και του πρώτου ορόφου καλύπτονται με κουφώματα αλουμινίου, προβαλλόμενα προς τα έξω, ενώ των ανώτερων σταθμών καλύπτονται με σταθερά κουφώματα αλουμινίου. Στην οροφή του κτιρίου τοποθετήθηκαν θερμομονωτικά πετάσματα οροφής, κάποια εκ των οποίων διάφανα, για τον φωτισμό του υποκείμενου χώρου. Ο φέρων οργανισμός διαμορφώθηκε με δύο στατικώς ανεξάρτητους φορείς, έναν για το κτίριο γραφείων και έναν για το βιομηχανικό κτίριο. Οι δύο φορείς χωρίζονται μεταξύ τους με αρμό διαστολής στην ανωδομή, ενώ η θεμελίωση είναι ενιαία. Η ανωδομή και των δύο στατικώς ανεξάρτητων τμημάτων μορφώθηκε με υποστυλώματα και δοκούς από δομικό χάλυβα ποιότητας S355 και σύμμεικτες πλάκες. Το βιομηχανικό κτίριο είναι δύο φατνωμάτων και προβλέπεται η

λειτουργία έξι γερανογεφυρών. Το κτίριο γραφείων αποτελείται από τρία ίσα φατνώματα των 9,80 m περίπου, με δύο ορόφους στις στάθμες +3,45 m και +6,75 m.

Οι φορείς και των δύο κτιρίων διαμορφώθηκαν με επίπεδα κύρια πλαίσια κατά την εγκάρσια έννοια, ανά περίπου 6 m, και με κατακόρυφους κεντρικούς διαγώνιους συνδέσμους δυσκαμψίας στη διαμήκη διεύθυνση. Η διαφραγματική λειτουργία της στέγης του βιομηχανικού κτιρίου εξασφαλίζεται με κεντρικούς διαγώνιους συνδέσμους δυσκαμψίας, ενώ στη στέγη του κτιρίου γραφείων και στα ενδιάμεσα δάπεδα μέσω των σύμμεικτων πλακών. Για τη στήριξη των πετασμάτων στέγης και πλαγιοκάλυψης του βιομηχανικού κτιρίου προβλέφθηκαν τεγίδες και μηκίδες αντίστοιχα. Στις πλάγιες όψεις του κτιρίου γραφείων διαμορφώθηκαν υαλοστάσια και εξωτερικοί φορείς σκίασης από αλουμίνιο.

Αρχιτεκτονική μελέτη: Parthenios architects + associates

Στατική μελέτη: Μηχανικοί Μελετών και Εφαρμογών Α.Ε.Έργων Ανάλυσις Σύμβουλοι Μηχανικοί Ε.Ε.

Σύμβουλος στατικής μελέτης: Χ. Γαντές, καθηγητής Ε.Μ.Π.

H/M μελέτη: Μ.Κ.Α - Μελετητική & Τεχνική Ο.Ε.

Επίβλεψη: Ζήτα Τεχνική Έργων Ε.Π.Ε.

Υψηλή επίβλεψη: Parthenios architects + associates

Κατασκευή: TERNA A.E.

Ιδιοκτήτης: Asso.Subsea ltd

Εμβαδό: 10.930 m²

Χρόνος κατασκευής: 2020 - 2022

Φωτογραφίες: Γιώργος Σφακιανάκης

Η ανωδομή κατασκευάστηκε με δομικό χάλυβα ποιότητας S355 και σύμμεικτες πλάκες. ©Parthenios architects + associates.

Τα πετάσματα πίσω τους κρύβουν ένα σύστημα σχαρών πρόσβασης καθαρισμού των υαλοπετασμάτων. ©Γιώργος Σφακιανάκης.

Στις πλάγιες όψεις του κτιρίου γραφείων διαμορφώθηκαν υαλοστάσια και εξωτερικοί φορείς σκίασης από αλουμίνιο. ©Γιώργος Σφακιανάκης.

ΔΙΕΘΝΗ & ΕΛΛΗΝΙΚΑ ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑΤΑ ΚΤΙΡΙΩΝ

ΠΡΟΗΓΜΕΝΟΣ ΕΞΩΣΚΕΛΕΤΟΣ ΚΑΙ ΔΙΑΦΑΝΟ

ΣΕ ΠΟΛΥΩΡΟΦΟ ΚΤΙΡΙΟ ΓΡΑΦΕΙΩΝ ΣΤΟ ΠΑΡΙΣΙ

Το "Maison de l’ Ordre des Avocats" (MOdA) αποτελεί τη νέα έδρα του Δικηγορικού Συλλόγου των Παρισίων στο 17ο διαμέρισμα και αποτελεί αναπόσπαστο τμήμα της "Cité Judiciaire". Ο σχεδιασμός του κτιρίου βασίστηκε σε τρεις άξονες: στη διαφάνεια, στον συσχετισμό με το περιβάλλον και στη λειτουργικότητα.

Μέρος του κτιρίου είναι τοποθετημένο ακριβώς επάνω από μια στάση του υπόγειου σιδηροδρόμου, με αποτέλεσμα σε μια έκταση 1.200 m², μόνο 400 m² εδάφους να είναι διαθέσιμα για τη θεμελίωση. Η ιδιαιτερότητα της τοποθεσίας έπαιξε πολύ σημαντικό ρόλο στην κατασκευαστική λύση που δόθηκε, καθώς απαιτούνταν ειδικός χειρισμός και τεχνογνωσία.

Η ομάδα σχεδίασε έναν μεταλλικό εξωσκελετό, που με μικρό βάρος, έχει την ικανότητα να υποστηρίξει μεγάλους προβόλους.

Η ανωδομή βασίστηκε μόνο σε πέντε φέροντα σημεία, τον κεντρικό πυρήνα από σκυρόδεμα και τέσσερις διπλούς στύλους.

Οι τελευταίοι, ύψους περίπου 31 m και αρκετά λεπτοί στην όψη, είναι χαλύβδινοι κύλινδροι με πλήρωση σκυροδέματος. Επάνω σ’ αυτούς στηρίζεται ο μεταλλικός εξωσκελετός που έχει συγκολληθεί πλήρως στη θέση του και με τη σειρά του στηρίζει τη δικέλυφη γυάλινη όψη. Αυτό το πλαίσιο, που περιβάλλει ολόκληρο το κτίριο, καθιστά δυνατή τη χρήση των προβόλων και την ανάρτηση του πρώτου και του δεύτερου ορόφου. Για να ολοκληρωθεί αυτή η διάταξη, εγκαταστάθηκαν επίσης τρεις δικτυωτές δοκοί στο εσωτερικό του κτιρίου σε δύο επίπεδα για τη στήριξη του πίσω τμήματος, που ενσωματώθηκαν στους τοίχους του αμφιθεάτρου. Επιπροσθέτως, καθώς το έδαφος υπόκειται σε κραδασμούς από τον υπόγειο σιδηρόδρομο, ήταν απαραίτητο να δημιουργηθεί μια ακουστική τομή μεταξύ του υπεδάφους και του κτιρίου. Αυτό επιτεύχθηκε με τον διαχωρισμό του σκελετού από τα θεμέλια μέσω αντικραδασμικών βάσεων ελατηρίων.

Η κατασκευαστική λύση που επιλέχθηκε ενισχύει τη διαφάνεια

του κτιρίου και τη θέα από το εσωτερικό, ενώ κάνει την κατασκευή να φαίνεται ελαφριά, παρά τον όγκο της. Το βράδυ το κτίριο φωτίζεται διακριτικά, συμμετέχοντας στη νυχτερινή ζωή της συνοικίας. Τέλος, το δικέλυφο περίβλημα επιτρέπει την ευκολότερη ρύθμιση των εσωτερικών συνθηκών άνεσης.

Η κατασκευαστική λύση ορίστηκε από την περιορισμένη διαθέσιμη έκταση για θεμελίωση, λόγω του υποκείμενου σιδηροδρομικού σταθμού. ©Sergio Grazia.

ΤΟΜΗ ©RPBW

Αρχιτεκτονική μελέτη: Renzo Piano Building Workshop

Σχεδιαστική ομάδα: B. Plattner, P. Colonna (partner and associate in charge),

S. Cimino, C. Guézet με S. Giorgio - Marrano, C. Maxwell - Mahon, J. Moolhuijzen (partner), A. Bagatella, D. Tsagkaropoulos (CGI); O. Aubert, C. Colson, Y. Kyrkos (models)

Στατική και Η/Μ μελέτη: AIA Ingénierie

Μελέτη πρόσοψης: RFR

Σύμβουλοι μελετητές: Franck Franjou (φωτισμός), Meta (ακουστική), Labeyrie & Associés (A/V), NAMIXIS (πυρασφάλεια),

Origoni & Steiner (γραφιστική), SLETEC (κόστος)

Εργοδότης: Ordre des Avocats de Paris, Sogelym - Dixence

Επιφάνεια κτιρίου: 7.150 m²

Χρόνος κατασκευής: 2020

Επιμέλεια: Ελευθερία Τιτόνη, αρχιτέκτονας μηχ., MSc.

Φωτογραφίες: RPBW, Sergio Grazia, Michel Denancé

Άξονας ανόδου γραμμής 14

Σήραγγα γραμμής 13

Το γυάλινο περίβλημα προβάλλει τη δομή του κτιρίου, αλλά και το σύνολο των δραστηριοτήτων στο εσωτερικό του. ©Michel Denancé.

Η δικέλυφη γυάλινη όψη συμβάλλει στη ρύθμιση των εσωτερικών συνθηκών άνεσης. ©Sergio Grazia.

ΤΟ ΜΕΤΑΛΛΟ ΣΤΑ ΚΤΙΡΙΑ

Η χρήση των μετάλλων συνδέεται άρρηκτα με την εξέλιξη του ανθρώπινου πολιτισμού. Σήμερα οι εφαρμογές τους, εκτός από βιομηχανικά συγκροτήματα, επεκτείνονται σε πολυώροφα κτίρια, σε μονοκατοικίες, σε ιδιόμορφα κελύφη κτιριακών συνόλων και γενικά χώρων με μεγάλα ανοίγματα, διευρύνοντας συνεχώς το πεδίο της αρχιτεκτονικής αναζήτησης και πρωτοτυπίας.

Στα κεφάλαια του βιβλίου περιγράφονται όλα όσα πρέπει να γνωρίζει ο μελετητής για μια μεταλλική κατασκευή, από τον φέροντα οργανισμό, μέχρι τις επικαλύψεις και τις επενδύσεις

ενός κτιρίου. Αναλύονται τα είδη και οι ιδιότητες των μετάλλων, η μορφή και η σύνθεση των μεταλλικών φορέων, τα ευπαθή σημεία τους αλλά και οι συνδέσεις τους και οι δυνατότητες

που μας δίνουν, συμβάλλοντας στην καλύτερη κατανόηση της συνθετικής προσέγγισης του αρχιτεκτονικού σχεδιασμού των μεταλλικών κατασκευών. Στο τέλος παρατίθενται παραδείγματα σύγχρονων κτιρίων από διάφορα μέρη του κόσμου και από την Ελλάδα, με διαφορετικές χρήσεις, από κατοικίες μέχρι εργοστάσια, ώστε να λειτουργήσουν ως πηγή έμπνευσης και ιδεών για κάθε μηχανικό.