reklama

Skúška únosnosti liatinových stĺpov z 19-teho storočia

V rámci prestavby starej kefárne na Radlinského ulici v Bratislave, sa uvažuje nad využitím starých liatinových stĺpov, ktoré boli odliate ešte v 19-tom storočí v Rakúsko-Uhorsku. V konštrukcii by sa mali využiť ako nosné prvky.

Písmo: A- | A+
Diskusia  (10)

Nakoľko ale nie sú známecharakteristiky tejto zliatiny (ako napr. závislosť napätia a deformácie,max. prípustné napätie, ...atď), a nie je známa ani ich presná geometria,teoretický výpočet únosnosti sa nedá zrealizovať. Navyše sa nedá spoľahnúť anina ich homogenitu (t.j. že vlastnosti materiálu môžu byť  na rôznych miestach rozdielne). 

Z uvedených dôvodov je jedinýspôsob ako určiť ich únosnosť experimentálne overenie, ktoré spočíva vpostupnom zaťažovaní stĺpa hydraulickým lisom  až po jeho kolaps.  

SkryťVypnúť reklamu
Článok pokračuje pod video reklamou

Skúška sa realizovala v CentrálnomLaboratóriu Stavebnej fakulty STU, pomocou lisu uspôsobeného na skúšaniestĺpov, schopným vyvinúť   silu až 500 ton (hmotnosť cca 400 osobných automobilov).

Skúšobný lis s osadeným stĺpom: Detailhlavice stĺpa:

  

Obrázok blogu

 

Obrázok blogu

Počas zaťažovania je neustálesledovaná poloha stĺpa, ako aj jeho deformácie pomocou pripevnených snímačov,ktoré sú prepojené s počítačom.  Naobrázku tiež vidieť oceľové ochranné pletivo okolo stĺpa (porušenie zliatiny jenáhle, explozívne a úlomky by mohli niekoho vážne zraniť)

Obrázok blogu

 

Obrázok blogu

Prvý stĺp uniesol vyše 350 ton. Explozívneporušenie vidieť na videu ako aj na obrázkoch (tento skúšaný stĺp nebol ešteomotaný ochrannou sieťou a tak kúsky zliatiny pri kolapse odleteli až dovzdialenosti 10m).

SkryťVypnúť reklamu
reklama

((kolaps))

Obrázok blogu

 

Obrázok blogu
Obrázok blogu

 

Obrázok blogu

S ďalším stĺpom, ktorý sa skúšal, si vtedajší Rakúsko-Uhorský majstri nedali veľa roboty a odlialiho veľmi nepresne. Namiesto symetrickéo medzikuhového tvaru odliali nepodarok,ktorý síce zvonka vyzerá úplne normálne no po rozlomení vidieť meniacu sa šírkusteny medzikružia.

Obrázok blogu
Obrázok blogu

 

Obrázok blogu

Inak konštantná hrúbka steny 2 cm samenila od 3,2 cm po 0,8 cm.

Aj keď na prvý pohľad by si niektomohol myslieť, že únosnosť takto odliateho stĺpa bude rovnaká ako únosnosťpredošlého (veď celková plocha prierezu sa nezmenila) skutočnosť je iná. Únosnosťtohto stĺpa bola rádove iba 65% z únosnosti dobre odliateho stĺpa (cca 230ton).

SkryťVypnúť reklamu
reklama

Rozdiel je spôsobený odlišným stavomnapätosti. Kým dobre odliaty stĺp má excentricitu minimálnu, takýto stĺp ju máaj niekoľko centimetrov (excentricita je zjednodušene povedané: vzdialenosť osipôsobiacej sily od ťažiska prierezovej plochy).

Obrázok blogu


Ako vidieť z obrázka, vzniká ajohybový moment, ktorý je cez excentricitu úmerný veľkosti osovej sily. Situáciaje ešte oveľa komplikovanejšia nakoľko takýto ohybový moment spôsobí pozdĺžnevychýlenie stĺpa, čím sa excentricita ešte zväčší a moment opätovnenarastie (vzniká tvz. moment druhého rádu).  Myslím, že ako hrubý náčrt teórie to úplnestačí.

A čo sa vlastne tymito skúškamizistilo? Vzhľadom na to že boli odskúšané iba tri stĺpy, nedajú sa robiť nejakéveľké závery, no môžeme odhadnúť, že ak je stĺp dobre odliaty, jeho skutočná únosnosťbude nad 300 ton. Zistiť či je stĺp dobre odliaty sa dá napr. navŕtanímmaličkých dier do stien a tak stanoviť ich hrúbku na rôznych miestach. Aksa ale tieto stĺpy naozaj použijú ako nosné prvky, bude musieť zodpovednýstatik určiť ich maximálnu únosnosť s ktorou bude počítať. Vzhľadom nadoslova explozívny charakter porušenia (teda náhly kolaps bez akýchkoľvekvarovných signálov ako. napr. trhliny, priehyb,...) a vzhľadom na fakt že saodskúšali len 3 stĺpy, ich výpočtová únosnosť sa asi bude brať len max. 100ton. Teraz je len na statikovi ako sa rozhodne a či ich vôbec v novejkonštrukcii použije.

SkryťVypnúť reklamu
reklama

Zaujímavé každopádne je, že kedysisa tieto stĺpy určite neskúšali a ak sa aj urobil nejaký výpočet, niktopresne nevedel koľko tieto stĺpy v skutočnosti unesú. ......a určite savtedy nikomu ani len nesnívalo, že kefáreň vydrží až do nového tisícročia, a únosnosťjej stĺpov bude experimentálne overená....

Peter Paulík

Peter Paulík

Bloger 
  • Počet článkov:  60
  •  | 
  • Páči sa:  22x

Stavebná fakulta STU - Katedra betónových konštrukcií a mostovKNIHA:Mosty na území Slovenska Zoznam autorových rubrík:  Veda a filozofiaMostyStatikaVšeličo

Prémioví blogeri

Iveta Rall

Iveta Rall

88 článkov
Adam Valček

Adam Valček

14 článkov
Zmudri.sk

Zmudri.sk

3 články
Juraj Hipš

Juraj Hipš

12 článkov
Lucia Šicková

Lucia Šicková

4 články
Juraj Karpiš

Juraj Karpiš

1 článok
reklama
reklama
SkryťZatvoriť reklamu