1

1. GENERALITATI Sistemul NILKA System sunt structuri reticulate care prezinta avantaje tehnice si constructive : a.Estetica excelenta, compozitii sigure care pot sa satisfaca orice fel de cerinte arhitecturale . b.Posibilitati nelimitate in ceea ce priveste geometria constructiei, fara restrictii in realizarea oricaror forme . c.Structurile reticulate sant produse industrializate cu un cost de transport scazut. d.Asamblare usoara, care nu necesita personal cu calificare inalta. e.Rigiditate mare, facand din structurile reticulate structuri ideale pentru deschideri largi, fara suporti intermediari. f.Relatie excelenta intre greutatea proprie si sarcinile preluate. Avantajele mentionate mai sus fac ca structurile reticulate sa acopere o gama larga de utilizari cum ar fii : a.Constructii cu deschideri mari . b.Centre comerciale care cer o estetica superioara . c.Sali polivalente d.Standuri pentru targuri/expozitii, care necesita o instalare si o demontare usoare si rapida .

system

2

2. GEOMETRIE Din punct de vedere geometric, o structura reticulata este alcatuita din doua grilaje plane, paralele intre ele, care formeaza stratul superior si inferior a structurii. Distanta dintre centrele nodulului (sferei)grilajului este modulul – „a” al constructiei. Aceste doua grilaje plane sunt legate una cu cealalta prin folosirea barelor diagonale. Sarcinile exterioare sunt distribuite intre cele doua straturi paralele si barele diagonale cere le unesc. Distanta dintre cele doua grilaje plane se numeste inaltime structurala – „h”- a structurii spatiale. Aceasta inaltime depinde de tipul de structura spatiala construita. Sistemele spatiale sistem NILKA sunt construite conform unuia dintre tipurile descrise mai jos: 2.1 Tipuri de structuri spatiale

2.1.1 Patrat „A”– ½ O+T

Cele doua grilaje plane (stratul superior si cel inferior) sun formate prin repetarea patratului de baza cu latura „a” – modul – si sunt conectate prin bare diagonale. Elementele grilajelor plane si diagonalele formeaza triunghiuri echivalente, formand astfel semi-octaedre si tetraedre. In aceste caz, inaltimea structurala – h - este h = 0.707a iar barele au aceeasi lungime „a”. Unghiul dintre bara diagonala si bara stratului superior si a celui inferior este de 60 grade. Acest tip de structura spatiala este folosita in majoritatea constructiilor noastre, datorita faptului ca este mai economica.

2.1.2 Patrat „B”– 1/ O+T Acest tip de structura spatiala se formeaza in acelasi fel cu tipul „A” patrat, diferind doar inaltimea structurii care, in acest caz, este mai mica – h – h = 0.50a, unde „a” este modulul structurii spatiale. Acest tip de structura spatiala este folosit in constructii cu deschideri mai mici si care au o inaltime structurala mai mica.

3

2.1.3 Triunghi – O+ 2T Cele doua grilaje plane si paralele (stratul superior si cel inferior) se formeaza prin repeterea triunghiului echilateral de baza cu latura „a”. Acestea sunt conectate intre ele prin bare diagonale, care formeaza triunghiuri echivalente. In consecinta, acestea formeaza octaedre cu cate doua tetraedre, ca module tridimensionale strans unite. Octaedrele si tetraedrele sunt module stabile cinetic si, astfel, o astfel de structura spatiala tridimensionala, va fi rigida. Barele au aceeasi lungime „a” iar inaltimea structurala a structurii spatiale este h = 0.816a. Comparatia intre tipul „A” Patrat si Triunghi va releva o mai mare

densitate a elementelor si o inaltime structurala – h – mai mare. Acest tip de structura spatiala este potrivita pentru constructiile cu deschideri largi si pentru configuratiile plane trihexagonale.

3. PROIECTAREA STRUCTURILOR RETICULATE Proiectarea structurilor reticulate depinde in mod special de cerintele arhitectonice, de sarcinile specifice, de conditiile de sprijin si de inaltimea structurala dorita. Cerintele vor trebui combinate cu anumite reguli de baza, in asa fel incat sa se obtina cele mai optime rezultate din punct de vedere tehnic si economic . Aceste reguli de baza sunt: a.Inaltimea a structurii reticulate depinde de deschidere si o relatie optima ar fii egala cu 1/15 – 1/20 din ea. b.Costul structurii reticulate se reduce prin cresterea dimensiunii modulului grilajului. Forma geometrica a structurii spatiale si modulul cel mai potrivit al grilajului vor fi selectate luand in considerare datele de mai sus. Pe baza rezultatelor analizei, se vor determina dimensiunile componentelor si estimarile de cost. Procedeul de mai sus se va repeta pana se va ajunge la solutia cea mai optima din punct de vedere economic si tehnic. Se vor selecta metodele cele mai potrivite de asamblare si instalare, luand in considerare conditiile locale.

4

4. COMPONENTELE STRUCTURII RETICULATE NILKA system Componentele de baza ale structurii spatiale sistem NILKA sunt NODURILE (sferele), BARELE, SURUBURILE si RONDELEL

4.1 Nodul Nodul (sfera) structurii reticulate NILKA este componenta la care se ataseaza barele si care preia sarcinile exterioare. Fortele, care actioneaza asupra sferelor, sunt de valori diferite si, uneori, de directii opuse. Aceste forte sunt distribuite prin bare catre structura reticulata. Legatura dintre sfera si bare este realizata folosind gaurile filetate executate in sfera. Unghiurile dintre gauri depind de aspectul geometric al constructiei, iar diametrul depinde de tensiunea maxima. Sfera(nodul) sunt fabricate prin prelucrare mecanica, din otel de calitate conform DIN 17100 CK45. Dimensiunea sferei depinde de parametrii de mai jos: a.Valoarea fortelor care urmeaza a fi transmise. b.Dimensiunea suruburilor, pentru a evita contactul intre ele in interiorul sferei. c.Dimensiunea rondelelor invecinate. Sferele folosite in sistemele reticulate NILKA au un diametru de 60 mm, 80 mm, 110 mm, 150 mm si 200 mm. La cerere, se pot fabrica sfere cu un diametru mai mare. Gaurile sunt filetate in sfera cu anumite unghiuri intre ele, in functie de directia barelor. Se pot executa un maximum de 18 gauri in fiecare sfera. Diametrele gaurilor filetate in sfera sunt in functie de tensiunea maxima transmisa.

SPHERE

ΒΑR

HEADSLEEVEBOLT

WEDGE

5

In tabelul 1- interactiunea intre diametrul nodului– diametrul surubului si forta transmisa.

M12 M16 M20 M24 M30 M36 M42 M56DIAM. FILET

NOMINAL .

10.9 10.9 10.9 10.9 10.9 10.9 10.9 10.9CALITATE

SURUB

D (mm) 60 110 175 250 400 580 800 1500FORTA

ADMISIBILA (kN)

60

80

110

150

200

TABEL 1: INTERDEPENDENTA DIAMETRU NOD – DIAMETRU FILET NOMINAL – FORTA TRANSMISA 4.2 Bare Barele structurii reticulate au o sectiune transversala cilindrica, diametrul si grosimea depinzand de forta maxima dezvoltata. Barele sunt facute din sectiuni cilindrice sudate, conform DIN 2458 sau fara sudura, conform DIN 2448, din otel calitatea St 37-2, conform DIN 17100. 4.3 Capete Capetele barelor-tuburilor sunt conice, avand o gaura centrala pentru ca suruburile sa le poata traversa, pentru a face legatura intre bara si sfera. Procedura de sudare pe bare este conform EN288 si face parte din sistemul calitatii companiei. 4.4 Suruburi Suruburile conecteaza barele cu nodurile si transmit, de asemenea, tensiunea de la bare spre noduri. Suruburile sunt facute din otel de mare rezistenta, conform DIN 267, de calitatea 8.8 si 10.9 cu filet metric. 4.5 Rondele Rondela este o componenta, care transmite forta de compresie intre bare si noduri. Pentru constructiile mai mari, rondela este facuta din bara de otel cu sectiune hexagonala, conform DIN 17100, St37 2. Dimensiunea rondelei depinde de diametrul surubului si de forta de compresiune din bare.

6

5. PROTECTIA SUPRAFETEI COMPONENTELOR STRUCTURILOR SPATIALE sistem NILKA Metalele sunt supuse coroziunii, ca rezultat al reactiilor chimice cu oxigenul. Pentru a evita aceste reactii, suprafata lor este acoperita fie cu un metal mai rezistent, fie cu pulbere de poliester, fie cu o combinatie dintre cele doua materiale. In general, perioada de protectie creste odata cu grosimea stratului protector al invelisului. Protectia suprafetei componentelor este realizata printr-o combinatie intre cele doua materiale. Acoperirea suprafetei cu alte materiale se realizeaza in doua feluri: a. galvanizare electrolitica

b. galvanizare la cald

5.1.1 Galvanizare electrolitica Nodurile(sferele) structurilor spatiale sistem NILKA sunt galvanizate cu un aliaj electrolitic in bai galvanice slab acide, conform DIN 50961. In acest fel, se va obtine o zincare cu o grosime de 25 microni. 5.1.2 Galvanizare la cald Barele sunt galvanizate la cald, conform DIN 50976. Procedeul de galvanizare la cald se realizeaza prin cufundarea barelor de otel in bai de zinc topit la o temperatura de 450 grade. In felul acesta, zincul se difuzeaza pe suprafata otelului cu o grosime minima de aproximativ 55 microni. 5.2 Vopsire cu pulbere in camp electrostatic Protectia suprafetei componentelor sistemelui se face prin vopsirea cu pulbere in camp electrostatic . Pe parcursul procedurii de vopsire, pulberea de poliester este pulverizata pe componentele de otel intr-un camp electrostatic. Se polimerizeaza pulberea in cuptor, la o temperatura de 200 grade C, formandu-se astfel o pelicula de rezistenta de aproximativ 80 microni. Culoarea pulberei poate fi aleasa dintr-o gama larga de culori RAL.

7

6. ASAMBLAREA SI MONTAJUL STRUCTURILOR RETICULATE In general, structura reticulate se asambleaza prin combinarea si repetarea unitatilor de piramide triunghiulare. Alegerea uneia dintre metodele enumerate mai sus depinde de conditiile locale si de cerintele proiectului . Cele mai curente metode de instalarea structurilor reticulate : 6.1 Metoda asamblare – montaj Suprafata structurii se acopera cu schele iar asamblarea si instalarea se face concomitent. Exista doua tipuri de schele. Primul este fix si acopera toata suprafata. Al doilea tip este mobil, sub forma de turn, schimbandu-si pozitia in functie de inaintarea lucrului. Alegerea schelariei potrivite se va face in functie de conditiile locale.

fig. 6.1. Metoda asamblare – montaj 6.2 Metoda prin ridicare Structura spatiala este asamblata la sol, langa amplasamentul final este apoi ridicata in pozitia finala folosind o macara.

fig. 6.2. Metoda prin ridicate

SCAFFOLDING

8

6.3 Metoda prin alunecare Se instaleaza o schela cu ajutorul careia se va asambla o parte a structurii spatiale. In continuare, prin alunecare si montare partiala, structura va inainta spre pozitia finala. Acest procedeu se va repeta pana intreaga structura spatiala este asamblata si in pozitie.

fig. 6.3. Metoda prin alunecare 6.4 Metoda in tronsoane Un tronson al structurii se va asambla la sol si va fi, dupa aceea, ridicat cu o macara si instalat in pozitie. Apoi, un alt tronson se asambleaza la sol, se ridica langa primul, iar cele doua tronsoane vor fi unite. Procedeul se repeta in acest fel pana cand intreaga structura spatiala este asamblata si in pozitie.

fig. 6.4. Metoda in tronsoane

ASSEMBLED BLOCK

SLIDING

HANGING

SCAFFOLDING

ASSEMBLED BLOCK ON THE GROUND

CRANE

CRANE

9

7. REAZEMUL STRUCTURII RETICULATE Pozitionarea reazemelor structurii reticulate este aleasa in functie de cerintele zonei. Incastrarile sunt in general fixate vertical, cu un grad, doua grade sau fara grad de libertate in cele doua directii orizontale principale, in functie de presupunerile proiectului. In fig. 01, este aratat reazem pe grinda de beton. In fig. 02, este aratat reazem in consola .

8. ACOPERIREA STRUCTURII RETICULATE Materialele folosite pentru acoperirea structurilor sunt selectate de catre client, conform cu cerintele estetice si conform altor criterii. In acest caz, distantierele sunt fixati pe nodurii pentru a sprijini sistemul de pane orizontale .Folosind distantieri de inaltimi variabile, se va putea da o panta potrivita acoperisului, permitand, astfel, o evacuare sigura a apei pluviale. In fig. 03, este aratat sprijinul acoperisului pe nodul structurii .