Čelična konstrukcija i čelični profili (željezni profili)

1. Željezna konstrukcija i željezni profili

1.1. Željezna konstrukcija 

Željezna konstrukcija, odnosno željezni profili, zapravo je obmanjujući izraz jer je u suvremenoj gradnji praktički sve „željezo” zapravo čelik. Izraz željezna konstrukcija je, dakle, izraz iz prošlosti, kada čelik još nije bio poznat i zapravo se gradilo od željeza, no kasnije se željezna konstrukcija oplemenjivala drugim metalima i tako je nastala čelična konstrukcija. Kada upotrebljavamo izraz željezna konstrukcija, vjerojatno svi pomislimo na stare mostove od lijevanog željeza, gdje su se često upotrebljavali željezni profili velikih dimenzija.

2. Čelična konstrukcija

Slobodno možemo reći da je čelik od kojeg se sastoji čelična konstrukcija materijal budućnosti jer čelik ima izuzetna tehnička svojstva, poput vlačne čvrstoće, mogućnosti premošćivanja velikih raspona, brze i precizne montaže, jednostavnosti održavanja, elastičnosti i fleksibilnosti. Uza sve navedeno, čelična konstrukcija ima i mnoge druge prednosti, osobito s estetskog, ekonomskog, sigurnosnog aspekta i u konačnici, s aspekta okoliša. Čelična konstrukcija je čvrsta, može se lako kombinirati s ostalim građevinskim materijalima, smatra se izrazito izdržljivom i sigurnom s gledišta gradnje otporne na potrese.

Ovdje bismo trebali objasniti razliku između metalne i čelične konstrukcije. Čelična konstrukcija, kako joj samo ime govori, izrađena je od čelika, a metalna konstrukcija je širi pojam koji obuhvaća nekoliko vrsta metala. Metalna konstrukcija je npr. i aluminijska konstrukcija.

3. Čelični profili

3.1. Koja su svojstva čeličnih profila?

Čelični profili imaju izvrsna fizička svojstva, zbog čega su poželjni i često se upotrebljavaju, prije svega u gradnji većih objekata. Čelični profili mogu premostiti velike udaljenosti, stoga se često upotrebljavaju u gradnji objekata gdje su potrebni veliki konstrukcijski rasponi, npr. sportske dvorane, dvorane za manifestacije itd. Glavne prednosti čelika od kojeg se izrađuju čelični profili su brza i ekonomična montaža, dug vijek, fleksibilnost u gradnji, jednostavno kombiniranje s ostalim građevinskim materijalima, premošćivanje vrlo velikih raspona, jednostavno održavanje, što projektantima i arhitektima omogućava veliku slobodu u planiranju i dimenzioniranju. Također treba napomenuti da je konstrukcija s čelikom i ekološki prihvatljiva jer se radi o recikliranom materijalu.

Čelični profili su vrlo teški i uvijek su modularni, što znači da se na mjestu gradnje samo još spoje ili zavare zajedno. Zbog iznimne težine, čelični profili za čelične konstrukcije prevoze se samo kamionima, a podižu pomoću većih ili manjih dizalica.

3.2. Kako se čelični profili montiraju?

Kao što je već spomenuto, čelična konstrukcija se smatra vrlo brzom i jednostavnom, a čelične profile relativno je jednostavno montirati. Prije montaže na gradilištu čelična konstrukcija se izrađuje u proizvodnji, u klimatski kontroliranim zatvorenim prostorijama, stoga se kontrolirani postupak proizvodnje uspoređuje s postupkom izrade drvenih okvirnih panela za montažne kuće. Nakon završetka proizvodnog procesa čelični profili (stupovi, nosači) se isporučuju na gradilište, gdje se montiraju, odnosno sastavljaju. Nakon sastavljanja nosive čelične konstrukcije nastavlja se gradnja fasadnih i krovnih elemenata.

Čelična konstrukcija poseban je izazov za projektante takvih konstrukcija, omogućava im da se vrlo slobodno izraze. Objekti takvih konstrukcija se s estetskog gledišta smatraju izrazito elegantnima, omogućuju realizaciju mnogih divljih ideja modernog arhitektonskog dizajna i projektiranja. Estetski aspekt je uglavnom naglašen u mogućnosti upotrebe većih staklenih površina, čiju ugradnju omogućava velika nosivost i savladavanje velikih raspona čeličnih profila.

4. HEA, IPE profil ili U profil?

Čelična konstrukcija sastoji se od stupova, greda, nosača i sličnih materijala sastavljenih od različitih čeličnih profila. Tako se primjerice upotrebljavaju vruće valjani I profili, vruće valjani IPE profili, HEA profili sa širokim paralelnim pojasevima, HEB profili, HEM profili, U profili, L profili, razni kutni profili i, na kraju, ali ne najmanje važno, čelične cijevi. Sve vrste čeličnih profila i zahtjevi za dimenzioniranjem čeličnih konstrukcija navedeni su u Evrokodu 3 – standardu za projektiranje čeličnih konstrukcija.

4.1. HEA, H, I i IPE profil

IPE profili i I profili brzo se mogu prepoznati po tipičnom presjeku u obliku slova I. IPE profili imaju standardne dimenzije visine 80 - 600 mm. I profili su vrlo slični IPE profilima, osim što se standardne dimenzije malo razlikuju.

4.2. H, HEB i HEA profil

Do zabune može doći pri razdvajanju H, HEB i HEA profila od IPE i I profila. HEA profili i H profili imaju presjek koji je vrlo sličan onome koji imaju IPE profili, ali razlika je u tome što su IPE profili tanji i uži, dok su HEB, HEA profili i H profili kvadratnijeg presjeka i imaju visinu sličnu duljini. HEB, H i HEA profili također imaju potpuno drukčije standardne dimenzije, npr. HEA profili dostupni su u visinama od 100 - 1000 mm.

4.3. L i U profil

L i U profili se u presjeku veoma razlikuju od ostalih profila. Imaju jasan i odmah prepoznatljiv presjek u obliku slova U odnosno L. L profili se često nazivaju kutnicima ili kutnim profilima jer njihov oblik omogućuje postavljanje u kut.

5. Čelični profili – cijene različitih profila

Cijene čeličnih profila se razlikuju, najčešće ovisno o tipu, odnosno vrsti profila. Cijene variraju prije svega ovisno o dimenziji čelične konstrukcije, gdje se za veće objekte, poput proizvodnih hala, upotrebljava cijena po kilogramu. U slučaju metalnih nadstrešnica cijena se obračunava po metru kvadratnom. Cijena ovisi i o izvođaču.

Čelična konstrukcija gdje su upotrijebljeni vruće pocinčani profili, zajedno s isporukom i ugradnjom na lokaciji košta približno 1,5-2 EUR/kg.