Przekrycia z zastosowaniem belek, kratownic, ram i łuków
Wytyczne stosowania i zasady projektowania
Belkowe konstrukcje o dużych rozpiętościach stosuje się wówczas, gdy podpory nie mogą przejąć sił rozporowych (np. przy oparciu na ścianach murowanych czy też słupach betonowych itp.). Dźwigary walcowane (dwuteowniki) są stosowane do rozpiętości 8,00 m (najczęściej do 6,00 m), belki ażurowe do ok. 20,00 m, a blachownice do ok. 50,00 m. Podany zakres może być traktowany jako orientacyjny, gdyż na wybór rozwiązania konstrukcyjnego wpływa wiele czynników. Zdarzają się też przypadki, że blachownice spawane są stosowane nawet przy rozpiętości ok. 100,00 m.
Układy belkowe są proste w wykonaniu i montażu, jednak przy dużych rozpiętościach odznaczają się zbyt dużym zużyciem stali.
W okresie po drugiej wojnie światowej chętnie stosowano w obiektach o większej rozpiętości wstępne sprężanie, głównie belek i kratownic. Prowadzono także prace badawcze w zakresie sprężania metodami wytwórczymi i montażowymi. Należy jednak podkreślić, że w ostatnim okresie zmniejszyło się zainteresowanie wstępnym sprężaniem konstrukcji stalowych. Przyczyną tego jest m.in. stosunkowo złożona technologia wykonania tych konstrukcji, obniżanie efektu sprężania w okresie eksploatacji (w wyniku pełzania i relaksacji), a także możliwości zastosowania innych, efektywnych rozwiązań.
W przekryciach o dużych rozpiętościach stosuje się również układy ramowe dwuprzegubowe lub o słupach zamocowanych. Ramy o słupach zamocowanych są bardziej sztywne i odpowiednie z uwagi na zmniejszenie zużycia stali, wymagają jednakże dużych fundamentów i są bardziej podatne na zmiany temperatury.
Przy dużych rozpiętościach rygle ram projektuje się w postaci blachownic spawanych lub kratownic.
Wysokość rygla w postaci blachownicy jest mniejsza niż wysokość kratownicy. W wielu przypadkach ten fakt ma istotne znaczenie, na przykład w garażach oraz pawilonach wystawowych i handlowych. Uzyskuje się mniejszą wysokość ścian, a więc i mniejszą kubaturę, i wobec tego obniża się koszty eksploatacji. Rygle ram w postaci blachownie mają zastosowanie do rozpiętości ok. 50÷60 m. Wysokość rygli przyjmuje się wówczas 1/30÷1/40 rozpiętości przęsła.
Ramy kratownicowe mają zastosowanie w hangarach oraz w budynkach przemysłowych o większych rozpiętościach, tj. 60÷150m. Ramy te mogą być dwuprzegubowe (rys.a; przeguby na poziomie fundamentów) lub bezprzegubowe (rys.b). Stosunek wysokości do rozpiętości przyjmuje się w tych ramach 1/12÷1/20. Przy tych wymiarach rygiel nie może być wykonany w warsztacie z uwagi na trudności transportowe, a zatem na budowę muszą być dostarczane poszczególne elementy. Rygiel ramy kratowej może mieć pasy równoległe lub trapezowe. Te ostatnie są bardziej przydatne z uwagi na odpływ
(…)
… przeciwnie skierowanych do odkształceń od obciążeń eksploatacyjnych.
Na rysunku przedstawiono przykładowe rozwiązania ram. Efektywnym rozwiązaniem jest naprężenie wsporników ramy za pomocą cięgien zamocowanych do fundamentów (rys.b, c, f, h, i). W ramach o konstrukcji blachownicowej stosuje się często cięgna zakotwione na poziomie stóp słupów (rys.g) lub w słupach poniżej rygla (rys.e). W niektórych przypadkach, w celu objęcia wpływem sprężenia całej konstrukcji, stosuje się cięgna o trasie krzywoliniowej (rys.d). Gdy cięgno jest zakotwione w podporowych węzłach ramy, sprężenie powoduje odciążenie środkowej części rygla, zwiększając jednocześnie obciążenie słupów i części przy węzłowych (rys.a). Schemat taki jest uzasadniony przy dużych rozpiętościach ram i niewielkiej wysokości słupów
Rozmieszczając cięgna, jak pokazano na rys.c, można wprowadzić wstępne momenty zginające, redukujące momenty od obciążenia eksploatacyjnego praktycznie w całej konstrukcji.
W konstrukcjach łukowych można obniżyć zużycie stali w porównaniu z rozwiązaniami belkowymi lub ramowymi. Konstrukcje łukowe stosuje się najczęściej w pawilonach wystawowych, hangarach, halach sportowych, targowych, w halach przemysłowych…
… o dużej wyniosłości mają odcinki podporowe prostopadłe do podstawy. Wysokość przekroju łuków płaskich przyjmuje się jako 1/50÷1/80 rozpiętości, a łuków wyniosłych 1/30÷1/60 rozpiętości.
Zazwyczaj stosuje się łuki o przekroju dwuteowym, z szerokimi pasami, rzadziej skrzynkowe lub rurowe. Łuki wyniosłe projektuje się jako kratowe (pasy z dwóch kątowników lub ceowników). Łuki z profili kształtowanych…
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)