Przekrycia: *płaskie; *szedowe; *powłokowe.
PŁYTY DACHOWE
Przykrycia z płatwiami - forma zanikająca, stosowana w terenach trudnodostępnych, realizowane są na słupach żelbetowych poprzez ułożenie dźwigarów dachowych, następnie płatwi i płyt dachowych. Płatwie to belki drugorzędne o rozstawie 1,5-3m oparte na ryglach ram, które stanowią dźwigary dachowe. Płatwie mają długość 6-12m. Płyty układane na płatwiach są elementami drobnowymiarowymi o szer. 30, 60, 90 cm, rozstawie 1,5-3m, grubości 8-14cm. Są projektowane jako pełne, otworowe i korytkowe. Korytkowe mogą być zamknięte lub otwarte. Uzasadnionym kryterium stosowania przykryć z płatwiami są obiekty małe i gdy nie ma konieczności stosowania ciężkiego sprzętu.
Przykrycia bezpłatwiowe - jest to sposób związany z uprzemysłowieniem, zmniejszeniem ilości prac, mniejszą ilością miejsca na przechowywanie mat. Płyty mogą być ocieplone lub nieocieplane. Są oparte bezpośrednio na ryglach ram.
*płyta żelbetowa żebrowa (ocieplona, nieocieplona); *pełna z lekkiego betonu konstrukcyjnego; *z betonu lekkiego i rusztu żelbetowego; *kanałowe.
•Płyty średniowymiarowe - rozp. 3-6m, szer. 90,120, 150cm, gr. 25-30 mm
*żebra pośrednie mają za zadanie zwiększenie sztywności h<15cm; *żebra podłużne h=(1/20-1/30)L; *wysokość w praktyce 180, 250, 300mm; *ciężar płyt 1-1,5 kN/m2.
•Płyty wielkowymiarowe - rozpiętości: 9, 12, 18m i więcej; szerokość: 1,5; 2; (2,4); 3m.; wysokość: 0,3-0,75m. Najczęściej mają konstrukcję żebrową, przekroje: T, TT, Π, Y.
•Płyty powłokowe - wykorzystują przestrzenną pracę elem. prefabrykowanych. Najczęściej powłoki prostokreślne (jednopowłokowe hiperboloidy obrotowe). Rozpiętość: 18-24m; szerokość: 2-3m; grubość: 6-10cm.
•Przekroje skrzynkowe - korzystne pod względem wytrzymałościowym, po zastosowaniu następnego elem. łatwo dostępne i łatwe do wykonania instalacje. Rozpiętość: 18 i 24m.
•Układ BUBBLEDECK (Duńczyk Joerg Breuning) - kule między zbrojeniem, na deskowaniach lub półprefabrykacie. Średnice kul: 18-45cm. Nie stosujemy podciągów, zmniejszona ilość słupów ścian nośnych, znaczna oszczędność zużycia betonu i stali, zmniejszenie emisji dwutlenku węgla, zwiększenie akustyczności, mniejszy ciężar. Rozpiętość: 7-18m; grubość: 23-60cm.
DŹWIGARY DACHOWE:
Są one zwykle ryglami ram i przejmują obciążenia od ułożonych na nich płyt dachowych. W halach wykorzystana jako podpora pod suwnice. Stosowana przy L<24m i roz.
6-12m. Dźwigary maja różny przekrój niezależnie od przekroju w miejscu gdzie Mmax,
h (dźwigara)=(1/10-1/18)L.
Profile podłużne belek:
a) belki o pasach równoległych (o stałej wys. na długości)
prostota wykonania, prostoliniowe pręty zbrojeniowe w obu pasach, wszystkie strzemiona jednakowe, projektujemy na Mmax w środku belki, przez to że jest stałe h przekrój jest niewykorzystany.
b)beli jednospadowe
prosta realizacja, słupy jednakowej wys. połać ma nachylenie w zależności od strefy klimatycznej lub innych uwarunkowań.
c)belki dwuspadowe
najczęściej stosowane w budownictwie, najlepsze pod wz. wykorzystania materiału
h(podpory) - ze względu na zakotwienie i z warunku nośność strefy przypodporowej hp≥600-800mm.
d)belki wielospadowe jeżeli h jest przekroczone i przekrój przestaje być miarodajny
e)belki z otworami miejscach gdzie występują duże wys. stosuje się układy belkowe z otworami w środku (gdy w środku rozpiętości h>1/18L). Kąty w otworach powinny ulegać wyoblaniu, max zbliżone do koła. Jeżeli wykonujemy otwory to przecinamy zbrojenie dlatego stosujemy wokół otworu zbrojenie obwodowe, które jest zamknięte i dobrze zakotwione, a przekrój jest równy co najmniej przekrojowi przeciętemu w danym kierunku:
Aob ≥ (Apion, Apoz.). Pręty spawamy ze zbrojeniem obwodowym.
Przekroje poprzeczne belek dachowych
a) prostokątne - łatwość wykonania, duże zużycie betonu.
b) teowe - przy niewielkich rozpiętościach, do 12m.
c) dwuteowe - łatwość ułożenia zbrojenia w pasach. Szerokość półki górnej powinna gwarantować prawidłowe ułożenie płyt dachowych (1/50-1/60)L i jest ok. 200-400mm przy transporcie i montażu jest jedynym elementem zapewniającym sztywność.
O szerokości pasa dolnego decyduje oparcie na słupach, rozmieszczenie zbrojenia i jest to ok. 200-300mm. O grubości średnika decyduje możliwość dostania się betonu do pasa dolnego i jest to ok. 60-80mm, przy podporach środnik ulega pogrubieniu.
•Dźwigary żelbetowe - do rozpiętości 9m. Przeważnie przekroje prostokątne i teowe z betonu B30. wadą jest powstawanie rys (ze względu na suwnice i wciągarki).
•Dźwigary sprężone - przy rozpiętości pow. 9m
W dźwigarach strunobetonowych zaletą jest to że siła V jest przenoszona przez przyczepność co wpływa na trwałość i zapobiega korozji, powstają jednak zjawiska reologiczne. W konstrukcjach kablobetonowych zjawiska reologiczne są mniejsze, straty od odkształceń sprężających można niwelować. Zabezpieczenie przed korozją w strunobetonach przejmuje beton, w kablobetonach należy wykonać iniekcję zaprawą o odpowiednim w/c z wykorzystaniem otworów odpowietrzających. W strunobetonach zbrojenie sprężające w półce dolnej i średniku ze względu na transport także w polce górnej (2-4 sploty). Potrzebne dodatkowe zbrojenie na podporze, strzemiona przenoszą
Vstrz. > 20% max (V1, V2).
Dźwigary kablobetonowe mogą być dzielone na segmenty o długości ok. 3m. Po ułożeniu kabli przerwy między segmentami są wypełniane zaprawą o wysokiej wytrzymałości na rozciąganie, styki spawane, najczęściej zakotwienia stożkowe.
•Ułożenie dźwigara na słupie I, II, III; (we współczesnym budownictwie - wsporniki ukryte).
KRATOWNICE: (połącz prętów prostych przegubami). W przypadku projektowania kratownic: *liczba prętów ściskanych jak najmniejsza; *wszystkie obciążenia przykładane w węzłach; *stosowanie płatwi, krokwi, łat i pokrycia dachowego.
Stosowane przy rozpiętości pow. 18m. Najlepsze względy ekonomiczne uzyskuje się przy rozp. 24-36m. Kratownice w porównaniu z belkami ze względu na połączenie prętów ściskanych i rozciąganych w węzłach wymaga więcej stali.
•Wys. kratownicy w środku rozpiętości h=(1/6-1/10)L. Szerokość pasa górnego powinno zapewnić ułożenie pokrycia i możliwość montażu b=(1/70-1/80)L. Prefabrykowane słupki i krzyżulce.
Najczęściej stosuje się beton B-25 i B50, zbrojenie zwykłe i sprężające (stopień zbrojenia ≥1,5%). •Wykonuje się kratownice żelbetowe, kablobetonow i strunobetonowe. •Rodzaje kratownic;
Przyjmuje się że szer. pasa dolnego i górnego jest taka sama i wynosi 250-500 mm przy rozstawie kratownic 6m, przy rozstawie 12m szer. 300-350 mm szerokość słupków i krzyżulców = szer. pasów gdy całość jednocześnie betonowana. W elementach prefabrykowanych szer. słupków i krzyżulców może być mniejsza niż szer. pasów. Skosy w węźle ułatwiają rozmieszczenie zbrojenia.
Zasady obliczeń
Kratownice są liczone od obciążeń stałych (ciężar własny, przykrycie) i zmiennych (śnieg) od transportu, montażu i działania sprężenia. Kratownice które są częściowo prefabrykowane są obliczane na działanie obciążeń w stadium realizacji, transportu, montażu. Obciążenie sprowadza się do sił skupionych w węzłach.
•Kratownice żelb. rozwiązujemy w dwóch etapach:
1). węzły uznajemy jako przegubowe, wyznaczmy siły w przekrojach, ustalamy przekroje i wymiarujemy zbrojenie; 2). uwzględniamy sztywność węzłów i odkształcenia prętów.
•Węzły zbroimy prętami w kształcie obejm (φ10-φ18) + strzemiona co 100mm (φ6-φ10). Nośność obliczeniowa powinna obejmować możliwość powstania rysy.
•Kształtowanie zbrojenia odbywa się według 2 schematów: *I schemat (belkowy) - za podstawę przyjmujemy warunki jakie obowiązywały w belkach; *II schemat (pętlicowy).
ŁUKI ŻELBETOWE
Umożliwiają realizację przykryć o dużych rozpiętościach pow. 36m. Jest to ustrój o osi zakrzywionej, którego podpory nie mogą przesuwać się względem siebie. Składa się z dwóch ramion połączonych w najwyższym punkcie kluczem.
ŁUKI: *ze ściągiem; *na sztywnej konstrukcji; *na nieprzesuwnych fundamentach; *ze ściągiem pod poziomem terenu; *łuk w przekryciach wiszących.
RODZAJE: *nadwieszony; *odcinkowy; *podkowiasty; *ostry; *Tudora; *spłaszczony; *dwuramienny; *trójlistny.
•Dachy łukowe: *łuki płytowe (bezżebrowe); *dachy łukowe żebrowe.
Odkształcenia własne decydują o warunkach podparcia na podporze. Wybór schematu statycznego zależy od warunków gruntowych i zależności f/l:
Gdy f/l < 1/10 - łuk trójprzegubowy;
Gdy 1/10 < f/l <1/6 - łuk dwuprzegubowy;
Gdy f/l > 1/6 - łuk bezprzegubowy.
Ze względu na siły ściskające stosuje się przekroje prostokątne. Dla l≤30m stosuje się przekroje prostokątne pełnościenne przy h/b = 2-2,5. Na długości łuku stosujemy tą samą szerokość. Zmianie może ulec wysokość. Przekroje dwuteowe uzasadnione są przy rozpiętościach l >35.
Oś łuku powinna odpowiadać lub powinna być najbliżej usytuowana przy linii ciśnień.
Siła rozporu H < 600 kN - stosowanie ściągów wiotkich z prętów o 20-45 mm
Siła rozporu H > 600 kN - ściegi sztywne
Wszystkie ściagi jeżeli podlegają betonowaniu to są betonowane po obniżeniu rusztowania w celu uniknięcia rys w betonie.
ZABEZPIECZENIE PRZED OGNIEM I KOROZJĄ
W przypadku nowoprojektowanych najczęściej cynkowanie ogniowe (720-760C) zanurzenie cięgien w ciekłym cynku jednak pod wpływem wysokiej temp. obniża się wytrzymałość.
W przypadku istniejących stosuje się zestawy farb jak dla konstrukcji metalowych powłokami z 3-5 warstw (gr. 150μm). Preferowane są emalie ftalowe, epoksydowe, chloro-kałczukowe, chloro-winylowe.
OBLICZANIE ŁUKÓW:
- Beton klasy B-25; B-40 Zbrojenie stali AI-AII
- Zbieranie obciążeń: pokrycie +ciężar własny, śnieg + obciążenia dodatkowe
- zmiana wymiarów - zmiana wys. - niezmienna szer.
- łuki są obliczane na działanie skurczu i pełzania betonu
- rozkład sił wew. Wg. Tablic
- wstępne przyjęcie wymiarów łuku h/l=(1/30-1/50) b=(h/5-h/2,5)
- wstępny przekrój ściągu - ze względu na rozpór określony ze wzoru H=k*(ql2)/(8f)
- łuki są zbrojone przede wszystkim na ściskanie
- zbrojenie symetryczne min 3φ12 stopień zbrojenia ρl< 2%
- w obliczeniach uwzględnia się smukłość