31. Geometria kratownic dachowych. Geometria podniesienia wykonawczego.

Kratow dachowe = wiązary dachowe

Projektowanie kratownicy dachowej rozpoczyna się od ustalenia jej geometrii. Do tego celu należy wziąć pod uwagę: rodzaj pokrycia dachowego, wymagany spadek połaci dachowej, środek transportu dźwigarów z wytwórni na plac budowy, sposób podparcia kratownicy.

W przypadku dużej rozpiętości kratownicy wzrasta proporcjonalnie jej wys oraz dl przedziału. Wtedy chcąc dostosować węzły pasa górnego do rozstawu płatwi lub żeber płyt dachowych, stosuje się pręty podparcia drugorzędnego.

1.kratownice trójkątne

Stosuje się je w dachach z pokryciem wym dużego spadku, z ograniczonych gabarytow transportowych L<=18m

Gdy L>18m stosuje się zmodyfikowaną kratownicę trójkątną zwaną kratownicą POLANCEAU. Wykonuje się ją w postaci dwuch półwiązarów, które łączy się ze sobą w kalenicy oraz za pomocą ściągu. Powstaje wiązar z załamanym pasem dolnym. Kąt pomiędzy pasami kr trójkątnej >=30, to przy dużych rozp L półwiązary wykonuje się w postaci trapezów. Ściąg o dużej długości podwiesza się do węzłów kr w kilku punktach.

Jeśli kąt <30 to zwiększa się go poprzez załamanie pasa dolnego

Szczególnym przyp wiązara trójk jest wiązar jednospadkowy (może pracować jako dźwigar jednoprzesłowy lub wspornikowy)

2.wiązary dwutrapezowe

stosuje się w przyp pokryć wym nałych spadków połaci, wys zależy nie tylko od sp połaci ale też od wys słupka podp h₀ = (1/15-1/10)L, więzar dwutr podpiera się zazwyczaj w poziomie pasa dolnego, można również zamocować go w sposób sztywny na podp, podp przejm siłe poprzeczną umieszcza się w tym węźle do którego dochodzi krzyrzulec, przy duzej rozp przesła wys może przekroczyć gabaryt transp i wtedy można zastosować załamanie pasa dolnego a w środku rozp zaproj styk montażowy

Podniesienie wykonawcze

Dźwigary o l>30m muszą mieć zaproj podniesienie wyk pasa dolnego (przeciwstrzałkę). Podniesienia wyk można niestosować: w dźwigarach o załamanym ku górze pasem dolnym, dźwigarach ze ściągiem między podporami. Warość podniesienia wyk f_w powinna być równa min sumie ugięć dźwigara od obciążenia stałego i od połowy obc zmiennego. Celem stosowania przeciwstrzałki jest: zachowanie zaproj spadków połaci, zachowanie płaskości pasów dolnych (ewent podwieszonych do nich sufitów). W krat dachowych dodnies wyk realizuje się przez jednokrotne załananie pasa dolnego

32.Uproszczone obliczanie ugięcia dźwigara kratowego. Warunki powstawania tylko sił osiowych w prętach kratownicy, warunek statyczne niewyznaczalności kratownicy.

Cztery założenia konieczne, aby ustrój prętowy był dźwigarem kratowym, tj.takim w którym występują tylko siły osiowe:

1. osie ciężkości prętów są proste

2. osie ciężkości prętów, zbiegających się w węzłach, są połączone współosiowo

3. połączenia prętów w węzłach są przegubowe (bez tarcia)

4. obciążenie, w postaci sił skupionych, jest przyłożone tylko w węzłach

jeżeli przynajmniej jedno z powyższych czterech założeń nie jest spełnione, wówczas w prętach dźwigara kratowego powstają, oprócz sił osiowych, również momenty zginające.

Stopień statycznej niewyznaczalności kratownic płaskich oblicza się ze wzoru:

S = P - kW + R

P - liczba pretów

k - liczba stopni swobody węzła (k=2 dla kratownicy płaskiej, k=3 dla przestrzennej)

W - liczba węzłów

R - liczba składowych reakcji podporowych

Jeżeli S>0 to kratownica jest statycznie niewyznaczalna, S<0 kratownica jest geometrycznie zmienna. W przypadku S=0 kratownica jest statycznie wyznaczalna.

Do wstępnego oszacowania ugięcia kratownicy można stosować wzór w postaci analogicznej jak dla belek pełnościennych:

L - rozpiętość kratownicy

e - odległość środków ciężkości pasów kratownicy

F_g, F_d - odpowiednio przekrój pasa górnego i dolnego

0,7 - współczynnik uwzględniający przybliżony wpływ siły poprzecznej na ugięcie k ratownicy

Dla kratownic o pasach równoległych przyjmuje się zamiast I_p średni ważony moment bezwładności pasów:

I_pi - moment bezwładności pasów na długości l_i

l_i - długość i-tego odcinka o stałym przekroju

33.Tężniki dachowe. Długości wyboczeniowe prętów kratownic.

Zespół tężników dachowych kratownic podpartych przegubowo składa się z:

-tężników połaciowych

-tężników pionowych

-podłużnych prętów stężających

Tężniki połaciowe poprzeczne-ułożone poprzecznie do kierunku podłużnego budynku,zakłada się w polach skrajnych lub przedskrajnych. Ich zadaniem jest połączenie pasów ściskanych dwóch sąsiednich kratownic w kratownicę połaciową.Likwiduje ona łańcuchy kinematyczne tych pasów z płaszczyzn kratownic.Pasami kratownicy połaciowej są pasy górne kratownic stężanych.

Poprzez zastosowanie teżników połaciowych zmniejsza się długości wyboczeniowe l_wy (rys).W przyp. braku teżników l_wy byłyby równe całej rozpiętości.

Tężniki pionowe-w postaci skratowania zakłada się na całej długości budynku. Jego zadaniem jest stabilizacja pozycji pionowej łaczonych kratownic, szczególnie w fazie montażu i utworzenie razem z tężnikiem połaciowym samostatecznego przestrzennego bloku kratowego. Do którego można dołączyć stężenia boczne pozostałych kratownic płaskich. Od takiego bloku należy rozpoczynać montaż konstrukcji. Tężniki pionowe muszą być geometrycznie niezmienne. Należy je umieszczać w środku rozpiętości dźwigara i ewent. w miejscach pośrednich aby odległość między nimi była mniejsza, równa 15m. RYSUNEK VERTE

Długości wyboczeniowe

l_wx-dlugość wyboczeniowa pręta kratownicy w płaszczyźnie kratownicy.Jest ona równa długosci teoretycznej ,tzn. odległości między węzłami kratownicy (oprócz słupków podporowych i ściskanych krzyżulców podporowych)

l_wy -dlugość wyboczeniowa pręta kratownicy z płaszczyzny kratownicy.Jest ona równa odległości między punktami nieprzesuwnymi w kierunku poziomym.

l_wi=
l- dł. teoretyczna

-dla ściskanych słupków i krzyżulców

-dla słupków i krzyżulców podporowych

34.Sprawdzenie nośności prętów kratownicy: rozciąganych, ściskanych, oraz jednocześnie ściskanych i zginanych.

• rozciągany

N-osiowa obl. siła rozciągająca

A- pole przekroju poprzecznego brutto

-wsp. osłabienia otworami lub mimośrodowego zamocowania elem

• ściskany

N-osiowa obl. siła ściskzjąca

-wsp. uwzględniający utratę stateczności miejscowej

dla klas 1,2,3 równy 1,0

4 równy

• jednocześnie ściskany i zginany

i=x lub y-biorąc pod uwagę przypadek bardziej niekorzystny.

Jeżeli
wypadłoby większe od 0,1, wówczas należy zmienić przekrój pręta tak, aby warunek normowy był spełniony.

konstrukcja węzłów kratownicy dwutrapezowej gdy:

35.

36.

37. Pas górny i krzyżulce są wykonane z rur okrągłych, a słupek z pojedynczego kątownika

38. pas górny, krzyżulec i słupek są wykonane z połówek dwuteowników dwuteowników różnych wymiarach

W przypadku łączenia w węźle dwóch prętów pasa o różnych wymiarach za pomocą nitów i blachy węzłowej linię krańcową dolną w dolnym pasie lub linię krańcową górną w górnym pasie utrzymuje się w jednym poziomie. Przyjmuje się wtedy linię zarysu teoretycznego teoretycznego odległości e od tego poziomu, obliczając e jako średnią arytmetyczną odległości e₁ i e₂ tj odległości osi przechodzących przez środki ciężkości każdego każdego z prętów od tego poziomu.

W przypadku połączeń spawanych, krzyżulce lub słupki w postaci połówek dwuteowników muszą być łączone do blachy węzłowej lub do środnika kształtownika pasowego na tzw widelec. Jeżeli prętem jest część przekroju dwuteowego, to należy odciąć jego środnik od pasa na odcinku zakładu na blachę, a w pasie należy wyciąć centralną szczelinę o szerokości równej grubości blachy plus 2mm. Pas jest połączony z blachą węzłową za pomocą 4 spoin pachwinowych, których nośność jest równa nośności pasa. Środnik jest połączony doczołowo z blachą węzłową zatem czoło środnika należy zukosować najlepiej na K.

39.Pas górny, krzyżulec i słupek są wykonane z połówek dwuteowników

40.Pas górny i krzyżulce z połówek dwuteowników, dwuteowników słupek z pojedynczeo kątownika

41.

obliczenie spoin mocujących:

42.

43. pojedynczy kątownik z blachą węzłową

poł węzł może być z zast lub bez zast blachy węzł, krzyżulce lub słupki w postaci pojedynczego kąt muszą być łączone do blachy węzł na tak zwany widelec, w kątowniku należy wyciąć centralną szczelinę o dl zakladu na blache, wycinanie prowadzi się prostopadle do półek kątownika, rowki spawalnicze dla spoi czołowych. W podłużnych spoinach czołowych są wywoływane naprężenia ścinające w kier równoleglym do siły :

, oraz prostopadłe do momentu M=Pe które w punktach końcowych spoin wynoszą
, warunek wytrzymałości spoin

44.

45.Obliczenie spoin mocujących: d) teownik z blachą węzłową(lub środnikiem pasa teowego)

1)Warunek nośności dla spoin pachwinowych półki o przekroju A_f

P_f-nośność półki

a-grubość obliczeniowa spoiny

2)Warunek nośności dla spoin czołowych

-nośność środnika=siła osiowa środnika

-składowa prostopadła

-składowa równoległa

-kąt ścięcia środnika

---