1. Rodzaje stropu

2. Zasady zbierane obciążeń

3. Obliczanie belek drugorzędnych

4. Zabezpieczenie belek drugorzędnych

5. Ogólna charakterystyka podciągów.

6. Obliczanie podciągów

7. Kształtowanie podciągów.

8. Styki montażowe podciągów

9. Połaczenia belek drugorzędnych z podciągami

10. Projekt budowlany.

1. Podziały stropów

Rozwiązania stropów można klasyfikować według różnych kryteriów: a) zależności od rodzaju materiałów stosowanych na konstrukcję nośną: drewniane, stalowe, stalowo-betonowe, stalowo-ceramiczne, ceramiczno-żelbetowe, żelbetowe, z betonu sprężonego; b) w zależności od przeznaczenia funkcjonalnego: międzykondygnacyjne, nad podziemiami, stropy poddasza i stropodachy; c) ze względu na rodzaj konstrukcji nośnej: płytowe zbrojone jedno- i wielokierunkowo, płytowo-żebrowe, gęstożebrowe, belkowe, kasetonowe; d) w zależności od odporności na ogień użytego do konstrukcji materiału: palne, niepalne. Ceramiczne -tworzone są tutaj sklepienia z cegieł lub ceramicznych pustaków. Stopień trudności wykonania takiego stropu jest zbliżony do wykonania stropu drewnianego. Różnicę stanowi w omawianym przypadku znacznie wyższa cena. Ze względu na możliwość wystąpienia dużych ugięć stosuje się znacznie częściej stropy ceramiczno - żelbetowe czy stalowo – ceramiczne.Ceramiczno – żelbetowe (np. strop Fert) - strop wykonuje się z ceramicznych pustaków oraz z betonu. Obciążenia przekazywane są pomiędzy pustakami. Jest to bardzo popularne rozwiązanie w budownictwie jednorodzinnym. Żelbetowe mogą być wykonywane na budowie lub jako prefabrykowane. Alternatywą jest również zastosowanie częściowej prefabrykacji – stropy mieszane. Szklano – żelbetowe - w żelbetowej płycie znajdują się zabetonowane kształtki, wykonane ze szkła. Dzięki kształtkom możliwe jest przenikanie światła przez strop. Elementy szklane są kwadratowe lub okrągłe. Stalowo – ceramiczne (np. strop Kleina) rozwiązanie  tego stropu dotyczy stalowych belek i ceramicznego wypełnienia. Stropy stalowo – ceramiczne stosuje się  przy remontach oraz w budynkach, które mają stalowy szkielet. Stalowo – betonowe są to stropy zespolone. Stalowa blacha współpracuje z betonem. Przewidywane obciążenia dynamiczne uniemożliwiają zastosowanie tych stropów. Jednak ze względu na zalety – oszczędność czasu, zbrojenia, stosunkowo niska cena – stanowią interesujący wariant przy wznoszeniu wielopoziomowych parkingów, magazynów czy budynków wysokościowych.

2. Zasady zbierania obciążeń:

Obciążenia dzielimy na stałe i zmienne. Stałe to obciążenia których wartość, kierunek i położenie pozostaje niezmienne w czasie użytkowania budowli, jej montażu i remontu. Zaliczamy do nich np. ciężar własny element. konstrukcji lub ciężar własny gruntu w stanie rodzimym itp. Natomiast obciążenia zmienne mogą zmienić swoją wartość, położenie lub kierunek w czasie użytkowania budowli. Zaliczamy do nich np. (obciążenie użytkowe, obciążenie śniegiem lub wiatrem). Zbieranie obciążen zaczynamy od ustalenia materiałów użytych w danej konstrukcji, ich grubości, na podstawie normy ustalamy ich ciężar objętościowy. Obliczamy wartości charakterystyczne: a) na jednostkę powierzchni – ciężar objętościowy x grubość elementu; b) na jednostkę długości – ciężar objętościowy x szerokośc elementu x grubość elementu; c) jako ciężar całego elementu - ciężar objętościowy x szerokośc elementu x grubość elementu.

Obciążenia zmienne obliczamy wg Eurokodów. Wartość obliczeniową wyliczamy z uwzględnieniem współczynników bezpieczeństwa, które wynoszą: dla obc. stałych -1,35; dla zmiennych 1,5.

3. Obliczanie belek drugorzędnych (pośrednich):

a) ustalenie schematu statycznego, rozpiętości obliczeniowych, sposobu podparcia belki;

b) ustalenie warunków konstrukcyjnych z uwzględnieniem lub pominięciem wpływu zwichrzenia;

c) ustalenie charakterystycznych i obliczeniowych wartości obciążeń;

d) wyznaczenie obliczeniowych momentów zginających i poprzecznych od najniekorzystniejszego układu obciążenia;

e) dobranie wstępne kształtownika , parametrów geometrycznych jego przekroju poprzecznego, ustaleniu gatunku stali, jej wytrzymałości charakterystycznej (fy);

f) ustalenie klasy przekroju belki;

g) sprawdzenie SGN dla belki z ew. uwzględnieniem zwichrzenia oraz miejscowej utraty stateczności: (Mc.Rd –nośność obliczeniowa przekroju przy zginaniu; Vc.Rd-nośnośc obliczeniowa przekroju środnika przy ścinaniu, X_LT-ustalenie współczynnika zwichrzenia, sprawdzenie nośności belki);

h) sprawdzenie SGU (ugięcie belki – na wartościach charakterystycznych);

i) Obliczenia wytrzymałościowe dotyczące łaczników (śruby, nity, sprawy)

4. Zabezpieczanie belek drugorzędnych.

Zwichrzenie – utrata stateczności ogólnej związana z wyboczeniem pasa ściskanego belki zginanej. Może występować pod działaniem momentu zginającego, jeżeli wymiary przekroju belki nie maja odpowiednich proporcji lub belki pozbawione sa odpowiednich usztywnień. Aby zabezpieczyć belkę przed zwichrzeniem można: a) wykonać podparcie w kilku punktach jej pasa ściskanego w kierunku prostopadłym do płaszczyzny zginania. b) zastosowanie płyty żelbetowej zakrywającej pas; c) użycie blachy fałdowanej (podparcie górnego pas); d) obetonowanie belki stalowej; e) stężenie

5. Ogólna charakterystyka podciągów.

Podciąg- element konstrukcyjny w postaci belki, stanowiący najczęściej podporę dla stropu, dla innych belek nośnych, ścian oraz słupów. Należy on do grupy elementów zginanych, których głównym zadaniem jest przenoszenie obciążeń stałych i zmiennych z określonych powierzchni na podpory np. słupy, ramy ściany. Podciąg jest to belka o kształcie dwuteowym spawana z blach stalowych. Dzięki podciągom udaje się zwiększyć rozpiętość stropów i w związku z tym wielkość pomieszczeń. Podciąg blachownicowy- blachownice są to belki spawane z blach, które projektuje się na większych rozpiętościach, gdy wymagane są przekroje wyższe i sztywniejsze niż przekroje belek walcowanych(żeber) lub przy dużych obciążeniach i mniejszych rozpiętościach, gdy belki walcowane nie spełniają warunków nośności. Zwykle przekrój blachownicy skała się z trzech blach: środnika i dwóch pasów. Jako wysokość blachownicy przyjmuje się wysokość środnika.

6. Obliczanie podciągów.

a) ustalenie schematu statycznego, rozpiętości obliczeniowych, sposobu podparcia podciągu;

b) zebranie obciążeń na podciąg;

c) dobór miejsca zmiany przekroju poprzecznego oraz statyka podciągu

d) obliczenie przekroju głownego (wyznaczenie wskaźnika wytrzymałości, określenie wymiarów środnika, określenie wymiarów pasów);

e) wyznaczenie charakterystyk geometrycznych;

f) wyznaczenie klasy przekroju

g) sprawdzenie SGN (współczynnik niestateczności miejscowej przy zginaniu, nośność belki na zginanie, współczynnik zwichrzenia, sprawdzenie warunku nośności;

g) obliczenie przekroju o pocienionych pasach (strefa przypodporowa): - dobór przekroju: wyznaczenie potrzebnego wskaźnika wytrzymałości, określenie wymiarów pasów; wyznaczenie charakterystyk geometrycznych; - klasa przekroju: klasa przekroju przy zginaniu i ścinaniu; -sprawdzenie nośności belek na zginanie w przekroju pocienionym: współczynnik niestateczności miejscowej przy zginaniu, nośność belki na zginanie, współczynnik zwichrzenia, sprawdzenie warunku nośności; - sprawdzenie nośności belek na ścinanie w przekroju pocienionym: - współczynnik niestateczności miejscowej przy ścinaniu, nosnośc belki na ścinanie, sprawdzenie warunku nośności.

h) sprawdzenie ugięcia podciągu SGU

i) dobór spoin łaczacych pas ze środnikiem

j) sprawdzenie nośności połaczenia;

k) dobór spoin łączących pas z pasem

l) sprawdzenie nosnosci połaczenia.

ł) żebra usztywniające podciąg: dobór wymiarów żebra na podstawie warunku nośności na docisk żebra do posa dolnego blachownicy; sprawdzenie warunków sztywności; sprawdzenie nośności na ściskanie; spoiny łączące żeberko ze środnikiem.

m) żebra pośrednie: dobór wymiarów żebra; sprawdzenie warunku sztywności; sprawdzenie nośności na ściskanie; spoiny łączące żebro ze środnikiem

7. Kształtowanie podciągów.

Kształtowanie przekroju poprzecznego blachownicy polega na przyjęciu wymiarów środnika i pasów, aby były spełnione normowe wymagania dotyczące stanów granicznych nośności i użytkowalności. Przyjęcie odpowiednich wzajemnych proporcji elementów składowych blachownicy gwarantuje optymalne żużycie stali na jednostkę długości blachownicy.

Ogólne wytyczne doboru przekroju poprzecznego blachownic spawanych:

a) jako wysokość blachownicy przyjmuje się wysokośc jego środnika, która powinna być wielokrotnością 50mm przy hw≤1000mm i wielokrotnością 100mm przy hw≥1000mm.

b) najmniejszą grubość środnika blachownicy zabezpieczonej przed wpływami atmosferycznymi przyjmuje się tw=6mm a w belkach niezabezpieczonych tw=7mm.

c) grubość pasa tf powinna być co najmniej równa grubości środnika. Wskazane jest, z punktu widzenia wytwarzania, stosowanie pasów grubości nie większej niż 70mm, gdy pasy blachownicy są projektowane ze stali węglowej S235 oraz 30mm przy stali stopowej S355.

d) orientacyjną wysokość środnika przyjmuje się w przedziałach- dla belek wolnopodpartych hw=(1/16do1/10)Lp; dla belek ciągłych hw=(1/20do1/12)Lp gdzie Lp to rozpiętość belki.

e) optymalną grubość środnika w prawidłowo ukształtowanych blachownicach można przyjmować ze wzoru empirycznego tw=7+3*(hw/1000) gdzie hw jest wysokością środnika blachownicy, podstawiona do wzoru w mm.

f) szerokośc pasa przyjmuje się: bf=(1/6do1/3)*hw, przeciętnie bf=1/4hw, lecz nie mniej niż 180 mm.

8. Styki montażowe podciągów.

Styki montażowe zaleca się wykonywać jako połączenia śrubowe, zezwala się też na wykonanie styków spawanych. Przyjęcie rodzaju styku montażowego zależy od przyjętej technologii montażu, tolerancji wymiarowych, dopuszczalnych odkształceń styku i podatności styku. Na rysunku pokazano przykładowe styki montażowe blachownic wykonane jako złącza spawane. Spoiny środnika i pasów nie powinny być usytuowane w jednej płaszczyźnie lecz przesunięte względem siebie. Spoiny montażowe należy wykonywać w odpowiedniej kolejności, aby wywołać jak najmniejsze naprężenia spawalnicze i jak najmniejszą deformację elementów styku.

Najczęściej stosowanymi stykami montażowymi są połączenia śrubowe. Są dwa zasadnicze rodzaje styków śrubowych przenoszących moment zginający oraz połączenie przegubowe, które nie jest typowym połączeniem śrubowym. Połączenia przenoszące moment zginający można podzielić na zakładkowe albo doczołowe, z kolei zakładkowe mogą być wykonane jako połączenie zwykłe typu dociskowego lub cierne.

Zanim przystąpi się do projektowania połączeń śrubowych, ważnym zagadnieniem jest konstruowanie takiego połączenia, polegające na ustaleniu wymiarów elementów łączonych oraz na przyjęciu wymiarów łączników.

9. Połączenia belek drugorzędnych z podciągami

10. Projekt budowlany.

Szczegółowy zakres i formę projektu budowlanego określa Rozporzadzenie Ministra Transportu, Budownictwa i Gospodarki morskiej z dn. 25.04. 2012 r. Dz.4.2012, pozycja 462.

Projekt budowlany: Prawo Budowlane i Rozporządzenie Ministra w sprawie warunków technicznych jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie:

1. Projekt zagospodarowania działki lub terenu: (opis zagospodarowania, rysunek z projektowanym zagospodarowaniem terenu na mapie do celów projektowych, bilans terenu, wypis z rejestru gruntów i budynków)

2. Projekt architektoniczno-budowlany: branża architektoniczna, konstrukcyjna, (opinia geotechniczna),branża energetyczna, instalacyjna, teletechniczna, drogowa.

Projekt budowlany – jest to opracowanie, zbiór dokumentów i projektów podlegający prawnemu zatwierdzeniu, przedstawiający plan inwestycji budowlanej w formie i zakresie określonym w Rozporzadzeniu, stanowiący część dokumentacji budowy.