Kotwica0138

S. Wiązary kratowe (kratownice)

8.4. Konstruowanie wiązardw kratowych

Kratownice drewniane funkcjonują najczęściej jako wiązary dachowe. Przy dużych nachyleniach połaci dachowej jest wskazane stosowanie wiązarów trójkątnych. Jeżeli jest wymagana większa sztywność przekrycia, projektuje się wiązary piędokątne lub trapezowe.

Wysokość konstrukcyjna kratownicy wpływa nie tylko na sztywność, lecz również na wielkość sił w pasach (rys. 8.20). Im kratownica jest wyższa, tym mniejsze są siły w pasach. Od wysokości kratownicy zależy również wielkość jej ugięcia.

Rysunek 8.20. Wielkość sił w prętach kratownic)' w zależności od kąta nachylenia pasa górnego

Gęstość podziału (siatka) zależy od rozpiętości i kształtu kratownicy. Siatkę należy tak dobrać, aby pręty nie były zbyt długie oraz aby nie było nadmiernie dużo różnych prętów. Obdążenie zewnętrzne powinno być przekazywane w węzłach kratownicy, dlatego też gdy w konstrukcji dachowej występują płatwie, należy umieszczać je w węzłach pasa górnego. Odstępy węzłów pasa górnego powinny być w takim przypadku jednakowe.

W kratownicach trójkątnych, trapezowych i piędokątnych odległości między węzłami przyjmuje się l,2-~3,0 m, a w kratownicach o pasie górnym krzywoliniowym l,5-h2,5 m. Jeśli płatwie zostały umieszczone między węzłami, pas górny jest narażony na dodatkowe zginanie.

Odległości miedzy węzłami pasa dolnego mogą być dwa razy większe niż odległości między węzłami pasa górnego. Wielkości te należy dobierać tak, aby kąty między krzyżulcami a pasem dolnym znalazły się w przedziale 30-r60°. Kąt w węźle podporowym również nie powinien być mniejszy niż 30°.

W celu uniknięcia niewskazanego ze względów estetycznych zwisu wiąza-rów kratowych (spowodowanego podatnością złączy oraz zsychaniem się drewna) nadaje się im strzałkę odwrotną przez załamanie pasa dolnego w styku (rys. 8.21).

Rysunek 8.21. Przykład strzałki odwrotnej w wiązarze drewniano-stalowym: a) widok kratownicy z załamanym pasem dolnym, b) szczegół połączenia załamanego pasa dolnego ze słupkiem środkowym

Wartość początkowej odwrotnej strzałki ugięcia oblicza się ze wzoru

^w0 ⁼ 200^ ^ ^unei    (8.10)

Wiązary kratowe wykonuje się z elementów o przekroju jednolitym lub złożonym z kilku gałęzi. Należy jednak unikać stosowania elementów składających się z więcej niż trzech gałęzi, ponieważ przy większej ich liczbie, na skutek możliwych błędów w procesie wykonania i eksploatacji może nastąpić przeciążenie pojedynczych gałęzi, a nawet zniszczenie całej konstrukcji.

W kratownicach drewnianych dopuszcza się następujące kombinacje przekrojów:

—    pojedyncze przekroje pasów oraz ściskanych słupków; rozciągane krzyżulce składają się wtedy z dwóch gałęzi,

—    dwugałęziowe przekroje pasów i pojedyncze rozciąganych krzyżulców i ściskanych słupków,

—    jedno- lub wielogałęziowe (z desek) przekroje wszystkich elementów.

W wiązarach mieszanych drewniano-stalowych pionowe, rozciągane elementy kratownicy najczęściej projektuje się jako stalowe, a słupki ściskane z pojedynczych elementów drewnianych. Niekiedy stosuje się również wiązary, w których pas dolny oraz rozciągane krzyżulce i wieszaki są z prętów stalowych.

Na pręty drewniane jednolite przeznacza się najczęściej kantówki o przekroju prostokątnym lub kwadratowym, niekiedy okrąglaki, przy czym taki wiązar jest trudniej wykonać niż konstrukcję z kantówki. Z kolei w przypadku wiązara ² okrąglaków zużywa się mniej materiału, ponieważ wytrzymałość drewna o nienaruszonej strukturze jest większa niż wytrzymałość tarcicy.