Co to jest stalowa więźba dachowa?
Stalowa więźba dachowa to prefabrykowana rama konstrukcyjna wykonana z elementów stalowych ułożonych w szereg trójkątów. Trójkątna geometria sprawia, że kratownica jest z natury stabilna: obciążenia przenoszone są głównie w postaci rozciągania i ściskania osiowego w elementach, a nie w postaci zginania, dzięki czemu duże rozpiętości można uzyskać przy użyciu stosunkowo niewielkiej ilości materiału. Dlatego też wiązary dachowe są standardowym rozwiązaniem w magazynach, zakładach przemysłowych, hangarach lotniczych, salach gimnastycznych, budynkach rolniczych i halach handlowych, które wymagają dużych,-wolnych od kolumn przestrzeni wewnętrznych.
Wiązary dachowe są zwykle produkowane w warsztacie z kształtowników i płyt stalowych, następnie transportowane na plac budowy i montowane za pomocą dźwigu, a połączenia na miejscu wykonywane są za pomocą-wytrzymałych śrub lub spoin. Projektowanie i produkcja są zgodne z przepisami dotyczącymi konstrukcji stalowych obowiązującymi w regionie objętym projektem, takimi jak GB 50017 w Chinach, AISC 360 w Ameryce Północnej lub EN 1993 w Europie, przy użyciu gatunków stali konstrukcyjnej, takich jak Q235B, Q355B, ASTM A36/A572 lub EN 10025 S355.
Główne elementy stalowej więźby dachowej
Górny akord- górny element ograniczający wytrzymujący ściskanie osiowe i siły zginające przenoszone przez płatwie dachowe.
Dolny akord- dolny element ograniczający, który działa jak ściągacz naprężający, przeciwstawiający się naporowi kratownicy na zewnątrz.
Członkowie sieci- wewnętrzne elementy ukośne i pionowe łączące cięciwy; przenoszą obciążenia ścinające pomiędzy pasami górnymi i dolnymi.
Węzły blachy węzłowej- blachy stalowe w miejscach przecięcia pasów i elementów środnika, połączone za pomocą śrub lub spawania.
Węzeł wierzchołkowy- najwyższy węzeł łączący, w którym spotykają się dwa górne cięciwy.
Stężenie X-- dodatkowe elementy usztywniające, które zapewniają stabilność boczną i są odporne na skręcenie-wywołane wiatrem.
Płyty ścienne/podstawy nośnePłyty - podtrzymujące końce kratownicy i przenoszące obciążenia dachu na kolumny lub ściany.
Typowe typy kratownic dachowych
| Typ kratownicy | Geometria | Typowe zastosowanie |
|---|---|---|
| Fink kratownica | sieci w-kształcie litery W | Standardowe warsztaty przemysłowe, szklarnie rolnicze, średnie magazyny |
| Jaka kratownica | Pionki poddawane ściskaniu, przekątne rozciągane | Ciężkie obciążenia skupione w zakładach przemysłowych i podporach mostów |
| Kratownica Pratta | Pionki poddawane rozciąganiu, przekątne ściskane | Duże centra logistyczne i zakłady-o dużej rozpiętości pod obciążeniem grawitacyjnym |
| Kratownica Warrena | Taśma z trójkąta równobocznego | Średnie i duże rozpiętości przy równomiernie rozłożonych obciążeniach |
| Kratownica nożycowa | Skrzyżowane, pochyłe dolne akordy | Sale wystawowe, kościoły, lobby wymagające podniesionych sklepień |
| Kratownica mono | Profil o pojedynczym-nachyleniu,-prostokątny | Wiaty samochodowe, rozbudowa obiektu,-szopy jednospadowe |
| Kratownica wentylatora | Promieniujące sieci-w kształcie wachlarza | Szerokie-warsztaty, audytoria, sale gimnastyczne |
| Kratownica słupkowa króla | Pojedynczy słupek pionowy z dwiema przekątnymi | Garaże-o krótkiej rozpiętości, szopy na narzędzia, dodatkowe ramy do wiązania |
| Kratownica słupkowa królowej | Dwie symetryczne pionowe rozpórki | Dachy skośne-przemysłowe i cywilne o średniej rozpiętości |
Wybór typu kratownicy zależy od rozpiętości w świetle, nachylenia dachu, obciążenia i wymagań architektonicznych. W przypadku konkretnego projektu geometrię kratownicy i rozmiary elementów należy zawsze potwierdzić w projekcie konstrukcyjnym zgodnie z obowiązującymi przepisami.
Zalety stalowych wiązarów dachowych
Wysoki stosunek wytrzymałości-do-wagi
Ponieważ elementy kratownicy pracują głównie pod wpływem rozciągania i ściskania osiowego, stal jest wykorzystywana efektywnie, a ciężar własny dachu jest niski. Lżejsze dachy zmniejszają obciążenie słupów i fundamentów, co jest szczególnie cenne na słabych gruntach lub tam, gdzie fundamenty są drogie.
Długie, jasne rozpiętości
Przekształcając momenty zginające w siły osiowe, kratownice mogą rozciągać się znacznie dalej niż pełne belki o podobnym ciężarze, tworząc wolną przestrzeń-dla magazynów, hal sportowych i budynków terminali.
Dobre zachowanie sejsmiczne i dynamiczne
Niska masa stalowej kratownicy zmniejsza zapotrzebowanie na siły sejsmiczne, a plastyczność stali pozwala konstrukcji na rozproszenie energii podczas trzęsienia ziemi, jeśli połączenia są odpowiednio szczegółowo wyszczególnione.
Szybka, uprzemysłowiona konstrukcja
Kratownice są prefabrykowane w fabryce poprzez precyzyjne cięcie i spawanie, a montaż na miejscu opiera się głównie na połączeniach śrubowych. Skraca to program budowy i zmniejsza-ryzyko pracy i warunki pogodowe na budowie.
Elastyczność projektowania
Geometrię kratownicy można dostosować do dachów płaskich, spadzistych lub zakrzywionych, a otwarty środnik pozwala na przejście przewodów, rur i oświetlenia przez głębokość kratownicy.
Stalowe więźby dachowe a kratownice drewniane
| Przedmiot | Stalowa więźba dachowa | Drewniana więźba dachowa |
|---|---|---|
| Trwałość | materiał nieorganiczny; odporny na gnicie, termity i pleśń po pokryciu | Materiał organiczny; podatne na drewno-nudne owady i wilgoć |
| Stabilność wymiarowa | Stabilny; minimalny skurcz lub wypaczenie pod wpływem zmiany temperatury | Może się wypaczać, dzielić lub skręcać pod wpływem sezonowych zmian wilgotności |
| Pojemność rozpiętości | Wysoki stosunek wytrzymałości-do-masy pozwala na duże rozpiętości w świetle | Ograniczona rozpiętość; ciężkie sekcje lub dodatkowe ramy potrzebne w przypadku dużych rozpiętości |
| Zachowanie podczas pożaru | Niepalny; tam, gdzie jest to wymagane, zabezpieczone powłokami-ognioodpornymi | Palny; wymaga obróbki-ognioodpornej |
| Praca na miejscu- | Przykręcany zespół prefabrykowany, mniej konieczności wymiany na miejscu | Obszerne prace stolarskie i stolarskie |
Poproś o projekt i wycenę stalowej więźby dachowej
Często zadawane pytania
P: Jak długo wytrzymują stalowe wiązary dachowe?
Przy odpowiedniej ochronie przed korozją i okresowej konserwacji stalowe więźby dachowe mogą zapewnić trwałość użytkową kilkudziesięciu lat, -, zwykle rzędu 50 lat lub więcej, jeśli system powłokowy jest dostosowany do kategorii korozyjności obiektu i utrzymywany. Rzeczywista trwałość zależy od środowiska, jakości powłoki i częstotliwości kontroli.
P: Czy sufit wewnętrzny można przymocować do stalowych kratownic?
Tak, ale należy zaprojektować szczegóły połączeń, ponieważ dolny pas jest elementem-nośnym. Wieszaki, zaciski i ramy można mocować w zatwierdzonych węzłach lub wzdłuż pasa za pomocą połączeń inżynieryjnych; inżynier budowlany powinien zweryfikować obciążenia wynikające z wykończenia sufitu, izolacji i oświetlenia.
P: Jakie rodzaje stalowych wiązarów dachowych są dostępne?
Typowe typy obejmują kratownicę Pratta (przekątne poddawane ściskaniu, rozciągane piony), kratownicę Fink (popularną w przypadku mniejszych rozpiętości i budynków mieszkalnych), kratownicę Warrena (taśma trójkąta równobocznego) i kratownicę Howe'a (ściskane piony). Najlepszy typ zależy od rozpiętości, nachylenia i obciążenia.
P: Jaki jest typowy rozstaw stalowych wiązarów dachowych?
Rozstaw zależy od ciężaru własnego dachu, rozpiętości oraz obciążenia wiatrem lub śniegiem. W standardowych budynkach przemysłowych i komercyjnych kratownice są zwykle rozmieszczone w odstępach kilku metrów -, często w zakresie od 3 m do 9 m od środka-do-środka -, a płatwie rozciągają się pomiędzy kratownicami. Dokładny rozstaw należy określić na podstawie projektu konstrukcyjnego.
P: Czy stalowe wiązary dachowe wymagają konserwacji?
Kratownice stalowe wymagają znacznie mniej rutynowej konserwacji niż drewniane, ale zalecane są okresowe inspekcje -, szczególnie sprawdzanie powłoki w miejscach połączeń śrubowych, detali spoin i obszarów, w których farba została zarysowana, aby korozja została wykryta wcześniej.
P: Jakie gatunki stali są używane do więźb dachowych?
Typowe gatunki to Q235B i Q355B według GB/T 1591, ASTM A36 i A572 klasa 50 lub EN 10025 S235 i S355. W przypadku dużych rozpiętości, gdzie rozmiary elementów zależą od wytrzymałości, a nie sztywności, można stosować gatunki o wyższej-wytrzymałości.