Kratownica i belka kratownicowa to konstrukcje używane do montażu systemu dachowego. Wszystkie konstrukcje typu nośnego należą do elementów podkrokwiowych i krokwiowych. Systemy krokwi pokrywają rozpiętość i służą jako podstawa poszycia dachu.
Konstrukcje podkrokwiowe, obejmujące rozpiętości między słupami 12 i 18 m, stanowią podpory pośrednie dla konstrukcji kratownicowych o uskoku 6 m.
Wartości elementów kratownicowych
Zgodnie z charakterem postrzegania i rozkładu sił wewnętrznych i zewnętrznych konstrukcje dachowe dzielą się na belki kratownicowe i kratownice.
Belka jest konstrukcją jednoelementową, która przejmuje obciążenie na całej długości przęsła.
W jego przekrojach momenty zginające wywołują różne siły normalne, które są największe dla włókien skrajnych.
więźba dachowa to konstrukcja prętowa, która jest obciążana wyłącznie w punktach połączenia prętów. Jednoznaczne siły normalne wywołane obciążeniem węzłowym w prętach umożliwiają pełne wykorzystanie ich przekroju poprzecznego.
W przypadku prefabrykowanego betonu zbrojonego najbardziej racjonalne niedawno uznane kratownice bezraskosnye z okrągłym zarysem górnego pasa. Przy mniej więcej odwrotnych proporcjach wysokości w środku przęsła ciężar własny kratownicy jest 1,5-2 razy mniejszy niż ciężar belki.
Belki krokwiowe żelbetowe
Rodzaje belek według typu profilu
Żelbetowe belki kratownicowe służą do pokrycia rozpiętości 18, 12, 9 i 6 metrów. Gdy rozpiętości od 24 metrów zachodzą na siebie, belki są gorsze od kratownic pod względem wskaźników technicznych i ekonomicznych. Belki o długości 6 i 9 metrów stosowane są głównie do przedłużenia pokrycia dachowego, a belki o długości 12 metrów jako podłużne i poprzeczne poprzecznice pokrycia.
Belki o długości 18 metrów służą jako poprzeczki, na których układane są płyty 3x12 lub 3x6.
W zależności od rodzaju profilu wyróżnia się następujące typy belek:
- Szopa z dolnym przerywanym pasem lub pasami równoległymi;
- Szczyt trapezowy, mający stałe nachylenie pasa górnego;
- Z górnym krzywoliniowym i pękniętym paskiem.
Do budowy różnego rodzaju powłok stosuje się różne rodzaje belek:
- Zwykle stosuje się belki jednospadowe zadaszenie ze spadkiem w jednym kierunku, na przykład dachy dobudówek.
- Żelbetowe belki kratownicowe z równoległymi pasami są łatwe w produkcji. Klatki wzmacniające w nich mają stałą wysokość. Takie belki stosuje się przy budowie dachów poziomych.
- Najbardziej rozpowszechnione na dachach dwuspadowych są belki ze stałym spadkiem pasa górnego, równym 1:30 dla dachów o małym nachyleniu i 1:12 dla dachów spadzistych. Ich główną wadą jest konieczność wykonywania koszy wzmacniających o zmiennej wysokości.
- Gdy konieczne jest pominięcie komunikacji inżynierskiej na poziomie pokrycia, stosuje się belki szczytowe o rozpiętości 18 i 12 m.
- Belki z zarysami pasa górnego w postaci łuku lub linii łamanej charakteryzują się najkorzystniejszym rozkładem materiałów wzdłuż przęsła niż belki szczytowe, które mają stały spadek pasa górnego. Ale takie belki nie były szeroko stosowane ze względu na złożoną technologię ich produkcji.
Wybór przekroju belki
Wybór przekrojów i zbrojenia dla belek żelbetowych ma swoje własne cechy:
- Najbardziej ekonomiczną formą przekroju poprzeczek jest dwuteownik ze ścianą o grubości 60-100 mm. Grubość muru dobierana jest głównie na podstawie warunków układania koszy zbrojeniowych, zagęszczania i układania betonu w pozycji pionowej.
Grubość ścianek wsporników w kształcie litery V stopniowo wzrasta, aby zapewnić wytrzymałość i odporność na pękanie nachylonych odcinków, przechodząc na wsporniku w przekrój trapezowy lub prostokątny o szerokości równej szerokości półek. Teownik można przyjąć dla belek o długości 6 i 9 metrów.
Rada!
W ogólnym przypadku, w środku przęsła, wysokość przekroju poprzeczek jest przypisana 1/10-1/15 przęsła. Ponadto w przypadku belek szczytowych w środku przęsła wysokość przekroju jest określana przez typową wysokość belki (900 lub 800 mm) oraz nachylenie pasa górnego.
- Szerokość górnej półki, ze względu na stabilność podczas montażu, transportu i niezawodne podparcie płyt dachowych, przyjmuje się w przedziale 1/50-1/60 l, co z reguły wynosi 200-400 mm.
Szerokość pasa dolnego określa się w zależności od wytrzymałości betonu pasa na ściskanie, rozmieszczenia zbrojenia sprężającego (uwzględniając średnicę zacisków urządzeń napinających) oraz wymaganej długości pomostu wsporczego na kolumna belki.
Zwykle szerokość dolnej półki wynosi 200-280 mm. Przejście do pionowej ściany z półek odbywa się za pomocą skosów o kącie nachylenia około 45 °. - Kratownicowe belki żelbetowe kratownicowe szczytowe mają przekrój 200-280 mm. Belki te są łatwiejsze w produkcji i bardzo wygodne przy przekazywaniu różnego rodzaju komunikatów.
- Do produkcji belek szczytowych stosuje się beton klasy B25-B40. Jako wstępnie naprężone zbrojenie podłużne stosuje się zbrojenie prętowe klas A-V i A-IV, drut o wysokiej wytrzymałości klasy Bp-II, liny klasy K-7.
Za pomocą okuć klasy A-III wykonuje się podłużne pręty konstrukcyjne górnej półki, dociski półek oraz ramy ścienne.
W częściach nośnych poprzeczek, w których występują duże siły od wstępnego ściskania i reakcji podpór, konieczne jest zamontowanie dodatkowego zbrojenia w postaci pionowo ułożonych prętów i siatek.
- Na etapie ściskania w belkach szczytowych o przekroju dwuteowym w pasie górnym mogą wystąpić wstępne pęknięcia. W związku z tym wskazane jest również wzmocnienie takich żelbetowych belek kratowych w górnej części poprzeczki konstrukcyjnym zbrojeniem sprężającym.
Instalacja takiego wzmocnienia pomaga zmniejszyć mimośrodowość siły ściskającej, a tym samym zmniejszyć naprężenia rozciągające w górnej półce. - Schemat obliczeń poprzeczek do pokrycia dachowego przyjmuje się jako swobodnie podpartą belkę na dwóch podporach. Biorąc pod uwagę szczegóły podparcia na słupach belki, przyjmuje się obliczoną rozpiętość. Obciążenie belek od śniegu i ciężar własny powłoki jest przenoszone na podpory w postaci sił skupionych przez żebra paneli.
W przypadku pięciu lub więcej sił skupionych rzeczywiste obciążenie jest zastępowane równomiernie rozłożonym obciążeniem równoważnym. Obciążenia z zawieszonych ładunków, zawieszonego transportu i latarni są uwzględniane jako skoncentrowane. - Obliczenia wytrzymałości na pęknięcia i ugięcia, dobór zbrojenia poprzecznego i podłużnego przeprowadza się jak dla prostego elementu zginanego o przekroju prostokątnym, dwuteowym lub teowym dla wszystkich etapów konstrukcji.
Jednocześnie należy wziąć pod uwagę, że niebezpieczny przekrój normalny w belkach szczytowych nie znajduje się w środku przęsła, ale w odległości 0,35-0,4L od podpory. - Przy obciążeniu równomiernie rozłożonym, przy nachyleniu górnej półki równym 1:12, położenie niebezpiecznego odcinka normalnego znajduje się w odległości 0,37L od podpory.
- W belkach o parabolicznych krzywoliniowych i równoległych zarysach pasa górnego normalny przekrój obliczeniowy znajduje się przy równomiernie rozłożonym obciążeniu w środku przęsła.
Belki z baru
Krokwie klejone, czyli belki klejone, to zaawansowany technologicznie nowoczesny materiał budowlany tworzony przy użyciu zaawansowanych technologii. Krokwie klejone są szeroko stosowane w USA i Europie ze względu na ich wysoką wydajność.
Na przykład w Stanach Zjednoczonych około połowa stropów międzykondygnacyjnych jest montowana przy użyciu konstrukcyjnych belek klejonych. Liczba ta w krajach UE wynosi około jednej trzeciej. Drewno konstrukcyjne stosuje się również w konstrukcjach nośnych.
Najbardziej odporną na zginanie belką jest belka o współczynniku kształtu 7:5.
Okrągły bal jest w stanie wytrzymać większe obciążenie niż wycięta z niego belka, ale ma mniejszą wytrzymałość na zginanie. Często belki wyginają się pod naciskiem ludzi, mebli, podłóg i zasypki. Zasadniczo ugięcie nie zależy od szerokości, ale od wysokości belki.
Połączenie dwóch identycznych belek za pomocą kołków i śrub pozwala tej konstrukcji wytrzymać obciążenie 2 razy większe niż te dwie belki, które po prostu zostaną ułożone obok siebie. Ale istnieje ograniczenie w zmniejszaniu szerokości. Jeśli sklejone krokwie są zbyt cienkie, mogą wyginać się na boki.
Rada!
Belki na strych i podłogi międzywarstwowe muszą mieć grubość co najmniej 1/24 jego długości.
Belki krokwiowe
Belki podkrokwiowe stosowane w przekryciach z krokwiami o konstrukcji belkowej oraz wiązary podkrokwiowe stosowane w przekryciach z wiązarami kratownicowymi posiadają następujące cechy:
- Wykonane są ze zbrojeniem belkowym tylko sprężonym.
- Belka krokwi i kratownica są mocowane do słupów ramy za pomocą śrub lub spawania stalowych elementów osadzonych.
- Belki konstrukcji podkrokwiowych występują z pasami nierównoległymi i równoległymi.
- Belkę krokwiową oblicza się według schematu belki jednoprzęsłowej obciążonej obciążeniem rozłożonym od ciężaru własnego i w środku przęsła siłą skupioną (reakcja podporowa belka krokwi).
- Kratownice lub belki konstrukcji podkrokwiowej mają stalowe stoły lub żelbetowe wsporniki do podparcia konstrukcji nośnych powłok.
- Do ramy przymocowane są kratownice i belki kratownicowe, podobnie jak główne konstrukcje dachowe, których podparcie na konstrukcjach kratownicowych jest takie samo, jak ich podparcie na słupach ramy.
- Górne pasy belek konstrukcji podkrokwiowych są rozwiązane za pomocą pełnego krążka profilowanego poszycia.
Niezawodność całej konstrukcji dachu zależy od prawidłowego doboru krokwi i belek krokwiowych, dlatego do obliczenia ich przekroju należy podchodzić z całą odpowiedzialnością.
Czy artykuł ci pomógł?