Belki kratowa z ceowników giętych na zimno, fot. S. Swierczyna
Elementy z kształtowników giętych można stosować na konstrukcje o małej i średniej rozpiętości, które są obciążone w sposób przeważająco statyczny, m.in. jednokondygnacyjne budynki halowe bez transportu wewnętrznego, stropy i podesty. Odpowiednią nośność i sztywność można w tym wypadku zapewnić, przyjmując ustrój kratowy (FOT.). Konstrukcje tego typu cechuje niewielkie zużycie stali, a w przypadku, gdy w połączeniach stosuje się łączniki mechaniczne (np. wkręty samowiercące), można niemal całkowicie zrezygnować ze spawania, co znacząco ogranicza koszt ich wytwarzania.
***** W artykule przedstawiono przykład obliczeniowy kratownicowej belki stropowej o rozpiętości 9 m, w której pasy i krzyżulce zaprojektowano z ceowników C150x42x10x1,5 giętych na zimno ze stali gatunku S235. Przyjęto, że pręty skratowania są łączone z pasami za pomocą blach węzłowych oraz wkrętów samowiercących o średnicy 5,5 mm. Pokazano różne sposoby modelowania połączeń oraz wpływ ich podatności na wartości sił wewnętrznych oraz ugięcie kratownicy. Zaprezentowano tok obliczeń przy sprawdzaniu stanu granicznego nośności pasa górnego, weryfikację stanu granicznego użytkowalności kratownicy oraz sprawdzenie nośności połączeń na wkręty samowiercące.
Cold-formed steel truss with self-drilling screw joints
The paper presents a design example of a latticed floor beam with a span of 9 m, in which the chords and diagonals were designed from cold-formed C150x42x10x1.5 channels made of S235 steel. It was assumed that the web members are connected to the chords with gusset plates and self-drilling screws with a diameter of 5.5 mm. Various methods of connections modeling and the effect of their rigidity on the values of internal forces and deflection of the truss are shown. The calculation procedures for checking the ultimate limit state of the upper chord, verification of the serviceability limit state of the truss and checking the load capacity of connections with self-drilling screws are presented. *****
Przy projektowaniu tego rodzaju dźwigarów należy odpowiednio uwzględnić szczegółowe wymagania Eurokodu 3, część 1–3 [1], w tym nośność oraz sztywność połączeń, którą w przypadku wkrętów samowiercących należy ustalić eksperymentalnie [2]. Ogólne zasady kształtowania i obliczania tego rodzaju konstrukcji opisano w [3], zaś w niniejszym artykule wskazówki te zilustrowano na przykładzie kratowej belki stropowej o rozpiętości 9 m. Pokazano różne sposoby modelowania konstrukcji na potrzeby obliczeń statycznych, szczegóły konstrukcyjne połączeń, sposób wymiarowania pasa ściskanego oraz połączeń na wkręty, a także wpływ podatności połączeń na ugięcie belki kratowej.
Założenia projektowe
Przyjęto, że wszystkie pręty kratownicy o pasach równoległych zostaną wykonane z ceownika C150x42x10x1,5 mm (RYS. 1) giętego na zimno ze stali gatunku S235, której granica plastyczności materiału wyjściowego (przed gięciem) ƒyb= 235 MPa.
Ze względów konstrukcyjnych zarys geometryczny kratownicy ustalono wstępnie w oparciu o linię środkową pasa ceownika (por. RYS. 1), przyjmując rozpiętość równą 9 m i wysokość 0,6 m. Wymiary pokazane na RYS. 2 i uwzględnione następnie w obliczeniach statycznych odnoszą się do osi przekroju brutto.
Poznaj modele kratownic
Literatura
1. PN-EN 1993-1-3:2008, „Eurokod 3. Projektowanie konstrukcji stalowych. Część 1–3, Reguły uzupełniające dla konstrukcji z kształtowników i blach profilowanych na zimno”. 2. S. Swierczyna, „Badanie nośności i sztywności ścinanych połączeń na wkręty samowiercące”, „IZOLACJE” 4/2023. 3. S. Swierczyna, „Wprowadzenie do projektowania lekkich kratownic stalowych z kształtowników giętych”, „IZOLACJE” 3/2021. 4. PN-EN 1993-1-8:2006, „Eurokod 3. Projektowanie konstrukcji stalowych. Część 1–8: Projektowanie węzłów”. 5. ECCS TC7 TWG 7.10, „Connections in Cold-formed Steel Structures. The testing of connections with mechanical fasteners in steel sheeting and sections”, ECCS No 124, 2nd edition, 2009. 6. PN-EN 1990:2004, „Eurokod. Podstawy projektowania konstrukcji”. 7. J. Zamorowski, W. Wuwer, S. Swierczyna, „Lap joints stiffness according to Eurocode EC3 and experimental investigations results”, Archives of Civil and Mechanical Engineering 12(1):95–104, 2012. 8. V. Ungureanu, A. Ruff, „Przykład: Obliczanie efektywnych charakterystyk przekroju ceownika giętego na zimno z usztywnieniami poddanego ściskaniu”, Acces Steel SX023a-PL-EU (www.piks.com.pl). 9. V. Ungureanu, A. Ruff, „Przykład: Obliczanie efektywnych charakterystyk przekroju ceownika czterogiętego poddanego zginaniu”, Acces Steel SX022a-PL-EU (www.piks.com.pl). 10. PN-EN 1993-1-1:2006, „Eurokod 3. Projektowanie konstrukcji stalowych. Część 1-1, Reguły ogólne i reguły dla budynków”. 11. PN-B-03200:1990, „Konstrukcje stalowe. Obliczenia statyczne i projektowanie”.
W Polsce budynki drewniane to przede wszystkim domy jednorodzinne. Jak pokazują dane GUS, na razie stanowią 1% wszystkich budynków mieszkalnych oddanych do użytku w ciągu ostatniego roku, ale ich popularność...
W Polsce budynki drewniane to przede wszystkim domy jednorodzinne. Jak pokazują dane GUS, na razie stanowią 1% wszystkich budynków mieszkalnych oddanych do użytku w ciągu ostatniego roku, ale ich popularność wzrasta. Jednak drewno używane jest nie tylko przy budowie domów szkieletowych, w postaci więźby dachowej znajduje się też niemal w każdym domu budowanym w technologii tradycyjnej. Dlatego istotne jest, aby zwracać uwagę na bezpieczeństwo pożarowe budynków. W zwiększeniu jego poziomu pomaga izolacja...
Integralną częścią projektowania budynków o niskim zużyciu energii (NZEB) jest minimalizacja strat ciepła przez ich elementy obudowy (przegrody zewnętrzne i złącza budowlane). Złącza budowlane, nazywane...
Integralną częścią projektowania budynków o niskim zużyciu energii (NZEB) jest minimalizacja strat ciepła przez ich elementy obudowy (przegrody zewnętrzne i złącza budowlane). Złącza budowlane, nazywane także mostkami cieplnymi (termicznymi), powstają m.in. w wyniku połączenia przegród budynku. Generują dodatkowe straty ciepła przez przegrody budowlane.
Wykonanie hydroizolacji wtórnej w postaci nieprzepuszczalnej dla wody konstrukcji betonowej jest rozwiązaniem dopuszczalnym, jednak technicznie bardzo złożonym, a jego skuteczność, bardziej niż w przypadku...
Wykonanie hydroizolacji wtórnej w postaci nieprzepuszczalnej dla wody konstrukcji betonowej jest rozwiązaniem dopuszczalnym, jednak technicznie bardzo złożonym, a jego skuteczność, bardziej niż w przypadku jakiejkolwiek innej metody, determinowana jest przez prawidłowe zaprojektowanie oraz wykonanie – szczególnie istotne jest zapewnienie szczelności złączy, przyłączy oraz przepustów.
Wybór rozwiązania materiałowego i kompleksowej technologii naprawy obiektu poddanego ekspertyzie musi wynikać z wcześniej wykonanych badań. Rezultaty badań wstępnych w wielu przypadkach narzucają sposób...
Wybór rozwiązania materiałowego i kompleksowej technologii naprawy obiektu poddanego ekspertyzie musi wynikać z wcześniej wykonanych badań. Rezultaty badań wstępnych w wielu przypadkach narzucają sposób rozwiązania izolacji fundamentów.
Ekonomia pracy wymaga obecnie otwartych, ułatwiających komunikację środowisk biurowych. Odpowiednia akustyka w pomieszczeniach typu open space tworzy atmosferę, która sprzyja zarówno swobodnej wymianie...
Ekonomia pracy wymaga obecnie otwartych, ułatwiających komunikację środowisk biurowych. Odpowiednia akustyka w pomieszczeniach typu open space tworzy atmosferę, która sprzyja zarówno swobodnej wymianie informacji pomiędzy pracownikami, jak i ich koncentracji. Nie każdy jednak wie, że bardzo duży wpływ ma na to konstrukcja sufitu.
Współcześnie uwaga badaczy oraz polityków z całego świata została zwrócona na globalny problem negatywnego oddziaływania energetyki na środowisko naturalne. Szczególnym zagadnieniem stało się zjawisko...
Współcześnie uwaga badaczy oraz polityków z całego świata została zwrócona na globalny problem negatywnego oddziaływania energetyki na środowisko naturalne. Szczególnym zagadnieniem stało się zjawisko zwiększania efektu cieplarnianego, które jest wskazywane jako skutek działalności człowieka. Za nadrzędną przyczynę tego zjawiska uznaje się emisję gazów cieplarnianych (głównie dwutlenku węgla) związaną ze spalaniem paliw kopalnych oraz ubóstwem, które powoduje trudności w zaspakajaniu podstawowych...
Siatka z włókna szklanego jest wykorzystywana w systemach ociepleniowych jako warstwa zbrojąca tynków zewnętrznych. Ma za zadanie zapobiec ich pękaniu oraz powstawaniu rys podczas użytkowania. Siatka z...
Siatka z włókna szklanego jest wykorzystywana w systemach ociepleniowych jako warstwa zbrojąca tynków zewnętrznych. Ma za zadanie zapobiec ich pękaniu oraz powstawaniu rys podczas użytkowania. Siatka z włókna szklanego pozwala na przedłużenie żywotności całego systemu ociepleniowego w danym budynku. W sklepie internetowym FFBudowlany.pl oferujemy szeroki wybór różnych gramatur oraz sposobów aplikacji tego produktu.
W celu ustalenia bilansu energetycznego budynku niezbędna jest znajomość określania współczynnika strat ciepła przez przenikanie przez elementy obudowy budynku z uwzględnieniem przepływu ciepła w polu...
W celu ustalenia bilansu energetycznego budynku niezbędna jest znajomość określania współczynnika strat ciepła przez przenikanie przez elementy obudowy budynku z uwzględnieniem przepływu ciepła w polu jednowymiarowym (1D), dwuwymiarowym (2D) oraz trójwymiarowym (3D).
Projektowanie obiektów wielopiętrowych wiąże się z większymi wyzwaniami w zakresie ochrony przed ogniem, wiatrem oraz stratami cieplnymi – szczególnie, jeśli pod uwagę weźmiemy popularny typ konstrukcji...
Projektowanie obiektów wielopiętrowych wiąże się z większymi wyzwaniami w zakresie ochrony przed ogniem, wiatrem oraz stratami cieplnymi – szczególnie, jeśli pod uwagę weźmiemy popularny typ konstrukcji ścian zewnętrznych wykańczanych fasadą wentylowaną. O jakich zjawiskach fizycznych i obciążeniach mowa? W jaki sposób determinują one dobór odpowiedniej izolacji budynku?
Beton jest najczęściej używanym materiałem budowlanym na świecie i jest stosowany w prawie każdym typie konstrukcji. Beton jest niezbędnym materiałem budowlanym ze względu na swoją trwałość, wytrzymałość...
Beton jest najczęściej używanym materiałem budowlanym na świecie i jest stosowany w prawie każdym typie konstrukcji. Beton jest niezbędnym materiałem budowlanym ze względu na swoją trwałość, wytrzymałość i wyjątkową długowieczność. Może wytrzymać naprężenia ściskające i rozciągające oraz trudne warunki pogodowe bez uszczerbku dla stabilności architektonicznej. Wytrzymałość betonu na ściskanie w połączeniu z wytrzymałością materiału wzmacniającego na rozciąganie poprawia ogólną jego trwałość. Beton...
Wzmocnienie systemem FRCM polega na utworzeniu konstrukcji zespolonej: muru lub żelbetu ze wzmocnieniem, czyli kilkumilimetrową warstwą zaprawy z dodatkowym zbrojeniem. Jako zbrojenie stosuje się siatki...
Wzmocnienie systemem FRCM polega na utworzeniu konstrukcji zespolonej: muru lub żelbetu ze wzmocnieniem, czyli kilkumilimetrową warstwą zaprawy z dodatkowym zbrojeniem. Jako zbrojenie stosuje się siatki z włókien węglowych, siatki PBO (poliparafenilen-benzobisoxazol), siatki z włóknami szklanymi, aramidowymi, bazaltowymi oraz stalowymi o wysokiej wytrzymałości (UHTSS – Ultra High Tensile Strength Steel). Zbrojenie to jest osadzane w tzw. mineralnej matrycy cementowej, w której dopuszcza się niewielką...
W artykule opisano szczegóły poprawnego wykonywania iniekcji w kontekście jakości prac renowacyjnych. Kiedy należy wykonać ocenę przegrody pod kątem możliwości wykonania iniekcji?
W artykule opisano szczegóły poprawnego wykonywania iniekcji w kontekście jakości prac renowacyjnych. Kiedy należy wykonać ocenę przegrody pod kątem możliwości wykonania iniekcji?
Zadaniem stropu jest przede wszystkim podział budynku na kondygnacje. Ponieważ jednak nie jest to jego jedyna funkcja, rodzaj tej poziomej przegrody musi być dobrze przemyślany, i to już na etapie projektowania...
Zadaniem stropu jest przede wszystkim podział budynku na kondygnacje. Ponieważ jednak nie jest to jego jedyna funkcja, rodzaj tej poziomej przegrody musi być dobrze przemyślany, i to już na etapie projektowania domu. Taka decyzja jest praktycznie nieodwracalna, gdyż po wybudowaniu domu trudno ją zmienić.
Termomodernizacja budynku jest ważna ze względu na jej korzyści dla środowiska i ekonomii. Właściwie wykonana termomodernizacja może znacznie zmniejszyć zapotrzebowanie budynku na energię i zmniejszyć...
Termomodernizacja budynku jest ważna ze względu na jej korzyści dla środowiska i ekonomii. Właściwie wykonana termomodernizacja może znacznie zmniejszyć zapotrzebowanie budynku na energię i zmniejszyć emisję gazów cieplarnianych związanych z ogrzewaniem i chłodzeniem. Ponadto, zmniejszenie kosztów ogrzewania i chłodzenia może przyczynić się do zmniejszenia kosztów eksploatacyjnych budynku, co może przełożyć się na zwiększenie jego wartości.
Podstawy do projektowania rezonansowych układów pochłaniających zostały zaproponowane w odniesieniu do rezonatorów komorowych perforowanych i szczelinowych przez Smithsa i Kostena już w 1951 r. [1]. Jej...
Podstawy do projektowania rezonansowych układów pochłaniających zostały zaproponowane w odniesieniu do rezonatorów komorowych perforowanych i szczelinowych przez Smithsa i Kostena już w 1951 r. [1]. Jej szeroką interpretację w polskiej literaturze przedstawili profesorowie Sadowski i Żyszkowski [2, 3]. Pewną uciążliwość tej propozycji stanowiła konieczność korzystania z nomogramów, co determinuje stosunkowo małą dokładność.
Corocznie słyszymy o katastrofach budowlanych związanych z zawaleniem stropów w budynkach o różnej funkcjonalności. Przed wystąpieniem o roszczenia do wykonawcy w odniesieniu do uszkodzeń stropu niezbędne...
Corocznie słyszymy o katastrofach budowlanych związanych z zawaleniem stropów w budynkach o różnej funkcjonalności. Przed wystąpieniem o roszczenia do wykonawcy w odniesieniu do uszkodzeń stropu niezbędne jest określenie, co było przyczyną destrukcji. Często jest to nie jeden, a zespół czynników nakładających się na siebie. Ważne jest zbadanie, czy błędy powstały na etapie projektowania, wykonawstwa czy nieprawidłowego użytkowania.
W przypadku izolacji typu wannowego trzeba zwrócić szczególną uwagę na stan przegród. Chodzi o stan powierzchni oraz wilgotność. Jeżeli do budowy ścian fundamentowych piwnic nie zastosowano materiałów...
W przypadku izolacji typu wannowego trzeba zwrócić szczególną uwagę na stan przegród. Chodzi o stan powierzchni oraz wilgotność. Jeżeli do budowy ścian fundamentowych piwnic nie zastosowano materiałów całkowicie nieodpornych na wilgoć (np. beton komórkowy), to nie powinno być problemów związanych z bezpieczeństwem budynku, chociaż rozwiązanie z zewnętrzną powłoką uszczelniającą jest o wiele bardziej korzystne.
Bogata oferta systemów ociepleń KABE THERM zawiera kompletny zestaw systemów ociepleń z tynkami do natryskowego (mechanicznego) wykonywania ochronno-dekoracyjnych, cienkowarstwowych wypraw tynkarskich....
Bogata oferta systemów ociepleń KABE THERM zawiera kompletny zestaw systemów ociepleń z tynkami do natryskowego (mechanicznego) wykonywania ochronno-dekoracyjnych, cienkowarstwowych wypraw tynkarskich. Natryskowe tynki cienkowarstwowe AKORD firmy Farby KABE, w stosunku do tynków wykonywanych ręcznie, wyróżniają się łatwą aplikacją, wysoką wydajnością, a przede wszystkim wyjątkowo równomierną i wyraźną fakturą.
Badania zawilgocenia murów stanowią ważny element oceny stanu technicznego obiektów budowlanych. W wyniku nadmiernego zawilgocenia następuje destrukcja murów, ale również tworzą się niekorzystne warunki...
Badania zawilgocenia murów stanowią ważny element oceny stanu technicznego obiektów budowlanych. W wyniku nadmiernego zawilgocenia następuje destrukcja murów, ale również tworzą się niekorzystne warunki dla zdrowia użytkowników obiektu. W celu powstrzymania procesu destrukcji konieczne jest wykonanie izolacji wtórnych, a do prawidłowego ich wykonania niezbędna jest znajomość stopnia zawilgocenia murów, a także rozkładu wilgotności na grubości i wysokości ścian.
Wkręty samowiercące stosuje się w konstrukcjach stalowych m.in. do zakładkowego łączenia prętów kratownic z kształtowników giętych. W tym przypadku łączniki są obciążone siłą poprzeczną i podczas projektowania...
Wkręty samowiercące stosuje się w konstrukcjach stalowych m.in. do zakładkowego łączenia prętów kratownic z kształtowników giętych. W tym przypadku łączniki są obciążone siłą poprzeczną i podczas projektowania należy zweryfikować ich nośność na docisk oraz na ścinanie, a także uwzględnić wpływ sztywności połączeń na stan deformacji konstrukcji.
Przy projektowaniu ścian zewnętrznych należy wziąć pod uwagę wiele aspektów: wymagania techniczne, obowiązujące przepisy oraz wymogi narzucone przez ubezpieczyciela czy inwestora. Należy uwzględnić właściwości...
Przy projektowaniu ścian zewnętrznych należy wziąć pod uwagę wiele aspektów: wymagania techniczne, obowiązujące przepisy oraz wymogi narzucone przez ubezpieczyciela czy inwestora. Należy uwzględnić właściwości wytrzymałościowe, a jednocześnie cieplne, akustyczne i ogniowe.
W ostatniej dekadzie coraz większą uwagę zwraca się na bezpieczeństwo pożarowe budynków. Przyczyniło się do tego m.in. kilka incydentów związanych z pożarami, gdzie przez użycie nieodpowiednich materiałów...
W ostatniej dekadzie coraz większą uwagę zwraca się na bezpieczeństwo pożarowe budynków. Przyczyniło się do tego m.in. kilka incydentów związanych z pożarami, gdzie przez użycie nieodpowiednich materiałów budowlanych pożar rozwijał się w wysokim tempie, zagrażając życiu i zdrowiu wielu ludzi.
Opracowanie świadectwa charakterystyki energetycznej budynku lub części budynku wymaga znajomości wielu zagadnień, m.in. lokalizacji budynku, parametrów geometrycznych budynku, parametrów cieplnych elementów...
Opracowanie świadectwa charakterystyki energetycznej budynku lub części budynku wymaga znajomości wielu zagadnień, m.in. lokalizacji budynku, parametrów geometrycznych budynku, parametrów cieplnych elementów obudowy budynku (przegrody zewnętrzne i złącza budowlane), danych technicznych instalacji c.o., c.w.u., systemu wentylacji i innych systemów technicznych.
Ta witryna wykorzystuje pliki cookies do przechowywania informacji na Twoim komputerze. Pliki cookies stosujemy w celu świadczenia usług na najwyższym poziomie, w tym w sposób dostosowany do indywidualnych potrzeb. Korzystanie z witryny bez zmiany ustawień dotyczących cookies oznacza, że będą one zamieszczane w Twoim urządzeniu końcowym. W każdym momencie możesz dokonać zmiany ustawień przeglądarki dotyczących cookies. Nim Państwo zaczną korzystać z naszego serwisu prosimy o zapoznanie się z naszą polityką prywatności oraz Informacją o Cookies. Więcej szczegółów w naszej Polityce Prywatności oraz Informacji o Cookies. Administratorem Państwa danych osobowych jest Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Sp.K., nr KRS: 0000537655, z siedzibą w 04-112 Warszawa, ul. Karczewska 18, tel. +48 22 810-21-24, właściciel strony www.izolacje.com.pl. Twoje Dane Osobowe będą chronione zgodnie z wytycznymi polityki prywatności www.izolacje.com.pl oraz zgodnie z Rozporządzeniem Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) 2016/679 z dnia 27 kwietnia 2016r i z Ustawą o ochronie danych osobowych Dz.U. 2018 poz. 1000 z dnia 10 maja 2018r.
