Hale niedużych rozmiarów uprawnienia budowlane

W halach o niedużych rozpiętościach i wysokościach mogą być stosowane elementy ażurowe do głównych elementów nośnych konstrukcji (program uprawnienia budowlane na komputer). Przekroje ażurowych odcinków słupów mają stałą wysokość, natomiast przekroje rozpór mają wysokość zmienną, zmniejszającą się ku środkowi nawy.

Wszystkie węzły w miejscach załamania się rozpory i słupów zaprojektowano jako pełnościenne. Zewnętrzne i wewnętrzne pasy ramy powstały z rozciętych dwuteowników o wysokości 270 mm, wzmocnionych za pomocą płaskowników przedłużonych częściowo aż na odcinki ażurowe (program uprawnienia budowlane na ANDROID).

Część brakującego środnika wykonano w obszarze węzłów z blach przyciętych odpowiednio do kształtu pasów i złączonych z nimi spoinami czołowymi. Konstrukcja jest nieskomplikowana, chociaż w obszarze węzłów jest dużo spoin.
Przykład węzła ramy o ażurowych słupach i rozporze. Styk montażowy rozwiązano w pełnościennym narożu. Spoiny mają przekrój w kształcie litery V. Do czasu wykonania stałego połączenia słup i rozpora są połączone śrubami za pomocą kątowników montażowych (uprawnienia budowlane).

przykład zastosowania elementów ażurowych w konstrukcji nośnej. Belka podsuwnicowa o przekroju trójkątnym składa się z dwóch krat nośnych ustawionych ukośnie i z tężnika poziomego o ażurowych słupkach. Na ich końcach są umieszczone jezdnie z szynami. Elementy ażurowe służą do przekazywania obciążeń z suwnic na nośne kraty belki podsuwnicowej.

Jako inne przykłady zastosowania elementów ażurowych mogą służyć: słupki w kratownicach silnie obciążonych, poprzecznice mostów, stężenia i wręgi konstrukcji o dużych rozpiętościach itp.
Belka ażurowa bez przewiązek ma zwykle ciężar taki sam jak kształtownik, z którego została złożona (program egzamin ustny).

Jej nośność i sztywność przy zginaniu w płaszczyźnie środnika są natomiast większe; wskutek tego można nią zastąpić cięższy kształtownik. Profile ażurowe należy stosować przede wszystkim w przypadku belek o dużej rozpiętości przy małych obciążeniach. Belki ażurowe są mniej korzystne przy małej rozpiętości i dużych obciążeniach, gdyż wpływ sił poprzecznych na naprężenia w przekroju ażurowym jest znaczny. Koszty wytwarzania belek ażurowych są wyższe niż kształtowników walcowanych na gorąco (opinie o programie).

Mogą więc one opłacać się tylko wtedy, kiedy oszczędność na materiale jest znaczna. Dzięki zastosowaniu profilów ażurowych można w porównaniu z dwuteownikami osiągnąć oszczędność stali w granicach 20-7-50%. Praktycznie jako najmniejszy kształtownik wyjściowy stosuje się J200 przy przecinaniu według linii łamanej i XI80 przy przecinaniu według linii prostej.

Obliczanie belek ażurowych

Belka ażurowa stanowi układ ramowy i jako taki, biorąc rzecz ściśle, powinna być obliczana. Ścisłym schematem statycznym jest bezprzekątniowa belka Vierendeela. Wysiłek projektanta włożony w uzyskanie ścisłego wyniku obliczeń jest niepotrzebny, gdyż wystarczającą pewność ustroju można zapewnić posługując się przybliżoną metodą wymiarowania, tym bardziej że w miejscach, w których wpływ istnienia otworów może być znaczny, konstruktor zastępuje profil ażurowy przekrojem pełno- ściennym, jak np. w ciągłych belkach na podporach lub w węzłach ram (segregator aktów prawnych).

Przybliżona metoda obliczania jest wystarczająca, gdyż:
a) W miejscach, w których siła poprzeczna jest największa, moment zginający •w belce jest mały. W rozpatrywanym ustroju dodatkowe momenty zginające spowodowane przez siły poprzeczne nie mają znaczenia rozstrzygającego o jego nośności. Naprężenia normalne od nich pochodzące stanowią tylko nieznaczną część naprężeń w przekroju najsilniej wytężonym.
b) Wpływ sił poprzecznych i podłużnych na ugięcie elementu ażurowego o większej rozpiętości rzadko przekracza 15% i może być uwzględniony za pomocą współczynnika poprawkowego.
c) Nośność spoin, łączących słupki w ich środku lub przewiązki z pasami, jest z reguły co najmniej dwa razy większa niż nośność potrzebna (promocja 3 w 1). Długość tych spoin jest wynikiem wzajemnego stosunku wymiarów słupków lub przewiązek.
Przybliżona metoda obliczania elementów ażurowych opiera się na następujących założeniach upraszczających:
a) Siła poprzeczna, występująca w przekroju, rozkłada się na pasy proporcjonalnie do ich sztywności.
b) Dodatkowe momenty zginające, wywołane przez siłę poprzeczną, są równe zeru w środku pasów nad i pod otworami. Maksimum tych momentów występuje na krawędzi słupka lub przewiązki.
c) Słupek lub przewiązka są obciążone siłą rozwarstwiającą i dodatkowym momentem zginającym, spowodowanym przez różnicę sił poprzecznych w dwóch sąsiednich przedziałach belki ażurowej.
d) Moment pary sił podłużnych w pasach równa się momentowi zginającemu, obliczonemu jak dla belki pełnościennej.
e) Osie teoretyczne układu przechodzą przez środki ciężkości pasów.
f) Naprężeń złożonych w obszarze węzłów nie sprawdza się, gdyż przekrój belki jest tam znacznie większy niż nad otworami lub pod nimi.
Na podstawie podanych założeń można zapisać wyrażenia, które służą do obliczenia sił wewnętrznych w belce ażurowej.