Ramy Vierendeela jako ustrój nośny podestów w halach przemysłowych

Podsumowanie

Zbiorcze porównanie wyników analizy rys. 9-10 (zużycia stali oraz „światła” pod podestem) zamieszczono w tab. 1.

Dla rozpiętości 15 m wskaźniki życia stali są zbliżone. W ramach Virendeela nie uwzględniono dodatkowych profili na stężenia pasa górnego według rys. 8. Dopiero powyżej 15 m widać efekty zastosowania ram Vierendeela. Zużycie stali jest zdecydowanie mniejsze (netto o około 15 do 20%, po uwzględnieniu stężeń wspomnianych wcześniej). Pod ramami Vierendeela uzyskujemy także zdecydowanie więcej „światła”. Na klasyczne ramy o rozpiętości 18 i 21 m musimy zastosować już bardzo duże profile (HEA 600/HEA 800), których dostępność jest ograniczona. W ramach Vierendeela o rozpiętości 21 m największe profile to HEA 260/HEB 260 − z ich dostępnością nie ma problemu.

Z powyższej analizy wynika, że ramy Vierendeela są najlepszym rozwiązaniem dla podestów o rozpiętości powyżej 15 m. Niestety ze względu na swoją formę (dwie belki poziome i słupki) nie zawsze będzie można je zastosować. Ograniczeniem są przede wszystkim słupki, które mogą utrudniać swobodną aranżację podestu. Jeśli jednak słupki zostaną bezkolizyjnie wkomponowane w plan zagospodarowania podestu, to Vierendeel będzie zdecydowanie lepszym rozwiązaniem niż klasyczna rama.

Podesty piętrowe, jednoprzęsłowe – najczęściej dwukondygnacyjne

Podesty piętrowe to już zdecydowanie domena ram Vierendeela. Nie ma tu już problemu ze stężeniem pasa górnego (ściskanego) ramy Vierendeela, bowiem w jego poziomie mamy również platformę. Jeśli tylko słupki nie będą stanowić zasadniczej przeszkody w ich zastosowaniu, to podesty piętrowe, dwuprzegubowe okazują się o wiele cięższe, a więc także i droższe. Najlepiej zilustrują to przykłady obliczeniowe, na podstawie których wyznaczono ciężary konstrukcji. Na kryterium porównawcze przyjęto znów maksymalne ugięcie. Musi być identyczne dla ram Vierendeela i ram klasycznych − słupowo-ryglowych. Podano także maksymalne naprężenia. Obliczenia wykonano wg następujących założeń:

• obciążenie całkowite jednej kondygnacji podestu: q = 3,0 kN/m² (ciężar belek drugorzędnych + pokrycie + podwieszone instalacje − 1,00 kN/m², obciążenie użytkowe – 2,00 kN/m²);
• rozstawy pomiędzy układami poprzecznymi: b1 = 6,0 m;
• obciążenie przypadając na 1 układ poprzeczny: q’ ≈ q x 6 = 18,0 kN/m na każdy z dwóch poziomów;
• trzy rozpiętości: [1] L2 = 15 m; [2] L3 =18,0 m; [3] L4 = 21,0 m;
• poziom podestu h = 5,0 m, wysokość do dolnej krawędzi konstrukcji dachu H = 11,0 m.

Podobnie jak dla ram parterowych w analizach statycznych wykorzystano program Autodesk Robot Structural Analysis Professional. Na rys. 11 i 12 przedstawiono ostateczne wykresy ugięć i naprężeń dla ram o rozpiętości L = 18,0 m. Widać na nich, że ugięcia klasycznej ramy oraz ramy Vierendeela są bardzo zbliżone. Dla każdej rozpiętości ram wykonano po kilkanaście iteracji. Za każdym razem zmieniano profile, dążąc do osiągnięcia porównywalnych ugięć i zbliżonych naprężeń.

Galeria

Zobacz więcej