wiązar krokwiowo - kleszczowy lub jętkowy ...wymiarowanie przekrojów i połączeń

Wiązar krokwiowo – jętkowy

Schemat obliczeniowy układów wiązarów krokwiowo – jętkowy oraz krokwiowo-kleszczowych umożliwia wymiarowanie dachów o różnej konfiguracji. Projektant może definiować schematy  o symetrycznym lub asymetrycznym układzie przeciwległych połaci. Obliczenia mogą być oparte na jednym z wielu predefiniowanych szablonów: wiązar jętkowy z płatwią lub bez, wiązar z pojedynczymi lub podwójnymi kleszczami.

Obliczenia krokwi można wykonać jedynie dla przekroju prostokątnego. Dla takiego przekroju można stosować materiały z drewna litego lub klejonego.  Zróżnicowanie między prawą i lewą stroną wiązara zapewnia opcję zróżnicowania materiałów lub przekrojów dla każdej ze stron.
Definicja krokwi wiązara umożliwia prowadzenie obliczeń dla krokwi wewnętrznych oraz krokwi zewnętrznych na okapie szczytowym. Automatycznie zostaje przypisana klasa użytkowania konstrukcji drewnianej według wcześniej ustalonych parametrów oraz dobrane schematy obciążenia wiatrem. Rozstaw wiązarów wpływa na wielkość obciążeń o charakterze powierzchniowym.

  • krokiew okapowa
  • krokiew wewnętrzna
  • lewa krokiew – przekrój, materiał
  • prawa krokiew – przekrój, materiał

System definicji kleszczy przewiduje zastosowanie pojedynczego lub podwójnego układu. Wybór podwójnego układu kleszczy to rozwiązanie najczęściej stosowane i nie wymaga żadnych dodatkowych opcji. Wybór pojedynczego kleszcza wiąże się z konieczności zastosowanie płatwi pośredniej oraz połączenia kleszcza z płatwią. Jest to warunek konieczny bez spełnienia, którego procedura obliczeniowa nie zostanie uruchomiona.
Dozwolone jest zastosowanie jedynie jednego układu kleszczy. Ich położenie określa wysokość dolnej krawędzi elementu.
Kleszcze jako elementy poddawane siłom ściskającym podlegają procedurze sprawdzenie wyboczenia elementów. Projektant może wprowadzić usztywnienia w kierunku pionowym oraz poziomym. Dla dwugałęziowych przekrojów kleszczy wyznaczane są wymiary oraz rozstawy przewiązek usztywniających przekrój.
Definicja połączenia kleszczy z krokwią przewiduje stosowanie połączeń na śruby, śruby z pierścieniami kolczastymi lub zębatymi, sworznie oraz śruby lub jedynie gwoździe. Połączenie podlega wymiarowaniu /link/.

  • pojedynczy układ kleszczy
  • kleszcze pojedyncze
  • kleszcze podwójne
  • przewiązki między kleszczami
  • połączenia kleszcze – krokiew
  • połączenie kleszcze – płatew

Obliczenia jętki można wykonać jedynie dla przekroju prostokątnego. Dla takiego przekroju można stosować materiały z drewna litego lub klejonego.
Dozwolone jest zastosowanie jedynie jednego układu jętek. Ich położenie określa wysokość dolnej krawędzi elementu.
Jętki jako elementy mogą być poddawane działaniu sił ściskających. Dlatego również podlegają procedurze sprawdzenie wyboczenia elementów. Projektant może wprowadzić usztywnienia w kierunku pionowym oraz poziomym.
Definicja jętek nie przewiduje szczegółowego określenia połączenia ich z krokwią. W obliczeniach przyjmuje się, że połączenie spełnia kryteria połączenia przegubowego. Natomiast nie ma możliwości określenia jego parametrów i wykonania obliczeń.

  • pojedynczy układ jętki
  • przegubowe połączenia jętka – krokiew
  • połączenie jętka- płatew

Definicja geometrii wiązara zakłada stosowanie układów symetrycznych jak również układów asymetrycznych. Asymetria może wynikać z różnych kątów nachylenia połaci, wysokości ścianek kolankowych, wysokości lub wielkości okapów. Położenie oraz rzędna kalenicy zostaje wyznaczona automatycznie na podstawie przyjętej szerokości budynku do obliczeń.

  • symetryczne
  • asymetryczne
  • lewa połać – kąt nachylenia, wielkość i wysokość okapu
  • prawa połać – kąt nachylenia, wielkość i wysokość okapu

Projektant może w definicji wiązara zastosować dwa rodzaje płatwi pośrednich. Płatwie pośrednie związane z kleszczami lub jętkami, umożliwiają usztywnienie wiązara w kierunki pionowym oraz poprzecznym. Ich położenie projektant kontroluje operując położeniem górnej lub dolnej krawędzi elementów względem siebie. Można również zdefiniować połączenie między nimi w formie połączenia na śruby.
Dodatkowe płatwie pośrednie mogą mieć przekrój prostokątny, fazowany lub być pochylone i dopasowane do nachylenia połaci dachu. Ich położenie kontrolowane jest poprzez wysokość lub odległość oraz zacios lub nadzacios. Płatwie mogą pełnić funkcję podpory przesuwnej lub nieprzesuwnej.

  • płatwie dla kleszczy, jętek
  • płatwie pośrednie
  • podpory przesuwne lub nieprzesuwne

Poddasze powyżej kleszczy/jętek może pełnić funkcję mieszkalną lub niemieszkalną. Program umożliwia uwzględnienie obu takich sytuacji poprzez odpowiedni dobór obszarów wewnętrznej zabudowy połaci dachu. Ma to swoje przełożenie na wielkość oraz zakres obciążenie połaci dachu.
Sztywność płatwi jako podpory jest uwzględniana na podstawie maksymalnego rozstawu podpór (słupów lub ścian konstrukcyjnych).
Obciążenia stałe dla stropów na kleszczach/jętkach definiowane są na podstawie przyjętego typu stropu. Projektant może również określić wielkość obciążeń użytkowych dla takiego stropu.

  • poddasze mieszkalne – obciążenia zabudową wewnętrzną połaci
  • poddasze niemieszkalne – brak obciążeń zabudową wewnętrzną połaci
  • obciążenia stałe od warstw stropu
  • obciążenia użytkowe stropu

Krokwie wiązara można połączyć w kalenicy za pomocą płatwi kalenicowej. Płatew kalenicowa może mieć przekrój prostokątny lub fazowany. Może mieć określoną funkcję podpory przesuwnej, nieprzesuwnej lub być niepodpartą. Podobnie jak w przypadku wszystkich płatwi za pomocą rozstawu podpór płatwi można modelować jej podatność w kierunku pionowym.
Alternatywnym rozwiązaniem jest zastosowanie nakładki kalenicowej wraz z łącznikiem w postaci śruby lub sworznia.
Obydwa rozwiązania podlegają obliczeniom i wpływają na wyniki.

  • płatew kalenicowa
  • połączenie krokwi na nakładkę

Wyniki obliczeń prezentowane są w formie tabelarycznej, jako stopień wytężenia materiału dla lewej, prawej krokwi oraz jętek lub kleszczy. Dla ułatwienia doboru optymalnego przekroju, podane są wyniki dla przekrojów pochodnych w stosunku do bazowego. Dodatkowym ułatwieniem jest kolorystyczne oznaczenie wyników (czerwony – zielony – żółty). Dla przyjętego przekroju określony jest dozwolony rozstaw krokwi. Optymalizacji można dokonać za pomocą zmiany przekroju lub rozstawu wiązarów.
Obliczeniom poddane jest także połączenie za pomocą zaciosu między krokwią, a płatwią. Wyznaczony jest stopień wytężenia dla tego połączenia.
Wyniki zawierają wartość ugięcia maksymalnego oraz kryterium graniczne obliczeń.
Połączenia krokwi w kalenicy oraz kleszczy z prawą i lewą krokwią realizowane są w kolejnym etapie zgodnie z przyjętym typem połączeń. Obliczeniom podlegają łączniki: nośność oraz ilość i rozstaw oraz łączone elementy. Weryfikowane są przyjęte odległości od krawędzi oraz rozstawy między łącznikami z wartościami dozwolonymi w normie.

  • wytężenie przekroju
  • dozwolony rozstaw
  • maksymalne ugięcie
  • nośność zaciosu
  • warunek graniczny
  • wymiarowanie połączeń

Transfer obliczeń do Dietrich’s 3D CAD/CAM

Obliczenia typu wiązar krokwiowo-jętkowy, kleszczowy można wykorzystać w pracach projektowych CAD. Obliczenia traktowane są jak obiekt typu profil połaci dla systemu Dietrich’s 3D CAD/CAM. Z tego względu geometria obliczonego obiektu może być pomocna w definicji połaci dachu. Elementy konstrukcyjne uwzględnione w obliczeniach można importować w module konstrukcja dachu.