Czy da się przekryć halę o szerokości 30 metrów konstrukcją drewnianą , bez podpór wewnętrznych ? Tak, robimy to regularnie. Rozpiętość należy do parametrów, które najbardziej zaskakują osoby znające jedynie tradycyjne ciesielstwo. Tam, gdzie klasyczna więźba krokwiowo-jętkowa kończy swoje możliwości, prefabrykowane kratownice ujawniają swoje zalety i przewagę nad więźbą tradycyjną .
Skąd bierze się przewaga prefabrykowanej kratownicy drewnianej nad więźbą tradycyjną?
Sekret tkwi w geometrii. Wiązar kratowy przenosi obciążenia za pośrednictwem układu prętów tworzących kratownicę, w której poszczególne elementy pracują głównie na ściskanie i rozciąganie, a tylko w ograniczonym stopniu na zginanie.
Dzięki temu stosunkowo smukłe przekroje drewna osiągają nośności nieosiągalne dla pojedynczej belki. Kluczowa idea kratownicy — rozłożenie obciążenia na układ prętów pracujących osiowo — sprawia, że pojedyncze elementy mogą mieć przekroje wielokrotnie mniejsze niż belka swobodnie podparta o tej samej rozpiętości, która musiałaby przenosić momenty zginające. Tak działa schemat statyczny dla wiązarów kratowych. Węzły łączone płytkami kolczastymi są modelowane w taki sposób, aby zachować odpowiednią nośność i sztywność zgodną z Eurokodem 5 (PN-EN 1995-1-1). Potwierdzają to obliczenia wykonywane indywidualnie dla każdej realizacji. Są bezpieczne dla całego modelu, jakim jest zaprojektowany układ wiązarów.
Stoi to w sprzeczności z projektowaniem więźby tradycyjnej, opierającej się na dużo masywniejszych przekrojach, aczkolwiek mniej efektywnych pod względem wytrzymałościowym na zginanie i ściskanie. Z tego powodu porównywanie ograniczające się tylko i wyłącznie do bezpośredniego porównania przekrojów drewna w obu projektach bez dalszej analizy z punktu widzenia mechaniki konstrukcji jest niezasadne.
Typowe rozpiętości drewnianych wiązarów kratowych w praktyce
Wiązary na budownictwo jednorodzinne
W domach jednorodzinnych standardem są rozpiętości od 8 do 14 metrów. Co istotne, wiązar opiera się wyłącznie na ścianach zewnętrznych. Wewnątrz budynku nie potrzeba żadnych ścian nośnych, a to oznacza pełną swobodę aranżacji parteru. Salon połączony z kuchnią i jadalnią w jednej, otwartej przestrzeni? Z kratownicami to kwestia decyzji architekta, nie ograniczeń konstrukcyjnych.
Kratownice na publiczne obiekty komercyjne i rolnicze
Hale magazynowe, markety , stajnie i ujeżdżalnie to obszar, w którym wiązary kratowe pokazują pełnię możliwości. Rozpiętości od 15 do 30 metrów bez podpór pośrednich realizujemy seryjnie. W szczególnych przypadkach, przy odpowiednim ukształtowaniu pasa dolnego i zastosowaniu wiązarów wieloprzęsłowych, możliwe są jeszcze większe przekrycia.
Wiązary na budynki inwentarskie
W oborach i chlewniach brak słupów wewnętrznych to nie wygoda, lecz konieczność technologiczna. Swobodny przejazd maszyn, elastyczne ustawienie wygrodzeń i łatwe czyszczenie posadzki wymagają czystej przestrzeni pod dachem. Drewniana kratownica dodatkowo świetnie znosi agresywne środowisko amoniaku, w którym konstrukcje stalowe wymagają kosztownych zabezpieczeń antykorozyjnych.
Co ogranicza rozpiętość wiązarów?
Granicę wyznaczają trzy czynniki: wysokość konstrukcyjna wiązara, transport oraz ekonomia. Im większa rozpiętość, tym wyższy musi być wiązar, aby zachować sztywność oraz wymagane nachylenie. Elementy o wysokości powyżej 4 metrów wymagają specjalnego transportu lub dzielenia na segmenty prasowane na budowie. Jeżeli twoim priorytetem nie jest całkowita powierzchnia użytkowa bez wewnętrznych podpór sprawdź czy korzystniej jest zaprojektować jeden rząd słupów wewnętrznych i zmniejszyć przekroje wiązara czy jednak ważniejsza jest dla osiągnięcia celu eliminacja podpór.
Jak sprawdzić możliwości dla swojego projektu?
Każdy przypadek liczymy indywidualnie. Wystarczy przesłać nam wymiary budynku, lokalizację oraz planowane pokrycie, a nasi konstruktorzy zaproponują optymalny układ konstrukcyjny wraz z wyceną. Często okazuje się, że rozwiązanie, które inwestor uważał za niemożliwe w drewnie, jest nie tylko wykonalne, ale również tańsze od stali czy żelbetu.