Konstrukcja szkieletowa budynków
Konstrukcja szkieletowa – system konstrukcyjny polegający na rozdzieleniu funkcji elementów nośnych (szkieletu) i elementów wypełniających (ścian lub osłon)[1].
Konstrukcja szkieletowa stosowana jest jako układ konstrukcyjny[2] budynków niskich (najczęściej hal) lub wysokich (np. wieżowców) oraz innych budowli, w których elementami przenoszącymi obciążenia są układy prętowe (np. słupy, rygle, ramy). Konstrukcje takich budynków i budowli wykonywane są najczęściej ze stali lub żelbetu. Pierwsze konstrukcje szkieletowe wykonywane były z drewna[3][4] (np. konstrukcja słupowo-ramowa), obecnie spotkać można też rozwiązania z drewna klejonego[5] (z desek klejone są dźwigary, ramy itp.). Część budynków szkieletowych stanowi połączenie układu nośnego w postaci szkieletu i przekrycia powłokowego w postaci łupiny z żelbetu albo szkieletu połączonego ze sztywnym trzonem wewnątrz budynku.
Typy konstrukcji szkieletowych
[edytuj | edytuj kod]Budynki halowe w układzie jedno- lub wielonawowym
[edytuj | edytuj kod]Konstrukcja składa się z siatki słupów rozmieszczonych w osiach podziału budynku na nawy (osie podłużne) i osiach poprzecznych. Wzdłuż osi poprzecznych umieszczone są elementy poziome, stanowiące podporę konstrukcji dachu. Mogą to być np. wiązary kratowe, blachownice, dźwigary żelbetowe itp. elementy przenoszące obciążenie na słupy. Elementy poziome i słupy mogą także stanowić jeden element nośny – tzw. ramę. Obciążenia związane z parciem wiatru w takich konstrukcjach przenoszone są przez układ stężeń (elementy łączące sąsiednie słupy lub wiązary w układ przestrzenny), które jednocześnie zapewniają stateczność konstrukcji budynku. W budynkach halowym spotkać można rozwiązanie konstrukcji dachu, jako przekrycie cienkościenne łupinami o przekroju walca oparte na podciągach (belkach poziomych o dużych przekrojach poprzecznych) umieszczonych wzdłuż osi podłużnych hali[6].
Budynki halowe (nie nawowe) z przekryciem krzywoliniowym
[edytuj | edytuj kod]Konstrukcje słupowo-ryglowe, w których słupy rozmieszczone są najczęściej na obwodzie. Na słupach oparta jest konstrukcja dachu, którą może stanowić kopuła, cienkościenna powłoka (łupinowa o dowolnych krzywiznach itp.) albo powierzchnia wisząca na układzie lin, odciągów[6].
Budynki wysokie
[edytuj | edytuj kod]Budynki szkieletowe wielokondygnacyjnye wykonuje się w konstrukcji żelbetowej monolitycznej i prefabrykowanej oraz stalowej. Konstrukcja składa się z wielokondygnacyjnego układu słupów, rozmieszczonych na siatce wprowadzającej podział rzutu budynku na tzw. trakty. Na słupach oparte są stropy za pośrednictwem poziomego rusztu złożonego z rygli i podciągów. Usztywnienie budynku wykonywane jest ze stężeń umieszczanych w płaszczyźnie ścian zewnętrznych, sztywnych stropów i rdzenia (trzonu) budynku. Wewnątrz tej konstrukcji umieszcza się najczęściej szyby windowe, klatki schodowe[7].
Maszty i wieże
[edytuj | edytuj kod]Konstrukcje budowane najczęściej jako przestrzenne kratownice wież wiertniczych, stalowych słupów energetycznych, radiowych i telewizyjnych masztów przekaźnikowych itp.
Budynki drewniane szkieletowe
[edytuj | edytuj kod]System konstrukcji słupowo-ramowej wymagał usztywnień przeciwdziałających deformacji budowli np. pod wpływem wiatru. Główne elementy konstrukcji szkieletowej drewnianej: podwalina, słup, zastrzał, miecz (w tzw. konstrukcjach wielozastrzałowych), rygiel (rozwora), oczep (spinka). Pomysłowo opracowqane punkty węzłowe zapobiegające deformacji budowli tworzyły kratownicę nadającą budynkowi szczególnego charakteru[8]. Rodzaje konstrukcji szkieletowej drewnianej rozróżnione pod względem wypełnienia: mur pruski, szachulec, reglowa, w glinę pod topór. Obecnie do konstrukcji drewnianych używa się drewna klejonego[3].
Przykłady konstrukcji szkieletowych
[edytuj | edytuj kod]Przykładami rozwiązań z zastosowaniem konstrukcji szkieletowej są:
- hale widowiskowe i sportowe
- wystawowe pawilony w Brnie, Hanowerze (pawilon Kruppa)
- hale sportowe – hala widowiskowo-sportowa Arena w Poznaniu, hala w Zabrzu
- hale wystawowe na terenie Targów Poznańskich, Poznańska Palmiarnia
- budynki wysokie
- Pałac Kryształowy – zbudowany w 1851 r. pawilon światowej wystawy w Londynie (spłonął w 1936 r.). Była to konstrukcja stalowa z wypełnieniem szklanym
- liczne wieżowce (np. budynek ONZ w Nowym Jorku, Pałac Kultury i Nauki w Warszawie)
- maszty i wieże:
- wieża Eiffla w Paryżu
- Statua Wolności w regionie metropolitalnym Nowego Jorku
- maszt radiowy w Konstantynowie k. Warszawy 1974 r. (wysokości 649 m, runął w 1991)
Zobacz też
[edytuj | edytuj kod]Przypisy
[edytuj | edytuj kod]- ↑ Roman Dowgird, Prefabrykowane żelbetowe konstrukcje szkieletowe, Warszawa, Arkady, 1975.
- ↑ W. Borusiewicz, Podstawy teoretyczne kształtowania układów konstrukcyjnych, Kraków, Wyd. Politechniki Krakowskiej, 1977.
- ↑ a b Budownictwo szkieletowe – kiedyś a dziś. budynkowo.pl. [dostęp 2018-12-19]. [zarchiwizowane z tego adresu (2018-08-22)]. (pol.).
- ↑ Z. Mielczarek, Konstrukcje drewniane, cz. 1 – 1987, cz. 2 – 1990, Szczecin, Wyd. Politechniki Szczecińskiej.
- ↑ J. Czechowicz, Konstrukcje drewniane klejone, Warszawa, Arkady,1960.
- ↑ a b Hale o konstrukcji słupowo-ryglowej. docplayer.pl. [dostęp 2021-04-22].
- ↑ Ustroje szkieletowe-budynkow wielokondygnacyjnych. www.relaiscdo.eu. [dostęp 2021-04-22].
- ↑ Ignacy Tłoczek, Polskie Budownictwo Drewniane, Wrocław, Warszawa, Kraków, Gdańsk: Ossolineum, 1980, s. 151-154, ISBN 83-04-00678-2.
