Konstrukcje szkieletowe – podstawowe informacje

Wiadomości ogólne

Konstrukcje szkieletowe stanowią podstawową grupę w analizie statyczno-wytrzymałościowej budynków i budowli. Generalnie możemy konstrukcje szkieletowe podzielić na:

  • płaskie
  • przestrzenne

Rys. 1
Rys. 1
Rys. 2
Rys. 2

Podział konstrukcji szkieletowych może następować według różnych kryteriów. Jednym z nich jest charakter pracy statycznej tj. określenie schematu statyczno-montażowego. Tu podziału można dokonać na:

  • słupowo-belkowy (słupowo-ryglowy, słupowo-dźwigarowy)
  • słupowo-płytowy (bezbelkowy)

W konstrukcjach szkieletowych słupowo-belkowych obciążenia z przekrycia lub stropu są przekazywane na słupy przez belki (rygle lub układ rygli.) Natomiast w konstrukcjach słupowo-płytowych obciążenia z płyty są bezpośrednio przekazywane na słupy. W zależności od metody realizacji rozróżnia się kilka rozwiązań tego rodzaju konstrukcji.

Innym aspektem podziału konstrukcji szkieletowych jest przyjęty schemat statyczny. Zgodnie z założeniami mechaniki budowli może on być:

  • statycznie wyznaczalny
  • statycznie niewyznaczalny

Rys. 3
Rys. 3
Rys. 4
Rys. 4
Rys. 5
Rys. 5
Rys. 6
Rys. 6
W konstrukcjach szkieletowych statycznie wyznaczalnych kosztem ekonomiczności rozwiązania zyskuje się na wrażliwości konstrukcji. Taka konstrukcja szkieletowa nie jest podatna na grupy obciążeń wynikających z jej osiadania w takim stopniu jak ma to miejsce w przypadku konstrukcji statycznie niewyznaczalnej. Tu osiadanie powoduję wzrost sił wewnętrznych.

W budynkach o konstrukcji szkieletowej ściany zewnętrzne najczęściej spełniają funkcję przegrody osłonowej (są tzw. ściany osłonowe). Zgodnie z założeniami konstrukcyjnymi najczęściej ustawiane są na poziomych (odpowiednich do przeznaczenia) elementach konstrukcji, które przenoszą ciężar własny oraz ciężar ścian osłonowych na grunt za pośrednictwem słupów przez fundamenty budowli.

Inną grupą rozwiązań szkieletowych są konstrukcje półszkieletowe, zwane również konstrukcjami mieszanymi. W tego typu konstrukcjach szkielet nośny jest szkieletem wewnętrznym a ściany zewnętrzne pracują również jako elementy nośne.

Zalety konstrukcji szkieletowych

Podstawową zaletą jest możliwość swobodnego kształtowania wnętrza oraz zmiany podziału funkcjonalnego pomieszczeń w trakcie eksploatacji obiektu budowlanego. Należy tu też wyraźnie podkreślić, że w konstrukcjach szkieletowych bardzo racjonalnie jest wykorzystywana techniczna własność materiału konstrukcyjnego jakim może być stal, żelbet (beton zbrojony) oraz drewno (w tym drewno klejone). W porównaniu z innymi rozwiązaniami konstrukcyjnymi prowadzi to do zmniejszenia ciężaru jednostkowego wznoszonego obiektu budowlanego. Nie bez znaczenia jest również czas potrzebny na wykonanie obiektu. W konstrukcji szkieletowej jego okres realizacji jest bez porównania krótszy.

Zastosowanie

Rozwiązania szkieletowe dominują w konstrukcjach przemysłowych, obiektach wielkopowierzchniowych oraz stają się istotną grupą w rozwiązaniach budownictwa jednorodzinnego. Tu dominują rozwiązania w szkielecie drewnianym choć istnieją również cieszące się powodzeniem rozwiązania w szkielecie stalowym.

Fot.1. Kratownice stalowe na prefabrykowanych słupach żelbetowych
Fot.1. Kratownice stalowe na prefabrykowanych słupach żelbetowych
Fot.2. Prefabrykowana żelbetowa konstrukcja szkieletowa słupowo-belkowa
Fot.2. Prefabrykowana żelbetowa konstrukcja szkieletowa słupowo-belkowa

Rys.1 - Rys. 2 - Przykłady ram płaskich. a) rama jednoprzęsłowa, jednokondygnacyjna; b) rama trójprzęsłowa, dwukondygnacyjna
Rys. 3 - Rys. 4 - Przykłady ram płaskich. a) statycznie wyznaczalnych;
Rys. 5 - Rys. 6 - Przykłady ram płaskich. b) statycznie niewyznaczalnych

Rys.1,2 – BudownictwoPolskie.pl
Fot. 1,2 – BudownictwoPolskie.pl

Koniecznie zobacz nasze projekty!

Ważne dla branży