Konstrukcje kratownicowe

Czym są konstrukcje kratownicowe?

Konstrukcje kratownicowe to układy nośne zbudowane z połączonych ze sobą prostych prętów, tworzących najczęściej trójkątne moduły. Pręty mogą być wykonane ze stali, drewna lub aluminium, a same kratownice mogą mieć różne układy geometryczne, np. trójkątne, kwadratowe lub diagonalne.

Taki układ geometryczny zapewnia konstrukcji dużą sztywność i wytrzymałość przy jednoczesnej lekkości, ponieważ siły działające na kratownicę rozkładają się wzdłuż prętów, które pracują głównie na rozciąganie i ściskanie, a nie na zginanie.

Z czego wykonuje się kratownice?

Kratownice mogą być wykonywane z różnych materiałów konstrukcyjnych, a ich wybór zależy od przeznaczenia obiektu, wymaganej nośności, warunków eksploatacyjnych oraz kosztów budowy. Najczęściej stosuje się:

• Stal – to najpopularniejszy materiał w konstrukcjach kratownicowych, charakteryzuje się dużą wytrzymałością, sprężystością i możliwością przenoszenia dużych obciążeń przy stosunkowo niewielkiej masie. Stalowe kratownice są często wykorzystywane w halach przemysłowych, mostach, hangarach, stadionach i wieżach telekomunikacyjnych. Łatwo je prefabrykować i montować, a połączenia mogą być spawane, śrubowe lub nitowane.
• Drewno – kratownice drewniane stosuje się głównie w budownictwie mieszkaniowym i obiektach o lekkiej konstrukcji, np. w więźbach dachowych czy halach sportowych. Współcześnie często używa się drewna klejonego warstwowo (glulam), które zapewnia większą wytrzymałość, stabilność wymiarową i odporność na odkształcenia niż drewno lite.
• Aluminium – wykorzystywane w konstrukcjach wymagających niskiej masy własnej i odporności na korozję, np. w tymczasowych halach, scenach plenerowych, pawilonach wystawowych czy zadaszeniach. Kratownice aluminiowe są łatwe w transporcie i montażu, a przy tym estetyczne.
• Żelbet (żelbeton) – rzadziej stosowany, głównie w obiektach inżynierskich o dużych rozpiętościach, takich jak mosty lub przekrycia dachowe. Żelbetowe kratownice są cięższe od stalowych, ale mają dobrą odporność na korozję i wysoką trwałość.

Stal i drewno to najczęściej używane materiały do budowy kratownic, natomiast aluminium i żelbet stosuje się w bardziej wyspecjalizowanych lub nietypowych konstrukcjach. Dobór materiału zależy od wymagań technicznych, architektonicznych oraz ekonomicznych danego projektu.

Zalety konstrukcji kratownicowych

Konstrukcje kratownicowe mają wiele zalet, które sprawiają, że są powszechnie stosowane w budownictwie, zwłaszcza w obiektach o dużych rozpiętościach, takich jak hale, mosty, hangary czy zadaszenia stadionów.

Przede wszystkim cechują się dużą wytrzymałością przy niewielkiej masie własnej – dzięki zastosowaniu układu prętów połączonych w trójkąty, kratownica przenosi obciążenia w sposób bardzo efektywny, minimalizując zużycie materiału. To pozwala na budowę lekkich, a jednocześnie bardzo stabilnych konstrukcji.

Kolejną zaletą jest łatwość montażu i prefabrykacji – elementy kratownicowe mogą być wytwarzane w zakładzie i montowane na placu budowy w krótkim czasie, co znacznie przyspiesza realizację inwestycji. Kratownice można także łatwo dostosować do różnych kształtów i rozpiętości, co daje projektantom dużą swobodę w tworzeniu nowoczesnych i funkcjonalnych form architektonicznych.

Dodatkowym atutem jest możliwość prowadzenia instalacji wewnątrz kratownicy, co pozwala na optymalne wykorzystanie przestrzeni i ułatwia ukrycie przewodów czy oświetlenia. Konstrukcje kratownicowe charakteryzują się również dużą trwałością i odpornością na odkształcenia, a w przypadku konstrukcji stalowych – możliwością demontażu i ponownego wykorzystania elementów.

Podsumowując, kratownice łączą w sobie lekkość, wytrzymałość, ekonomiczność i elastyczność projektową, co czyni je jednym z najefektywniejszych rozwiązań konstrukcyjnych we współczesnym budownictwie.

Zastosowanie konstrukcji kratownicowych

Konstrukcje kratownicowe wykorzystuje się je przede wszystkim tam, gdzie potrzebne są duże rozpiętości bez pośrednich podpór oraz efektywne przenoszenie obciążeń przy minimalnym zużyciu materiału.

Najczęściej spotykanym zastosowaniem są hale przemysłowe, magazynowe i sportowe, gdzie kratownice stanowią główny element nośny dachów i stropów. W architekturze miejskiej i inżynierii lądowej stosuje się je w mostach, wiaduktach, kładkach dla pieszych oraz zadaszeniach obiektów publicznych takich jak dworce czy stadiony.

Kratownice często wykorzystuje się także w wieżach telekomunikacyjnych, masztach energetycznych, suwnicach, hangarach lotniczych, scenach plenerowych i konstrukcjach tymczasowych, np. pawilonach wystawowych. W budownictwie mieszkaniowym pojawiają się one jako elementy więźby dachowej, szczególnie w budynkach o dużych rozpiętościach dachów.

Dzięki różnorodności materiałów – od stali i aluminium po drewno klejone – kratownice mogą być dostosowane zarówno do konstrukcji ciężkich, jak i lekkich, mobilnych obiektów. Współczesne technologie pozwalają też na łączenie ich z elementami architektury nowoczesnej, nadając budynkom estetyczny i dynamiczny charakter.

Konstrukcje kratownicowe są niezastąpione wszędzie tam, gdzie liczy się wytrzymałość, lekkość i ekonomiczność, a ich zastosowanie obejmuje niemal wszystkie dziedziny nowoczesnego budownictwa.

***

Firmy związane z branżą systemów kratownicowych: Stick Hall Systems, Stalkoncept, Ocmer.

Fot. ocmer.com.pl