Ceowniki w konstrukcjach nośnych – na co zwrócić uwagę?

W konstrukcjach nośnych ceowniki pełnią ważną funkcję. Dzięki nim zostaje zachowana stabilność konstrukcji, a także zwiększona zostaje jej wytrzymałość. Konieczny jest jednak odpowiedni dobór ceowników, ponieważ to wpływa na bezpieczeństwo całej konstrukcji. Wybierając profil, należy uwzględnić nie tylko obciążenia, jakie będą na niego oddziaływać, ale także specyfikę danego obiektu oraz normy techniczne. Źle dobrane ceowniki mogą prowadzić do przeciążeń, deformacji, a nawet awarii konstrukcji.

Dlaczego trzeba precyzyjnie dobrać ceowniki do konstrukcji nośnych?

Dobór ceowników do konstrukcji nośnych nie może być dziełem przypadku. Wynika to z kilku istotnych kwestii.

Po pierwsze trzeba zadbać o bezpieczeństwo konstrukcji. Jeśli ceowniki nie zostaną odpowiednio dobrane, z dużym prawdopodobieństwem dojdzie do przeciążenia tych elementów. W konsekwencji cała konstrukcja nośna ulegnie uszkodzeniom i zostanie zdeformowana. Niewłaściwie dobrane profile mogą prowadzić do powstawania naprężeń wtórnych, które przy długotrwałym obciążeniu powodują zmniejszenie nośności i trwałości konstrukcji.

Po drugie dobór ceowników do odpowiednich konstrukcji nośnych musi być zgodny z obowiązującymi normami. Ich przestrzeganie zagwarantuje trwałość całej konstrukcji. Normy techniczne określają m.in. dopuszczalne wartości ugięć, wytrzymałość na ściskanie czy odporność na działanie czynników atmosferycznych, co jest istotne w konstrukcjach zewnętrznych.

Po trzecie właściwie dobrane ceowniki mogą pozwolić zoptymalizować koszty całej konstrukcji. Wszystko dlatego, aby efektywnie wykorzystać zakupioną stal, a tym samym uniknąć dodatkowych zakupów i wydatków. Zastosowanie ceowników o odpowiednim przekroju pozwala także zmniejszyć masę całej konstrukcji, co przekłada się na niższe koszty transportu i montażu. Ponadto, w zależności od projektu, dobór profili o wyższej wytrzymałości może umożliwić zmniejszenie liczby elementów konstrukcyjnych, co ogranicza nakłady na robociznę i skraca czas realizacji inwestycji.

Konstrukcje nośne z ceownikami – jakie parametry profili brać pod uwagę?

Aby ceowniki spełniały swoją funkcję w konstrukcjach nośnych, trzeba dobrać je odpowiednio, uwzględniając różne parametry takich profili. Podstawowa kwestia to długość ceowników, która musi zostać dopasowana do rozpiętości konstrukcji z uwzględnieniem rozmieszczenia punktów podparcia. Dzięki temu przenoszenie obciążeń zostanie zoptymalizowane.

Kolejna kwestia to wymiary ceowników. Wysokość wpływa na przenoszenie obciążeń pionowych (im wyższe profile, tym większa nośność), a szerokość trzeba dopasować do obciążeń bocznych. Ponadto należy wziąć pod uwagę grubość ceowników. Im są grubsze, tym mają większą trwałość, ale za to są cięższe, co może nie być korzystne. Trzeba zatem znaleźć kompromis między wytrzymałością a ciężarem konstrukcji.

W zależności od zastosowania i wymagań konstrukcyjnych wyróżniamy ceowniki równoramienne, w których rozkład materiału po obu stronach osi podłużnej jest taki sam oraz ceowniki nierównoramienne, w których ramiona różnią się. Ta różnica ma wpływ na właściwości mechaniczne profilu w kształcie litery „C” i decyduje o jego zastosowaniu. Ceowniki równoramienne są stosowane w konstrukcjach, w których wymagany jest równy rozkład obciążenia, takich jak mosty czy wieżowce. Ceowniki nierównoramienne ze wzglądu na swoją budowę zapewniają lepszą wytrzymałość na momenty skręcające.

Kolejnym parametrem ceownika jest jego wysokość, czyli odległość mierzona pomiędzy ramionami po zewnętrznej stronie „C”. Następnie istotnymi parametrami jest także grubość ścianki oraz szerokość ramion. Te trzy parametry określają właściwości ceownika, takie jak jego wytrzymałość na ściskanie, zginanie czy skręcanie.

Przy wyborze ceowników należy również wziąć pod uwagę gatunek stali, z jakiej zostały wyprodukowane profile. To najczęściej S235JR, S275JR i S355J2. Lepszej jakości stal to lżejsze ceowniki bez utraty wymaganej nośności. Do tego w konstrukcjach, gdzie występują duże obciążenia, wykorzystuje się najczęściej ceowniki walcowane na gorąco, a w pozostałych projektach wystarczą profile gięte na zimno. Wytwarzanie ceowników stalowych w procesie walcowania na gorąco, zapewnia wysoką wytrzymałość i plastyczność gotowego profilu.

Wybór ceowników stalowych do konstrukcji nośnych powinien opierać się na analizie najważniejszych parametrów, takich jak wymiary, gatunek stali i metoda produkcji. Tylko odpowiednio dopasowane profile zapewnią niezbędną wytrzymałość i stabilność przy jednoczesnej optymalizacji kosztów.