Příhradové konstrukce jsou klíčovým inženýrským prvkem v nově vznikající soutěži pozemního stavitelství. Konstrukce s velkým rozpětím a nízkou hmotností jsou totiž hlavním důvodem nárůstu poptávky po příhradových vaznících ve stavebnictví. Od doby používání oceli jako stavebního materiálu, díky její vyšší pevnosti při nižší hmotnosti, zaujaly příhradové vazníky spolu s rozvojem ocelářského průmyslu hlavní roli v pozemních stavbách. V minulých letech, a dokonce i nyní, se s ohledem na estetické vlastnosti tyto vazníky vyrábějí také z dřevěných fošen. Střešní vazníky, mosty, elektrické a telekomunikační věže a dokonce i konstrukční rámy využívají tyto vazníky jako své nedílné konstrukční formy.
Definice vazníku
Vazníky jsou jednoduše definovány jako trojúhelníky prutů pro vytvoření stabilizované konstrukce. Triangulace je matematicky stabilní konfigurace. Obecně má příhradový vazník pruty označované jako horní pás, dolní pás, svislý pás a diagonální pás. Hlavními funkcemi příhradových vazníků jsou
- Přenášení zatížení od nadzemních konstrukcí
- Zajišťování dostatečné boční stability celé konstrukce
Při navrhování existují některé základní předpoklady. Je třeba objasnit, že konstrukce vazníků by měla být v souladu s návrhovými předpoklady, aby se zabránilo nežádoucím poruchám v důsledku rozptylu sil a zatížení. Následují předpoklady při navrhování vazníků.
- Pruty vazníku budou přenášet pouze osové síly
- Vazníky, tj. spoje prutů, se navrhují jako čepové spoje, aby se momenty nepřenášely na pruty vazníku
- Všechna vnější zatížení a reakce působí pouze na uzly
- Všeobecně by měl být vazník v rovině.
Typicky se pruty vazníků vyrábějí jako I profily, úhelníky, T profily, trubkové profily, čtvercové profily a kanálové profily. I profily jsou výhodnější jako optimalizovaný průřez z hlediska konstrukčních sil.
Typy vazníků
- Jednoduchý vazník – označuje jednoduchý trojúhelníkový vazník. Tyto vazníky se nejčastěji používají jako střešní vazníky.
- Rovinný vazník – jak název napovídá, jedná se o dvourozměrný vazník. Pokud se všechny pruty a uzly nacházejí v rovinné ploše, jedná se o rovinný vazník.
- Prostorový rámový vazník – na rozdíl od rovinného vazníku se pruty a uzly nacházejí v trojrozměrném prostoru. Elektrické a telekomunikační věže jsou jedním z nejjednodušších příkladů, se kterými se setkáváme v každodenním životě.
Tvary příhradových vazníků
1. Příhradový vazník – prostorový vazník. Prattova příhradová vaznice
Tvar Prattovy příhradové vaznice pro zatížení v gravitačním směru
Tvar Prattovy příhradové vaznice pro vzpěrná zatížení (zatížení opačná než gravitační)
2. Warrenova příhradová vaznice
3. Warrenova příhradová vaznice
. Severní lehká příhradová vaznice
4. Vierendeelova příhradová vaznice
Královská příhradová vaznice, Příhradová vaznice s tětivou, Královská příhradová vaznice, Plochá příhradová vaznice, Čočkovitá příhradová vaznice jsou některé další formy příhradových vaznic používané v průmyslu.
.