Przeznaczenie zetowników
Obecnie hale stalowe, o zróżnicowanym przeznaczeniu, są jednymi z najbardziej popularnych obiektów budowlanych. Ich konstrukcja składa się ze słupów, rygli, stężeń oraz płatwi, które są belkami wspierającymi obudowę dachową. To właśnie płatwie są elementami, które bardzo często wykonywane są z profili giętych na zimno jakimi są m.in. zetowniki. Jest to podejście bardzo ekonomiczne ze względu na małą masę tego typu profili w porównaniu z płatwiami gorącowalcowanymi (np. IPE, HEA). Obudowa, najczęściej płaska (blacha trapezowa, płyty warstwowe) wymaga dobrego przylegania i połączenia z konstrukcją wsporczą. Zetowniki to profile, które są w stanie sprostać tym wymaganiom, ponieważ ich pasy są równoległe do obudowy, co zapewnia dużą powierzchnię kontaktu. W przypadku płatwi bardzo istotnym jest fakt, że zwykle są one pochylone zgodnie ze spadkiem połaci dachowej. Ma to bardzo duży wpływ na sposób pracy i przenoszenie obciążeń tych elementów i znacząco wpływa na dobór przekroju poprzecznego. Upraszczając chodzi o to, czy wypadkowe obciążenie przechodzi blisko osi symetrii przekroju. Jeśli tak jest to minimalizuje się skręcanie, które jest bardzo niekorzystne dla stalowych przekrojów otwartych. Ponadto dobór profilu płatwi będzie uzależniony od warunków montażowych oraz wytrzymałościowych. Początkowo zetowniki wykonywano jako elementy o jednakowej szerokości stopek. W takim przypadku środek ciężkości pokrywa się ze środkiem ścinania i z tego powodu pracują one jak elementy zginane ukośnie (bez skręcania). Obliczeniowo jest to duży atut, ale wymogi technologiczne i montażowe spowodowały, że obecnie projektuje się zetowniki o stopkach różnych szerokości (zwykle górna stopka jest szersza). Umożliwia to łatwiejsze tworzenie połączeń zakładkowych w strefach przypodporowych, uciąglając belkę z odcinków kształtownika. Dodatkowo odchylone pod kątem usztywnienie brzegowe zetowników pozwala na łatwe tworzenie pakietów, ponieważ jeden profil można wsunąć w drugi. Jest to korzystne również ze względów transportowych oraz składowania na placu budowy. W przypadku kształtowników giętych stosuje się stale mocniejsze niż powszechnie stosowane dla profili walcowanych na gorąco. Zwykle jest to stal o granicy plastyczności z zakresu 350 ÷460 MPa. Jest to podyktowane chęcią uzyskania maksymalnej nośności przy minimalnej masie elementu. Z tego powodu dla tego typu przekrojów rzadko kiedy decydujący przy doborze przekroju będzie stan graniczny użytkowalności (ugięcia). Pocienienie ścianek przekroju powoduje wzrost jego nośności oraz sztywności, ale następstwem tego jest występowanie niestateczności miejscowej i dystorsyjnej. Ich ograniczenie realizuje się przez stosowanie usztywnień brzegowych i usztywnień pośrednich w postaci przegięć, zagięć czy bruzd, które biegną wzdłuż osi podłużnej zetownika.
Odrębną i zarazem bardzo interesującą grupę profili zimnogiętych stanowią kształtowniki kapeluszowe. Należą one do grupy profili omega (Ω). Główną ich zaletą jest to, że posiadają one pionową oś symetrii, na której leżą środek ciężkości (G) oraz środek ścinania (S). Ma to bardzo duże znaczenie dla pracy belki wykonanej z takiego profilu, ponieważ jej deformacja odpowiada czystemu zginaniu jednokierunkowemu (nie występuje skręcanie oraz zginanie ukośne). Prowadzi to do znacznego zapasu nośności w porównaniu do zetowników czy ceowników. Przekrój kapeluszowy działa jak dwa sąsiednie zetowniki, połączone poszyciem. Profile tego typu są szczególnie popularne na półkuli południowej (głównie Australia), gdzie z powodzeniem pełnią rolę płatwi dachowych.
Pierwsze wzmianki o produkcji kształtowników giętych pochodzą już z 1855 roku. W końcu XX wieku powstawały już systemy niewielkich hal wykonywanych w całości z kształtowników giętych. Profile zimnogięte, takie jak zetowniki zostały rozpowszechnione za sprawą, wydanych w USA w 1946 roku, pierwszych na świecie wytycznych do projektowania elementów z kształtowników giętych.
Wymiary zetowników
Zetowniki są bardzo rozpowszechnionymi elementami nośnymi konstrukcji stalowych o dachach płatwiowych. Z całą pewnością należą do nich obiekty przemysłowe, w tym stalowe hale produkcyjne i magazynowe. Z tego powodu ich asortyment jest mocno rozbudowany. Producenci proponują nieco różne rozwiązania jeśli chodzi o wymiary zetowników. Kluczową dla lekkości tych elementów jest grubość blachy z jakiej powstają zetowniki w procesie jej gięcia. Ogólnie można przyjąć, że grubość blachy waha się w zakresie 1,0÷4.0 mm. Wysokość zetownika przyjmuje się w zakresie 100÷450 mm. W poprzednim nagłówku wspomniano, że szerokości półki górnej i dolnej są zazwyczaj różne, co wynika z zalet wytrzymałościowych oraz montażowych. Półka górna (zwykle szersza) ma szerokość 45÷100 mm, natomiast węższa, dolna 40÷95 mm. Dobór grubości blachy, wysokości przekroju oraz proporcji ścianek zetownika uzależnione są oczywiście od długości belki (płatwi) oraz przyjętych obciążeń grawitacyjnych (ciężar obudowy i śnieg) oraz unoszących (wiatr). Zetowniki są przekrojami bardzo lekkimi. Ich waga mieści się w zakresie 1,6 kg/mb do nawet 18,2 kg/mb dla najwyższych przekrojów wykonanych z blach rzędu 3,0÷4,0 mm.
