Hale Stalowe

Na stronie http://paulie-design.eu omówiono zagadnienia kształtowania, obliczania i konstruowania hal o stalowym szkielecie nośnym. Są to budynki jednokondygnacyjne, w których dach i ściany zamykają pewną przestrzeń i zapewniają dużą powierzchnię użytkową. Znajdują one zastosowanie w wielu gałęziach przemysłu (hale produkcyjne), w rolnictwie, budownictwie, handlu (hale składowe, magazynowe, inwentarskie, targowe) oraz jako obiekty masowej obsługi i użyteczności publicznej (hale dworcowe, sportowe, wystawowe, widowiskowe itp.). Stały się one nowoczesnymi wyrobami przemysłowymi o wysokich walorach użytkowych i ekonomicznych. Rozwój i postęp był możliwy dzięki ustaleniu podstaw naukowych w tej dziedzinie i wprowadzeniu znaczących zmian technologicznych w procesie wytwarzania konstrukcji stalowych. Między innymi stosuje się elementy o przekrojach cienkościennych, rury o przekrojach prostokątnych, liny, blachy fałdowe, nowoczesne łączniki (śruby o wysokiej wytrzymałości, gwoździe wstrzeliwane, wkręty samowiercące, nity jednostronne), a przy produkcji elementów wysyłkowo-montażowych wykorzystuje się mechanizację i półautomatyzację.
Przy tworzeniu podstaw naukowych projektowania konstrukcji stalowych wyjaśniono i uściślono wiele zagadnień dotyczących identyfikacji ich modeli obliczeniowych, a współczesna technika komputerowa umożliwia dokładniejszą niż dawniej analizę rzeczywistego zachowania się i ocenę nośności ustroju.

Techniki komputerowe zmieniły technologię projektowania. Inna jest rola i zadania projektanta w kształtowaniu, obliczaniu i konstruowaniu obiektu. Wspomaganie komputerowe projektowania sprawiło, iż łatwiejsze stają się wariantowanie i prowadzenie analiz optymalizacyjnych konstrukcji, a projektant został odciążony od wykonywania żmudnych obliczeń statyczno-wytrzymałościowych ustroju nośnego obiektu. Jednak komputer jest tylko nowoczesnym narzędziem wykonującym polecenia projektanta, wyręcza człowieka przy wykonywaniu pracochłonnych procedur obliczeniowych. Aby zatem racjonalnie korzystać z możliwości, jakie dają techniki komputerowe, projektant musi wykazać się gruntowną wiedzą w zakresie naukowych podstaw projektowania konstrukcji. Stąd też w książce zwrócono szczególną uwagę na wyjaśnienie i identyfikację modeli fizycznych i obliczeniowych projektowania stalowych budynków halowych. Rozumienie funkcji statycznej i wytrzymałościowej elementów składowych oraz wytężenia (pracy) całego ustroju nośnego, a także przyjęcie właściwych modeli szacowania nośności konstrukcji jest podstawą do racjonalnego korzystania z programów komputerowych i optymalnego projektowania budowli.

Książka jest adresowana do osób, które mają podstawową wiedzę dotyczącą projektowania konstrukcji stalowych zgodnie z postanowieniami PN-90/B–03200. Tworząc obiekt, jakim jest hala o konstrukcji stalowej, należy właściwie operować wiadomościami z zakresu teorii konstrukcji metalowych, mechaniki budowli, wytrzymałości materiałów, budownictwa ogólnego, fizyki budowli, fundamentowania oraz znać metody realizacji budowli. Ponieważ umiejętność syntezy wiedzy z różnych dziedzin odgrywa istotną rolę w procesie projektowania, autor zamieścił w książce odpowiednie wskazówki w tej kwestii.

Stronę poświęcono głównie tematyce hal stalowych o płaskich układach poprzecznych, połączonych w ustrój przestrzenny stężeniami oraz konstrukcją wsporczą obudowy ścian i dachów. Płaskie układy poprzeczne są stosowane w formie ustrojów słupowo-wiązarowych bądź ramowych. Omawiane hale stalowe są obecnie wznoszone najczęściej, choć rozwiązań stalowych budynków halowych jest dużo więcej (o ustrojach nośnych w postaci np.: prętowych struktur przestrzennych, powłok prętowych, kopuł, konstrukcji cięgnowych). W halach przemysłowych płaskie poprzeczne ustroje nośne stanowią konstrukcję wsporczą belek podsuwnicowych. Omówiono zagadnienia związane z obciążeniem układów poprzecznych pracą suwnic oraz konstrukcję słupów, na których opierają się belki podsuwnicowe. Pominięto natomiast sprawy związane z projektowaniem belek podsuwnicowych, gdyż ta tematyka jest przedmiotem kilku monograficznych publikacji bądź wypełnia obszerne rozdziały w innych książkach dostępnych zainteresowanym.

Układ merytoryczny odpowiada tokowi postępowania w projektowaniu hal o konstrukcji stalowej. W kolejnych artykułach omówiono zagadnienia kształtowania ustroju nośnego, obciążeń hali, projektowania osłon ściennych i dachowych obiektu, obliczania sił wewnętrznych w prętach ustroju nośnego oraz wymiarowania i konstruowania elementów konstrukcji hali. Strona ma pomóc w wyborze najwłaściwszego rozwiązania konstrukcyjnego ze względu na jego funkcję w obiekcie, bezpieczeństwo, nośność i warunki eksploatacji przy optymalnych nakładach inwestycyjnych. W opracowaniu zaprezentowano też współcześnie stosowane wyroby i materiały do budowy hal, m.in. konstrukcje cienkościenne ustrojów nośnych, płatwie z kształtowników giętych, obudowy z blach fałdowych, kasety ścienne, płyty warstwowe, nowoczesne łączniki, lekkie świetliki itp. Zwrócono ponadto szczególną uwagę na przybliżenie Czytelnikowi naukowych podstaw obliczania konstrukcji stalowych z wykorzystaniem metod komputerowych oraz zasad kształtowania ustroju nośnego i konstruowania jego elementów. Strona będzie przydatna tak dla studentów wydziałów budownictwa wyższych uczelni technicznych, jak i dla projektantów konstrukcji stalowych.