Kształtowanie szkieletu nośnego hal stalowych

tmpb84a-1Na rysunku pokazano schemat konstrukcji hali, w której powierzchniowe elementy osłonowe dachu i ścian bocznych opierają się bezpośrednio na ramach poprzecznych. Jako płyty dachowe w tym przypadku zastosowano stalowe blachy fałdowe tzw. trzeciej generacji, na ściany — kasety ścienne, w których układa się izolację termiczną. Wówczas wręgi (żebra) kaset ściennych pełnią rolę rygli, do których mocuje się zewnętrzną blachę fałdową.

Obciążenia od ciężarów własnych obudowy i konstrukcji wsporczych dachu i ścian, a poprzez nie również obciążenia spowodowane warunkami klimatycznymi, przekazują się na główny ustrój nośny hali. Ustrój ten przenosi również często obciążenia wynikające z technologii produkcji lub eksploatacji obiektu (np. obciążenia od suwnic, wciągarek, temperatury itp.). W skład głównego ustroju nośnego hali wchodzą poprzeczne układy nośne oraz stężenia. Jego zadaniem jest zapewnienie wytrzymałości i stateczności elementom konstrukcji hali, a także sztywności niezbędnej do zapewnienia żądanych warunków eksploatacji obiektu. Należy w tym miejscu wyraźnie podkreślić konstrukcyjną rolę nie tylko płaskiego układu poprzecznego, ale również stężeń, co uzasadnia nazywanie ich głównymi ustrojami nośnymi. Mianem drugorzędnych nazywa się takie elementy konstrukcji hali, których usunięcie nie powoduje katastrofy budowli. Są to między innymi elementy obudów i ich konstrukcji wsporczych, gdy są one niezależne od systemu stężeń szkieletu nośnego budynku.

Głównym układem nośnym hali jest więc szkielet złożony z poprzecznych ustrojów (ram) nośnych, połączonych ze sobą i usztywnionych stężeniami. Ramy nośne składają się z rygli (pełnościennych lub kratowych) oraz podpierających je .skipów (pełnościennych lub kratowych). Każda konstrukcja nośna budynku musi spełniać warunki geometrycznej niezmienności ustroju w przestrzeni trójwymiarowej. Na budynek hali działają obciążenia pionowe (od ciężaru własnego, śniegu, suwnic) oraz poziome prostopadłe i równoległe do osi podłużnej obiektu (od wiatru, suwnic, temperatury). Ustroje poprzeczne i stężenia (tworzące razem ustrój geometrycznie niezmienny w przestrzeni trójwymiarowej) są jednakowo ważnymi elementami konstrukcji nośnej hali, gdyż przejmuj;) one wspólnie wielokierunkowe obciążenia działające na obiekt.

Analiza geometrycznej niezmienności konstrukcji jest podstawowym zadaniem projektanta w kształtowaniu głównego ustroju nośnego hali. Zadanie to nie jest łatwe, szczególnie w nietypowych sytuacjach projektowych. Układ geometryczny, rozmieszczenie i rodzaj tężników zależy od indywidualnych uwarunkowań projektowych, np. rodzaju rygla dachowego (kratowy, pełnościenny), rozpiętości nawy, rozstawu ram, obciążeń technologicznych itp.

Geometryczną niezmienność w płaszczyźnie xy hali pokazanej na rysunku zapewniają ramy poprzeczne. Jest bowiem oczywiste, że złożone ze słupów oraz rygli płaskie układy poprzeczne przyjmuje się jako geometrycznie niezmienne w swej płaszczyźnie. Nie zapewniają one jednak sztywności podłużnej hali (w płaszczyźnie yz) oraz sztywności połaci dachowej (w płaszczyźnie xz). Dlatego w konstrukcji według schematu pokazanego na rysunku należy zastosować pionowe stężenia slupów (w płaszczyźnie yz) oraz poziome stężenia połaciowe dachu (w płaszczyźnie xz). Oprócz tych usztywnień konstrukcji hali mogą wystąpić inne typy stężeń (np. pionowe i poziome stężenia dachowych rygli kratowych, wiatrowe stężenia ścian szczytowych). W celu zapewnienia warunków pewnego i dogodnego montażu konstrukcji stosuje się niekiedy stężenia montażowe.

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *