Page 8 - Hale Przemysłowe 2014

6

Hale stalowe dzielą się na jedno- lub wielonawowe, a ich kształt

i wygląd zależy od przeznaczenia. Największą grupę stanowią

hale przemysłowe. Łatwy i szybki montaż decyduje o wybo-

rze właśnie stali jako głównego budulca. Innym rodzajem hal

stalowych są budynki użyteczności publicznej, np. hale wido-

wiskowo-sportowe, wystawowe centra handlowe. Trzeba jednak

pamiętać, że przy wyborze technologii należy wziąć pod uwagę

wymogi architektoniczne i estetyczne, które czasem są bardzo

dużym wyzwaniem.

❘ ❘ ❘

Zasady projektowania konstrukcji stalowych

Informacje na temat ogólnych zasad projektowania konstrukcji

stalowych znajdują się w Eurokodzie – EN 1990 „Podstawy

projektowania konstrukcji”. Projektowanie składa się zazwyczaj

z dwóch głównych czynności – wyliczenia wartości sił we-

wnętrznych, naprężeń, a także odkształceń i określenia wła-

sności wytrzymałościowych materiału oraz dobrania przekroju

elementu, który będzie spełniał wymogi dotyczące bezpieczeń-

stwa. Do wyznaczenia tych parametrów wykorzystuje się metodę

stanów granicznych nośności (I stan graniczny) i użytkowalności

(II stan graniczny).

W naszym kraju od kilku lat odchodzi się od polskich norm, które

wypierane są przez Eurokody. Nie zmieniają one istoty projektowania,

ale mają dużą ilość oznaczeń, które mogą dezorientować osoby mające

z nimi styczność pierwszy raz.

W fazie projektowania, w stanie granicznym nośności (ULS, Ultimate

Limit States), należy uwzględnić:

• EQU – utratę równowagi statycznej konstrukcji jako ciała

sztywnego,

• STR – zniszczenia lub nadmierne odkształcenia (np. utrata stateczno-

ści konstrukcji lub jej elementów),

• GEO – zniszczenie lub nadmierne odkształcenia podłoża,

• FAT – zniszczenie zmęczeniowe konstrukcji lub jej elementów.

Natomiast stan graniczny użytkowalności (SLS – z ang. Serviceability

Limit State) trzeba rozpatrywać pod względem komfortu użytkowania

obiektu oraz jego wyglądu. W tej fazie projektowania należy wziąć pod

uwagę:

• drgania mogące powodować dyskomfort użytkowników,

• obroty i ugięcia mające wpływ na estetykę architektury.

❘ ❘ ❘

Układy konstrukcyjne hal

Konstrukcja każdej hali składa się z układu nośnego oraz elementów

wsporczych obudowy ścian i dachu. W przypadku obiektów prze-

mysłowych dodatkowo można wyodrębnić części budynku związane

z wewnętrznym transportem (belki suwnic natorowych i podwiesza-

nych), a także konstrukcje pomocnicze (podesty, antresole).

❘ ❘ ❘

Ustroje konstrukcyjne

Ustroje poprzeczne płaskie

Hale, w których głównymi elementami nośnymi są ramy projek-

towane w kierunku poprzecznym i stężenia w kierunku podłuż-

nym, tworzą w planie wydłużony prostokąt. Ramy składają się z

rygli oraz słupów, których zadaniem jest przeniesienie obciążeń

pionowych i poziomych, działających w ich płaszczyźnie. Po-

szczególne elementy można podzielić pod względem technolo-

gicznym na pełnościenne (wykonane z blachownic i profili) oraz

kratowe (ustroje prętowe tworzące pojedynczy element kon-

strukcyjny). Natomiast stężenia są to z reguły proste elementy

(rury, dwuteowniki), mające na celu usztywnić konstrukcję. Bio-

rąc pod uwagę rolę, kształt oraz miejsce w strukturze obiektu,

wyróżnia się stężenia dachowe:

• poziome poprzeczne (połaciowe poprzeczne),

• poziome podłużne (połaciowe podłużne),

• pionowe podłużne (międzywiązarowe);

oraz ścienne:

• pionowe podłużne słupów (międzysłupowe),

• pionowe poprzeczne ściany szczytowej,

• poziome podłużne ściany bocznej (wiatrowe),

• poziome poprzeczne ściany szczytowej (wiatrowe).

Ustroje przestrzenne

W sytuacji, w której przy przenoszeniu obciążeń celowo

uwzględnia się współdziałanie sąsiednich ustrojów, przyjmuje

Hale stalowe – rozwiązanie konstrukcyjne oraz etapy powstawania

Hale stalowe – rozwiązania

konstrukcyjne oraz etapy

powstawania

Zachowanie kompromisu między możliwie największym

bezpieczeństwem a aspektem ekonomicznym budowli

stawia ogromne wyzwanie dla inżynierów. Nieustannie

zwiększające się rozpiętości przęseł spowodowały, że

najlepszym rozwiązaniem są konstrukcje stalowe, które

zdominowały rynek i stały się ikoną dzisiejszego budow-

nictwa przemysłowego.

Fot. 1. Budowa hali centrum ekspedycyjno-rozdzielczego Poczty Polskiej w Lisim Ogonie

fot. Alstal

inż. Tomasz Kruszyński

Alstal Grupa Budowlana Sp. z o.o., Sp. k., Hale i Konstrukcje Stalowe

ekspert