KONSTRUKCJE METALOWE III cz 1 i 2

KONSTRUKCJE METALOWE III

J. TASAREK

POGRAM WYKŁADÓW

Informacje wstępne.

Definicja hali

Podział hal ze względów konstrukcyjnych:

Elementy konstrukcyjne hali

Obudowa( ocieplona, nieocieplona)

Oryglowanie ( rygle, płatwie)

Belki podsuwnicowe podwieszone i podparte, belki wciągarek

Ramy główne

Stężenia ( dachu i ścian podłużnych)

Ściany szczytowe

Fundamenty, podwaliny

HALE

Hala jest to duże, przestronne pomieszczenie albo cały budynek zwykle

jednokondygnacyjny o różnym przeznaczeniu:

• przemysłowe

• wystawowe

• widowiskowe, sportowe

• handlowe (budynek, pomieszczenie)

•dworcowe (budynek, pomieszczenie)

Hale mog

jednonawowe, wielonawowe z antresol

lub bez

Hala przemysłowa

Hale przemysłowe

Hala wystawowa

Hala sportowa

Hale dworcowe

Podział hal ze względów konstrukcyjnych:

- złożone z płaskich ram połączonych stężeniami
- przestrzenne

- przestrzenne

Hala w układzie przestrzennym

Hala w układzie płaskim

Rodzaje obudowy.

1. Ciężka

a) ściany

- cegła ( ściana samonośna- konieczność stosowania wieńca lub na ryglach

sciennych, stalowych- spełniają role wieńców). Uwaga- znacznie ograniczone

przemieszczenia poziome konstrukcji)

- żelbet – płyty żelbetowe, zbrojone mocowane do słupów głównych np. Kolbet,

Hebel lub indywidualnie projektowane.

b) dachy

- płyty dachowe ( korytkowe) żelbetowe oparte na płatwiach

- płyty panwiowe, żelbetowe bezpośrednio oparte na wiązarach

- płyty zbrojone z betonu komórkowego

Lekka;
a) ściany nieocieplone
- blachy faliste i fałdowe na ryglach ścienny
b) ściany ocieplone:
- płyty warstwowe, zespolone z rdzeniem ze styropiany, poliuretanu lub wełny
mineralnej oparte na ryglach ( układ pionowy) lub na słupach ( układ poziomy)
- płyty warstwowe „niezespolone”

(blacha -profil dystansowy- izolacja –

blacha, montowane na placu budowy, ściany kasetonowe)
c) dachy nieocieplone

c) dachy nieocieplone
- deski na krokwiach i płatwiach drewnianych lub stalowych
- blachy faliste i fałdowe na płatwiach
d) dachy ocieplone
- płyty warstwowe, zespolone z rdzeniem ze styropianu, poliuretanu lub wełny
mineralnej twardej oparte na płatwiach ( blacha izolacja blacha)
- płyty warstwowe „niezespolone” oparte na płatwiach lub ryglach dachowych
z ociepleniem ze styropianu, wełny mineralnej lub wełny szklanej ( blacha,
profil dystansowy

Obudowa może być samonośna lub wymagająca drugorzędnych elementów ;
płatwi i rygli .

Samonośna :
- Ściany:

-murowane z odpowiednio rozmieszczonymi wieńcami i wkładami żelbetowymi

zapewniającymi odpowiednia sztywność

-płyty warstwowe w układzie poziomym
-ściany kasetonowe

-ściany kasetonowe

-Dachy

- płyty panwiowe
- dachy ocieplone na wysokich blachach fałdowych

Obciążenia działające na halę

•

Ciężar pokrycia dachu

•

Ciężar obudowy ścian

•

Obciążenia technologiczne podwieszone do dachu q

= 0,10 do

0,40kN/m

•

Obciążenie od urządzeń technologicznych i transportowych

podpartych na słupach lub podwieszonych do dachu P kN

•

Obciążenia śniegiem PN-80/B-2010 Az1:2006

•

Obciążenia wiatrem ( PN 77/B-02011/Az1)

Współczynniki ekspozycji:

≥

Rodzaje dachów

Projektowanie płyt pokrycia dachowego

Dachy bezpłatwiowe

Płyty bezpośrednio opierają się na ryglach dachowych.
W tych rozwiązaniach stosuje się tylko płyty dachowe w postaci blacha – izolacja papa,

gdzie blacha ma odpowiednio wysoka fałdę zapewniająca odpowiednia sztywność.
W przypadku, gdy dach nie ma odpowiednich usztywnień w wymiarowaniu płyty

należy uwzględnić siły tarczowe.

Projektowanie płyt obudowy ściany

-Płyta w układzie pionowym , podparta na ryglach

Ciężar własny płyty przenoszony jest poprzez płytę na rygle ścienne
lub podwalinę.

lub podwalinę.

-Płyta w układzie poziomym (l ≤ 6,0m)

Obciążenie wiatrem i ciężar własny przenoszone jest bezpośrednio
na słupy

Maksymalne ugięcia płyt obudowy ( blachy) L/200 a dla l<6,0m L/150
Te ograniczenia są uwzględniane w katalogach płyt.

Szczegół ściany kasetonowej

Szczegół mocowania płyt warstwowych ściennych do słupa

Ściana ryglowa z elementów cienkościennych

Szczegół prefabrykowanego

cokołu

Obciążenia krawędziowe wiatrem

Płatwie dachowe

Płatwie-

rozmieszczone są w węzłach wiązara dachowego. Odstęp między nimi

przyjmuje się w granicach od 1,5 do 6,0 m. Zadaniem płatwi jest przekazanie
obciążenia działającego na pokrycie dachowe oraz ciężaru własnego pokrycia
dachowego na wiązar.

Rozróżnia się płatwie:

•

kalenicowe

•

okapowe

•

połaciowe

Stosowane przekroje to najczęściej w zależności od rozpiętości::

•

do 6,0 m – pełnościenne – z dwuteowników i ceowników walcowanych

•

powyżej 6,0 m – belki ażurowe

•

do 9÷12 m – z profili zimno giętych lub kratownicowe

•

od 9,0 do 12,0m i powyżej 12 m – kratownicowe

•

od 9,0 do 12,0m i powyżej 12 m – kratownicowe

Schematy statyczne płatwi:

•

wolnopodparte – przy możliwym nierównomiernym osiadaniem podpór

wiązarów

•

ciągłe przegubowe (Gerberowskie) – rzadko stosowane przy możliwych

niewielkich osiadaniach podpór wiązarów

•

ciągłe – najczęściej stosowane

Płatwie walcowane na gorąco można projektować:
a) według teorii sprężystości wyznaczając momenty jak dla belek sprężystych

np. wykorzystując tablice Winklera i sprężysty wskaźnik wytrzymałości Wel

b) według teorii plastyczności stosując metodę plastycznego wyrównania
momentów np. wykorzystując tablice belek z PN 90/B 03200

i Wpl = αp

pWel

Płatwie kratowe- wymiarujemy w stanie sprężystym- jak kratownice.

Płatwie cienkościenne – według zasad teorii konstrukcji cienkościennej

Podział płatwi ze względu na usytuowanie:

•

leżące (połaciowe) przy małym nachyleniu połaci α≤~25 (35)st

•

stojące (pionowe) α >35st

Płatwie pełnościenne

Obliczanie płatwi leżących:

a) pokrycie stanowi sztywna płyta żelbetowa lub z betonu lekkiego
b) pokrycie stanowi blacha fałdowa spełniająca warunki sztywność blachy
i warunki nośności połączenia blachy z płatwią – efekt tarczowy
uwzględniając:
(PN-EN 1993-1-1:2006/AC:2009
Eurokod 3: Projektowanie konstrukcji stalowych -- Część 1-1: Reguły
ogólne i reguły dla budynków

ogólne i reguły dla budynków
PN-EN 1993-1-3:2008
Eurokod 3 -- Projektowanie konstrukcji stalowych -- Część 1-3: Reguły
ogólne -- Reguły uzupełniające dla konstrukcji z kształtowników i blach
profilowanych na zimno )

Podwieszenia płatwi

Projektowanie podwieszeń:
-Obciążenie od siły stycznej do połaci- reakcja X z płatwi
-Obciążenie silami od wyboczenia lub zwichrzenia płatwi( Q=0,012 Afd)
-