Hale o konstrukcji

słupowo-ryglowejsłupowo-ryglowej

SCHEMATY KONSTRUKCYJNE

Elementy konstrukcji hal z transportem podpartym:

- prefabrykowane, żelbetowe płyty dachowe zmonolityzowane

w sztywne tarcze

lub przekrycie lekkie z układem stężeń połaciowych poprzecznych

i podłużnych;

- dźwigary dachowe z betonu sprężonego

lub blachownice, albo kratownice stalowe;

- słupy o skokowo zmiennym przekroju;- słupy o skokowo zmiennym przekroju;

- belki podsuwnicowe : żelbetowe, sprężone lub stalowe

- elementy pionowych usztywnień podłużnych;

- elementy konstrukcji ścian: prefabrykowane płyty żelbetowe

lub obudowa lekka

- monolityczne fundamenty w postaci stóp kielichowych.

Przyjęcie schematu statycznego.

Konstrukcje halowe są układami przestrzennymi i w

obliczeniach zaleca się przyjmować przestrzenny

układ statyczny. Dopuszcza się analizowanie

układów płaskich z uwzględnieniem współpracy ram

sąsiednich i usztywnienia tarczą dachową (lubsąsiednich i usztywnienia tarczą dachową (lub

układem stężeń połaciowych) oraz stężeniami

pionowymi i belkami podsuwnicowymi w kierunku

podłużnym

Połączenie dźwigarów dachowych (sztywnej tarczy dachowej) ze

słupami można w schemacie statycznym modelować za pomocą

przegubów kulistych, choć w rzeczywistości nie jest to czysty przegub

- tzw. quasi-przegub. Mie może om przejmować i nie jest obliczany na

przejmowanie momentów zginających ani w płaszczyźnie pionowej

ani w płaszczyźnie poziomej .

Podobnie połączenie belek podsuwnicowych ze słupami jest quasi-

przegubem, a w obliczeniach statycznych modelowane jest jako

przegubowe.przegubowe.

Połączenie słupów ze stopami fundamentowymi jest zamocowaniem

pełnym.

Zamocowanie fundamentu w gruncie jest zawsze zamocowaniem

sprężystym (z wyjątkiem posadowienia na palach), ale podatność

gruntu może być pominięta w obliczeniach ze względu na niewielki

wpływ na układ sil w konstrukcji.

Tarcze dachowe traktuje się w obliczeniach

jako doskonale sztywne i pomija wpływ

sprężystych odkształceń w ich płaszczyznach,

gdyż są one pomijalnie małe w stosunku do

przemieszczeń słupówprzemieszczeń słupów

SŁUPY

o stałym przekroju

o przekroju skokowo zmiennym

część nadsuwnicowa

część podsuwnicowa

o przekroju skokowo zmiennym ze wspornikiem

krótki wspornik

Kształtowanie rejonu oparcia belki podsuwnicowej

x1

- minimalna odległość od czoła suwnicy do

krawędzi słupa

x1=t’+60 [mm]

t’ – największe dopuszczalne przesunięcie poziome słupa

t’≥ 10,0 +1,0hd

[mm]

hd

– wysokość dolnej (podsuwnicowej) części słupa w m

x2

- odległość czoła belki suwnicy od jej osi

podparcia

x3

- polowa szerokości belki podsuwnicowej

x4

- minimalna odległość od zewnętrznej

krawędzi belki podsuwnicowej do krawędzi

wspornika

x4=t’+20 [mm]

Wymagania dozoru technicznego

Kształtowanie szerokości przekroju słupa

a – minimalna głębokość oparcia belki na

podporze;

t – dopuszczalne odchyłki montażowe słupa

m - dopuszczalne przesunięcie poziome

belki podsuwnicowej wzdłuż osi

Kształtowanie nadsuwnicowej części słupa

Kształtując wymiary wysokości przekroju

nadsuwnicowej części słupa należy wziąć pod

uwagę, że z punktu widzenia pracy słupa jako

całości korzystniejsze jest powiększenie tego

wymiaru i zwiększenie sztywności części

nadsuwnicowej, kosztem konieczności utworzenianadsuwnicowej, kosztem konieczności utworzenia

lub powiększenia wysięgu wspornika pod oparcie

belki podsuwnicowej.

Oparcie dźwigara na słupie

a=180 mm dla dużych rozpiętości

t=10+1,0h [mm]

m=20 mm

OBLICZENIA STATYCZNE

Rodzaje oddziaływań uwzględniane w obliczeniach:

- ciężar stały konstrukcji dachowej;

- śnieg;

- obciążenie pionowe od suwnic;

- obciążenie poziome od suwnic – wzdłuż i w poprzek hali;

- obciążenie wiatrem;

- zmiana temperatury;

- obrót fundamentu.

Obliczenia statyczne na wyżej wymienione obciążenia

można przeprowadzać zgodnie z zasadami mechaniki

budowli z uwzględnieniem zmiany sztywności słupów na

ich długości.

Analizę statyczną można sprowadzić do układów

poprzecznych ( z uwzględnieniem współpracy układów

sąsiednich w przenoszeniu obciążeń z uwagi na sąsiednich w przenoszeniu obciążeń z uwagi na

przestrzenną pracę konstrukcji). Ich obliczenie sprowadza

się do wyznaczenia wartości sił nadliczbowych w ryglach.

Obliczenie nadliczbowych jest kłopotliwe ze

względu na zmienną sztywność słupów na

wysokości – można je uprościć wykorzystując

tablice określające wartości przemieszczeńtablice określające wartości przemieszczeń

węzłów górnych dla typowych obciążeń.

Innym sposobem jest wykorzystanie nomogramów służących do

odczytywania współczynników kn do obliczenia nadliczbowych od

poszczególnych rodzajów obciążeń.

Obliczenie słupów dwugałęziowych.

Ze względu na złożoność obliczeń dokładnych wartości sił wewnętrznych w

elementach konstrukcji hali wyznacza się w sposób przybliżony,

wykorzystując analogię do układów o słupach pełnych i wprowadzając

dodatkowy współczynnik korekcyjny κ:

m – liczba gałęzi słupa

pomiędzy przewiązkami

Pozostałe oznaczenia

wg rysunku

Wyznaczenie sił wewnętrznych w elementach słupa

dwugałęziowego

Wymiarowanie słupa dwugałęziowego

Niezbędna jest analiza kilku przypadków:

• wyboczenie słupa jako całości z płaszczyzny ramy – w płaszczyźnie

podłużnej hali;

• wyboczenie słupa jako całości w płaszczyźnie układu ramowego

bez obciążenia suwnicą;

• wyboczenie części podsuwnicowej w płaszczyźnie układu

ramowego ;

• wyboczenie części nadsuwnicowej w płaszczyźnie układu

ramowego ramowego

• wymiarowanie poszczególnych gałęzi z uwzględnieniem

wyboczenia między przewiązkami gałęzi ściskanej i ewentualne

rozciąganie jednej z gałęzi;

• wymiarowanie przewiązek jako elementów zginanych - na

moment zginający i siłę poprzeczną;

• wymiarowanie krótkich wsporników pod oparcie dźwigara

dachowego i belki podsuwnicowej.

Ze względu na wyboczenie w płaszczyźnie podłużnej hali, jeśli brak jest

usztywnienia każdego słupa tarcza ścienną można przyjmować smukłości

dolnej i górnej części słupa, jak dla przekroju pełnego odpowiedniego dla

danej części.

Ze względu na wyboczenie w płaszczyźnie układu nośnego należy

uwzględniać skokowo zmienną sztywność słupa.

Zamiast smukłości :

względem osi y-y należy przyjąć:

Przykłady konstrukcji