Konstrukcje stalowe hal wielkopowierzchniowych

Przejęcie siły poziomej

W przypadku hal sportowych do przejęcia siły poziomej można wykorzystać żelbetową konstrukcję trybun. Ściągi łączące węzły łuków najczęściej projektuje się z prętów okrągłych, które wstępnie się napina, np. poprzez zastosowanie tzw. śrub rzymskich. Zakłada się je na poziomie węzła podporowego, ale można je również zakładać na wyższych poziomach (rys. 8d).

Ściągi podwiesza się w konstrukcji łuków. Łuki projektuje się z pełnościennych przekrojów blachownicowych (rys. 8a, 8c), rzadziej z profili walcowanych (przy małej krzywiźnie jest możliwe wygięcie dwuteowników walcowanych) oraz w postaci kratownic (rys. 8b, 8d). Podobnie jak ramy, łuki mogą być projektowane jako dwuprzegubowe, trójprzegubowe lub z węzłami sztywnymi. W związku z tym, że konstrukcje łukowe mogą sięgać bardzo dużych rozpiętości, takie rozwiązania stosuje się w projektach hal sportowych, widowiskowych lub innych hal wielkopowierzchniowych, w których inwestor nie akceptuje słupów wewnętrznych. Można je również spotkać jako zadaszenie peronów dworców kolejowych (tzw. hale peronowe), np. we Wrocławiu, w Legnicy (zabytkowe), Katowicach, Gliwicach (nowe).  

Hale z transportem

Hale przemysłowe, produkcyjne, montażowe lub magazynowe wymagają zastosowania środków transportu wewnętrznego w postaci różnego typu wciągników lub suwnic. W przypadku małych udźwigów belki jezdne suwnic lub wciągników albo punkty zaczepienia elementów nieruchomych mogą być mocowane do konstrukcji dachu (rys. 9a). W przypadku większych udźwigów suwnic belki jezdne (belki podsuwnicowe) ustawia się na wsporniku słupa (rys. 9b) lub na gałęzi wewnętrznej słupa dwustopniowego (rys. 9c). Rozwiązanie przedstawione na rys. 9c jest typowe dla hal przemysłowych o dużej intensywności pracy suwnic.

Hale wielonawowe

Jak już wspomniano, większość hal wielkopowierzchniowych ma układ wielonawowy. Stosowanie układu wielonawowego jest uzasadnione ekonomicznie. Zamiast stosować przekrycia o dużej rozpiętości można obiekt podzielić na nawy. Unika się wówczas poważnych problemów konstrukcyjnych, montażowych czy związanych z posadowieniem. Rozpiętość naw najczęściej wynosi 12,0-30,0 m. Rozstawy ram w kierunku podłużnym przyjmuje się w granicach 6,0-24,0 m. Generalnie wszystkie rozwiązania konstrukcyjne płaskich ustrojów nośnych można powielić, tworząc kolejne nawy.

Ramy tworzące nawy najczęściej mają schematy statyczne, w których:
a) rygle są belkami swobodnie podpartymi na słupach (rys. 10a),
b) rygle są belkami ciągłymi, sztywno połączonymi ze słupami zewnętrznymi oraz podpartymi na wewnętrznych słupach wahaczowych (rys. 10b),
c) rygle są belkami ciągłymi, sztywno połączonymi ze wszystkim słupami (rys. 10c-d).

Rozwiązania stosowane w halach wielonawowych

Pierwsze rozwiązanie jest stosowane najczęściej w przypadkach, gdy rygiel dachowy opiera się na żelbetowych słupach. Również wiązary dachowe projektuje się jako kratownice swobodnie oparte na słupach. Dzięki zastosowaniu rygla o schemacie belki ciągłej zyskuje się mniejsze wartości momentów zginających niż dla belki swobodnie podpartej oraz większą sztywność konstrukcji (mniejsze ugięcia). Styki montażowe jest wówczas najkorzystniej rozmieścić w miejscach zerowania się momentów zginających. Przyjęcie słupów wewnętrznych jako przegubowo opartych na fundamencie powoduje zmniejszenie wymiarów tych fundamentów. Również słupy zewnętrzne mogą być przegubowo oparte na fundamencie i takie rozwiązanie stosuje się np. na terenach objętych eksploatacją górniczą. W każdym z tych rozwiązań zarówno słupy, jak i rygle mogą mieć przekrój z walcowanego profilu dwuteowego, blachownicy lub z profilu typu SIN. Można również zastosować elementy kratowe lub profile o zbieżnej geometrii.

Galeria

Zobacz więcej