Podesty wolnostojące w halach

Rygle kratownicowe

W tego typu podestach możemy pozwolić sobie na rozpiętość nawet do 24 m. Wówczas jest duża szansa, że słupy podestu znajdą się „w cieniu” słupów głównych hali i nie będą utrudniać logistyki na hali.

Dzielimy je na 2 grupy.

Grupa 1

Grupa 1 charakteryzuje się bezpośrednio obciążonym pasem górnym. Znajduje zastosowanie w układach poprzecznych i podłużnych (rys. 6).

Takie rygle możemy stosować wówczas, gdy mamy do dyspozycji dużo miejsca na konstrukcję. Optymalnie zaprojektowane kratownice powinny mieć wysokość równą od ¹/₁₂ do ¹/₁₅ swojej rozpiętości. Nie występuje tutaj problem stateczności pasa górnego (ściskanego). Ruszt stalowy, który znajduje się na poziomie właśnie pasa ściskanego, zabezpiecza go przed wyboczeniem. Połączenie pasów dolnego i górnego ze słupem najlepiej wykonać jako przegubowe. Na pasy stosujemy profile HEA/HEB, na skratowanie (najczęściej typu „N”) profile zam­knięte – kwadratowe, okrągłe lub prostokątne. Aby obniżyć koszty wytwarzania, zaleca się nie stosować blach w węzłach. Dla wymienionych powyżej profili bardzo łatwo to osiągnąć, spawając bezpośrednio słupki i krzyżulce do pasów. Dodatkowo można odejść od idealnie osiowego systemu geometrycznego, dopuszczając ujemny mimośród realizowany na słupku kratownicy. Oczywiście mimośród (ujemny) należy uwzględnić w obliczeniach (rys. 7).

Optymalnym rozwiązaniem jest łączenie belek głównych rusztu stalowego podestu (podłużnych) z kratownicą tylko w węzłach. Jednak pas górny może być także obciążany poza węzłami. Należy tylko przy jego wymiarowaniu uwzględnić zginanie międzywęzłowe.

Gdy zastosujemy równocześnie kratownice podłużne i poprzeczne, możemy zbudować podest, którego siatka słupów może osiągnąć wartości 24 m x 24 m lub więcej. Niestety przy tak rzadkiej siatce wystąpią duże reakcje w słupach (najczęściej powyżej 250 kN) i pojawi się problem z nośnością posadzki. Wówczas rozwiązaniem będzie wykonanie stóp fundamentowych lub zastosowanie mikropali.

Grupa 2

Grupa 2 charakteryzuje się bezpośrednio obciążonym pasem dolnym. Znajduje zastosowanie tylko w układach podłużnych.

Główną zaletą tego rozwiązania jest to, że nie ograniczamy przestrzeni użytkowej pod podestem. Poprzeczna wysokość konstrukcyjna jest identyczna jak w ryglach belkowych. Kratownice znajdują się na skrajnych osiach podłużnych podestu i wystają nad nim. Jeśli rozstawy słupów w kierunku podłużnym nie przekraczają 15 m, to zaleca się przyjmować wysokość kratownicy podłużnej 1,1 m i wówczas może pełnić ona funkcję poręczy (rys. 8-9).

Wyzwania przy projektowaniu kratownic podłużnych

Największym wyzwaniem przy projektowaniu kratownic podłużnych jest zabezpieczenie pasa górnego (ściskanego) przed wyboczeniem w płaszczyźnie poziomej. Jak wspomniano, wystaje on ponad podest i nie jest związany konstrukcyjnie z rusztem. Najczęściej stosuje się następujące rozwiązania konstrukcyjne:

• Profile w pasie ściskanym ustawia się mocniejszą osią w kierunku poziomym, czyli profile dwuteowe HEA/HEB/IPE lub U (gdy kratownica ma pełnić funkcję poręczy) ustawia się obrócone o 90 stopni w stosunku do swoich głównych osi bezwładności (rys. 10-11).
• Wystawia się wspornikowo belki poprzeczne poza obrys podestu (jeśli jest to możliwe) i na nich opiera się skośne zastrzały przytrzymujące pas górny kratownicy oznaczone na czerwono na rys. 12.
• Kratownicę podłużną konstruuje się jako trójpasową o przekroju poprzecznym w kształcie odwróconego trójkąta prostokątnego.
• Sztywno łączy się słupki z pasami (dolnym i górnym).

Określenie długości wyboczeniowej pasa ściskanego

Określając długość wyboczeniową pasa ściskanego, nie należy posługiwać się wartościami normowymi długości wyboczeniowych (są bardzo bezpieczne i zaniżają nośność). Nie uwzględniają współpracy skratowania i pasa dolnego i traktują pas ściskany jako niezależny od kratownicy element. Zaleca się wykonać analizę, w której wyznaczymy siły krytyczne dla pasa jako elementu kratownicy. Obecnie prawie wszystkie programy komputerowe do statyki oferują taką analizę.

Problem stateczności pasa ściskanego nie występuje przy wysokich kratownicach (powyżej 2,2 m) – patrz rys. 13. Możemy wtedy wykonać w poziomie pasa ściskanego stężenia podłużne, ewentualnie także poprzeczne (w kolorze granatowym na rys. 13). Powstaje wówczas konstrukcja przypominająca klatkę. Wewnątrz tej klatki mogą być umieszczone np. systemy transportowe oraz mogą swobodnie przemieszczać się pracownicy.

Kratownice o wysokości do 2,5 m nie stwarzają problemów transportowych. Można je wyspawać w całości i przewozić w pozycji pionowej lub poziomej, uwzględniając jedynie podział wzdłuż długości (najlepiej na fragmenty nieprzekraczające 12 m). Przy wysokości powyżej 2,5 m nie można już przewozić kratownicy wykonanej na „gotowo” w wytwórni konstrukcji stalowych. Istnieją dwa sposoby (zastosowane już kilkakrotnie w mojej praktyce projektowej) podziału wysokiej kratownicy na elementy wysyłkowe.

Galeria

Zobacz więcej