Hale stalowe to konstrukcje łatwe w montażu i demontażu, które dodatkowo wykazują bardzo dużą wytrzymałość na różne źródła obciążeń. Ich lekkość sprawia, że często kojarzone są z niską odpornością na oddziaływania fizyczne. Odpowiednio zaprojektowana i wzniesiona hala stalowa może być jednak wyjątkowo trwała, zwłaszcza w przypadku umiejętnej optymalizacji kluczowych elementów układu konstrukcyjnego. Tak wykonany obiekt z powodzeniem sprawdza się nawet na podłożu gruntowym o niskiej nośności.
Obciążenia stałe i zmienne
Obciążenia stałe do wpływy zewnętrzne, które nieprzerwanie powodują obciążenie układu konstrukcyjnego hali stalowej. Dotyczy to chociażby elementów nośnych i obudowy, włącznie z ryglem i słupem ramy głównej, płatwią dachową, ryglami ściennymi do montażu obudowy czy pokryciem dachu z płyty warstwowej. Wyróżnić można również obciążenia zmienne, spowodowane najczęściej różnymi standardowymi działaniami. Wiele z nich występuje chociażby w obszarze dachu. Do jego obciążenia dochodzi np. w wyniku obecności pracowników, którzy wykonują określone roboty. Dach musi przenosić różne obciążenia zmienne, zależne od rodzaju przeprowadzanych prac montażowych czy serwisowych. Zgodnie z obowiązującą normą EC 1991-1-1, kategoria obciążenia powierzchni określana jest jako H oraz obejmuje dach bez dostępu – z wyjątkiem zwykłego utrzymania oraz podstawowych napraw.
Obciążenie śniegiem
Jednym z największych źródeł obciążeń dla konstrukcji stalowych jest śnieg, który zalega na dachu i może się rozkładać na wiele sposobów. Istotny wpływ na ten aspekt ma zarówno kształt zadaszenia, jak i chropowatość jego powierzchni, właściwości termiczne czy ilość wytwarzanego ciepła. Nie bez znaczenia pozostaje też teren otaczający, bliskość budynków sąsiadujących czy specyfika miejscowych warunków klimatycznych. Poziom obciążenia śniegiem powinien być ustalany na podstawie miejscowości, w której ma zostać wzniesiona hala stalowa. W oparciu o te informacje można ustalić konkretną strefę obciążenia, zgodnie z Eurokodem 1991-1-3. Na podstawie takich danych określana jest wartość charakterystyczna obciążenia śniegiem gruntu, która ułatwia szacowanie obciążenia dachu. Obliczenia współczynników i wartości charakterystycznych powinny być stosowane zarówno w odniesieniu do sytuacji trwałej, jak i przejściowej. Należy też brać pod uwagę dwa główne układy obciążeń, czyli równomierne lub nierównomierne obciążenie dachu śniegiem.
miejsce na foto1
Obciążenie wiatrem
Budowa hal stalowych wymaga uwzględnienia również obciążenia wiatrem. Oddziaływanie sił powietrznych wywołuje różne zjawiska. Parcie wiatru to obciążenie dodatnie, spowodowane nadciśnieniem powietrza. Jako obciążenie ujemne można natomiast rozumieć ssanie wiatru, wynikające z podciśnienia powietrza. W celach optymalizacyjnych należy ustalić wszystkie współczynniki, które wpływają na wielkość sił oddziałujących na konstrukcję ścian i dachu obiektu pod wpływem wiatru. Obciążenia te pozostają istotne z punktu wiedzenia całej konstrukcji, dlatego muszą być uwzględnia przy obliczaniu statyki. Obecnie inwestorzy coraz częściej decydują się na zakup obiektów, które zostały odpowiednio przygotowane pod kątem znoszenia obciążeń tego typu. Innowacyjnie zaprojektowane hale stalowe proponuje firma GLOB-STAL.
Obciążenia na ramę pośrednią
Aby projekt hali stalowej charakteryzował się odpowiednio zoptymalizowanym układem konstrukcyjnym, niezbędne jest odpowiednie wymiarowanie poszczególnych komponentów. W tym celu należy uwzględnić również obciążenia oddziałujące na ramę pośrednią. Wartości obciążeń odnoszących się do pokrycia ścian i dachu pozwalają na przeprowadzenie obliczeń statycznych, a ich wartości maksymalne sił wewnętrzne mają kluczowy wpływ na dobór konkretnych elementów konstrukcyjnych – w tym rygla czy słupa. Warto pamiętać, że hale stalowe muszą spełniać wytyczne również w zakresie odporności pożarowej. Klasy te ustala się w oparciu o maksymalną gęstość obciążenia ogniowego w strefie pożarowej.
Artykuł sponsorowany.
