3. Def., przezn. i podział hal. Definicja Hale są to
budynki parterowe jedno- lub wielonawowe, na
ogół niepodpiwniczone, w których zewnętrzne
ściany podłużne i poprzeczne oraz dach zamykają
przestrzeń o określonej kubaturze i powierzchni
użytkowej. Przeznaczenie Hale stalowe
przeznaczone są do bezpośredniej produkcji,
montażu, magazynowania materiałów, produktów.
O kształcie i wielkości hali decydują wymagania
eksploatacyjne. Podział Hale mogą być
jednonawowe, dwu- lub wielonawowe o
jednakowych lub zmiennych rozpiętościach,
wysokościach i kształtach, najczęściej bez
wewnętrznych ścianek, granice naw oddziela rząd
słupów. Ze względu na przeznaczenie :
przemysłowe (dla prz. hutniczego, motoryz.,
maszynowego, stoczniowego i inne, np.),
magazynowe, sportowe, handlowe, wystawowe,
widowiskowe, zajezdnie autobusowe, stacje obsługi
samochodów i hangary. Hale z punktu widzenia
transportu wew. mogą być wyposażone w
transport podwieszony, lub tzw. podparty, albo
mogą być bez transportu związanego z konstrukcją.
Z uwagi na masę typu lekkiego gdzie zużycie stali na
jednostkę powierzchni wynosi 25(15)-60 kg/m

2

;

typu ciężkiego, gdzie zużycie może wynieść powyżej
100kg/m

2

. Ze względu na rodzaj obudowy możemy

wyróżnić hale ocieplone i nieocieplone. 4. Schemat
hali z pokryciem płatwiowym.

5. Sch. hali z pokryciem
bezpłatw.

Gł. układem nośnym hali jest szkielet składający się
z szeregu ram nośnych, połączonych ze sobą i
usztywnionych. Ramy nośne składają się z rygli lub
wiązarów, opartych na słupach. Płyty/blachy
pokrycia opierają się bezpośrednio na ryglach
dachowych - brak płatwi. Pokrycie wystarczająco
sztywne, aby pracując jako płyta przenieść
obciążenia z połaci na wiązary. Ściany boczne :słupy
i obudowa. Konstr. nośną usztywnia w kier. Podł. i
pop. układ stężeń. 6. Główne obciążenia konstr hal.
Obciążenia konstrukcji hali pionowe: ciężar*
własny *konstrukcji *pokrycia *śniegu * pion.
Skład. parcia wiatru * obc. pyłami osiadającymi na
dachu* *oddz. Pion. suwnic ;*ciężar elem.
ściennych *obc. Montażowe - obciążenie poziome
prostopadłe do osi hali: * parcie wiatru na ściany
boczne * obci. od hamowania wózka suwnicy i
klinowania się mostu suwnicy * wpływ temperatury
obciążenie poziome równoległe do osi hali: * oddz.
wiatru na ściany szczytowe * obc. od hamowania
suwnicy * uderzenie suwnicy o kozioł odbojowy*
wpływ temperatury 9. Stężenia hal – ogólny
podział i przeznaczenieW celu zapewnienia
stateczności i odpowiedniej sztywności hali jako
całości stosuje się stężenia hal we wszystkich
płaszczyznach zamykających przestrzeń hali, tj. w
połaci dachu, w ścianach szczytowych i ścianach
podłużnych tworzy się geom.niezm. konstrukcję
(najczęściej tarczę prętową). Stężenia, oprócz
nadania stateczności całej konstrukcji, przenoszą
obciążenia poziome od wiatru i urządzeń transp. w
kier. prostopadłym do płaszczyzny układów
poprzecznych hal. W zależności od roli, kształtu i
miejsca usytuowania w konstrukcji hali Stężenia
dachowe - połaciowe poprzeczne, między ryglami
lub wiązarami sąsiednich układów poprzecznych
połaciowe podłużne, przy okapie dachu pionowe

podłużne, między sąsiednimi wiązarami. Stężenia
ścienne pionowe podłużne słupów (najważniejsze)-
pionowe poprzeczne ściany szczytowej- poziome
podłużne uszt. ściany boczne- poziome poprzeczne
uszt. ściany szczytowe 10. Stężenia dachowe hal -
charakterystyka.Tężniki połaciowe poprzeczne
Przejmują siły od parcia wiatru na ściany szczytowe i
ew. na świetliki. stężenia połaciowe poprzeczne
zapobiegają:*wyboczeniu górnego ściskanego pasa
wiązara, zmniejszając jego dł. wybo. do odległości
między płatwiami lub węzłami
stężenia.*zwichrzeniu zginanych rygli pełnośc.
Poprzeczne tężniki połaciowe powinny być
stosowane na całej szerokości nawy, co najmniej w
skrajnych lub przedskrajnych polach, a także po obu
stronach dylatacji. Odstęp usztywnień poprzecznych
nie powinien być większy od
60m.

Tężniki połaciowe podłużne Usyt. przeważnie przy
okapie. Zadania tężników:- łączą tężniki połaciowe
poprz., tworząc z nim zamkniętą „ramę” w
płaszczyźnie połaci dachu. mogą stanowić podparcie
słupków obudowy ściany bocznej przy obciążeniu
poziomym wiatrem i przekazują to obci.na słupy
główne konstrukcji nośnej. - są podporami słupów
przegubowych głównych konstrukcji nośnych,
przenosząc poziome obciążenie na układy stężone
w poprzek hali lub na stężone ściany szczytowe. -
zabezpieczają przed utratą stateczności górne pasy
podciągów (gdy rozstawienie słupów głównych jest
większe od rozstawu wiązarów).

Tężniki pionowe wiązarów dachowych
Zabezpieczają wiązary przed skręcaniem,
przechyleniem lub wywróceniem zarówno w fazie
montażu jak i podczas użytkowania. Zmniejszają
długości wyb. pasów dolnych.powinny być
odstępach nie większych niż 15 m. w środku
rozpiętości dźwigara, w linii podpór w przypadku
dźwigarów ze słupkami podporowymi oraz w innych
niezbędnych miejscach. Na długości hali, stężenia
pionowe umieszcza się co najmniej tam, gdzie
występują stężenia połaciowe poprzeczne. Można je
stosować na całej długości obiektu (np przy
„ciężkich” suwnicach), w co drugim polu lub w
innych układach stężających dźwigary pośrednio

(np. zastrzały, połączenia prętowe z rzadziej
umieszczonymi układami stężającymi).Tężniki
pionowe dobieramy konstrukcyjnie lub obliczamy ze
względu na stabilizację pasów dolnych kratownica)
skręcenie b) pochylenie c)
wywrócenie

tężniki podłużne poziome dolnych pasów
wiązarów Tężniki w poziomie pasów dolnych
stosuje się w przypadku suwnic podwieszonych.
Projektuje się je według zasad obowiązujących w
przypadku tężników połaciowych podłużnych. W
układach poprzecznych, gdy występują sztywne
połączenia słupów z ryglami kratowymi, w strefie
przypodporowej pasy dolne są ściskane. Przy braku
stężeń w poziomie pasów dolnych długość
wyboczeniowa tych pasów byłaby równa rozpiętości
kratownicy.Umieszczenie stężenia poziomego
podłużnego i poprzecznego w płaszczyźnie pasa
dolnego zabezpiecza go przed utratą stateczności
ogólnej (skraca jego długość wyboczeniową z
płaszczyzny kratownicy Tężniki pasów dolnych
obliczamy ze względu na stabilizację ściskanych
pasów dolnych kratownic

11. Stężenia dachowe hal - obc.Tężniki połaciowe
poprzeczne *Przejmują siły od parcia wiatru na
ściany szczytowe i ewentualnie na świetliki*
zapobiegają: - wyboczeniu górnego ściskanego pasa
wiązara, zmniejszając jego długość wyboczeniową
do odległości między płatwiami lub węzłami
stężenia. - zwichrzeniu zginanych rygli
pełnościennych.

obc. od
wiatru ze

ściany

szczytowej (zebrane

* z szerokości

równej

rozst.

słupów ściany

szczytowej

oraz z

połowy wys. tych

słupów (+ attyka))

F

1

- F

3

, (F

m1

-

F

m3

) –

siły

„stateczności” – stabilizujące ściskane rygle
dachowe Tężniki połaciowe podłużne* podparcie
słupków obudowy ściany bocznej przy obc.
poziomym wiatrem ,przekazują to obciążenie na
słupy gł. konstrukcji nośnej. * - są podporami
słupów przegubowych gł. Konstr. nośnych,

przenosząc poziome obc. na układy stężone w
poprzek hali lub na stężone ściany szczytowe.

Tężniki pionowe wiązarów dachowych*zabezp.
wiązary przed skręcaniem, przech. lub
wywróceniem w fazie montażu, przy użytkowaniu.
*Zmniejszają długości wyboczeniowe pasów
dolnych. Tężniki podłużne poziome dolnych pasów
wiązarów W ukł. Poprz., gdy występują sztywne
połączenia słupów z ryglami kratowymi, w strefie
przypodp. pasy dolne są ściskane. Przy braku stężeń
w poziomie pasów dolnych długość wyboczeniowa
tych pasów byłaby równa rozpiętości kratownicy.
Stężenia poziomego podłużnego i poprz. w pł. pasa
dolnego zabezp. go przed utratą stat. ogólnej
12.Stężenia ścienne – charakterystyka
Stężenia ścienne - pionowe podł. słupów - pionowe
poprzeczne ściany . - poziome podł. Uszt. ściany
boczne - poziome poprz. Uszt. ściany szcz. Stężenia
ścienne podłużne: stat. płaskich poprz ukł. Gł.
wzdłuż osi podłużnej hali, (słupy w tym kierunku
traktuje się najczęściej jako przegubowo połączone
z fund) Tężniki ścienne pionowe wzdłuż ścian zewn.,
wzdłuż linii słupów oddzi. poszczególne nawy.
Zadaniem przeniesienie sił poziomych od wiatru na
ściany szczytowe i sił podł. od hamowania suwnic i
przekaz. ich na fund. ;stabilizują słupy w układzie
podł. Stężenia pionowe umieszcza się w tych samych
polach co stężenia połaciowe poprzeczne dachu.
Można stosować także inne układy
stężające.Stężenia poziome ścian szczytowych i
podłużnych: hale o dużych wys : dodatkowe st.
ścian szcz. i podł., aby stworzyć dod. podpory pośr.
Wys. słupów. + zmniejszają dł. wybo. słupów pośr. i
gł. (przy współudziale stężeń ściennych). 13.

Stężenia ścienne hal-obciążenia Stężenia ścienne:-
pion: podł. Słupów i poprz. ściany szcz- poziome:
podł. ściany bocznej poprz. ściany szczyt Stężenia
ścienne podłużne – obliczenia: Zasady obciążania:
1. Obc. wiatrem zbieramy z górnej poł. słupów
szczytowych oraz z wysokości attyki, 2. Obc. od rygli
uszt. słupy (F

1

, F

2

, F

3

, F

m1

– F

m3

) obl. analog. Do obl.

st. Połaciowych poprz.3. usztywnienia słupów
głównych (4) tylko w poziomie głowic (bez rygli
ściennych) siły stabilizujące (H

n

) obliczamy ze

względu na wstępne przechyły słupów. H

n

=



(



*

N

i

); gdzie: N

i

– oddz. Pion. Przekaz. na słupy przez

rygle



=



o

*



h

*



m

– glob. wstępne imperfekcje

przechyłowe



o

= 1/200 – wartość podst.;



h

=

2/



h – współcz. Uwzg. Wys. h [m]); lecz 2/3





h



1.0



m

– wsp. redukcyjny ze wzg. na liczbę słupów

4. W przypadku hal z suwnicami, stężenia te
przejmują tak siły poz. od hamowania mostu
suwnicy) W przyp. gdy zewn. siła pozioma w głowicy
słupa (np. od wiatru) przekracza 15% siły pionowej
w słupie – można pomijać imperfekcje przechyłowe.
Stężenia poziome ścian szczytowych i podłużnych:
hale o dużych wys : dodatkowe st. ścian szcz. i podł.,
aby stworzyć dod. podpory pośr. Wys. słupów. +
zmniejszają dł. wybo. słupów pośr. i gł. (przy
współudziale stężeń ściennych) 15. Obciążenia stałe
konstrukcji hal Obciążenia stałe pochodzą od el.
nośnych konstr. : płatwie, stężenia, rygle
pełnościenne ram, rygle kratowe, a także osłony i
wyposażenie. Parametry obc. stałych elem.
nośnych można wstępnie oszacować na podst.
wcześniej wzniesionych hal. Ciężar własny pokrycia
dachowego w przypadku pochylenia dachu
sprowadza się na rzut poziomy

Ci

ężar wł. płatwi, stężeń, jeżeli nie przeprowadza się
szczegółowej analizy można przyjąć 0,06- 0,10
(0,15) kN/m

2

– zależnie czy płatwie są z kształt.

Zimnog., czy pełnoś. Ciężar rygli pełnościennych o
rozp. do 30 m można wstępnie oszacować ze wzoru:

rygle przenoszące dodatkowo oddz. suwnic

Ciężar rygli

kratowych o rozpiętości do 24 m można oszacować
ze wzorów: lekkie dźwigary stalowe

ciężkie dźwigary stalowe

Ciężar rygli pełnośc. i kratowych najlepiej
przyjmować jako ciężar wł. bezpośr. w programie
obliczeniowym. 22. Kratownice dachowe –char.,
ogólny podział. to gł. El. nośne usyt. Poprz. do osi
podł. hali.; samodzielny el. oparty przegubowo na
słupach lub sztywno połączony ze słupami. Dźwigar
kratowy= wiązarem, zbudowany z pr. prostych, poł.
osiowo w węzłach. W typowych krat., obciążenie
zewn. Przył. w węzłach w postaci sił skupionych,
teoretycznie powoduje powstanie tylko sił os. w
prętach.; ustr. jedno- lub wielo-przęsłowei lub
wspornikowe. ustroje sztywne i ekon., w miarę
prosta technol. Wyk.; można nadawać dowolne
kształty ze wzgl. Na architektóre, statyke i technol.
Kratownice składają się z pasów – górnego i
dolnego, połączonych prętami pionowymi –
słupkami i ukośnymi krzyżulcami. Wys. Konstruk. to
odl. między osiami ciężkości pasów. Z uwagi na
geom. układ prętów zewn.: o pasach równoległych,
trójkątne, trapezowe, dwutrapezowe i inne
(łukowe, paraboliczne). Uksz. Geom. zależy od: -
rodz. pokrycia dachu (blacha, papa) i wymaganego
spadku połaci, - rozpiętości, sposobu podparcia i
obciążenia ustroju - gabarytów dźwigarów
(transport z wytwórni) (wysokość drogowa ~ 2,50
m,długość nawet do ~ 40 m) 23.Schematy
kratownic dachowych trójkątnych Cechy char.:
małe rozpiętości 15 – 18 (24) m; duże spadki dachu,
powyżej 20% Przykładowe
schematy:

24. Schematy kratownic dachowych dwutrapezowych. najczęściej
stos. rozwiązania do rozp. 36,0m i przy spadkach połaci dachowej do
10%

27. Narysować i opisać przykładowy węzeł podporowy kratownicy

Do opisania to jeden element to słup, blacha węzłowa, pas górny i
pas dolny. 28. Słupy hal – definicja, schematy statyczne (długości
wyboczeniowe). Słupy - są konstrukcjami wsporczymi rygli kratowych
lub pełnościennych układów poprzecznych hal. Ich zadanie polega na
przekazaniu obciążeń pionowych i poziomych hali na fundamenty i
dalej na podłoże gruntowe. Zasadniczym obciążeniem słupów są siły
ściskające, a także momenty zginające Mx i My.

30. Narysować i opisać detal wspornika słupa pod belkę
podsuwnicową.Przykłady rozwiązań wsporników słupów
pełnościennych

32. Narysować i opisać detal głowicy słupa złożonego. (- na głowicę
słupa działa obciążenie z dachu hali) Gałęzie trzonów słupów
wielogałęziowych są poł przewiązkami lub skratow. Głowica słupa ma
za zadanie przejąć nacisk konstrukcji opartej na słupie i przekazać to
obciążenie w sposób osiowy na trzon
słupa.

34. Narysować i opisać detal podstawy słupa mimośrodowo
ściskanego.-kotwy: D<=



24 można stosować kotwy fajkowe (S235),

D>



24 stosujemy kotwy płytkowe (S355), Nośność kotew

sprawdzamy jak prętów rozciąganych oraz ze wzgl.na docisk płytki
oporowej do betonu oraz ścięcie betonu na obwodzie płytek.

Siła rozciągająca kotwy fundamentowe:

Rd

T

a

p

p

bt

F

l

n

x

D

N

M

F

,

2

2























gdzie: n – il. kotew w strefie rozc.

Rd

T

F

,

-

nośność kotwy na rozciąganie -spoiny łączące blachy trapezowe z
blachą podstawy: Do obliczeń należy przyjąć spoiny łączące blachy
trapezowe i pasy słupa z blachą podstawy.

Naprężenia:





wy

p

Ed

w

Ed

I

x

D

M

A

N











5

,

0



2















w

Ed

A

H

















2

5

,

0

2

2

2

3

M

w

u

II

f























oraz

2

9

,

0

M

u

f



 



Gdzie: A

w

, I

wy

– pole i moment spoiny f

u

–

nominalna wytrzymałość na rozciąganie słabszej z łączonych części



M2

= 1.25 – częściowy wsp. dla nośności spoin β

w

wsp. korelacji