1. Wprowadzenie

Stalowe hale to jedne z najpopularniejszych obiektów przemysłowych i handlowych stawianych w ostatnich latach. Konstrukcja stalowa hali sprawia, że jest ona stabilna, wytrzymała i odporna na warunki atmosferyczne. Ponadto budynki tego typu są estetyczne i podlegają procesom recyklingu, więc wpisują się w współczesny nurt dbałości o środowisko naturalne.

Stalowe hale produkcyjne pozwalają na zastosowanie bardzo rożnych rozwiązań konstrukcyjno – architektonicznych. Konstrukcję stalową hali, można modyfikować w zależności od zapotrzebowania. Obiekt o konstrukcji stalowej powstaje dużo szybciej, niż typowy murowany budynek a możliwość modyfikacji hal i dostosowania ich do potrzeb znacznie podnosi komfort jej użytkowania.

Ważnym elementem stalowej hali jest jej konstrukcja dachu. Elementy stalowe pozwalają na dużą różnorodność rozwiązań konstrukcyjnych, w niniejszej pracy zdecydowano się na dach o konstrukcji nośnej z kratownicy płaskiej.

Kratownica to rodzaj konstrukcji prętowej, której schemat statyczny tworzą elementy będące prętami prostymi, połączone przegubowo w węzłach z siłami przyłożonymi wyłącznie w węzłach. Dodatkowo w przypadku kraty płaskiej wszystkie obciążenia muszą leżeć w jej płaszczyźnie. Pręty muszą tworzyć układ geometrycznie niezmienny, w przeciwnym razie byłby to mechanizm. [wikipedia] Przeważnie kratownice konstruuje się jako ustroje statycznie wyznaczalne, dla których łatwiej można wyznaczyć reakcje podpór i siły wewnętrzne, niż w ustrojach statycznie niewyznaczalnych. Kratownicom można nadać dowolne kształty uwarunkowane względami technologicznymi, architektonicznymi i statycznymi, co powoduje że nośność tych ustrojów jest bardzo zróżnicowana. Taka konstrukcja pozwala na osiągnięcie dużych rozpiętości przy stosunkowo nie wielkiej ilości materiału.

W niniejszej pracy jako układ konstrukcji dachu przyjęto kratownicę dwutrapezową, co pozwala na ukształtowanie odpowiedniego spadku połaci dachowych. W projekcie pominięto skrajny słupek projektując kratownicę o obniżonym pasie dolny, uzyskując w ten sposób zmniejszoną wysokość hali i samostateczność kratownicy. [Łubiński, Konstrukcje metalowe]

1. Cel i zakres pracy

Celem pracy jest wykonanie projektu stalowego dachu pawilonu handlowego o rzucie prostokątnym. W niniejszej części zaprojektowano dach na dźwigarach kratowych z profili rurowych kwadratowych.

Asortyment rur profilowanych z blach walcowanych na gorąco w znaczącym stopniu pozwala na zmniejszenie zużycia stali jednocześnie wpływa na zwiększenie stopnia nośności. Olbrzymią zaletą profili rurowych jest ich estetyczny i bardzo elegancki wygląd, dzięki czemu często wykorzystywane są jako eksponowane elementy obiektu architektonicznego. Pozwala to na ukształtowanie dachu w rozpatrywanym obiekcie handlowym bez konieczności wykonywania sufitu podwieszanego.

Wykonanie obliczeń dla zadanej geometrii i obciążeń dla różnych rozwiązań profili kratownicy pozwoli na porównanie wyników, określenie zużycia stali dla poszczególnych rozwiązań, oraz określenie pracochłonności wykonania takich konstrukcji. Porównanie to może być podstawą do określenia która z konstrukcji jest najbardziej korzystna pod względem ekonomicznym.

Zakres pracy obejmuje wprowadzenie i opis techniczny, obliczenia statyczne dla przyjętej geometrii i położenia budynku, wymiarowanie profili z rur kwadratowych oraz wymiarowanie połączeń.

Obliczenia statyczne wykonano w programie RM-WIN uwzględniając ciężar własny konstrukcji, działające obciążenia klimatyczne (śnieg oraz wiatr), i zadając kombinację obciążeń wg. PN-EN-1991-1. Obciążenia zestawiono osobno dla dźwigara skrajnego oraz dźwigara pośredniego.

Wymiarowanie profili z rur kwadratowych oraz wymiarowanie połączeń wykonano na podstawie norm PN-EN-1993-1-1 i PN-EN-1993-1-8. Wymiarowanie przeprowadzono osobno dla dźwigara skrajnego oraz dźwigara pośredniego.

1. Opis techniczny

Celem opracowania jest sporządzenie projektu wykonawczego stalowej konstrukcji dachu pawilonu handlowego o wymiarach 30x60m, zlokalizowanego w Warszawie.

Dane geometryczne:

Długość całkowita budynku: L = 60,00 m

Rozstaw wiązarów: b_d = 6 m

Rozpiętość wiązara: d = 30,00 m

Rozstaw płatwi: b_p = 3,0m

Wysokość budynku w kalenicy: h_max = 11,75 m

Wysokość budynku od posadzki do spodu dźwigara kratowego: h = 8,0 m

Kąt pochylenia połaci dachowej: α = 4,8°

Stężenia połaciowe znajdują się w skrajnych polach między dźwigarami dachowymi.

Pokrycie dachowe:

Płyty warstwowe Pruszyński PWD-W-125T

Płatew Pruszyński Z250x68/60x3.

Dane projektowe :

Rodzaj pokrycia dachowego: Membrana PCV

Lokalizacja budynku: Warszawa

Gatunek stali: S275

Połączenia: Spawane

Styki Montażowe Skręcane lub spawne

Przeznaczenie budynku:

Pawilon handlowy, ogrzewany o powierzchni użytkowej 1800 m².

Wytyczne wykonawcze:

Wszystkie roboty budowlane należy wykonać zgodnie ze sztuką budowlaną wg „Warunków technicznych wykonania i odbioru robót budowlano – montażowych„

Spawanie elementów konstrukcyjnych musi zostać wykonane przez osoby posiadające uprawnienia.

Elementy stalowe należy pokryć środkiem antykorozyjnym.

Na terenie budowy należy przestrzegać przepisów BIOZ.