Świetliki

świetliki latarniowe mają powierzchnie oszklone pionowe lub pochylo­ne —. Świetliki świetliki trójkątne mają powierzchnie oszklone pochylo­ne nazywają się

kalenicowe położone wzdłuż kalenicy dachu (rys. 248) i opierają się na wiązarach dachowych, gąsienicowe biegnące w poprzek hali —(rys. 249) opierają się na płatwiach lub wiązarach.

świetlnię dachową otrzyma się jeżeli płatwie między dwoma wiązarami znajdują się w płaszczyźnie górnych pasów, a między sąsiednimi dwoma w płaszczyzn nie dolnych pasów (rys. 250) umieścimy okna pionowo w płaszczyźnie wiązarów,. Świetlnię (rys. 250) i świetliki gąsienicowe są mniej ekonomiczne niż świetliki kalenicowe, gdyż wymagają dodatkowych stężeń do przejęcia sił od parcia wiatru na nie.

Do szklenia świetlików używa się szkła zbrojonego grubości 4do10 mm, z wtopioną siatką z drutu o średnicy l mm. Przy obliczaniu rozstawu szczeblin przyjmuje się dopu­szczalne naprężenia w szkle 7 MPa. Do szklenia kitowego używa się specjalnych szczeblin okiennych, małych teowników lub kątowników; do szklenia bezkitowego — spe­cjalnych szczeblin-Wema. Szczebliny świetlików trójkąt­nych liczy się jako krokwie, świetlików latarniowych — na parcie wiatru. Dopuszczalne ugięcia szczeblin ze wzglę­du na niebezpieczeństwo pękania szkła należy przyjmować wg PN-76/B-03200.

Przy szkleniu kitowym szkło należy kłaść na warstwę 2do3 mm kitu, zabezpieczać je co 1,0 m sztyftami o średni­cy 3do5 mm przed uniesieniem się od ssania wiatru i uszczelnić kitem.

Rysunek 25la przedstawia świetlik trójkątny. Szkło leży na teowniku, który ma u dołu zagiętą półkę, zabezpiecza­jącą szkło od zsunięcia się. Pochylenie wynosi zazwyczaj 45°. U góry szczebliny są połączone kątownikiem. Dolna krawędź świetlika powinna być 40do50 cm powyżej pokry­cia dachu, aby zapobiec przedostawaniu się wody z dachu.

Rysunek 251b przedstawia świetlik trójkątny ze szczeblinami Wema w szkleniu bezkitowym. W rowkach szczebli­ny układa się sznur smołowany, na który kładzie się szkło, przykryty z góry uszczelniającą listwą z wygiętej blachy, dociskaną za pomocą śrub. Górne połączenie szczeblin jest nakryte blachą okapową. Świetliki latarniowe kalenicowe mają górne płaszczyzny równoległe do połaci dachu i o tym samym pokryciu (rys. 248). Oszklone płaszczyzny pionowe wykonuje się jako okna stałe lub otwierane. Świetliki latarniowe projektuje się jako konstrukcję kratową (rys. 248), która przy szerszych świetlikach może współpraco­wać z konstrukcją wiązara (rys. 252), lub jako ramy dwu-lub trójprzegubowe (rys. 253). Szerokość świetlików kalenicowych jest równa 0,25do0,50 rozpiętości hali. Suma powierzchni oszklonych świetlików powinna wynosić 0,23do0,3 powierzchni hali.

Świetliki trójkątne dają więcej światła niż latarniowe, ale prędzej się brudzą. Należy przewidzieć możliwość czy­szczenia okien świetlików oraz ich otwierania. W halach, w których produkcja może powodować znaczne podniesienie temperatury (np. stalownie, walcownie) lub zanieczyszczenie powietrza parami lub gazami, konieczna jest jego wymiana, tj. wentylacja, która może być natural­na lub sztuczna. W takich halach są konieczne wywietrzni­ki, które wykonuje się jak świetliki latarniowe, zastępując część lub wszystkie okna żaluzjami stałymi lub ruchomy­mi, umożliwiającymi regulację powierzchni przepływu po­wietrza. Jedno z rozwiązań zastąpienia okna żaluzją jest przedstawione na rys. 254.

Tężniki połaciowe

Tężniki połaciowe poprzeczne. Ponieważ wiązary dachowe mają małą sztywność w kierunku prostopadłym do pła­szczyzny wiązara, więc dla zabezpieczenia przed wyboczeniem ich górnych pasów ściskanych należy w tej pła­szczyźnie stworzyć sztywną tarczę uniemożliwiającą prze­sunięcie węzłów w płaszczyźnie dachu. Tarczę taką stanowią tężniki połaciowe, tworzące belkę kratową, któ­rej pasami są górne pasy wiązarów, słupkami płatwie oraz krzyżulce wykonane zazwyczaj z pojedynczych kątowni­ków (rys. 265). Tężniki połaciowe należy stosować w skrajnych przedziałach dachu, przy przerwach dylatacyjnych dachu, i nie rzadziej niż co ósmy przedział połaci dacho­wej. Nie należy stosować tężników połaciowych w tych przedziałach, w których znajdują się przeguby płatwi (przy płatwiach przegubowych). Tężniki połaciowe, niezależnie od zapewnienia stateczności pasów wiązarów, ułatwiają i zapewniają prawidłowość montażu wiązarów i płatwi, który powinno się zaczynać od zmontowania dwóch wiązarów i tężnika połaciowego między nimi. W dachach bezpłatwiowych należy również stosować tężniki połaciowe, dając w nich słupki o smukłości nie większej niż 250, krzyżulce zaś z pojedynczych kątowników.

Tężniki połaciowe mogą również odgrywać rolę tężników wiatrowych, przenosząc parcie wiatru ze ściany szczytowej na ściany podłużne (rys. 270). W tym przypadku należy sprawdzić płatwie na dodatkowe siły ściskające .od parcia wiatru, uwzględniając ich wyboczenie, krzyżulce zaś — na siły rozciągające. Dodatkowe siły w pasach wiązarów można na ogół pominąć.

Tężniki pionowe. W celu zabezpieczenia przestrzennego układu kratowego, składającego się z dwófch wiązarów i tężnika połaciowego, przed odkształceniem poprzecznym należy pomiędzy wiązarami umieszczać tężniki pionowe (rys. 266) w tych przedziałach, w których znajdują się tęż­niki połaciowe. Teżnik pionowy w wiązarach do rozpiętości 30 m należy dawać w ich środku, przy większych rozpiętościach — po 2 lub więcej tężników pionowych w odleg­łości nie większej niż 15 m. Jeżeli wiązary mają słupki podporowe (rys. 239, 248 i 250), tężniki pionowe umieszcza się nad podporami. W halach z suwnicami o udźwigu ponad 15 t lub szybkobieżnymi oraz w dachach bezpłatwiowych należy dawać tężniki pionowe na całej długości hali.

Tężniki podłużne. W przypadku dużego odstępu pomiędzy słupami przenoszącymi obciążenie od wiązarów dachowych i belek podsuwnicowych, gdy zachodzi konieczność zasto­sowania pośrednich słupów w ścianie ryglowej lub pod­parcia pośrednich wiązarów na podciągu, należy wzdłuż okapu dawać tążniki podłużne w płaszczyźnie połaci dachu (rys. 267) lub w płaszczyźnie górnego pasa podciągu (rys. 268). Teżnik przedstawiony na rys. 267 jest utworzony z płatwi okapowej i sąsiedniej, które tworzą pasy kratownicy, oraz dodatkowych prętów, które tworzą słupki i krzyżulce

Hale przemysłowe

Halami przemysłowymi nazywają się jednokondygnacyjne budynki wznoszone na potrzeby przemysłu. Konstrukcja stalowa hali stanowi układ przestrzenny, składający się ze słupów, wiązarów dachowych, tężników, ścian ryglowych i ewentualnie belek podsuwnicowych. Ponieważ obliczanie konstrukcji przestrzennych jest skomplikowane, oblicza­nie hal sprowadza się do obliczania układów płaskich, któ­re muszą być stateczne na działanie sił pionowych i pozio­mych. Jako siły pionowe działają: ciężar własny konstruk­cji, pokrycia dachów, wypełnienia ścian, obciążenie użyt­kowe pomostów, obciążenie dachu śniegiem, pionowe siły cd suwnic itp.; siły poziome — parcie wiatru na budynek, siły boczne i hamowania od suwnic itp. Zadaniem kon­strukcji stalowej jest przeniesienie tych sił na fundamen­ty budynku.

Zasady projektowania hal przemysłowych

Przy projektowaniu hal przemysłowych technologia produkcji występuje jako czynnik decydujący, od którego zależeć będzie liczba naw, ich rozpiętość, rozstaw słupów, wymagania dotyczące oświetlenia, wentylacji, transportu itp. Projektując hale należy przestrzegać modułu przemy­słowego, wynoszącego 3 m, a więc rozpiętość hal i rozstaw słupów powinny być wielokrotnością modułu. Przy budo wie magazynów można stosować lekkie wiązary rozpiętości 12-18 m, a rozstaw słupów 3do6 m. Dla hal przemysłu lekkiego mogą wystarczyć rozpiętości 18do24 m i rozstaw słupów 6do12 m. Hale przemysłu ciężkiego wymagają roz­piętości naw 24do30 m i rozstawu słupów od 12 do 30 m. przegubowy, jest geometrycznie zmienny, więc aby pod działaniem sił poziomych mógł zachować stateczność, musi mieć odpowiednie stężenia. Przy parciu wiatru na ścianę podłużną górne reakcje słupów są przenoszone przez tężnik kratowy, umieszczony w górnej lub dolnej płaszczyźnie wiązarów dachowych, na ściany poprzeczne, których tęż­niki przenoszą te siły na fundamenty. Pasami tężnika kra­towego w płaszczyźnie wiązarów są płatwie okapowe lub rygle ściany podłużnej, słupkami — wiązary dachowe (gór­ny lub dolny pas). Krzyżulce wykonuje się z pojedynczych lub podwójnych kątowników. Przy parciu wiatru na ściany poprzeczne górne reakcje słupów tej ściany są przenoszone przez tężniki połaciowe na ściany podłużne, których tężni­ki przenoszą te siły na fundamenty. Obciążenie pionowe jest przenoszone przez wiązary na słupy i stąd na funda­menty.

Układ hali przedstawiony na rys. 273 może być stosowany do budynków bez suwnic i niezbyt długich (gdyż wtedy tężnik w płaszczyźnie dachu byłby zbyt ciężki), a więc do magazynów lub mniejszych hal produkcyjnych. Najczęściej jest stosowany układ przedstawiony na rys. 270: słupy za­mocowane w fundamencie, połączone przegubowo z wiązarem. Układ ten w kierunku poprzecznym do hali nie wy­maga żadnych tężników, gdyż zamocowane słupy mogą przenieść siły poziome działające na ściany podłużne (par­cie wiatru) oraz siły poprzeczne do osi hali od suwnic; jest on jednak statycznie niewyznaczalny, gdyż siły poziome działające tylko na jeden ze słupów są przenoszone przez wiązar na słup drugi. Siły poziome, działające na ścianę szczytową, są przenoszone jak w układzie przedstawionym na rys. 273 przez tężniki połaciowe na tężniki w ścianach podłużnych, które również przenoszą na fundamenty siły od hamowania suwnic.

Jeśli w układzie wg rysunku 270 tylko jeden ze słupów będzie zamocowany w fundamencie, drugi zaś — wahadło­wy, to taki układ jest statycznie wyznaczalny (rys. 274), jednak rzadko stosowany do hal jednonawowych, gdyż każdy ze słupów jest inny, co zwiększa pracę obliczeniową, rysunkową i warsztatową. Układ ten wymaga takich sa­mych tężników jak układ wg rys. 270.

Jeśli oba pasy wiązara dwutrapezowego zo­staną połączone ze słupami, których połącze­nie z fundamentem będzie przegubowe (rys. 271), to otrzyma się układ dwuprzegubowy również statycznie niewyznaczalny, który wymaga takich samych tężników jak wg rys. 270.

Na rys. 272 przedstawiono układ trójprzegu­bowy statycznie wyznaczalny, w którym słup jest sztywno połączony z ryglem, stano­wiącym połowę wiązara i podtrzymującym płatwie. W układzie tym słup i rygiel mogą być wykona­ne jako elementy pełnościenne (rys. 272a) lub kratowe (rys. 272b). Przy słabym gruncie może być celowe połą­czenie dolnych przegubów ściągiem umieszczonym pod podłogą w celu wyeliminowania rozporu na fundament. Projektując układ hali należy się kierować tym, że przy dobrym gruncie ekonomiczne są słupy zamocowane, przy słabym zaś — przegubowe.

Układ hal dwu- i wiecejnawowych tworzy się przez zesta­wienie układów hal jednonawowych. Na rys. 275 przed­stawiono halę dwunawową, powstałą przez zestawienie układu z zamocowanymi słupami z układem trójprzegubowym, na rys. 276 — halę trójnawowa, zestawioną z hali dwuprzegubowej z dwoma układami trójprzegubowymi.

Tężniki pionowe

Jeśli tężniki pionowe są umieszczone w polu środkowym hali (rys. 277), to ściana odkształca się swobodnie przy zmianach temperatury i nierównomiernym osiadaniu, ale siły od wiatru na ścianę szczytową muszą być przeniesione na tężnik przez rygle w ścianie podłużnej. Jeżeli budynek ma dylatację, to w każdej jego części musi być wykonany tężnik pionowy. Tężniki pionowe mogą być również umie­szczone w polach skrajnych (rys. 278). Wtedy daje się dwa tężniki. Jest to pożądane przy suwnicach o większym udźwigu.

Tężniki pionowe przeważnie wykonuje się jako kratowe, gdyż są ekonomiczniejsze (rys. 270), mogą być również wykonane jako portale kratowe (rys. 277) lub ramownice (rys. 278), jeżeli względy technologiczne uniemożliwiają wykonanie tężników kratowych.

Dylatację

W długich halach wszystkie elementy podłużne, jak płat­wie, belki podsuwnicowe, podciągi wiązarów, rygle ścian, doznają przy wzroście temperatury wydłużenia delta l = a delta t • l gdzie: a — współczynnik wydłużalności stali, ,delta t — przyrost temperatury, l — długość elementu.

Wydłużenia powodują dodatkowe naprężenia w elemen­tach wydłużanych oraz w słupach, które są zginane. W ce­lu zmniejszenia tych naprężeń należy dłuższe budynki podzielić przerwami dylatacyjnymi.

Zgodnie z PN-76/B-03200 przerwy dylatacyjne należy da­wać w budowlach dłuższych niż 150 m, w odstępach nie większych niż 120 m. Przerwa dylatacyjna może być wy­konana jako połączenie przesuwne, przy czym długość przesuwu powinna być równa wydłużeniu delta l. W tym celu w płatwiach i ryglach można wykonać podłużne otwory, umożliwiające wzajemny przesuw. Belki podsuwnicowe i podciągi można oprzeć na wspornikach, umożliwiających im ruch (rys. 279). Innym rozwiązaniem może być umieszczenię obok siebie dwóch słupów w odległości, która za­pewnia swobodne przesunięcie belek podsuwnicowych lub podciągów na nich opartych (rys. 280).

Ściany ryglowe

Ściany budynków przemysłowych wykonuje się najczęś­ciej jako ściany ryglowe, tj. składające się ze stalowego szkieletu (złożonego z kolei ze słupów i belek poziomych - rygli), wypełnionego murem z cegły pełnej albo dziu-. rawki wapienno-krzemowej lub żużlowej, albo blokami z betonu komórkowego na zaprawie cementowej. Pła­szczyznę ściany dzieli się słupami i ryglami na części o polu powierzchni do 16 m². Ściany ryglowe można też pokrywać blacha falistą lub płytami azbestowo-cementowymi; wtedy rozstaw rygli zależy od długości pokrycia i można je wykonywać z kształtowników cienkościennych, giętych na zimno. Słupy wykonuje się z dwuteowników, które oblicza się na zginanie od parcia wiatru i na ściskanie od obciążenia ścianą ryglową. Rozstaw słupów najmniejszy co 3 m, prze­ważnie co 6 m. Rygle ścian murowanych wykonuje się zazwyczaj z dwuteowników 140, obliczając je na parcie wiatru. Rygle obciążone murem wykonuje się z ceownika 140, wzmocnionego drugim ceownikiem lub dwuteownikiem. Znaczną część ścian ryglowych zajmują okna, których ra­my są umocowane do rygli i słupów (rys. 281.). Podłużne ściany ryglowe mogą być umieszczone pomiędzy główny-

mi słupami hali, ale zazwyczaj wysuwa się je na zewnątrz poza obrys słupów głównych. Wtedy konstrukcja ściany jest prostsza, a okna mogą tworzyć pasma wzdłuż całej hali. Ściany szczytowe zazwyczaj odsuwa się na 2do3 m od osi słupów skrajnych, podpierając słupy ściany u dołu na fundamentach, u góry zaś na płatwiach dachu. Słupy ścian podłużnych opierają się u dołu na ławach ścian, wyżej na tężnikach belek podsuwnicowych, a u góry na tężnikach podłużnych, tworząc belki dwuprzęsłowe, przez co zmniejszają się mom. zginające i długości wyboczenia, które w płaszczyżnie ściany są równe odstępom rygli.

---