OPIS TECHNICZNY

1. Przedmiot opracowania:

Przedmiotem opracowania jest konstrukcja stalowej hali magazynowej.

2. Podstawa formalna opracowania:

Projekt opracowano na podstawie tematu ćwiczenia projektowego nr 19 wydanego przez Katedrę Konstrukcji Budowlanych Politechniki Rzeszowskiej

3. Podstawa merytoryczna opracowania:

Podstawę merytoryczną opracowania stanowią normy przedmiotowe, literatura, oraz konsultacje prowadzone w ramach ćwiczeń projektowych z przedmiotu Konstrukcje Metalowe

4. Zakres opracowania:

W zakres opracowania wchodzi

1. ogólna koncepcja hali oraz wstępny dobór elementów konstrukcji

2. projekt konstrukcyjny w skład którego wchodzą obliczenia statyczno - wytrzymałościowe, rysunki wykonawcze, rysunki szczegółów montażowych, oraz wykaz materiałów dla:

• płatwi pośredniej

• dźwigara dachowego

• słupa głównego układu poprzecznego

• stężenia połaciowego poprzecznego

• stężenia pionowego w ścianie podłużnej

5. Założenia konstrukcyjne:

1. Wymiar rzutu poziomego (w osiach) - 18x63m

2. Lokalizacja - (400m n.p.m.)

3. Wysokość użytkowa hali - 8m

4. Rozstawa głównych układów poprzecznych - 12m

5. Obudowa dachu - blacha fałdowa wraz z ociepleniem i pokryciem

6. Obudowa ścian - płyty warstwowe

6. Ogólna koncepcja konstrukcji:

Elementem nośnym pokrycia dachowego jest blacha fałdowa T55x750 grubości 1mm. Pracuje ona jako trójprzęsłowa belka.

Z blachy fałdowej obciążenie przekazywane jest na płatwie, płatew zaprojektowano jako kratownicę o schemacie swobodnie podpartym o rozpiętości 12m i wysokości 70cm.

Płatew opiera się na dźwigarach dachowych które zastały zaprojektowane jako kratownica o rozpiętości 18m, wysokość konstrukcyjna w środku rozpiętości to 1,8m

Obciążenie od dźwigara przekazywane jest na słupy głównego układu poprzecznego które są utwierdzone w fundamencie. Rozstaw słupów głównych to 12m.

Obudowę ścian zaprojektowano z płyt warstwowych o grubości 18cm.

Płyty warstwowe przymocowane są do rygli ściennych które przyjmują obciążenie od wiatru, ciężar własny płyt warstwowych przekazywany jest na belkę podwalinową.

Rygle ścienne zaprojektowano z CE140, schemat statyczny rygla to belka wolnopodparta o rozpiętości 6m. Rygiel Przekazuje obciążenia od wiatru na słupy główne, oraz na słupy pośrednie.

Słupy pośrednie zaprojektowano z IPE 200. Przyjmują one obciążenie od rygli ściennych i przekazują je na fundament, wiatrownice w ścianie podłużnej, oraz stężenie połaciowe podłużne.

Schematem obliczeniowych słupa pośredniego jest belka dwuprzęsłowa.

Obciążenie z wiatrownicy ściany podłużnej przekazywane jest na słup głównego układu poprzecznego.

Ściana szczytowa została odsunięta od układu poprzecznego na odległość 1,5m.

Obciążenie od wiatru przyjmowanego przez płyty warstwowe przekazywane jest na rygle ścienne.

Rygle ścienne w ścianie szczytowej zaprojektowano również jako CE140, ma on rozpiętość 3m, opiera się na słupach ściany szczytowej.

Słupy ściany szczytowej zaprojektowano z IPE 200, przyjmuje on obciążenie od rygli ściennych, oparty jest na fundamencie, wiatrownicy ścianie szczytowej, belce oczepowej, która przekazuje obciążenie przez rygle na stężenie połaciowe poprzeczne. Schemat statyczny słupa ściany szczytowej to podobnie jak słupa pośredniego belka dwuprzęsłowa.

Stężenie połaciowe poprzeczne przyjmuję obciążenie od wiatry ściany szczytowej, siły od wyboczenia dźwigarów dachowych. Stężenie znajduje się w dwóch polach skrajnych pomiędzy dwoma skrajnymi dźwigarami dachowymi

Stężenie połaciowe podłużne przyjmuje obciążenie od słupa pośredniego ściany podłużnej i przekazuje na główny układ poprzeczny. Znajduje się ono w polach skrajnych połaci dachowej pomiędzy słupami głównymi.

Stężenie pionowe w ścianie podłużnej przyjmuje obciążenie poziome od stężenia połaciowego porzecznego, obciążenie od wiatrownicy ściany szczytowej, obciążenie powstałe od wstępnego przechyłu słupów, oraz od wyboczenia słupów głównych. Znajduję się ono w tych polach w których stężenie połaciowe poprzeczne.

Wiatrownica w ścianie podłużnej przyjmuje obciążenie od wiatru od słupa pośredniego i przekazuje je na słupy główne. Znajduje się ona pomiędzy słupami głównymi

Wiatrownica w ścianie szczytowej podpiera słupy ściany szczytowej i przekazuje obciążenie na stężenie pionowe w ścianie podłużnej.

7. Opis poszczególnych elementów konstrukcji:

1. Płatew pośrednia.

Płatew zaprojektowano jako kratownicę. Pas górny płatwi wykonano z 1/2IPE 270 natomiast pas dolny z 1/2IPE 160. Skratowanie stanowią kątowniki 80x80x10. Płatew w kierunki poprzecznym została usztywniona linami Ø8. Liny zamocowane w pasie dolnym płatwi do pasa dolnego dźwigara dachowego.

2. Dźwigar dachowy:

Dźwigar dachowy o rozpiętości 18m przyjmuje obciążenia od płatwi. Został on zaprojektowany jako dwutrapezowy dźwigar kratowy o spadku pasa górnego 10%, co pozwala ukształtować odpowiedni spadek na połaci dachowej. Kratownica jest przegubowo połączona ze słupem głównym. Wysokość konstrukcyjna w środku rozpiętości wynosi 1,8m. Pasy dźwigara zostały wykonane z dwuteowników IPE, górny ściskany z 1/2IPE 500, a dolny rozciągany z 1/2IPE 300. Skratowanie wykonano połówek kształtowników IPE. Dźwigar w związku ze swoją rozpiętością został podzielony na dwa elementy montażowe. Zostanie on scalony na budowie na poziomie terenu i zamontowany jako całość. Styk montażowy pasa dolnego to połączenie zakładkowe kategorii A, styk montażowy pasa górnego to połączenie doczołowe kat D (połączenie ściskane). Oparcie na słupie zrealizowane zostało jako przegubowe, siła na słup przekazana jest osiowo poprzez zastosowanie podkładki centrującej.

3. Słup głównego układu poprzecznego:

Słup o wysokości 9.4m zaprojektowano jako dwugałęziowy o stałym przekroju z kształtowników [ 200 o rozstawie 600mm. Schemat statyczny to wspornik utwierdzony w stopie fundamentowej.

Słup przyjmuje obciążenie od dźwigara dachowego, konstrukcji obudowy (obciążenie wiatrem), oraz obciążenie przekazywane od słupa pośredniego poprzez stężenie połaciowe podłużne, oraz wiatrownicę w ścianie podłużnej. Skratowanie słupa wykonano w dwóch płaszczyznach z L 40x40x5 mocowanych spoinami pachwinowymi do stopek ceowników. Słup ma możliwość wyboczenia w płaszczyźnie układu poprzecznego na całej długości, a z płaszczyzny układu poprzecznego na odcinku pomiędzy ryglami ściennymi, które wraz ze stężeniem pionowym w ścianie podłużnej zabezpieczają słup przed wyboczeniem.

Głowica słupa wyposażona jest w płytkę centrującą która obciążenie od dźwigara przekazuje osiowo. Płytka centrująca podparta jest przeponą która przejmuje obciążenie, a ta z kolei przekazuje obciążenie na przewiązki przyspawane do gałęzi słupa.

Podstawa słupa została zaprojektowana jako symetryczna dwudzielna, blacha podstawy o grubości 30mm usztywniona żebrami we wszystkich kierunkach tak że cała powierzchnia blachy podstawy bierze udział w przenoszeniu obciążenia ściskającego. Obciążenie rozciągające przekazywane jest na fundament poprzez 3 kotwy fundamentowe płytkowe φ30mm.

4. Stężenie połaciowe poprzeczne:

Stężenie połaciowe poprzeczne zlokalizowane jest w polach skrajnych siatki słupów głównych. Wykonane zostało jako skratowanie K z kątowników L35x35x4. W analizie przyjęto że pręty przenoszą tylko siły rozciągające.

Stężenie obciążone jest wiatrem ze ściany szczytowej, oraz silami od wyboczenia pasów górnych dźwigarów kratowych. Obciążenie na tężnik przekazywane jest w sposób pośredni poprzez płatwie.

Pręty stężenia mocowane są do dźwigara i płatwi przy pomocy blach węzłowych spawanych do stopek pasa górnego dźwigara i pasa dolnego płatwi

5. Stężenie pionowe ściany podłużnej:

Stężenie wykonane jest z prętów okrągłych φ16. Pręty przenoszą tylko siły rozciągające.

Stężenie obciążone jest reakcją od stężenia połaciowego poprzecznego, reakcją od wiatrownicy w ścianie szczytowej, obciążeniem powstałym od przechyłów wstępnych słupów, oraz siłami od wyboczenia słupów głównych.

Pręty stężenia mocowane są do słupów przy pomocy blach węzłowych.

8. Materiały konstrukcyjne:

1. Stal konstrukcyjna:

• 18G2 f_d = 305MPa

2. Beton - B25

9. Normy wykorzystane w opracowaniu:

• PN-82/B-02000 Obciążenia budowli - zasady ustalania wartości

• PN-82/B-02001 Obciążenia budowli - obciążenia stałe

• PN-80/B-02010 Obciążenia w obliczeniach statycznych - obciążenie śniegiem

• PN-77/B-02011 Obciążenia w obliczeniach statycznych - obciążenie wiatrem

• PN-90/B-03000 Projekty budowlane - Obliczenia statyczne

• PN-90/B-03200 Konstrukcje stalowe. Obliczenia statyczne i projektowanie

• PN-B-03215:1998 Konstrukcje stalowe. Połączenia z fundamentami, projektowanie i wykonanie

• PN-B-06200:2002 Konstrukcje stalowe budowlane. Warunki wykonania i odbioru. Wymagania podstawowe.

10. Zabezpieczenie przed korozją:

Elementy stalowe należy pokryć powłoką antykorozyjną podkładową x1, oraz nawierzchniową farbą x1. Przed malowaniem powierzchnie należy oczyścić ze rdzy i innych zabrudzeń.

11. Warunki wykonania i montażu:

Konstrukcja stalowa powinna być wykonana zgodnie z wytycznymi zawartymi w

normie PN-B-06200:2002 Konstrukcje stalowe budowlane. Warunki wykonania i

odbioru. Wymagania podstawowe.

12. Ogólne wytyczne dotyczące montażu:

Montaż konstrukcji stalowej słupów należy rozpocząć po wykonaniu fundamentów

i podłoża pod posadzkę wg właściwych projektów konstrukcyjnych. Przed przystąpieniem do montażu należy zniwelować rzędne górnych powierzchni stóp fundamentowych oraz wyznaczyć osie geometryczne słupów przy pomocy teodolitu nanosząc je trwale na powierzchni stup fundamentowych.

Pionowość słupów i ich usytuowanie w planie kontrolować należy przy pomocy przyrządów geodezyjnych.

Montaż słupów należy rozpocząć od pól stężonych, montując stężenia równocześnie lub bezpośrednio po ustawieniu słupów, po ustawieniu kolejnych słupów należy łączyć je ryglami ściennymi w celu zapewnienia ich stateczności.

Montaż dźwigarów dachowych należy rozpocząć od pół stężonych montując stężenia równocześnie lub bezpośrednio po zamontowaniu dźwigara. Podczas montażu kolejnych dźwigarów należy je łączyć równocześnie z płatwiami w celu zapewnienia stateczności.

Po zmontowaniu układów poprzecznych można przystąpić do montażu słupów ściany szczytowej, które należy również bezpośrednio po zamontowaniu usztywnić stężeniami ściany szczytowej, następnie należy zmontować belkę oczepową oraz płatwie dochodzące do ściany szczytowej.

Równolegle z montażem słupów oraz rygli ściennych należy mocować obudowę z płyt warstwowych, oraz równolegle z montażem płatwi należy usztywniać je blachą fałdową.

Dokręcenie śrub i elementów stężających należy przeprowadzić kluczem do pierwszego oporu. Należy pamiętać że montaż może być przeprowadzony tylko żurawiem o odpowiednich parametrach wysięgu i udźwigu, oraz że każdy podnoszony element powinien być uchwycony powyżej swego środka ciężkości, a każdy ustawiony element powinien znajdować się w stanie równowagi stałej, a nie chwiejnej. Jeżeli element nie jest samostateczny to należy zastosować odpowiednie podparcia montażowe, zastrzały, odciągi które mogą zastać usunięte dopiero po zapewnieniu stateczności elementu.

13. Literatura:

• M. Łubiński, A. Filipowicz, W Żółkowski „Konstrukcje metalowe” Część 1

• A. Biegus „Stalowe budynki halowe”

• W. Bogucki, M. Żyburtowicz „Tablice do projektowania konstrukcji metalowych”

WYKAZ ELEMENTÓW WYSYŁKOWYCH

Lp.	Znak elementu	Nazwa elementu	Numer rysunku	Przekrój	Długość	Liczba	Masa elementu	Masa całości
1	P-1	Płatew	Rys.1	Kratownica	12	12	429	5148
3	W-1	Dźwigar dachowy	Rys.2,3,4	Kratownica	18	6	783,5	4701
4	S-1	Słup główny	Rys.5	[ ] 200	9,4	12	397,5	4770
5	ST-1	Stężenie	Rys.6	φ16	4x3,1	4	6,6	26,4
	Razem							14645,4

Politechnika Rzeszowska - Katedra Konstrukcji Budowlanych

Ćwiczenie projektowe z przedmiotu

KONSTRUKCJE METALOWE

PROJEKT HALI STALOWEJ

Konsultował: dr hab. inż. Adam Reichhart prof. prz

Wykonała: Anna Kokoszka

Rok akademicki 2009/2010

---