Hale - Konstrukcje Podwieszane

NOWOCZESNE HALE 1/10

| TECHNIKI I TECHNOLOGIE

dr in. Manfred Frejno

HALAz dachem podwieszonym

kjak i mostw.Ryc. 1. Schemat statyczny hali [3] 22

Klasyczne konstrukcje wiszce lub podwieszone stosowane s w przekryciach o duej rozpitoci. Dotyczy to zarwno budownictwa kubaturowego,

Ryc. 2. Model obliczeniowy dachu [3]

statnio czsto stosuje si kadki dla pieszych z omawianym rozwizaniem. Pierwsze konstrukcje podwieszone do mostw stosowali ju staroytni Egipcjanie. Koncepcja ta zostaa pniej (w XVII wieku) zastosowana w budowie mostw. W staroytnoci take Rzymianie stosowali zadaszenia wspornikowe, podtrzymywane kilkoma linami, mocowanymi do cian lub drewnianych supw. W budownictwie kubaturowym wspczesne rozwizania przekry wiszcych powstaway na wiecie w latach 50. XX wieku. Z powszechnie znanych mona wymieni m.in.: hal widowiskowo-sportow J.S. Dorton Arena w Raleigh (wybudowan w 1952 r., a zaprojektowan wczeniej przez polskiego inyniera Macieja Nowickiego), pawilon wystawowy USA na wiatow wystaw w Brukseli (1958 r.). W Polsce zrealizowano ciekawe konstrukcje z dachami wiszcymi w latach 70. ubiegego wieku np. katowicki Spodek o rozpitoci 100-120 m (1971 r.) czy dach amfiteatru w Koszalinie (1975 r.). Pod wzgldem architektonicznym obiekty o konstrukcji wiszcej s na og uksztatowane bardzo atrakcyjnie. Przy rozpitoci rzdu 100 m s te bardzo ekonomiczne. Wedug [1] konstrukcje cignowe s najczciej stosowane w przekryciach o rozpitoci 30-120 m. W artykule zostanie przedstawiona nietypowa konstrukcja hali produkcyjnej z dachem podwieszonym. Hala stanowi czteroprzsow ram, o rozpitoci kadej nawy po 25 m. Takie rozwizanie zastosowano m.in. po to, aby pokaza praktyczne zastosowanie produkowanych w hali supw z betonu wirowanego o wysokiej wytrzymaoci. Omawiane supy o wysokoci 26 m zostay uyte jako pylony dla cigien podtrzymujcych konstrukcj dachu. W hali produkowane bd rwnie supy stalowe penocienne oraz wszelkie typy konstrukcji dla linii przesyowych. Wedug [2] hala jest najnowoczeniejszym w Europie zakadem produkcji masztw. Projekt budowlany hali wykonay firmy: Beier+Beck z Brunszwiku, Assmann Beraten und Planen GmbH z Hamburga i Assmann-Polska Grupa Projektowa z Poznania. Projekt wykonawczy konstrukcj i obliczenia wzw oraz projekt warsztatowy konstrukcji stalowej wykonany w systemie BOCAD 3D stworzyo biuro PIM-Projekt z Poznania. Inwestorem jest Pfleiderer Europoles Sp. z o.o. z Warszawy. Generalnym wykonawc jest firma Nickel Sp. z o.o. z Poznania.

O

TECHNIKI I TECHNOLOGIE | NOWOCZESNE HALE 1/10Producentem pylonw jest Europoles GmbH & Co. KG. Producentem konstrukcji stalowej oraz montau jest firma Konstrukcje Stalowe Hyyk Sp. z o.o.

Obliczenia statyczneObliczenia wykonano za pomoc programu komputerowego DLUBAL, schemat statyczny zamodelowano w 3D. Obliczenia zostay wykonane wedug norm DIN 18000 przez firm Assmann Beraten und Planen. Z uwagi na realizacj w Polsce, obliczenia zostay sprawdzone wedug Polskich Norm przy uyciu programu ROBOT Millenium, rwnie w przestrzeni 3D. Schemat statyczny przedstawiono na ryc. 1 [3]. Belki podsuwnicowe o rozpitoci 11 m zaprojektowano z profili walcowanych. Dla belek skrajnych zaprojektowano poziom kratownic na poziomie pasw grnych belek. Belki rodkowe pomidzy nawami usztywniono poprzecznie kratami krzyowymi, czc pas grny jednej belki z dolnym drugiej. Dach o konstrukcji wiszcej zosta stony (oprcz pl skrajnych) rwnie w palach, gdzie wpyw si z lin by znaczcy. W tych miejscach stenia poziome zaprojektowano z prtw sztywnych (rur). Rzut poziomy dachu jako model obliczeniowy 3D przedstawiono na ryc. 2 [3].

Ryc. 3. Pocztkowa faza montau pylonw [7]

Rozwizania konstrukcyjneHala skada si z ram czteroprzsowych o cakowitej szerokoci 4 x 25 m = 100 m. Ramy rozstawione s co 11 m. Cakowita dugo hali wynosi 140,4 m. Wysoko hali w okapie wynosi okoo 10 m, za w kalenicy 12 m. Ramy zaprojektowano z profili walcowanych. W kadej nawie zainstalowano po kilka suwnic o udwigach od 3 do 10 t. Pylony, jak wspomniano, s supami o przekroju piercieniowym z betonu wirowanego klasy C 100/115. Od szczytu pylonw do belek dachowych zaprojektowano cigna zamocowane w odpowiednich wzach w sposb przegubowy (ryc. 3). Pylony zostay zakotwione w fundamencie, a w dolnej ich czci znajduj si otwory technologiczne, suce do zwikszenia stopnia ich utwierdzenia (ryc. 7). Ryc. 8 obrazuje faz zbrojenia supa (z przodu wida elementy do wprowadzenia siy sprajcej. Dane techniczne pylonu [5]: wysoko 26 m, ciar 30 t, rednica zewntrzna 800 mm, grubo cianki 200 mm, klasa betonu C 100/115, odporno ogniowa F 180.V U T S R Q P O N8,65 3,85 3,85 8,65 8,65 3,85 3,85 8,65 8,65

Ryc. 4. Cigna zamontowane w sposb przegubowy [7]

Ryc. 5. Cigna gotowe do montau [7]M L K J I H G F

3,85

3,85

8,65

8,65

3,85

3,85

8,65

pierunochron Blitzableiter Stahlkappe als oberer Abschluss der Schleuderbetonstuetze mit Ueberstand pokrywa stalowa jako grne zako czenie s upa z wirowanego betonu z nadwieszeniem

poziom grny s upu no nego +24,00





OK Stuetze= +24,00Stahlring in Stuetze eingeschleudert, buendig mit Stuetze obr cz stalowa wwirowana w betonie s upa no nego, jednop aszczyznowa z betonem s upa

OK Stuetze= +24,00

OK Stuetze= +24,00

OK Stuetze= +24,00

OK Stuetze= +24,00

80

80

25,00

25,00

25,00

25,00

lina stalowa odporowa 60 zgodnie z statyk Abspannseil 60 mm gemaess Statik s up no ny z betonu wirowanego 80, beton licowy bia o zafarbowany Schleuderbetonstuetze 80, Sichtbeton weiss eingefaerbt konstrukcja dachu: (wewn trz) - izolacja przeciwwodna, pwc, jednowarstwowa, dozwolona jako pokrycie dachowe twarde - izolacja, we na mineralna, 16mm - w knina - blacha trapezowa 135/310 /160/250) zgodnie z statyk mostki d iurowane do poprawy akustyki hali, ) mostki blachy trapezowej wype ni (zamkn - p atew HEA 360/HEB 200 8,65 8,65 Dachaufbau innen: - Dachabdichtung, einlagig, PVC, als harte Bedachung zugelassen - Daemmung, Mineralwolle, 16cm - Vlies - Trapezblech 135/310 (160/250) gemaess Statik, Stege gelocht zur Verbesserung der Hallenakustik, mit Sickenfuellern gefuellt - Pfetten HEA 360/HEB 200 3,85 7,70 3,85 Lichtband mit Oeffnungsfluegeln pas wietlny z otwarciem dachowym pokrycie dachowe polycarbonat Eindeckung, Polycarbonat 8,65 3,85 3,85 3,85 3,85 Lichtband mit Oeffnungsfluegeln pas wietlny z otwarciem dachowym pokrycie dachowe polycarbonat Eindeckung, Polycarbonat spadki dachu Dachgefaelle spadki dachu Dachgefaelle 8,65 3,85 7,70 3,85 konstrukcja dachu: (wewn trz) - izolacja przeciwwodna, pwc, jednowarstwowa, dozwolona jako pokrycie dachowe twarde - izolacja, we na mineralna, 16mm - w knina - blacha trapezowa 135/310 /160/250) zgodnie z statyk mostki d iurowane do poprawy akustyki hali, mostki blachy trapezowej wype ni (zamkn ) - p atew HEA 360/HEB 200 8,65 8,65

8,65

trz ) konstrukcja dachu: (zewn - izolacja przeciwwodna, pwc, jednowarstwowa, dozwolona jako pokrycie dachowe twarde - izolacja, we na mineralna, 16mm - paroizolacja - blacha trapezowa 150/280 zgodnie z statyk - p atew HEA 360 2,60

trz ) konstrukcja dachu: (zewn - izolacja przeciwwodna, pwc, jednowarstwowa, dozwolona jako pokrycie dachowe twarde - izolacja, we na mineralna, 16mm - paroizolacja - blacha trapezowa 150/280 zgodnie z statyk - p atew HEA 360 8,65 2,60 Dachaufbau aussen: - Dachabdichtung, einlagig, PVC, als harte Bedachung zugelassen - Daemmung, Mineralwolle, 16cm - Dampfsperre - Trapezblech 150/280 gemaess Statik - Pfetten HEA 360 rynna Rinne 1,14 poziom grny attyki= +10,42

Dachaufbau aussen: - Dachabdichtung, einlagig, PVC, lina stalowa odporowa 80 als harte Bedachung zugelassen zgodnie z statyk - Daemmung, Mineralwolle, 16cm Abspannseil 80 mm - Dampfsperre gemaess Statik - Trapezblech 150/280 gemaess Statik - Pfetten HEA 360 rura rednica 219,1 zgodnie z statyka Rohr 219,1 nach Statik poziom grny attyki= +10,42 rynna Rinne 1,14

5spadki dachu Dachgefaelle

Lichtband mit Oeffnungsfluegeln pas wietlny z otwarciem dachowym pokrycie dachowe polycarbonat Eindeckung, Polycarbonat spadki dachu Dachgefaelle

5rynna Rinne 1,14

5spadki dachu Dachgefaelle

Lichtband mit Oeffnungsfluegeln pas wietlny z otwarciem dachowym

OK HP Dach= poziom grny dachu +12,08 +12,08HEB 2005,00 poziom grny dachu rynna Rinne w punkcie dolnym 1,14 =9,88 (kosz dachowy)

OK HP Dach= poziom grny dachu +12,08 +12,08HEB 2005,00 poziom grny dachu w punkcie dolnym =9,88 (kosz dachowy)

OK HP Dach= poziom grny dachu +12,08 +12,08HEB 2005,00 rynna Rinne 1,14 spadki dachu Dachgefaelle

510 10HEB 2005,00

OK Attika= +10,42

10

OK Rinne= poziom grny rynny +9,98 +9,98HEA 360panela cianna izolacyjna Wand-Isopaneel d = 17 cm

ucha cumownicze / zabezpieczenie systemu linkowego przeciw spadni ciu Seilsicherungssystem

HEB 200

10

10

HEB 200

10

10

HEB 200

HEB 200

Dachaufbau innen: - Dachabdichtung, einlagig, PVC, als harte Bedachung zugelassen - Daemmung, Mineralwolle, 16cm - Vlies - Trapezblech 135/310 (160/250) gemaess Statik, Stege gelocht zur Verbesserung der Hallenakustik, mit Sickenfuellern gefuellt - Pfetten HEA 360/HEB 200

Stahlhohlprofil PRO 350x250x12mm stalowa PRO 350x250x12mm

OK TP Dach= +9,88 (Kehle)HEA 360 HEA 360

OK TP Dach= +9,88 (Kehle)

OK Rinne= poziom grny rynny +9,98 +9,98HEA 360 HEA 360

OK Rinne= poziom grny rynny +9,98 +9,98HEA 360 HEA 360

10

OK Rinne= poziom grny rynny +9,98 +9,98

OK Attika= +10,42

lina stalowa odporowa 80 zgodnie z statyk Abspannseil 80 mm gemaess Statik

Achse + 8,90s= + 7,75

s paneli= + 8,90

OK Traeger +9,245 poziom grny1,195

HEA 360

HEA 360

d wigar stalowy +9,245

OK Traeger +9,245poziom grny d wigar stalowy +9,245 s uwnica Kran 1,195

HEA 360 s paneli= + 8,90

Achse + 8,90

50

Konsole fuer Kranbahn, Sichtbeton konsola dla toru jezdnego d wigu, beton licowy

Achse + 6,6040 1,15 55 s= + 5,45

s= + 6,60

50

Achse + 7,75

HEA 450

OK Konsole +8,05

poziom grny konsoli= +8,05

Kranbahn tor jezdny d wigu

HEA 450

HEA 450

s uwnica Kran

OK Traeger +8,39HEA 450 HEA 450 poziom grny d wigar stalowy +8,39

s uwnica Kran HEA 340 HEA 340

OK Traeger +8,39poziom grny d wigar stalowy +8,39

poziom grny konsoli= +8,05

OK Konsole +8,05HEA 340

s= + 7,75

Achse + 7,75

s= + 6,60OKFF = +6,03

Achse + 6,60

Achse + 5,45s= + 4,30

11,36

1,15

7,55

11,36

BOX REKREACYJNY Recreationbox

4 3OK Podest = +4,02

1,15

naprawa / biuro Instandsetzung / Buero

s= + 5,45

Achse + 5,45

1,15

Achse + 4,307,40

s= + 4,30

10

1,15

7,60

Achse Aufsatzprofil= + 3,15 Achse Riegel + 2,15 Achse Riegel + 1,15s rygla= + 1,15 s rygla= + 2,15

1,15

s nasadki= + 3,15

s up stalowy, prosok tny 260/180 do przymocowania fasady Zwischenstuetze, RHP 260/180 zur Befestigung der Fassade s up elbetowy 50x50 Betonstuetze, 50x50

Achse + 4,30

7,55

4,20

pas okien FensterbandNA

konstrukcja pod ogi: - p yta pod ogowa, beton zbrojony w knem stalowym z zastosowaniem specjalnych materia w utwardzaj cych - pow oka przeciwwilgociowa - zag szczony wir drobny 5cm wir grby 15cm - zag szczony Bodenaufbau: - Bodenplatte, Stahlfaserbeton mit Hartstoffeinstreu - Trennfolie - Feinplanum 5cm - Grobplanum 15cm

2 3NA

2OK Podest = +2,01

s nasadki= + 3,15

3NA NA

ciana dzia owa Trennwand

konstrukcja pod ogi: - p yta pod ogowa, beton zbrojony w knem stalowym z zastosowaniem specjalnych materia w utwardzaj - pow oka przeciwwilgociowa - zag szczony wir drobny 5cm - zag szczony wir grby 15cmNA

Achse Aufsatzprofil= + 3,15s rygla= + 2,15

cych

Achse Riegel + 2,15s rygla= + 1,15

NA

1,08

2,00

17

24

OKFF= 0,00

OKFF 0,00 = 114,00m ue NN

OKFF= 0,00

1,08

Bodenaufbau: - Bodenplatte, Stahlfaserbeton NA mit Hartstoffeinstreu - Trennfolie - Feinplanum 5cm - Grobplanum 15cm

Achse Riegel + 1,15

24 17

2,00

20

Einzelfundamente fuer Stuetzen gemaess Statik; Stuetzen eingespannt stopy fundamentowe dla s upw wed ug statyki, s upy utwierdzone

fundamenty wed Fundamente gemaess Statik

ug statyki

fundamenty wed Fundamente gemaess Statik

ug statyki

stopy fundamentowe dla s upw zgodnie z statyk Einzelfundamente fuer Stuetzen gemaess Statik; Stuetzen eingespannt

100,85

Ryc. 6. Elewacja ciany szczytowej [7]

20

23

NOWOCZESNE HALE 1/10

| TECHNIKI I TECHNOLOGIE

Ryc. 7. Pylony z otworami technologicznymi [5]

Ryc. 8. Faza zbrojenia supa [5]

Ryc. 9. Przekazywanie si poziomych z masztw na supy przez cigna [7]

Na ryc. 6 przestawiono elewacj ciany szczytowej, a na ryc. 10 ciany podune [4]. Na ryc. 4 pokazano pocztkow faz montau pylonw z betonu wirowanego. Na ryc. 5 widzimy cigna przygotowane do montau. Ryc. 9 obrazuje sposb przekazania si poziomych z masztw na supy stalowe przy pomocy dodatkowych cigien. Fragment ciany podunej przedstawiono na ryc. 10. Nono wzw jest okrelana na podstawie nonoci elementw (na przekrj ele27

mentu) lub faktycznie wystpujce w wle (siy wewntrzne). W projektowaniu wzw, jak wiadomo, mona zastosowa analiz liniowo-spryst lub sprysto-plastyczn. Poczenia w konstrukcjach stalowych s decydujcym czynnikiem ich konkurencyjnoci i ekonomicznoci. W omawianym obiekcie wystpowao wiele nietypowych wzw. Zostay one rozwizane na etapie projektu warsztatowego [6]. Na przykad poczenie przekroju skrzynkowego wedug264,25 5,50

ryc. 12 ma tak posta m.in. z powodu wymaga architektonicznych. Inne wzy w rejonie odcigw przedstawiono na ryc. 13-14. Przy konstruowaniu tych wzw zastosowano nowoczesne narzdzia informatyczne. Wizualizacje wzw zostay wykonane za pomoc programu Deep View, ktry suy do przegldania modelu konstrukcji stalowej, wykonanego za pomoc programu BOCAD 3D. Cao konstrukcji hali stanowi nowoczesne rozwizanie techniczne dachu.215,50 5,50

255,50

245,50

235,50

22

205,50

195,50

185,50

175,50

16

Ryc. 10. ciany podune [4]2

4PAS WIETLNY

3

zobacz na plan z numerem: 706_5_4_FT_SD_50

LICHTBAND s. Plan Nr.: 706_5_4_FT_SD_50

FASSADENSCHNITT GIEBEL s. Plan Nr.: 706_5_4_FG_SD_50

PRZEKRJ FASADY SZCZYTOWEJ zobacz na plan z numerem:706_5_4_FG_SD_50

1

EURO POLESP+R FASSADE NORD s. Plan Nr.: 706_5_4_FAN_S_50

Ansicht Nord widok elewacji p Elewacja pnocna hali nocnej14,25

Anlieferung dostawa

5

ELEWACJA P NOCNA FASADY SYSTEMU S UPKW I RYGLI

zobacz na plan z numerem:706_5_4_FAN_S_50

25,50

35,50

45,50

55,50

65,50

75,50S UPY NO NE zobacz na plan z numerem:706_5_7_A_SBS_50

85,50

95,50

105,50

115,50

125,50

135,50

145,50 143,41

15

SCHLEUDERBETONSTUETZEN s. Plan Nr.: 706_5_7_A_SBS_50

2

4 3

Oberlichtband pas wietlny



Isowand-Paneele, d=170 m m

0,00

P+R FASSADE SUED s. Plan Nr.: 706_5_4_FAS_S_50 ELEWACJA PO UDNIOWA FASADY SYSTEMU S UPKW I RYGLI

Kies

t Sued Werkhalle Elewacja poudniowa hali widok elewacji po udniowej hali

5

zobacz na plan z numerem:706_5_4_FAS_S_50

SCHNITT TECHNIK s. Plan Nr.: 706_5_4_FAS_S_50

PRZEKRJ TECHNIKI


24

TECHNIKI I TECHNOLOGIE | NOWOCZESNE HALE 1/10

Ryc. 11. Szczeg wza [7]

Wytrzymao betonu wirowanego (klasa C100/115) w pylonach jest imponujcym osigniciem technologicznym konstrukcji prefabrykowanych z betonu. Pylony takie, o wysokoci 26 m, mog mie zastosowanie rwnie w budowanych coraz czciej kadkach podwieszonych. Inne szczegy zastosowane w poczeniach cigien z elementami gwnymi konstrukcji take odpowiadaj najlepszym rozwizaniom technicznym. Pimiennictwo 1. Kucharczuk W.: Hale o duych rozpitociach. Wybrane przykady rozwiza konstrukcyjnych cz. III. Nowoczesne Hale, nr 6/2009.155,50 5,50

Ryc. 12. Poczenie przekroju skrzynkowego [6]

2. Materiay firmy Europoles Pfleiderer Sp z. o.o., Warszawa 3. Obliczenia statyczne. Projekt budowlany, cz konstrukcyjna. Assmann-Polska Grupa Projektowa Sp. z o.o. 4. Projekt budowalny, cz Architektura, Beier+Beck z Brunszwiku oraz Assmann-Polska Grupa Projektowa z Poznania. 5. Materiay firmy Europoles GmbH & Co. KG. 6. Projekt warsztatowy PIM-Projekt, Pozna. 7. Assmann-Polska Grupa Projektowa Sp. z o.o.95,50 5,50

Ryc. 13 i 14. Wzy w rejonie odcigw [6]5 45,50grny poziom s upa OK Stuetze +24,00

145,50 142,40

135,50

125,50

115,50

10

85,50

75,50

65,50

35,50zobacz na plan z numerem:706_5_7_A_SBS_50 S UPY NO NE

25,50 4,25

1

SCHLEUDERBETONSTUETZEN s. Plan Nr.: 706_5_7_A_SBS_50

Oberlichtband pas wietlnyHP Dach= +12,08 kalenica First +12,18



-0,02

Zentraler Gang korytarz centralny

165,50 5,50

175,50

185,50

195,50

205,50

215,50

225,50

235,50

24grny poziom s upa OK Stuetze +24,00

255,50 5,50

264,25

27

PAS

WIETLNY

zobacz na plan z numerem: 706_5_4_FT_SD_50

LICHTBAND s. Plan Nr.: 706_5_4_FT_SD_50

HP Dach= +12,08

kalenica First +12,18

EURO POLESVerglasung Delogcolor RAL 5003 Verglasung Delogcolor RAL 5003 Verglasung Delogcolor RAL 5003 Verglasung Delogcolor RAL 5003



P+R FASSADE SUED s. Plan Nr.: 706_5_4_FAS_S_50 ELEWACJA PO UDNIOWA FASADY SYSTEMU S UPKW I RYGLI

-0,02

Aufgang Besuchersteg wej cie dla go ci


Anlieferung dostawa

25

Documents

Hale - Konstrukcje Podwieszane