Zebranie obciążeń hali stalowej – oddziaływania zewnętrzne

Zebranie obciążeń hali stalowej – oddziaływania zewnętrzne. Przed przystąpieniem do obliczeń statycznych schematu – analizy układu ramowego – otrzymanego w projekcie musimy przeprowadzić analizę oddziaływań zewnętrznych jakie mogą obciążyć lub obciążają naszą konstrukcję. W tym projekcie uwzględnimy obciążenia stałe i zmienne.

Częściowe współczynniki bezpieczeństwa

Należy zauważyć, że wszystkie obciążenia jakie weżniemy pod uwagę są wartościami charakterystycznymi, czyli nie zostały powiększone o częściowe współczynniki bezpieczeństwa. Poniżej znajdują się zebrane współczynniki bezpieczeństwa odnoszące się do nieobowiązującej już normy polskiej, Eurokodu 3, a dodatkowo normy niemieckiej oraz brytyjskiej.

My będziemy używali oczywiście współczynniki bezpieczeństwa zgodnie z Eurokodem 3

Zebranie, zestawienie oraz kombinacje obciążeń

Obciążenia stałe

Są to wpływy zewnętrzne, które będą nieprzerwanie powodować obciążenie naszej stalowej konstrukcji hali. W naszym przypadku zaliczają się do nich:

• elementy nośne hali oraz jej obudowa
  – rygiel ramy głównej, np. HEB 260 – Dwuteowniki szerokostopowe europejskie
  – słup ramy głównej, np. HEB 260
  – płatew dachowa (dobór i zaprojektowanie płatwi tutaj)
  – rygle ścienne do montażu obudowy
   – pokrycie dachu – płyta warstwowa BALEX PWD  gr. 150 mm. Ciężar 11,55 kg/m²
  – płyty ścienne warstwowe BALEX PWS gr. 150,00mm, Ciężar 11,20 kg/m²
  

Do naszego przykładu obciążenia stałe jakie występują w hali są następujące.
Obciążenie stałe na 1m² pokrycia ścian:       0.171kN/m²
Obciążenie stałe na 1m² powierzchni połaci dachowej:

• blacha trapezowa    0,16kN/m²
• wełna mineralna     0,13kN/m²
• tkanina techniczna     0,005kN/m²
• płatew i stężenia     0,15kN/m²
• instalacje                 0,30kN/m²

Razem:           0.74kN/m²
Bez instalacji:            0.44kN/m²

Obciążenia zmienne

Obciążenie użytkowe dachu

Należy pamiętać, że dach może zostać obciążony podczas montażu, np. pracownikami, ale również już po zakończeniu robót dach musi przenosić pewne obciążenia zmienne, w przypadku przeprowadzenia niezbędnych napraw lub innych czynności. Zgodnie z normą EC 1991-1-1 przyjmuję kategorię obciążenia powierzchni jako H, to znaczy jest to dach bez dostępu, z wyjątkiem zwykłego utrzymania i napraw.

Zalecaną wartością obciążenia dla tego dachu jest

Obciążenie śniegiem

Należy wziąć pod uwagę, że śnieg może się rozkładać na dachu na wiele różnych sposobów. Czynniki powodujące.

1. kształt dachu
2. jego właściwości termiczne
3. chropowatość jego powierzchni
4. ilość ciepła wytwarzanego pod dachem
5. bliskość sąsiednich budynków
6. otaczający teren
7. miejscowe warunki klimatyczne

Obciążenie śniegiem ustalamy na podstawie miejscowości, w której znajduj się projektowana hala, ponieważ na tej podstawie możemy ustalić strefę obciążenia śniegiem. Wszystkie potrzebne do tego dane znajdują się w Eurokodzie 1991-1-3.

Obliczana hala zlokalizowana jest w miejscowości Małogoszcz, a ta z kolei znajduje się w 2 strefie obciążenia śniegiem, a więc w tym przypadku wartość charakterystyczna obciążenia śniegiem gruntu wyniesie.

Teraz musimy ustalić obciążenie dachu śniegiem. Posłuży nam do tego następujący wzór., który stosowany jest w sytuacji trwałej i przejściowej

 
Zawsze należy brać pod uwagę dwa podstawowe układy obciążeń.

• równomiernie obciążenie śniegiem dachu
• nierównomierne obciążenie śniegiem dachu

Mając już wszystkie potrzebne współczynniki i wartości charakterystyczne obliczanie obciążenie dachu śniegiem dla układu obciążonego równomierne i nierównomierne. Przytoczę ponownie wzór, który zostanie użyty.

Oddziaływanie śniegu

Obciążenie śniegiem obliczane na podstawie sytuacji trwałej i przejściowej

μ_i = 0,80 współczynnik kształtu dachu
C_e = 1,00 współczynnik ekspozycji
C_t = 1,00 współczynnik termiczny
S_k = 0,70kN/m² wartość charakterystyczna obciążenia śniegiem gruntu

Obciążenie równomierne dachu dwupołaciowego o spadku 15%

 

Obciążenie wiatrem

Oddziaływanie wiatru ze względu na ilość danych oraz materiału jaki należy zebrać oraz uwzględnić w obliczeniach jest bardzo duża, dlatego poradnik został podzielony na dwie części i jego kontynuacja będzie już w kolejnym materiale o nazwie zebranie obciążeń – oddziaływanie wiatru.