WADY STALOWEJ KONSTRUKCJI NOŚNEJ WIELKOPOWIERZCHNIOWEGO PAWILONU HANDLOWEGO.pdf

Dr inŜ. Teresa PACZKOWSKA, teka@ps.pl

Dr inŜ. Wiesław PACZKOWSKI, wespa@ps.pl

Dr inŜ. Tomasz WRÓBLEWSKI, wroblewski@ps.pl

Politechnika Szczecińska

WADY STALOWEJ KONSTRUKCJI NO Ś NEJ

WIELKOPOWIERZCHNIOWEGO PAWILONU HANDLOWEGO

FAULTS IN A STEEL STRUCTURE OF A LARGE AREA STORE

Streszczenie Katastrofa hali w Chorzowie w styczniu 2006 r. spowodowała, Ŝe dokonano przeglądu wielu

obiektów wielkopowierzchniowych. W referacie przedstawiono wyniki przeglądu jednego z takich obiektów.

Szczegółowa analiza dokumentacji projektowej oraz przegląd konstrukcji ujawniły istnienie szeregu wad.

W szczególności stwierdzono przekroczenie warunków nośności w głównych elementach konstrukcji stalowej.

RozwaŜano róŜne warianty wzmocnienia konstrukcji. Za najefektywniejsze pod względem kosztów całej

operacji uznano spręŜenie ramy układu nośnego. Ostatecznie nierozpoznane wcześniej inne czynniki zdecy-

dowały o zastosowaniu klasycznego wzmocnienia przez rozbudowę przekrojów.

Abstract After a collapse of a large steel hall in Chor z ów in January 2006 a process of intensive inspection

of many of that type objects has started. The paper presents results of inspection carried out in a large store.

A careful examination of building design and inspection of the structure have disclosed a number of faults.

The design did not satisfy Polish Standards requirements concerning safety of steel structure. Different options

of reinforcement of the structure were considered. Taking into account the overall cost of the reinforcement

operation the most efficient was prestresing of the structure. Other aspects had finally decided that classical

reinforment has been applied.

1. Wprowadzenie

Katastrofa hali w Chorzowie w styczniu 2006 r. została spowodowana – zdaniem eksper-

tów – licznymi błędami na etapie projektowania oraz zaniedbaniami eksploatacyjnymi [1].

Jej ogrom i skutki były powodem wydania przez Głównego Inspektora Nadzoru Budowlane-

go rozporządzenia nakazującego natychmiastowe przeprowadzenie przeglądów stanu tech-

nicznego większości duŜych obiektów uŜyteczności publicznej. To zdarzenie doprowadziło

takŜe do wprowadzenia zmian w normie „ObciąŜenie śniegiem” [5].

Zdaniem meteorologów opady śniegu, jakie wystąpiły w styczniu 2006 r. naleŜały do ka-

tegorii normalnych w naszej strefie klimatycznej.

Autorzy referatu przedstawiają rezultaty przeglądu i wnioski z weryfikacji dokumentacji

jednego z obiektów handlowych jaki przeprowadzono w ramach akcji po katastrofie

w Chorzowie. Wyniki i ustalenia z dokonanego przeglądu wskazują, Ŝe projektant nie prze-

prowadził z naleŜytą starannością procesu zbierania obciąŜeń i wymiarowania układu, kon-

647

centrując swój wysiłek przede wszystkim na skompletowaniu dokumentacji rysunkowej

i dokumentacji wykonawczej.

Przedmiotowy obiekt zrealizowano w kwietniu 2000 r. na podstawie dokumentacji

zatwierdzonej w 1999 r. i wykonanej dla uzgodnień, wymagań i standardów jednej z wielu

zachodnich sieci handlowych, jakie działają na południu Polski.

2. Opis obiektu

Pawilon handlowy zrealizowano jako parterową dwunawową halę stalową, niepodpiwni-

czoną o rozstawie ram co 10,80 m i rozpiętości naw 16,20 m. Dach wykonano jako dwuspa-

dowy o nachyleniu połaci 4,5º z wyprowadzonymi ścianami zewnętrznymi do wysokości

kalenicy. Takie rozwiązanie spowodowało powstanie na dachu efektu „wanny”, której głębo-

kość przy ścianach podłuŜnych wynosi ponad 1,6 m, co jest widoczne na rys. 1.

Rys. 1. Widok pawilonu z wyniesionymi ścianami podłuŜnymi do poziomu kalenicy, tworzącymi efekt „wanny”

na dachu. W części attyki, wzdłuŜ ściany widoczne cztery otwory przelewowe.

Powierzchnia całkowita obiektu wynosi 1823 m 2 , kubatura 11 613 m 3 . Wysokość uŜyt-

kowa w części handlowej liczona od poziomu posadzki do płaszczyzny sufitu podwieszonego

wynosi 3,50 m, natomiast wysokość konstrukcyjna ramy stalowej od posadzki – 6,37 m.

Obudowę ścian podłuŜnych i poprzecznych stanowią systemowe lekkie kasetony stalowe

wypełnione wełną mineralną. Ściany podłuŜne i poprzeczne mocowane są do układu nośnego

za pośrednictwem samonośnego rusztu stalowego z profili zimnogiętych opartego na ścianach

podwalinowych, słupach ram i słupach pośrednich. Ściany podwalinowe wymurowano

z cegły licowej na wysokość ~84 cm wzdłuŜ pasów zewnętrznych słupów nośnych.

Konstrukcję pokrycia dachu stanowi ocynkowana blacha trapezowa typu T-55 o grubości

1mm, ocieplona warstwą wełny mineralnej o grubości 15 cm, którą od zewnątrz zabezpiecza

membrana gumowa. Dodatkowo w połaci dachu zamontowano mało skuteczne urządzenia

rozmraŜające, które miały zabezpieczać konstrukcję dachu przed nadmiernym gromadzeniem

się śniegu. Skuteczność rozmraŜania była słaba, co potwierdza rys. 2.

648

Rys. 2. Zalegający śnieg na dachu z mało skutecznym systemem jego rozmraŜania, z przewarstwieniami i

zlodowaceniem wokół przewodów wentylacyjnych i odpływu wód opadowych

Pokrycie dachu ułoŜono na płatwiach stalowych ustawionych na ryglach ram co ~2,0 m.

Wykonano je z I PE 140 wzmocnionego cięgnem z płaskownika 60x10 mm i ukształtowano

w wiązar trójkątny ze słupkami z rur kwadratowych o profilu 60x60x5 mm – rys. 3.

Rys. 3. Widok konstrukcji płatwi wzmocnionych cięgnem z płaskownika.

649

3. Konstrukcja ramy układu no ś nego

Ramę układu nośnego stanowią słupy zewnętrzne wykonane z HEB 240 sztywno połączo-

nego z ryglem układem śrub spręŜających, słup środkowy wahaczowy wykonany z rury

Ø 244,5/10 mm oraz rygiel o zmiennej sztywności rozbudowany dodatkowo o układ prętowy

w postaci ramownicy bezprzekątniowej jak na rys. 4.

W obu nawach rygiel wykonano tak samo z I 360 PE ze wzmocnieniami w naroŜach

i w kalenicy. NiezaleŜnie od ciągłego wzmocnienia dołem w obszarze słupa środkowego

rygiel ramy rozbudowano układem złoŜonym z krokwi z HEB 120 podpartej słupkami

o zmiennej wysokości z rur kwadratowych o przekroju 120x60x5 mm. Wspomniana krokiew

została wprowadzona do układu w celu ukształtowania połaci dachu jako dwuspadowej.

Na rys. 4 pokazano oznaczone literami A÷G osie słupów ściany szczytowej rozstawione

co 5,4 m, a na rys. 5 rzut połaci dachu ze stęŜeniami.

Rys. 4. Konstrukcja ramy układu nośnego

Rys. 5. Rzut konstrukcji dachu wraz z rozmieszczeniem układów nośnych i słupów pośrednich

650

Rygiel ramy ze wzmocnieniem na długości ok. 5,4 m w obszarze „pozornej kalenicy” i syste-

mem podwieszenia sufitu przedstawiono na rys. 6, natomiast na rys. 7 przedstawiono węzeł

ze wzmocnieniem w osi słupa środkowego

Rys. 6. Konstrukcja rygla ramy układu nośnego ze wzmocnieniem naroŜa przy słupie i w obszarze „pozornej

kalenicy” ze wzmocnieniem krokwią stalową

Rys. 7. Wzmocniony węzeł dolny ramy w osi słupa środkowego ze słupkiem podpierającym krokiew

kształtującą dach dwuspadowy

651

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: