OCENA BEZPIECZEŃSTWA PRZEKRYCIA STRUKTURALNEGO HALI SPORTOWEJ



Podobne dokumenty
Projektowanie konstrukcji stalowych według Eurokodów / Jan Bródka, Mirosław Broniewicz. [Rzeszów], cop Spis treści

OBLICZENIA STATYCZNE konstrukcji wiaty handlowej

PROJEKTOWANIE KONSTRUKCJI STALOWYCH WEDŁUG EUROKODÓW.

Załącznik nr 3. Obliczenia konstrukcyjne

INSTRUKCJA DO ĆWICZEŃ LABORATORYJNYCH

Projektowanie i obliczanie połączeń i węzłów konstrukcji stalowych. Tom 2

1. Obliczenia sił wewnętrznych w słupach (obliczenia wykonane zostały uproszczoną metodą ognisk)

Materiały do laboratorium Przygotowanie Nowego Wyrobu dotyczące metody elementów skończonych (MES) Opracowała: dr inŝ.

Rys.59. Przekrój poziomy ściany

Zakład Konstrukcji Żelbetowych SŁAWOMIR GUT. Nr albumu: Kierunek studiów: Budownictwo Studia I stopnia stacjonarne

Przykład obliczeniowy wyznaczenia imperfekcji globalnych, lokalnych i efektów II rzędu P3 1

PRAKTYCZNE METODY OBLICZENIOWE PRZYKŁAD NA PODSTAWIE REALNEJ KONSTRUKCJI WPROWADZANEJ DO PROGRAMU AUTODESK ROBOT STRUCTURAL ANALYSIS

Zadanie 1 Zadanie 2 tylko Zadanie 3

Jan Kowalski Sprawozdanie z przedmiotu Wspomaganie Komputerowe w Projektowaniu

Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki PROBLEMY ZWIĄZANE Z OCENĄ STANU TECHNICZNEGO PRZEWODÓW STALOWYCH WYSOKICH KOMINÓW ŻELBETOWYCH

ZŁOŻONE KONSTRUKCJE METALOWE

Wytrzymałość Materiałów

Wytrzymałość Materiałów I studia zaoczne inŝynierskie I stopnia kierunek studiów Budownictwo, sem. III materiały pomocnicze do ćwiczeń

INSTRUKCJA DO ĆWICZEŃ LABORATORYJNYCH

Schöck Isokorb typu Q, Q+Q, QZ

OBLICZENIA STATYCZNO WYTRZYMAŁOŚCIOWE MOSTU NAD RZEKĄ ORLA 1. ZałoŜenia obliczeniowe

BADANIA UZUPEŁNIONE SYMULACJĄ NUMERYCZNĄ PODSTAWĄ DZIAŁANIA EKSPERTA

Rys. 29. Schemat obliczeniowy płyty biegowej i spoczników

Wyjaśnienie w sprawie różnic wyników obliczeń statycznych otrzymanych z programu TrussCon Projekt 2D i innych programów


Rys. 32. Widok perspektywiczny budynku z pokazaniem rozmieszczenia kratownic

Schöck Isokorb typu V

1. SST EKSPERTYZA Z ANALIZĄ MOŻLIWOŚCI DOCIEPLENIA POŁACI DACHU

OBLICZENIA STATYCZNO - WYTRZYMAŁOŚCIOWE

Schöck Isokorb typu KF

Założenia obliczeniowe i obciążenia

STATYCZNA PRÓBA ROZCIĄGANIA

EPSTAL stal zbrojeniowa o wysokiej ciągliwości. Badanie ustroju płytowosłupowego. wystąpienia katastrofy postępującej.

C = 0,8 2. W obliczeniach załoŝono, Ŝe obciąŝenie to będzie przykładane do górnych pasów dźwigarów. ObciąŜenia w programie Robot.

OPIS TECHNICZNY. 1.2 Podstawa opracowania. Podstawą formalną niniejszego opracowania są normy :

ĆWICZENIE PROJEKTOWE NR 2 Z MECHANIKI BUDOWLI

Hale o konstrukcji słupowo-ryglowej

Moduł. Profile stalowe

OBLICZENIA STATYCZNO-WYTRZYMAŁOŚCIOWE

700 [kg/m 3 ] * 0,012 [m] = 8,4. Suma (g): 0,138 Ze względu na ciężar wykończenia obciążenie stałe powiększono o 1%:

EKSPERTYZA TECHNICZNA-KONSTRUKCYJNA stanu konstrukcji i elementów budynku

REMONT I MODERNIZACJA BUDYNKU ORANŻERII

Obliczenie kratownicy przy pomocy programu ROBOT

Wyboczenie ściskanego pręta

Systemy trzpieni Schöck.

WYMAGANIA EDUKACYJNE Z PRZEDMIOTU: KONSTRUKCJE BUDOWLANE klasa III Podstawa opracowania: PROGRAM NAUCZANIA DLA ZAWODU TECHNIK BUDOWNICTWA

OBLICZENIA STATYCZNO-WYTRZYMAŁOŚCIOWE WZMOCNIENIA STALOWEJ KONSTRUKCJI DACHU POD KĄTEM WYKONANIA PRAC TERMOMODERNIZACYJNYCH OBIEKT: DOM SPORTOWCA W M

1. Połączenia spawane

Informacje uzupełniające: Szkielet prosty pojęcie i typowe układy ram. Zawartość

BUDOWNICTWO I KONSTRUKCJE INŻYNIERSKIE. dr inż. Monika Siewczyńska

Badania wytrzymałościowe

Spis treści: Oznaczenia Wstęp Metale w budownictwie Procesy wytwarzania stali Podstawowe pojęcia Proces wielkopiecowy Proces konwertorowy i

PROJEKT NOWEGO MOSTU LECHA W POZNANIU O TZW. PODWÓJNIE ZESPOLONEJ, STALOWO-BETONOWEJ KONSTRUKCJI PRZĘSEŁ

Pytania przygotowujące do egzaminu z Wytrzymałości Materiałów sem. I studia niestacjonarne, rok ak. 2014/15

Schöck Isokorb typu K-HV, K-BH, K-WO, K-WU

ANALIZA ROZKŁADU OPORÓW NA POBOCZNICĘ I PODSTAWĘ KOLUMNY BETONOWEJ NA PODSTAWIE WYNIKÓW PRÓBNEGO OBCIĄśENIA STATYCZNEGO

EKSPERTYZA TECHNICZNA

SCHÖCK ISOKORB Materiały budowlane do zastosowania w połączeniach betonu z betonem

PRACOWNIA PROJEKTOWA KONSTRUKCJI BUDOWLANYCH PRO-CAD Tarnów ul. Szkotnik 2B tel lub

SPRAWOZDANIE Z BADAŃ

τ R2 := 0.32MPa τ b1_max := 3.75MPa E b1 := 30.0GPa τ b2_max := 4.43MPa E b2 := 34.6GPa

1. Projekt techniczny żebra

Moduł do wymiarowania konstrukcji prętowych. Opracował mgr inż. Tomasz Żebro

Zestaw pytań z konstrukcji i mechaniki

2.0. Dach drewniany, płatwiowo-kleszczowy.

WYCIĄG Z OBLICZEŃ. 1. Dane wyjściowe

URZĄD GMINY W CZERWONAKU

Wprowadzenie układu ramowego do programu Robot w celu weryfikacji poprawności uzyskanych wyników przy rozwiązaniu zadanego układu hiperstatycznego z

Stropy TERIVA - Projektowanie i wykonywanie

WYTRZYMAŁOŚĆ RÓWNOWAŻNA FIBROBETONU NA ZGINANIE

SCHÖCK ISOKORB Materiały budowlane do zastosowania w połączeniach betonu z betonem

BADANIA OSIOWEGO ROZCIĄGANIA PRĘTÓW Z WYBRANYCH GATUNKÓW STALI ZBROJENIOWYCH

Konstrukcje spawane : połączenia / Kazimierz Ferenc, Jarosław Ferenc. Wydanie 3, 1 dodruk (PWN). Warszawa, Spis treści

Obliczeniowa nośność przekroju obciążonego siłą rozciągającą w przypadku elementów spawanych, połączonych symetrycznie w węzłach końcowych

ĆWICZENIE 1 STATYCZNA PRÓBA ROZCIĄGANIA METALI - UPROSZCZONA. 1. Protokół próby rozciągania Rodzaj badanego materiału. 1.2.

Schöck Isokorb typu HP

Jako pokrycie dachowe zastosować płytę warstwową z wypełnieniem z pianki poliuretanowej grubości 100mm, np. PolDeck TD firmy Europanels.

WYKŁAD 3 OBLICZANIE I SPRAWDZANIE NOŚNOŚCI NIEZBROJONYCH ŚCIAN MUROWYCH OBCIĄŻNYCH PIONOWO

KONSTRUKCJE METALOWE

DACHY JAKA KONSTRUKCJA WIĘŹBA GOTOWA LUB WYKONYWANA NA BUDOWIE

Schöck Isokorb typu HP

OBLICZENIE ZARYSOWANIA

Politechnika Poznańska. Zakład Mechaniki Technicznej

Konstrukcje spawane Połączenia

1. Projekt techniczny Podciągu

1.0 Obliczenia szybu windowego

EPSTAL stal zbrojeniowa o wysokiej ciągliwości. mgr inż. Magdalena Piotrowska Centrum Promocji Jakości Stali

EPSTAL stal zbrojeniowa o wysokiej ciągliwości. Badanie ustroju płytowosłupowego. wystąpienia katastrofy postępującej.

NIP ANALIZA STATYCZNA KŁADKI STALOWEJ O KONSTRYKCJI KRATOWEJ NAD RZEKĄ KWISĄ, ŁĄCZĄCĄ AL. WOJSKA POLSKIEGO Z UL.

Podstawa opracowania:

Spis treści. Przedmowa... Podstawowe oznaczenia Charakterystyka ogólna dźwignic i torów jezdnych... 1

Katedra Inżynierii Materiałów Budowlanych

Informacje uzupełniające: Modelowanie ram portalowych - analiza spręŝysta. Spis treści

Poszukiwanie formy. 1) Dopuszczalne przemieszczenie pionowe dla kombinacji SGU Ciężar własny + L1 wynosi 40mm (1/500 rozpiętości)

Schöck Isokorb typu K-Eck

INSTRUKCJA DO ĆWICZEŃ LABORATORYJNYCH

Pytania przygotowujące do egzaminu z Wytrzymałości Materiałów sem. I studia niestacjonarne, rok ak. 2015/16

Blacha trapezowa RBT-85

Rok akademicki: 2015/2016 Kod: GBG s Punkty ECTS: 5. Poziom studiów: Studia I stopnia Forma i tryb studiów: -

ZAWARTOŚĆ OPRACOWANIA:

Transkrypt:

Dr inŝ. Wiesław RN Dr inŝ. ronisław JĘDRSZK Prof. dr inŝ. Roman JNKOWIK Dr hab. inŝ. Jan śmud, prof. PO Wydział udownictwa, Politechnika Opolska OEN EZPIEZEŃSTW PRZEKRYI STRUKTURLNEGO HLI SPORTOWEJ SSESSMNT OF RELIILITY OF STRUTURL ROOF OF SPORTS HLL Streszczenie Praca dotyczy oceny bezpieczeństwa stalowej konstrukcji dachu wykonanego w postaci przekrycia strukturalnego. Wymiary geometryczne elementów konstrukcyjnych przyjęto na podstawie pomiarów inwentaryzacyjnych. Własności wytrzymałościowe stali ustalono w próbie statycznego rozciągania. Dla zidentyfikowanego numerycznego modelu obliczeniowego wykonano analizę statyczną w systemie Robot. bstract The article presents the assessmant of reliability of steel structure of a structural roof. On basis of inventory measurements the geometrical dimensions were established. Parameters of steel were established in static tests. Static analysis for assummed numeric computational model was performed using Robot system. 1. Wprowadzenie W ostatnich latach prace związane z remontami, wzmacnianiem i modernizacją obiektów budowlanych stanowią waŝne zadanie w ogólnie rozumianym procesie eksploatacji, uŝytkowania i utrzymania obiektu, a problemowi temu poświęca się na świecie ponad 40% potencjału budowlanego, badawczego i produkcyjnego [1]. Modernizację obiektu lub jego części, definiuje się [1] jako działanie mające na celu dostosowanie obiektu do współczesnych wymagań związanych z uŝytkowaniem, a w tym spełnienie wymogów technicznych, ekologicznych, produkcyjnych i innych. Do prac madernizacyjnych moŝna zaliczyć wykonywane w ostatnich latach liczne prace termorenowacyjne, dostosowujące obiekty do aktualnych wymogów z ochrony cieplnej, a w konsekwencji poprawiające komfort cieplny uŝytkowników i ograniczające zuŝycie energii na ogrzewanie obiektu. Wykonane na podstawie pomiarów i obliczeń sprawdzających naprawy i wzmocnienia zwiększają bezpieczeństwo uŝytkowanych obiektów. Prace modernizacyjne wykonuje się równieŝ zgodnie z wymaganiami prawno-administracyjnymi [8], a konstrukcje budynków powinny spełniać warunki stanów granicznych nośności i uŝytkowalności w kaŝdym z jego elementów i w całości konstrukcji [9]. W praktycznym postępowaniu warunki bezpieczeństwa konstrukcji uznaje się za spełnione, jeŝeli elementy konstrukcyjne i konstrukcja spełnia wymagana określone w normach projektowania i obliczania konstrukcji. Trudnym niekiedy zagadnieniem, obarczonym w duŝym stopniu informacją niepełną i niepewną, jest analiza 561

statyczno-wytrzymałościowa i ocena stanu bezpieczeństwa elementów konstrukcji wykonanych we wcześniejszym okresie, kiedy obowiązywały inne zalecenia projektowe. Stopień złoŝoności zagadnienia zaleŝy wówczas od posiadanych opracowań i dokumentów dotyczących opiniowanych elementów konstrukcji. Dlatego niejednokrotnie wykonuje się stosowne pomiary inwentaryzacyjne oraz badania nieniszczące lub niszczące. Zalety przestrzennych form konstrukcyjnych, jakimi są przekrycia strukturalne, były znane dość dawno. W Polsce rozwój i masowa produkcja elementów stalowych przekryć strukturalnych w postaci regularnych kratownic, to lata 60 i 70-te XX wieku [3]. W pracy [2] analizowano przyczyny zniszczenia przekrycia strukturalnego hali sportowej po 30 latach eksploatacji i wykonanych pracach termoizolacyjnych, dla której zalecenia normowe dotyczące obciąŝenia śniegiem uległy zmianie w kilka lat od wzniesienia obiektu. W niniejszej pracy przedstawiono ocenę stanu bezpieczeństwa przekrycia strukturalnego hali sportowej wybudowanej w południowej Polsce w latach 60-tych ubiegłego wieku (rys. 1, 2), którą wykonano w związku z planowanymi pracami termoizolacyjnymi 2. Opis konstrukcji przekrycia strukturalnego nalizowane w pracy przekrycie strukturalne o wymiarach w rzucie 30 40m, usytuowane jest nad główną częścią hali sportowej z trybunami, przeznaczonej do rozgrywania zawodów sportowych. 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 5850 2200 ~1442 ~510 ~590-600 5600 3118 5572 4335 śeletow ELK 5607 +0 mm TRS 5588 PRZESZKLENIE W STLOWYH RMH 5632 6778 śeletowe SŁUPY 5608 7860 FRGMENT W ZĘŚI TRYUN ±0,00 POZIOM PRKIETU Rys. 1. Przekrój podłuŝny hali - schemat Konstrukcję nośną hali w tej części stanowią Ŝelbetowe elementy o układzie szkieletowym, słupowo-ryglowym oraz ramy trybun z pochyłym ryglem, spełniające rolę podpór konstrukcji trybun oraz przenoszące obciąŝenie od wiatru i usztywniające obiekt (rys. 1). Takie rozwiązanie powoduje, Ŝe są zróŝnicowane sztywności poszczególnych podpór konstrukcji nośnej dachu wykonanej jako stalowe przekrycie strukturalne z rur. Przedmiotowe przekrycie o tzw. układzie O-O (rys. 2), to siatka o ortogonalnym układzie prętów w warstwie górnej i dolnej z przesunięciem węzłów w warstwach o pół modułu (a/2). Sam dach wykonany jest z Ŝelbetowych prefabrykowanych płyt korytkowych, na których występuje warstwa styropianu i pokrycie bitumiczne. 562

Rys. 2. Widok na przekrycie strukturalne Geometrię przekrycia przyjęto na podstawie pomiarów inwentaryzacyjnych, natomiast grubości ścianek rur ustalono metodami nieniszczącymi, przy wykorzystaniu echometru. Podstawowe parametry geometryczne wynoszą (rys. 1, 3): moduł siatki dolnej i górnej: a = 200.0 cm, wysokość konstrukcyjna: h = 142.4 cm, spadek konstrukcji dachu: ~20.0 %, średnica rur pasów górnych i dolnych: Ø88.9 mm, g sr = 4.5 mm, średnica rur krzyŝulców: Ø51 mm, g sr = 4.5 mm. Taki układ generuje osiowe wymiary krzyŝulca wynoszące ~200.0 cm. SITK PSÓW GÓRNYH TP PL TL PP SITK PSÓW DOLNYH Rys. 3. Geometria pojedynczego oczka struktury Wykonano inwentaryzację węzłów konstrukcji przekrycia oraz identyfikację spawanych połączeń w węzłach. Stwierdzono, Ŝe pasy poprzeczne występują jako ciągłe, natomiast rury pasów podłuŝnych zostały odpowiednio sfazowane w automatach, co umoŝliwiło połączenie obwodowymi, mieszanymi spoinami do pasów poprzecznych (rys. 4a). Jakość spoin łączących krzyŝulce w węzłach dolnych jest lepsza w stosunku do węzłów górnych. Na podstawie geometrycznej inwentaryzacji węzłów oraz komputerowej symulacji konstrukcji przy zachowaniu osiowego połoŝenia prętów ustalono, Ŝe krzyŝulce mocowane są mimośrodowo w węzłach. Z technologicznego punktu widzenia przesunięcie spoin 563

względem siebie jest korzystnym rozwiązaniem, natomiast uwzględniając statykę zagadnienia, takie mocowanie generuje w większości dodatnie mimośrody: e > 0 (rys. 4b). a) b) Rys. 4. a) Widok na węzeł dolny, b) Typ mimośrodu w węźle W celu ustalenia podstawowych właściwości wytrzymałościowych stali, z której wykonano rury przekrycia strukturalnego, pobrano fragment rury z rzeczywistej, eksploatowanej konstrukcji i na przygotowanych próbkach (rys. 5) wykonano próbę statyczną rozciągania. adania niszczące wykonano wg zaleceń normy PN 91/H 04310 Próba statyczna rozciągania metali na zrywarce uniwersalnej w zakresie obciąŝenia 0-50 kn. Rys. 5. Fragment rury schemat sposobu wycinania próbek Ustalono między innymi: dolną granicę plastyczności: R el = 292 ± 38 MPa, górną granicę plastyczności: R eh, = 300 ± 40 MPa, granicę wytrzymałości na rozciąganie: R m = 406 ± 30 MPa, wytrzymałość przy zerwaniu: R u = 752 ± 139 MPa, wydłuŝenie względne: = 31 ± 5 %. Przebieg krzywych rozciągania próbek oraz wygląd powierzchni złomu (złom poślizgowy, z wyraźnie zarysowanymi pasmami poślizgu w płaszczyźnie maksymalnych napręŝeń stycznych) świadczy o duŝej plastyczności materiału rury. adany materiał zakwalifikowano do stali niestopowych. 3. Model obliczeniowy przekrycia strukturalnego oraz jego identyfikacja Obliczenia statyczne przeprowadzono przy wykorzystaniu programu numerycznego Robot [6]. nalizowaną konstrukcję przekrycia strukturalnego zamodelowano w postaci przestrzennej kratownicy (rys. 6a), składającej się z 2688 prętów, połączonych przegubowo w 710 węzłach o trzech stopniach swobody kaŝdy. Węzły brzegowych pasów dolnych stanowiące podparcie przekrycia przyjęto jako podpory przegubowo nieprzesuwne lub jako przegubowo nieprzesuwne w dwóch kierunkach, a w trzecim spręŝyste. Dla górnego brzegu podparcia kratownicy oraz dla węzłów naroŝnych, 564

przyjęto podparcie przegubowo nieprzesuwne, z uwagi na duŝą sztywność konstrukcji wsporczej (elementy Ŝelbetowe trybun) w tych miejscach (rys. 1). SpręŜystość podpór określono na podstawie sztywności ram wsporczych a) b) 0 1 2 3 4 5 7 6 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 D E STREF PODŁUśN D E F G H I J K L D ZĘŚĆ PODPOROW DOLN SPDEK DHU E STREF ŚRODKOW ZĘŚĆ PODPOROW GÓRN F F G H I J K M N O STREF PODŁUśN L M N O P P R 0 3 1 2 4 5 6 7 8 9 10 16 11 12 13 14 17 15 18 19 20 Rys. 6. a) Model obliczeniowy przekrycia strukturalnego, b) Podział przekrycia na strefy Model obliczeniowy konstrukcji przekrycia (rys. 6a) obciąŝono: cięŝarem własnym, cięŝarem pokrycia oraz śniegiem, natomiast pominięto: - obciąŝenie temperaturą - ze względu na niewielką sztywność podpór w kierunku przemieszczeń spowodowanych tym wpływem, - obciąŝenie wiatrem - ze względu na wystąpienie tylko działania odciąŝającego i to o wartościach mniejszych niŝ cięŝar pokrycia. Obliczenia statyczne wykonano metodami uproszczonymi oraz wykorzystując program obliczeniowy Robot. nalizę statyczną wykonano dla dwóch wariantów: - model podstawowy z prętami mającymi przyjęte obliczeniowe grubości ścianek - uzyskane z obliczeń wartości ekstremalnych sił osiowych w poszczególnych strefach (rys. 6b) na które podzielono przekrycie podano w tabl. 1, - model konstrukcji z 20% redukcją przekrojów prętów pasa dolnego i górnego, w których wystąpiły ekstremalne wartości sił przyjęty ze względu na lokalnie występujące ubytki korozyjne, stwierdzone w wykonanych nieniszczącymi metodami pomiarach grubości ścianek, przy kilkudziesięciu punktach pomiarowych pokrywających równomiernie rzut całej hali, oraz następujących kombinacji obciąŝeń: - 1K - cięŝar własny konstrukcji nośnej i pokrycia oraz obciąŝenie śniegiem, - 2K - cięŝar własny konstrukcji nośnej i pokrycia, - 3K - cięŝar własny konstrukcji nośnej. 101 102 103 104 105 106 107 108 109 Rys. 7. Numery węzłów dla przekroju poprzecznego, w którym wystąpiło maksymalne ugięcie 565

Tablica 1. Ekstremalne wartości sił w prętach w poszczególnych strefach STREF Ekstrema Pas górny poprzeczny Pas górny podłuŝny Pas dolny poprzeczny Pas dolny podłuŝny KrzyŜulec PL KrzyŜulec PP KrzyŜulec TL KrzyŜulec TP D E F Max 161.70 113.09 0.00 0.02 16.55 8.88 7.42 72.76 Min -29.92-15.36-192.23-117.33-5.45-62.35-35.57 38.05 Max 231.91 143.93-33.53 0.02 7.03 7.48 17.24 83.86 Min -4.71-19.23-257.72-133.83-12.45-74.55-2.82 32.31 Max 157.56 114.75 30.34 36.16 56.77 17.48 4.95 72.57 Min -4.71-14.23-185.32-90.51-7.93-65.05-39.31 4.88 Max 241.27 163.95 0.00-13.49 10.22 43.00 10.22 43.00 Min -43.06-8.06-262.02-153.18-34.24-19.05-34.24-19.05 Max 359.27 215.63-240.58-120.87 8.32 29.35 8.32 29.35 Min 219.18 149.94-360.60-178.81-4.46-33.18-4.46-33.18 Max 236.29 167.48 0.00 49.77 52.14 16.58 52.14 16.58 Min -0.42-3.32-253.68-117.79 4.64-47.11 4.64-47.11 Uzyskane wartości sił przekrojowych dla przyjętego modelu obliczeniowego moŝna uwaŝać za miarodajne, poniewaŝ dokonano weryfikacji jego zgodności z modelowanym obiektem. Otrzymane w wyniku obliczeń numerycznych przemieszczenia pokrywały się z wartościami pomierzonymi na rzeczywistym obiekcie z dokładnością do 4%. W tabl. 2 podano wartości ugięć w przekroju poprzecznym (rys. 7) obliczone i pomierzone dla kombinacji 2K (pomiary wykonano w jesieni nie występował śnieg). Tablica 2. Wartości ugięć w węzłach górnych przekroju poprzecznego, w którym wystąpiło maksymalne przemieszczenie pionowe Nr węzła Przemieszczenie pionowe UZ [cm] UZ [cm] UZ [cm] KOM 1K KOM 2K KOM 3K obliczone obliczone pomierzone obliczone 101 1.47 1.09 --- 0.04 102-1.57-1.17 --- -0.04 103-4.63-3.43 --- -0.13 104-7.44-5.52 --- -0.20 105-9.91-7.35-7.6-0.27 106-11.93-8.85-9.0-0.32 107-13.42-9.96-10.1-0.36 108-14.33-10.64 --- -0.39 109-14.64-10.87-11.2-0.40 566

4. Określenie nośności elementów przekrycia strukturalnego Przeprowadzono analizę nośności przekrojów prętów w poszczególnych strefach (rys. 6b) oraz sprawdzono nośności połączeń i węzłów. Uwzględniając tylko cięŝar konstrukcji przekrycia strukturalnego z istniejącym cięŝkim rozwiązaniem dachu w postaci Ŝelbetowych płyt korytkowych stwierdzono, Ŝe warunki nośności są spełnione dla wszystkich typów prętów we wszystkich strefach (rys. 6b). nalizując kombinację obciąŝeń uwzględniającą obciąŝenie śniegiem oraz przy uwzględnieniu obowiązujących obecnie częściowych współczynników obciąŝenia stwierdzono, Ŝe warunki nośności zapisane w ogólny sposób: N / N Rj 1, (1) gdzie: N podłuŝna siła obliczeniowa w pręcie przekrycia strukturalnego, N Rj - nośność obliczeniowa przekroju przy osiowym rozciąganiu (N Rt ) lub ściskaniu (φ*n Rc ), którą policzono: dla krzyŝulców: N Rt = -151.2 kn, φ*n Rc = 95.3 kn, dla pasów: N Rt = -268.4 kn, φ*n Rc = 236.5 kn, nie są spełnione tylko dla prętów poprzecznych w strefie środkowej E i jej najbliŝszym otoczeniu. Podobne wnioski sformułowano przy ocenie nośności węzłów jako całości wg zaleŝności, które zostały ustalone dla modeli uplastycznienia pasa [4]: N / N Rjs 1, (2) gdzie: N - siła obliczeniowa w krzyŝulcu lub słupku węzła, N Rjs = N Rj n s - nośność obliczeniowa węzła pod siłą w krzyŝulcu lub słupku, n s = n sk = 0.9 - współczynnik korygujący dla kratownicy przestrzennej. Obliczenia pokazały równieŝ, Ŝe warunek bezpieczeństwa węzłów uwzględniający ścinanie pasa oraz warunki nośności spoin zostały spełnione. Porównując wyniki uzyskane dla modelu podstawowego konstrukcji (tabl. 1) oraz modelu z redukcją przekroju o 20% dwóch prętów, dla których otrzymano ekstremalne wartości sił, moŝna zauwaŝyć następujące zmiany rozkładu sił wewnętrznych: siły w prętach pasa poprzecznego górnego i dolnego o przekroju zredukowanym zmniejszyły się o 5.8%, siły w prętach pasa poprzecznego górnego i dolnego występującego w sąsiedztwie do pręta o zredukowanym przekroju zwiększyły się odpowiednio o 0.8% i 1.7%, siły w prętach pasa podłuŝnego górnego i dolnego zwiększyły się o 4.0%, siły w krzyŝulcach dla strefy E (rys. 6b) zwiększyły się o odpowiednio: ściskająca o 0.9%, a rozciągająca o 0.6%. 5. Podsumowanie Konstrukcja w postaci przekrycia strukturalnego ma duŝe moŝliwości przystosowania się do sytuacji, w której pręty sąsiednie (sztywniejsze) muszą przejąć część sił wewnętrznych od prętów o mniejszej sztywności. Przekazanie tych sił następuje na pręty sztywniejsze, znajdujące się w najbliŝszej odległości od prętów osłabionych. naliza wytrzymałościowa przedmiotowego typu konstrukcji pokazała, Ŝe dla obiektów zaprojektowanych i zrealizowanych w okresie obowiązywania innych wytycznych 567

normowych i braku systemów D oraz komputerów o duŝych moŝliwościach obliczeniowych, które mogłyby wykonać obliczenia w realnych przedziałach czasu, naleŝałoby wykonać obliczenia statyczno-wytrzymałościowe w ramach obowiązkowych przeglądów okresowych i ekspertyz technicznych [8, 9]. Wnioski z tych opracowań mogą dostarczyć cennych i niezbędnych informacji dla właścicieli i uŝytkowników obiektów oraz określić warunki ich bezpiecznego uŝytkowania i eksploatacji. Na podstawie wykonanych obliczeń oraz przeprowadzonych analiz uzyskanych wyników, sformułowano zalecenia i wnioski końcowe: - uwzględniając uzyskane wyniki stwierdzono, Ŝe dla ekstremalnego przypadku obciąŝenia, przy zastosowaniu aktualnych norm i współczynników bezpieczeństwa dla materiałów i obciąŝeń, stan konstrukcji przekrycia z punktu widzenia nośności pasów poprzecznych w strefie środkowej, naleŝy uznać jako awaryjny (tabl. 1), (1); - jako główne oddziaływanie na strukturalną konstrukcje dachu naleŝy uznać cięŝar własny od zastosowanego rozwiązania pokrycia, tj. występujące płyty korytkowe, które z pozostałymi warstwami pokrycia dachu stanowią ca 70% łącznego obliczeniowego obciąŝenia (cięŝar własny + śnieg); - prace termoizolacyjne dachu, powodujące zwiększenie cięŝaru pokrycia dachowego naleŝy wykluczyć; - prace termoizolacyjne, polegające na obniŝeniu cięŝaru pokrycia np. zastosowanie w miejsce cięŝkich płyt korytkowych z pokryciem bitumicznym na styropianie, pokrycia z lekkich płyt warstwowych z wełną mineralną, naleŝy uznać za wskazane i zalecane; - prace projektowe związane z termoizolacją dachu powinny równieŝ uwzględnić i rozwiązać zagadnienie zabezpieczenia ogniowego konstrukcji nośnej dachu. Literatura 1. Runkiewicz L., Kowalewski J.: Podstawy prawne oraz metodologia postępowania przy naprawach, wzmacnianiu i rozbiórkach konstrukcji Ŝelbetowych, Mat. XXI Ogólnopolskiej Konferencji Warsztat Pracy Projektanta Konstrukcji, t.iii, s.1-25, Szczyrk, 8-11 marca 2006. 2. ierut W., orjaniec W., Staszewski M.: naliza przyczyn zniszczenia przekrycia strukturalnego hali sportowej. Mat. IX Konferencji Naukowo - Technicznej Problemy rzeczoznawstwa budowlanego, s.185-192, edzyna, 24-26 kwietnia 2006r., IT Warszawa 2006. 3. ródka J. z zespołem: Przekrycia strukturalne. rkady, Warszawa 1985. 4. ródka J., roniewicz M.: Konstrukcje stalowe z rur. rkady, Warszawa 2001. 5. Kowal Z.: Wybrane działy z konstrukcji metalowych, część III. Zbiorniki, płyty fałdowe i warstwowe, struktury prętowe, budynki wysokie, Pol. Wr., Wrocław 1975. 6. Robot Millennium. Podręcznik uŝytkownika, Firma Informat. RoboT, Kraków. 7. PN-90/-03200, Konstrukcje stalowe. Obliczenia statyczne i projektowanie. 8. Ustawa z dnia 7 lipca 1994r. Prawo budowlane (Dz. U. z 2003 r. Nr 207, poz. 2016 z późniejszymi zmianami). 9. Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2004r. w sprawie warunków technicznych jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (Dz. U. Nr 75, poz. 690 z 2002 r. z późniejszymi zmianami). 568