Pierwszenstwo: Zgloszenie ogloszono: 10.04.1973 Opis patentowy opublikowano: 12.08.1975 r. 73175 KI. 37f,9/02 MKP E04h 9/02 CZYTELi IA- Twórcy wynalazku: Bogdan Braun, Roman Hofman, Leon Biegun Uprawniony z patentu tymczasowego: Biuro Studiów i Projektów Handlu Wewnetrznego, Warszawa (Polska) Konstrukcja sekcji hali, odporna na ruchy i odksztalcenia ciagle terenu Przedmiotem wynalazku jest sekcja hali odporna na ruchy i odksztalcenia ciagle terenu zwlaszcza po¬ wodowane szkodami górniczymi w wyniku których nastepuja deformacje powierzchni terenu polegajace na obnizeniu, pochyleniu, wygieciu i pelzaniu grun¬ tu. Sekcja ta posiada plaska ciagla polac dachowa zlozona z sztywnych elementów.Dotychczas szkielety hal wielonawowych narazo¬ nych na ruchy i odksztalcenia ciagle terenu konstru¬ owano jako ustroje odksztalcalne, w których nosne stateczne ustroje poprzeczne wiazano miedzy soba w kierunku prostopadlym róznymi ustrojami pod¬ luznymi, równiez statecznymi, wykonywanymi z ry¬ gli, belek oczepowych, zastrzalów itp. Fundamenty ustrojów poprzecznych i fundamenty ustrojów po¬ dluznych wiazano w osiach lawami kotwicznymi badz sciagami. W rozwiazaniach tych plaska polac dachowa nie stanowila elementu konstrukcyjnego szkieletu .Znane sa takze rozwiazania szkieletów hal, w któ¬ rych fundamenty ustrojów podluznych i poprzecz¬ nych sa w plaszczyznie poziomej w pelni usztyw¬ nione sciagami badz przeponami, przy czym i w tych rozwiazaniach polac dachowa równiez nie stanowi elementu konstrukcyjnego szkieletu.Niedogodnosci tych rozwiazan polegaja na tym, ze: nie wykorzystuje sie w nich sztywnej plaskiej po¬ laci dachowej jako elementu usztywniajacego szkie¬ let w kierunku podluznym; dla zapewnienia sta¬ tecznosci szkieletu w kierunku podluznym wpro- 15 20 30 wadza sie elementy dodatkowe (konstrukcje ryglo¬ we zastrzaly, belki oczepowe, kratownice), utrudnia¬ jace wewnetrzne rozwiazania funkcjonalne hal; przy ruchach terenu w kierunku ukosnym wprowadzanie czesciowego powiazania fundamentów prowadzi zawsze do wystepowania odksztalcen poziomych po¬ laci dachowej z elementów sztywnych, mogacych powodowac powstawanie szczelin w polaci, uszko¬ dzen elementów konstrukcyjnych itp.; przy czym wprowadzanie w tych przypadkach pelnego usztyw¬ nienia poziomego fundamentów równiez nie gwa¬ rantuje calkowitego zabezpieczenia plaskiej postaci dachowej z elementów sztywnych przed odksztalce¬ niami poziomymi, natomiast usztywnienia te powaz¬ nie utrudniaja konstruowanie fundamentów prze¬ gród wewnetrznych, antresol i innych elementów wyposazenia niezaleznych od szkieletu hali.Celem wynalazku jest usuniecie tych niedogod¬ nosci, a przede wszystkim szkodliwych i niszczacych deformacji plaskiego przekrycia dachowego i opra¬ cowanie konstrukcji hali maksymalnie, funkcjonal¬ nej wewnetrznie, w pelni odpornej na znaczne od¬ ksztalcenia ciagle terenu, zawierajacej plaskie prze¬ krycie dachowe z elementów prefabrykowanych o duzych rozpietosciach stanowiace element konstruk¬ cyjny hali, bez stosowania pelnych zabezpieczen w poziomie fundamentów.Cel ten osiagnieto konstruujac sekcje hali odporna na ruchy i odksztalcenia ciagle terenu, w której na prostokatnej siatce podpór, korzystnie slujów, zaf1 73 17573175 3 wierajacej podpory obwodowe i podpory srodkowe sa umieszczone równolegle do siebie, nieprzesuwnie i obrotowo elementy nosne, na których jest osadzo¬ na polac dachowa przecieta prostopadlymi do ele¬ mentów nosnych dylatacjami przechodzacymi nad osiami podpór. Tapolac dachowa sklada sie z sztyw¬ nych pól, korzystnie z plyt prefabrykowanych, umo¬ cowanych, na swych bokach prostopadlych do dyla- tacji, obrotowo i nieprzesuwnie do elementów nos¬ nych, przy czym stopy fundamentowe srodkowych podpór sa polaczone ze soba sztywnie i nieprzesuw¬ nie w poziomie tworzac niezmienny i nieodksztal- calny prostokat, a podpory obwodowe sa polaczone ze swoimi stopami fundamentowymi przegubowo.Podpory obwodowe siatki podpód sekcji hali sa umieszczone na liniach prostych i równoleglych do boków niezmiennego prostokata wyznaczonego w rzucie poziomym przez podpory srodkowe.Elementy nosne sa osadzone na podporach obro¬ towo w plaszczyznie pionowej przechodzacej przez osie podluzne tych elementów, za pomoca przegu¬ bów. Pola polaci dachowej sa umocowane obrotowo do elementów nosnych za pomoca przegubów za¬ pewniajacych ich obrót w kierunku prostopadlym do osi podluznych tych elementów.Sekcja hali w7edlug wynalazku jest opracowana jako sekcja powtarzalna, z której mozna tworzyc hale o dowolnych wymiarach. Odmiana konstrukcji hali polega na tym, ze znajdujace sie naprzeciw sie¬ bie slupy obwodowe sasiednich sekcji oddzielonych az do plaszczyzny stóp fundamentowych, dylatacja¬ mi uwzgledniajacymi deformacje terenu sa osadzo¬ ne przegubowo na wspólnej stopie fundamentowej, której konstrukcja jest uzalezniona od ilosci znaj¬ dujacych sie na niej podpór.Zasadnicze zalety konstrukcji wedlug wynalazku polegaja na tym, ze najbardziej nawet niekorzystne ruchy i odksztalcenia terenu zwlaszcza wystepujace pod wplywem eksploatacji górniczej nie powoduja szkodliwych zmian ani deformacji calosci konstruk¬ cji zagrazajacych jej statecznosci. Uzyskuje sie prze¬ krycie hali o dowolnej rozpietosci w postaci plaskiej ciaglej polaci dachowej, stanowiacej jeden z ele¬ mentów konstrukcyjnych hali, wykonany z typo¬ wych prafabrykowanych elementów budowlanych.Calkowita podatnosc szkieletu sekcji hali na od¬ ksztalcenia terenu i jego statecznosc sa zapewnione bez pelnych zabezpieczen w poziomie fundamentów.Skomplikowane i trudne technicznie wykonanie fun¬ damentów sprowadza sie w tym ukladzie do usztyw¬ nienia jednego z dziewieciu pól kazdej sekcji hali, co z kolei bardzo istotnie ulatwia konstruowanie fundamentów przegród wewnetrznych, antresol itp., niezaleznych od szkieletu hali, wymaganych z punk¬ tu widzenia funkcjonalnego jest wykorzystania.Uzyskuje sie czysty schemat konstrukcyjny maksy¬ malnie zblizony do teoretycznie zakladanego ukladu statycznego tj. ukladu o maksymalnej ilosci stopni swobody co pozwala na dokladne ustalenie sil w ele¬ mentach. Takze konstrukcja przegubowych polaczen elementów i precyzja ich wykonania moze byc róz¬ na, co umozliwia odpowiednie dostosowanie szkie¬ letu do wystepujacych odksztalcen terenu.Bardzo istotne korzysci ekonomiczne z zastosowa¬ nia konstrukcji wedlug wynalazku wynikaja miedzy 4 innymi z wprowadzenia do budownictwa na tere¬ nach szkód górniczych i innych — o znacznych de¬ formacjach ciaglych — ekonomicznych siatek o du¬ zych rozpietosciach na przyklad 12 X 12 m, 12 X 15 5 m itp.; z zabezpieczenia przekryc budynków przed uszkodzeniami, zmniejszenia zakresu niezbednych napraw zarówno konstrukcji budowlanych jak i wy¬ posazenia budynków itd.Konstrukcja sekcji hali wedlug wynalazku jest io przedstawiona na przykladzie jej wykonania na ry¬ sunku, na którym fig 1 przedstawia rzut poziomy przekrycia dachowego, fig 2 — przekrój sekcji hali w kierunku prostopadlym do elementów nosnych polaci dachowej, fig 3 — przekrój sekcji hali w kie- j5 runku równoleglym do elementów nosnych polaci dachowej, fig 4 — widok sekcji hali w perspektywie aksonometrycznej, fig 5 — schematyczny rzut po¬ ziomy hali skladajacej sie z kilku sekcji wedlug wy¬ nalazku i fig 6 — przekrój poprzeczny styku dwóch 20 sasiednich sekcji hali.Konstrukcja sekcji hali wedlug wynalazku sklada sie z polaci dachowej 1 utworzonej przez pola 12 umocowane przegubowo na dzwigarach 3 osadzo¬ nych przegubowo na prostokatnej siatce slupów 25 srodkowych 6 i obwodowych 7. Slupy srodkowe 6 sa powiazane w plaszczyznie posadowienia tworzac niezmienny i sztywny w kierunku poziomym funda¬ ment w ksztalcie kwadratu. Polac dachowa 1, hali sklada sie z pól 12 wykonanych z sztywnych plyt 30 prefabrykowanych na przyklad strunobetonowych.Pola 12 sa umocowane na dzwigarach 3, sprezonych lub zelbetowych, za posrednictwem przegubów 5 nieprzesuwnie i obrotowo w kierunku prostopadlym do osi podluznych dzwigarów 3. Przeguby 5 zapew- «Js niaja niezalezny obrót pól 12 wzgledem siebie. Dzwi¬ gary 3 umieszczone równolegle do siebie sa umoco¬ wane na slupach srodkowych 6 i slupach obwodo¬ wych 7, obrotowo w plaszczyznach pionowych prze¬ chodzacych przez osie podluzne dzwigarów 3 za po- 40 moca jednokierunkowych przegubów 8 i sa jedno¬ czesnie zabezpieczone przed przesuwem lub obrotem z tej plaszczyzny. W osiach slupów 6 i 7 prostopadle do linii dzwigarów 3 polac dachowa 1 jest rozcieta dylatacjami 2 umozliwiajacymi obrót pól 12 wzgle- 45 dem siebie. Slupy srodkowe 6 i slupy obwodowe 7 tworza prostokatna siatke wyznaczajaca kwadrato¬ we pola 12. Slupy srodkowe 6 sa utwierdzone w sto¬ pach fundamentowych 9, które sa powiazane ze soba przepona z belkami obwodowymi 4 badz sciagami 59 w poziomie posadowienia tworzac w poziomie szty¬ wny i niezmienny kwadrat. Slupy obwodowe 7 opar¬ te sa na< stopach fundamentowych 11 za posrednic¬ twem przegubów 10, które sa skonstruowane jako przeguby pelne wbetonowane w prefabrykaty. 55 Sekcja hali jest opracowana jako sekcja powta¬ rzalna, z której mozna tworzyc hale 13 o dowolnej ilosci sekcji zestawiajac poszczególne sekcje obok siebie. W takim przypadku znajdujace sie naprze¬ ciw siebie slupy obwodowe 7 posiadaja niezalezne 6i stopy fundamentowe 11. Odleglosc od siebie tych stóp jest uzalezniona od wielkosci dylatacji koniecz¬ nych ze wzgledu na deformacje terenu. W szeregu przypadkach korzystne jest zastosowanie wspólnej 65 stopy fundamentowe 15, 16, 17 dla slupów obwodo-73175 5 wyeh 7 dwu, trzech lub czterech sasiadujacych sek¬ cji. W takim przypadku sekcje te sa oddzielone do plaszczyzny stóp fundamentowych 15, 16 17 dylata- cjami 14 o szerokosci wynikajacej z maksymalnych odksztalcen poszczególnych sekcji na skutek defor¬ macji terenu. Znajdujace sie naprzeciw siebie slupy obwodowe 7 dwu, trzech lub czterech sasiednich sekcji sa osadzone przegubowo na wspólnej stopie fundamentowej 15, lub 16 lub 17 odpowiednio uksztaltowanej w zaleznosci od ilosci slupów na niej osadzonych.Odprowadzenie wód opadowych z polaci dachowej uzyskano przez pochylenie elementów nosnych oraz wykorzystanie wykonanych w elementach prefabry¬ kowanych na bokach pól 12, przy dylatacjach 2 od¬ prowadzen rynnowych do rur spustowych we¬ wnetrznych i zewnetrznych.Szkielet o takim ukladzie konstrukcyjnym posiada mozliwosc przemieszczen i obrotów elementów nos¬ nych 3 w ich plaszczyznach pionowych, przy czym pola 12 doznaja pochylen wraz z elementami nosny¬ mi 3 majac jednoczesnie mozliwosc obrotu na tych elementach nosnych 3 w kierunku prostopadlym do osi podluznych tych elementów (pola 12 doznaja po¬ chylen przez obrót poszczególnych pól 12 na elemen¬ tach nosnych 3 i obrót tych pól 12 wzgledem siebie).Równiez podpory obwodowe 7 posiadaja moznosc obrotu we wszystkich kierunkach na swoich stopach fundamentowych 11.Na skutek tego wszystkie sily poziome we¬ wnetrzne i zewnetrzne powstale od wychylenia ele¬ mentów z pionu lub poziomu sa przekazywane, po¬ przez sztywne pola 12 i przegubowo nieprzesuwne ich polaczenia 5 z elementami nosnymi 3, oraz prze¬ gubowe oparcia 8 elementów nosnych 3, na podpory srodkowe 6 sekcji hali zapewniajace statecznosc calej sekcji, Równiez w wyniku tego sztywne pola 12 nie ulegaja w swojej plaszczyznie odksztalceniom zmieniajacym ich katy wewnetrzne przy dowolnym kierunku odksztalcen terenu. 6 PL PL