Błędy projektowania dachowych blach fałdowych przyczyną zagrożenia awaryjnego stalowej hali przemysłowej

Corrugated roofing sheet design errors as a cause of a steel industrial building failure hazard
FOT. 1. Widok skorodowanych płatwi P oraz blach fałdowych
FOT. 1. Widok skorodowanych płatwi P oraz blach fałdowych
Archiwum autora

Blachy fałdowe (trapezowe) oprócz swej podstawowej funkcji płyty osłonowej przenoszącej obciążenie poprzeczne (m.in. od ciężaru własnego, śniegu, wiatru) mogą również spełniać zadanie konstrukcyjne usztywnienia płytowo-tarczowego, np. płatwi, rygli ściennych, a także słupów i rygli dachowych budynków. W takim przypadku zastępują one klasyczne stężenia prętowe i stanowią część składową głównego ustroju nośnego.

Badany budynek jest wielonawową, stalową halą produkcyjną ceramiki budowlanej o powierzchni ok. 23 000 m².

Hala była użytkowana od 8 lat. Występująca w niej intensywna destrukcja korozyjna zmniejszyła jej nośność i powstało zagrożenie awaryjne.

W hali znajduje się piec tunelowy, służący do produkcji ceramiki budowlanej, którego paliwem jest gaz ziemny.

Z wnętrza hali pobierane jest powietrze do pieca i suszarni, w wyniku czego występuje podciśnienie, nasilające się zwłaszcza w okresie zimowym, gdy wszystkie bramy wjazdowe są zamknięte.

Przeczytaj: Składowe systemów lekkiej obudowy z płyt warstwowych

Na skutek nieszczelności pieca tunelowego oraz nadciśnienia do wnętrza hali wydzielane są niewielkie ilości produktów spalania gazu ziemnego, zwłaszcza w obrębie strefy gorącej pieca o powierzchni ok. 500 m².

W wyniku procesów technologicznych we wnętrzu hali panuje bardzo wysoka temperatura, którą oszacowano (pod dachem hali) na ok. 60°C.

ABSTRAKT

W artykule przedstawiono mechanizmy powstawania uszkodzeń korozyjnych obudowy dachowej i ich wpływu na nośność oraz trwałość stalowej konstrukcji nośnej hali. Destrukcja korozyjna doprowadziła nie tylko do zmniejszenia nośności dachowych blach fałdowych, lecz także spowodowała zagrodzenie awaryjne płatwi, stężeń oraz rygli dachowych hali. Wykonano analizę zakresu i sposobu modernizacji obudowy dachu hali, a także określono warunki dalszego bezpiecznego użytkowania obiektu.

Corrugated roofing sheet design errors as a cause of a steel industrial building failure hazard

The mechanisms of corrosion damage formation in roof sheathing and their effects on load-carrying capacity and durability of the building’s steel load-bearing structure are presented. Corrosion damage not only led to deteriorated load-carrying capacity of corrugated roofing sheets but also caused failure hazard to purlins, bracings and roof beams. The range and methodology of roof sheating upgrade has been analyzed and the criteria for continued safe use have been given. 

Następstwem wydzielania się agresywnych mediów technologicznych jest zarówno intensywna korozja stalowych słupów, rygli dachowych i ich zastrzałów stężeń, jak i płatwi, świetlików oraz obudowy dachu z blach fałdowych (trapezowych) [1].

Korozja spowodowała m.in. perforację zewnętrznych blach fałdowych (obniżenie ich nośności), nieszczelności pokrycia dachowego i zamakanie izolacji termicznej dachu, a także uszkodzenia połączeń blach fałdowych z płatwiami.

Uszkodzenie korozyjne tych połączeń sprawia, że płatwie nie są usztywnione i ich nośność jest niedostateczna do przeniesienia prognozowanych obciążeń. Równocześnie płatwie są częścią składową połaciowych stężeń poprzecznych dachu hali, a także wraz zastrzałami stanowią zabezpieczenie rygla dachowego przed zwichrzeniem. Zidentyfikowane uszkodzenia korozyjne wewnętrznych blach fałdowych stanowią zagrożenie awaryjne konstrukcji nośnej hali.

Krótki opis konstrukcji hali

Ustrój nośny stalowej hali stanowią poprzeczne ramy pełnościenne (o przekrojach dwuteowych) oraz stężenia połaciowe poprzeczne i pionowe międzysłupowe. Rozstaw ram poprzecznych wynosi 12,0 m, a rozpiętości ich naw wynoszą: 29,0 m, 34,0 m, 36,0 m i 20,0 m. Długość najdłuższej nawy hali wynosi 260,0 m. Na RYS. 1 pokazano aksonometrię hali.

Konstrukcję wsporczą pokrycia dachu hali stanowią płatwie P o rozpiętości 12,0 m, w rozstawie co 1,5 m. Zaprojektowano je jako uciąglane zakładkowo belki wieloprzęsłowe, z kształtowników Z, giętych na zimno z blach o gr. 2,67 mm.

Wysokość środnika płatwi P wynosi 254 mm, szerokość półek wynosi natomiast 88,9 mm.

Konstrukcja obudowy dachu (RYS. 2) składa się z wewnętrznej blachy fałdowej (usztywniającej bocznie i przeciwskrętnie płatwie P), izolacji termicznej z wełny mineralnej, belek konstrukcji wsporczej zewnętrznych blach fałdowych i zewnętrznej blachy fałdowej.

RYS. 1. Aksonometria hali RYS. 2. Konstrukcja obudowy dachu hali: 1 – płatew, 2 – wewnętrzna blacha fałdowa, 3 – łącznik wewnętrznej blachy fałdowej, 4 – wspornik dystansowy, 5 – belka wsporcza zewnętrznej blachy fałdowej, 6 – izolacja termiczna, 7 – zewnętrzna blacha fałdowa, 8 – łącznik zewnętrznej blachy fałdowej; archiwum autora
RYS. 1. Aksonometria hali; rys.: archiwum autora RYS. 2. Konstrukcja obudowy dachu hali: 1 - płatew, 2 - wewnętrzna blacha fałdowa, 3 - łącznik wewnętrznej blachy fałdowej, 4 - wspornik dystansowy, 5 - belka wsporcza zewnętrznej blachy fałdowej, 6 - izolacja termiczna, 7 - zewnętrzna blacha fałdowa, 8 - łącznik zewnętrznej blachy fałdowej; archiwum autora

Wewnętrzne blachy fałdowe, o wysokości fałd 19 mm i gr. blachy 0,55 mm, połączono wkrętami samowiercącymi w każdej fałdzie z płatwiami P.

Oprócz funkcji oparcia dla wełny mineralnej spełniają one bardzo ważne zadanie konstrukcyjne usztywnienia płatwi P, tj. zabezpieczenie ich przed zwichrzeniem oraz skręcaniem.

Zewnętrzne blachy fałdowe (dachowe) o wysokości fałd 31,75 mm i grubości blachy 0,55 mm spełniają zadanie płyty, która przejmuje obciążenia od śniegu i wiatru. Są one połączone wkrętami samowiercącymi do belek wsporczych zewnętrznych blach fałdowych.

DOŁĄCZ DO NEWSLETTERA – kliknij tutaj »

 

 

Artykuł pochodzi z: miesięcznika IZOLACJE 11/12/2015

Komentarze

(1)
Piotr | 31.01.2017, 14:48
Konstrukcja takiego dachu to od dołu: blacha trapezowa, paroizolacja, izolacja termiczna i membrana PVC lub papa. Skąd autor wziął drugą warstwę blachy?? Może z książki bo w praktyce tak się nie robi!!
I zawsze wykonuje się ściągi jako usztywnienie konstrukcji stalowej.
Jak ktoś tak pisze, a drugi projektuje to widać, że panowie uczyliście się z Muratora a nie na Polibudzie!!
   1 / 1   

Wybrane dla Ciebie


Uszczelnianie trudnych powierzchni! Zobacz, jak to zrobić skutecznie »


Doszczelniając przegrodę od strony wewnętrznej budynku ograniczamy przenikanie pary wodnej do warstwy izolacyjnej, natomiast... ZOBACZ »



Tych fachowców najczęściej poszukują Polacy »

Szybki montaż stropu - jak to zrobić »

3/4 Polaków deklaruje, że potrzebuje fachowca do wykonania pracy w domu lub mieszkaniu. Najczęściej poszukiwanym jest...
czytaj dalej »

Oprócz znacznych oszczędności finansowych wynikających między innymi z braku dodatkowych ociepleń, możliwości prowadzenia w stropie instalacji, montażu stropu bez użycia dźwigów i... czytaj dalej »

Czym skutecznie zaizolować fundament?

Zadaniem hydroizolacji jest zablokowanie dostępu wody i wilgoci do wnętrza obiektu budowlanego. Istnieje kilka rodzajów izolacji krystalizujących, a ich znajomość ułatwia zaprojektowanie i wykonanie szczelnej budowli. czytaj dalej »

 


Szukasz wpustu balkonowego dobrej jakości?

Doskonałe rozwiązanie do izolacji dachów płaskich »

Wpust balkonowy prosty, skośny, ogrzewany, nieogrzewany... Dobierz odpowiedni czytaj dalej » Hydroizolacja dachów odbywa się przy pomocy wałków lub natryskowo - najlepszą w danym przypadku metodę dobiera się... czytaj dalej »

Ochroń wnętrze domu przed silnym słońcem » »


Markizy, żaluzje, pergole, rolety - które rozwiązanie sprawdzi się w Twoim przypadku? ZOBACZ »


Fakty i mity na temat szarego styropianu »

Jak zabezpieczyć rury przed stratami ciepła?

Od kilku lat rośnie popyt na styropiany szare. W Niemczech i Szwajcarii większość spr... czytaj dalej » Czym powinieneś kierować się przy wyborze odpowiedniej izolacji rur? czytaj dalej »

Akustyczne płyty ścienne i sufitowe »

Energooszczędne płyty warstwowe z izolacją z wełny mineralnej o unikalnych właściwościach przeciwpożarowych i strukturalnych...  czytaj dalej »


Jak zabepieczyć ocieplenie przed rwącym wiatrem?

Jak uzyskać pełne uprawnienia architektoniczne?

Siły działające na wybrany system ociepleń przenoszone są zarówno przez zaprawę klejową, jak i łączniki fasadowe. Dzięki...
czytaj dalej »

Zobacz, jak otrzymać uprawnienia do samodzielnego wykonywania zawodu architekta w Polsce i UE czytaj dalej »

Jak trwale zabezpieczyć budynki przed wodą?

Skutecznie zabezpiecz budowane konstrukcje przed pożarem »

Rozwijamy kreatywne rozwiązania dla osiągniecia pożądanego sukcesu nawet w przypadku specjalnych projektów czytaj dalej » Masywne elementy budowlane w starych obiektach często nie spełniają wymagań przeciwpożarowych określonych w obowiązujących przepisach. czytaj dalej »

Izolacje piwnic i garaży. Jakie rozwiązanie wybrać?


Bierzemy pod uwagę wszystkie czynniki takie jak np. wymagania techniczne obiektu, dzięki czemu jesteśmy w stanie dopasować idealną oszczędność energii do wskazanego pomieszczenia. ZOBACZ »



Dodaj komentarz
Nie jesteś zalogowany - zaloguj się lub załóż konto. Dzięki temu uzysksz możliwość obserwowania swoich komentarzy oraz dostęp do treści i możliwości dostępnych tylko dla zarejestrowanych użytkowników portalu Izolacje.com.pl... dowiedz się więcej »
Triflex Polska Triflex Polska
Triflex zyskał na rynku europejskim pozycję lidera w zakresie opracowywania, kompleksowego doradztwa oraz zastosowania uszczelnień i powłok...
7/8/2019

Aktualny numer:

Izolacje 7/8/2019
W miesięczniku m.in.:
  • - Wtórne hydroizolacje poziome
  • - Mocowanie elewacji wentylowanych
Zobacz szczegóły
Dom Wydawniczy MEDIUM Rzetelna Firma
Copyright @ 2004-2012 Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Spółka komandytowa, nr KRS: 0000537655. Wszelkie prawa w tym Autora, Wydawcy i Producenta bazy danych zastrzeżone. Jakiekolwiek dalsze rozpowszechnianie artykułów zabronione. Korzystanie z serwisu i zamieszczonych w nim utworów i danych wyłącznie na zasadach określonych w Zasadach korzystania z serwisu.
realizacja i CMS: omnia.pl

.