Projekt hali – czynniki wpływające na rozwiązania projektowe
Projektowanie hali stalowej jest żmudnym zadaniem, wymagającym od Projektanta dużej wiedzy oraz doświadczenia w tym zakresie. Jest wiele czynników, które wpływają na projekt hali stalowej. Są to aspekty, na które należy zwrócić szczególną uwagę przed przystąpieniem do tego procesu inwestycyjnego.
Podstawowym czynnikiem, który będzie wpływał na projekt hali jest jej przeznaczenie. Budownictwo przemysłowe ze względu na szeroki wachlarz branż determinuje różnego rodzaju projekty hal. Hale magazynowe różnią się wysokością, która wynika z wysokości stanowisk do składowania towarów. Wyróżnia się hale niskiego-, średniego- oraz wysokiego składowania. Hale przemysłowe będą różniły się wymiarami oraz rozwiązaniami konstrukcyjnymi w zależności od gałęzi przemysłu. Projekt hali produkcyjnej będzie uwzględniał rodzaj produkcji w niej prowadzonej (wielkości maszyn, podesty serwisowe, transport wewnętrzny). Hale logistyczne będą wymagały dużej ilości ramp oraz doków do obsługi pojazdów.
Kształt oraz wymiary działki budowlanej, a także przestrzenny plan zagospodarowania terenu mogą wpływać bezpośrednio na ograniczenia wymiarów zewnętrznych obiektu. Inaczej będzie wyglądał projekt hali na wąskiej, ale długiej działce, a inaczej na działce o dużych wymiarach. Sąsiedztwo innych obiektów jest również czynnikiem, który może wpłynąć na bryłę projektowanej hali.
Konstruktor wykonujący projekt hali musi przyjąć obliczeniowy schemat statyczny. Hale stalowe są obiektami, dla których wystarczającym jest płaski, prętowy schemat statyczny. W większości przypadków są to schematy jednonawowe. Wyróżnia się 3 podstawowe schematy statyczne (o węzłach sztywnych, o dźwigarach przegubowo opartych na słupach, o słupach przegubowo połączonych z fundamentami). Każde rozwiązanie ma oczywiście swoje zalety i wady. Schemat o sztywnych węzłach będzie odpowiedni dla hal z suwnicami (zwłaszcza o dużym udźwigu), gdzie istotna jest sztywność konstrukcji wyrażona przez przemieszczenia wierzchołków słupów oraz ugięcia belek podsuwnicowych. Niestety charakteryzuje się on dużym zużyciem materiału, które niwelowane jest poprzez zastosowanie słupów i rygli o zbieżnych środnikach.
Projekt budynku handlowego o dużej rozpiętości (rozstawie słupów) będzie wykorzystywał drugi schemat. Dźwigar kratownicowy jest ustrojem nośnym, który właśnie w sposób przegubowy jest opierany na słupach. Zaprojektowanie dźwigara pełnościennego (IPE, HEB, HEA) jest w tym przypadku nieekonomiczne. Ramy o słupach przegubowo połączonych z fundamentami wymagają mniejszych fundamentów niż pozostałe, ale nie będą dobrym rozwiązaniem w sytuacji, gdy hala przemysłowa wyposażona jest w suwnicę. Analogiczne rozwiązania i połączenia będą odnoszone dla hal wielonawowych.
Bardzo istotnym aspektem wpływającym na rozwiązania projektowe jest transport wewnątrz hali, który generuje dodatkowe obciążenia na konstrukcję. Często o znacznych wartościach. Przemieszczanie ładunków może odbywać się przy użyciu suwnic natorowych, suwnic i wciągników podwieszonych. Suwnice natorowe wymagają zaprojektowania belek jezdnych (belki podsuwnicowe). Dla transportu lekkiego belki oparte są na wspornikach słupów, a w przypadku dużego udźwigu suwnicy, słupy konstrukcji głównej projektowane są jako dwuczęściowe (do poziomu jazdy suwnicy słup jest rozbudowany). Oczywiście transport w hali może odbywać się bez ingerencji i powiązania z konstrukcją nośną. Wtedy wykorzystuje się wózki widłowe, taśmociągi czy suwnice bramowe. Natomiast trzeba podkreślić, że w tych przypadkach hala przemysłowa musi mieć odpowiednio zaprojektowaną posadzkę, uwzględniającą dodatkowe oddziaływania transportowe.
Kolejną sprawą, na którą należy zwrócić uwagę to odpowiedź na pytanie czy w przyszłości planowana będzie rozbudowa obiektu. Dla konstruktora jest to ważna informacja i ma wpływ na przyjęte rozwiązania konstrukcyjne. Jeśli rozbudowa nie jest planowana to ekonomicznie uzasadnione jest podparcie rygli ściany szczytowej słupami, co powoduje, że będą one wykonane z mniejszych profili niż wszystkie wewnętrzne rygle. Jeśli planujemy dodanie kolejnych ram, to zmniejszenie rygla ściany szczytowej będzie problematyczne. Utrudnieniem może być lokalizacja stężeń dachowych. Jeśli znajdą się one w skrajnym polu dachu, to przy rozbudowie może zajść konieczność ich przełożenia między wewnętrzne ramy. Ostatnią rzeczą, na którą trzeba zwrócić uwagę są przepisy ppoż. Projekt hali produkcyjnej będzie obejmował rozwiązania dostosowane do innych przepisów przeciwpożarowych (klasa odporności ogniowej) niż projekt budynku handlowego. Jest to związane z ilością osób, które mogą w danym momencie w nich przebywać. Rodzaj oraz ilość rzeczy, które mogą ulec zapłonowi też wpływa na klasyfikację pożarową hali przemysłowej.
Reasumując jest wiele czynników, które wpływają w istotny sposób na zawartość projektu hali i na przyjęte w nim rozwiązania konstrukcyjne.
