8. projektiranje industrijskih hala
8. projektiranje industrijskih hala
8. projektiranje industrijskih hala
Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
<strong>8.</strong> PROJEKTIRANJE INDUSTRIJSKIH HALA<strong>8.</strong>1. Vrste dizalica<strong>8.</strong>2. Tipovi <strong>hala</strong> obzirom na mogućnost transporta<strong>8.</strong>3. Krovni vezači – rešetkasti nosači<strong>8.</strong>4. Stupovi i nosači kranskih staza<strong>8.</strong>4.1. Stupovi hale<strong>8.</strong>4.2. Nosači kranskih staza<strong>8.</strong>5. Vertikalna poprečna stabilizacija<strong>8.</strong>6. Vertikalna uzdužna stabilizacija<strong>8.</strong>7. Razni detalji i spojevi329
<strong>8.</strong> Projektiranje <strong>industrijskih</strong> <strong>hala</strong> MK I<strong>8.</strong>1. Vrste dizalicaa) Mosna dizalicab) Ovješena dizalicac) Ostali tipovi dizalicaSlika <strong>8.</strong>1. Shematski prikaz vrsta dizalicaB. Peroš 330
<strong>8.</strong> Projektiranje <strong>industrijskih</strong> <strong>hala</strong> MK I<strong>8.</strong>2. Tipovi <strong>hala</strong> obzirom na mogućnosti transportaSlika <strong>8.</strong>2. Tipovi <strong>hala</strong>B. Peroš 331
<strong>8.</strong> Projektiranje <strong>industrijskih</strong> <strong>hala</strong> MK I<strong>8.</strong>3. Krovni vezači – rešetkasti krovni nosačiSlika <strong>8.</strong>3. Tipovi rešetkastih krovnih nosačaSlika <strong>8.</strong>4. Detalji čvorova rešetkastih nosačaB. Peroš 332
<strong>8.</strong> Projektiranje <strong>industrijskih</strong> <strong>hala</strong> MK ISlika <strong>8.</strong>5. Sekundarni rešetkasti nosačiB. Peroš 333
<strong>8.</strong> Projektiranje <strong>industrijskih</strong> <strong>hala</strong> MK ISlika <strong>8.</strong>6. Detalji čvorova rešetkastih nosača – cijevni profiliB. Peroš 334
<strong>8.</strong> Projektiranje <strong>industrijskih</strong> <strong>hala</strong> MK I<strong>8.</strong>4. Stupovi i nosači kranskih stazaIndustrijski objekti obično imaju dvojaku svrhu: prvo trebaju da zaštite prostor za rad,te da sadrže sustav za dizanje i premještanje teških tereta iz jednog mjesta na drugo.Projektiranje zaštitnog prostora, odnosno samog objekta je prilično rutinska stvar.Međutim, dimenzioniranje transportnog sustava je složen i zahtjevan zadatak. Ustvari, mnogi industrijski objekti praćeni su problemima loše projektiranog iliizvedenog nosivog sustava kranova.Kapacitet kranova može se kretati od 1 do 300 kN. Obično susrećemo sljedećekomponente kranskog sustava:Slika <strong>8.</strong>7. Poprečni presjek – <strong>hala</strong> s pokretnim dizalicamaB. Peroš 335
<strong>8.</strong> Projektiranje <strong>industrijskih</strong> <strong>hala</strong> MK IKod teških kranova često se pojačava dio stupa pod osloncima kranskih staza. Dvaprimjera takvih pojačanja prikazana su na slici <strong>8.</strong><strong>8.</strong>Kod stupova s vitkim hrptom rade se uzdužna ukrućenja hrpta.Naročitu pažnju treba posvetiti upetosti stupova u temelje. Upetost utječe na dužinuizvijanja, a time i na veličinu poprečnog presjeka stupova.Pri dimenzioniranju stupova treba odrediti da li je vrh stupova pomičan poddjelovanjem vertikalnog opterećenja. Vrh samostalnog stupa pod opterećenjemkranova će se horizontalno pomaći. Ako je stup vezan horizontalnim sustavom uvisini krovišta tako da se pojedini stup ne može samostalno pomicati, tada imamopridržani stup za praktičan proračun.Za slučaj kratkih <strong>hala</strong> (sa 3 ili manje polja), ili <strong>hala</strong> bez krovnih horizontalnihukrućenja, pojavit će se pomaci stupova pod vertikalnim opterećenjem, tegovorimo o pomičnom sustavu stupova. Koeficijent izvijanja, K, znatno će serazlikovati u ova dva slučaja (vidi tablicu).Najčešće se susrećemo s tri vrste stupova:a) stupove s kratkom konzolom za reakcije R≤250kNb) stupove promjenjivog presjeka za reakcije R≤750kN, tec) dvodijelne stupove za vrlo teške kranove.Slika <strong>8.</strong>9. Tipovi stupova ovisno o vrsti kranovaGlavna os stupa objekta obično leži okomito na poprečni presjek objekta. Ako imamoodvojeni nosivi sustav za kransku stazu, tada je bolje da glavna os stupova ovogsustava leži uzduž osi objekta (slika <strong>8.</strong>10.).B. Peroš 337
<strong>8.</strong> Projektiranje <strong>industrijskih</strong> <strong>hala</strong> MK ISlika <strong>8.</strong>10. Odvojeni stupovi objekta i kranske stazeTablica: Koeficijenti izvijanja K 1 i K 2B. Peroš 338
<strong>8.</strong> Projektiranje <strong>industrijskih</strong> <strong>hala</strong> MK ITablica: Koeficijenti izvijanja K 1 i K 2B. Peroš 339
<strong>8.</strong> Projektiranje <strong>industrijskih</strong> <strong>hala</strong> MK ITablica: Koeficijenti izvijanja K 1 i K 2Poželjno je da baze stupova budu uzdignute iznad poda da bi se umanjilo djelovanjekorozije, te radi lakše kontrole konstrukcije.D u ž i n e i z v i j a n j a stepenastih stupova ovise od nekoliko čimbenika:1. Uvjeta pridržanja krajeva stupa,2. Osnosa sila P 1 /P 23. Odnosa momenata tromosti gornjeg i donjeg dijela stupa,4. Odnosa dužine gornjeg i donjeg dijela stupa.J. Anderson i J. Woodward (1972.) su teoretski riješili proračun efektivne dužineizvijanja za gornji i donji dio stupa. U tablici su dani koeficijenti izvijanja K za gornji idonji dio stupa na temelju gore navedenog teoretskog rada.B. Peroš 340
<strong>8.</strong> Projektiranje <strong>industrijskih</strong> <strong>hala</strong> MK I<strong>8.</strong>4.2. Nosači kranskih stazaGlavni elementi kranskih staza su nosači na koje su pričvršćene tračnice. Ovi nosačisu izloženi vertikalnim opterećenjima s dinamičkim udarcima, bočnim opterećenjem,te uzdužnim opterećenjem zbog trenja, kočenja te udaraca na branike.Slika <strong>8.</strong>11. Poprečni presjeci kranskih stazaB. Peroš 341
<strong>8.</strong> Projektiranje <strong>industrijskih</strong> <strong>hala</strong> MK IBočne sile se obično preuzimaju povećanjem poprečne krutosti gornjeg pojasanosača [sl. <strong>8.</strong>11 (b), (c), (e)] ili pak dodatnom horizontalnom konstrukcijom u oblikudijafragme ili rešetke (slika <strong>8.</strong>12.).Slika <strong>8.</strong>12 Poprečna ukrućenja kranskih stazaLimene dijafragme često služe kao pod hodnika uzduž kranskih staza. Kranskinosači su opterećeni vertikalnim, poprečnim te uzdužnim silama. Dinamički udarciuzimaju se prema uputama proizvođača, odnosno prema odgovarajućim propisima.Ove veličine se obično kreću:a) dinamički koeficijent: DF z 1-1,6 (ovisno o vrsti krana i elementu konstrukcije)b) bočne sile z 1/7 do 1/10 od vertikalnog opterećenjac) uzdužne sile z 1/7 od vertikalnog opterećenjaB. Peroš 342
<strong>8.</strong> Projektiranje <strong>industrijskih</strong> <strong>hala</strong> MK IDinamički udarci su općenito manji za poprečno opterećenje.Gornji pojas kranskog nosača treba pričvrstiti o stupove. Jedan detalj prikazan je naslici <strong>8.</strong>13.Slika <strong>8.</strong>13. Detalj pričvršćenja kranske staze o stupB. Peroš 343
<strong>8.</strong> Projektiranje <strong>industrijskih</strong> <strong>hala</strong> MK IOGRANIČENJA DEFORMACIJADa bi se osigurao zadovoljavajući rad kranova potrebno je ograničiti deformacijekonstrukcije. Kranovi sa sljedećim ograničenjima pokazali su se uspješni u praksi:a) vertikalni progib nosača krana:L/600 za lagane kranove,L/800 za srednje kranove,L/1000 za teške kranove.b) bočni progib nosača krana:L/400c) bočni pomak konstrukcije:H/240 (H je visina do kranske staze), ili maksimalno 25 mmNadvišenje nosača treba izvesti za nosače raspona preko 20 m. Nadvišenje, ako seizvodi, jednako je progibu za stalni teret više ½ pokretnog opterećenja (bezdinamičkih udaraca).KONTROLA GNJEČENJA HRPTASlika <strong>8.</strong>14. Kontrola hrptaB. Peroš 344
<strong>8.</strong> Projektiranje <strong>industrijskih</strong> <strong>hala</strong> MK IKontrola gnječenja hrpta može se uzeti prema slici <strong>8.</strong>14. Naprezanje u hrptu trebaograničiti prema:Pb e⋅ t n≤ 0,75σvgdje je:σ v = granica razvlačenja materijala hrptaBRANICIBranici na tračnicama služe za zaustavljanje kranova na kraju staza.Slika <strong>8.</strong>15. Branici na kranskim stazamaKRANSKE TRAČNICEIzbor tračnica kranskih staza ovisi o opterećenju krana. Nastavljanje tračnica najvišese vrši vijcima. Zavareni spojevi omogućuju jednoličniji rad krana, ali nastavci suskuplji za izvedbu, a i teže je zamijeniti oštećene tračnice. Zato se zavarene tračniceupotrebljavaju na kratkim stazama ili gdje se očekuje da će tračnice nadživjetitrajnost objekta.Pričvršćenje tračnice o nosače može biti:- kukastim vijcima ili- zaustavnim pločicama, koje opet mogu biti u »krutom« ili »plivajućem«spoju.B. Peroš 345
<strong>8.</strong> Projektiranje <strong>industrijskih</strong> <strong>hala</strong> MK ISlika <strong>8.</strong>16. Pričvršćenje kranskih tračnicaSlika <strong>8.</strong>17. Detalji šinaB. Peroš 346
<strong>8.</strong> Projektiranje <strong>industrijskih</strong> <strong>hala</strong> MK I'Plivajuće' pričvršćenje omogućava termalne i druge uzdužne pomake tračnica, štosmanjuje potrebne dilatacije. Za tračnice preko 120 m obično se zahtijevaju dilatacijeu nosivom sustavu, te se preporučuje upotreba 'plivajućeg' spoja.Ako se traži da rad kranova bude miran, bez većih vibracija, tada se preporučapostaviti tračnice na neoprenske ležajeve.Da se spriječi »putovanje« tračnica uzdužstaze, katkada se pričvrste zavarivanjem onosivu konstrukciju na sredini tračnice.Ne preporuča se da odstupanje osi tračnice inosača bude veće od 0,75 t h (slika <strong>8.</strong>1<strong>8.</strong>).Za dobar rad kranova preporučuju se sljedećanajveća odstupanja kranskih tračnica:<strong>8.</strong>1<strong>8.</strong> Odstupanje osi nosača i tračnica1.Horizontalna odstupanja(a) odstupanje osi tračnica:odstupanje staze krana odteoretskog položaja:5 mm na dužini 12 m10 mm na dužini 12 m(b) najveće vertikalno odstupanjetračnica pri stupovima:najveće odstupanje odteoretskog položaja:5 mm na dužini 12 m10 mm na dužini 12 mB. Peroš 347
<strong>8.</strong> Projektiranje <strong>industrijskih</strong> <strong>hala</strong> MK I2. Vertikalna razlika(a) vrha tračnica u poprečnompresjeku objekta:4 mm za raspon tračnica do 30 m6 mm za raspon tračnica preko 30 m.DILATACIJESprječavanje temperaturne deformacije objekta je nekorisno i neekonomično. Zatose trebaju u objektu upotrijebiti takve veze koje će omogućiti rad konstrukcije bezštete po njenu stabilnost i nosivost.Dilatacije nisu potrebne, a ni poželjne u kranskim šinama te najčešće trebaju biti namjestima glavnih dilatacija u objektu.Najveći razmak između dilatacija se ograničava na:-120 m za ekstremne temperaturne razlike, te na-150 m za blage razlike u temperaturama.Dilatacije na vanjskim kranskim stazama trebaju biti na kraćim razmacima. Kranskestaze izloženije ekstremnim temperaturnim razlikama (kao npr. Topionice) trebaposebno razmatrati. Katkada je potrebno upotrijebiti toplinske štitove na izloženimčeličnim elementima.UKRUĆENJAKranske staze moraju se stabilizirati poprečno i uzdužno. Poprečna stabilizacija seobično postiže upinjanjem baze stupova o podložnu konstrukciju, te pomoću krutihveza s krovnim nosačima ili pomoću povezivanja stupova s krovnim nosačem u krutuokvirnu konstrukciju.Uzdužna ukrućenja mogu imati nekoliko oblika. Najjednostavnija su križna ukrućenja(sl. <strong>8.</strong>19. (a)). Preporuča se vitkost stupova ograničiti na λ i ≤ 200, radi naglihpromjena smjera naprezanja u vezi s režimom rada kranova. Za elemente ukrućenjatreba izbjegavati okrugle šipke ili lagane kutnike. »Obješeni« štapovi ukrućenjadjeluju nesigurno.B. Peroš 348
<strong>8.</strong> Projektiranje <strong>industrijskih</strong> <strong>hala</strong> MK ISlika <strong>8.</strong>19. Nekoliko tipova ukrućenja kranskih konstrukcijaAko treba omogućiti prolaz ispod kranskog nosača, tada se mogu primjeniti (b) ili (c)sheme ukrućenja na slici <strong>8.</strong>19.Ukrućenja treba postaviti u centralno polje kranske staze.Slika <strong>8.</strong>20. Položaj ukrućenja kranske stazeBroj polja s ukrućenjima mora biti minimalan. Dužina pojedinog polja se mijenja stemperaturom, te pod opterećenjem donja pojasnica nosača će se produžiti i stvoritidodatna naprezanja u konstrukciji.B. Peroš 349
<strong>8.</strong> Projektiranje <strong>industrijskih</strong> <strong>hala</strong> MK IPrimjer:Treba odrediti deformaciju konstrukcije na slici <strong>8.</strong>21.Slika <strong>8.</strong>21.Polje 2-3 je opterećeno tako da se produži donja pojasnica za 5 mm. Povišenjetemperature ∆T=17°CTraži se relativan pomak vrha stupa 1 u odnosu na stup 4 (ako je stup 4 nepomičan)Ukupni horizontalni pomak:LLtt= αt⋅ ∆= 4,7mmt⋅ L = 0,000012 ⋅17⋅ (3⋅7600)H = 5 ,0 + 4,7 = 9, 7mmZa postavljeno ukrućenje u polju 1-2, traženo izduženje vlačnog štapa u polju 1-2iznosi:∆ = H cosα∆ = (0,707H)cosα= 6,9mmza dužinu ukrućenja 10,75( = 2 ⋅ 760 )m i površinu od 25 cm 2 . Sila u štapu od ovogproduženja bila bi:AE 25 ⋅ 21000P = ∆L= 0,69L 1075P = 337,0kNOčito, ovom silom bila bi gotovo iskorištena sva nosivost ukrućenja, te ukrućenje nebi moglo nositi dodatne sile od rada kranova. Da bi se izbjegli problemi ovakveprirode treba ukrućenja postaviti u sredini između dilatacija.U stvarnosti »rad« konstrukcije kranske staze može se primijetiti na konstrukciji, kadje kran daleko nekoliko polja.B. Peroš 350
<strong>8.</strong> Projektiranje <strong>industrijskih</strong> <strong>hala</strong> MK I<strong>8.</strong>5. Vertikalna poprečna stabilizacijaDvozglobni okvirOkvir sa ukliještenim stupovimaTrozglobni okvirOkvir s pendl stupovimaGlavni nosači na ukliještenim stupovimaGlavni nosači na 'pendl' stupovima, poduži spregih stabiliziraGlavni nosači na uklještenim stupovima(višedjelnim) – teške dizalice'Pendl' stupovi iznad nosača dizalice – teškedizaliceTrozglobni okvir iznad nosača dizalice – teškedizaliceB. Peroš 351
<strong>8.</strong> Projektiranje <strong>industrijskih</strong> <strong>hala</strong> MK I<strong>8.</strong>6. Vertikalna uzdužna stabilizacijaB. Peroš 352
<strong>8.</strong> Projektiranje <strong>industrijskih</strong> <strong>hala</strong> MK IB. Peroš 353
<strong>8.</strong> Projektiranje <strong>industrijskih</strong> <strong>hala</strong> MK IVarijante kočnog spregaB. Peroš 354
<strong>8.</strong> Projektiranje <strong>industrijskih</strong> <strong>hala</strong> MK I<strong>8.</strong>7. Razni detalji i spojeviB. Peroš 355
<strong>8.</strong> Projektiranje <strong>industrijskih</strong> <strong>hala</strong> MK IB. Peroš 356
<strong>8.</strong> Projektiranje <strong>industrijskih</strong> <strong>hala</strong> MK IB. Peroš 357
<strong>8.</strong> Projektiranje <strong>industrijskih</strong> <strong>hala</strong> MK IB. Peroš 358
<strong>8.</strong> Projektiranje <strong>industrijskih</strong> <strong>hala</strong> MK IB. Peroš 359
<strong>8.</strong> Projektiranje <strong>industrijskih</strong> <strong>hala</strong> MK IB. Peroš 360
<strong>8.</strong> Projektiranje <strong>industrijskih</strong> <strong>hala</strong> MK IB. Peroš 361
<strong>8.</strong> Projektiranje <strong>industrijskih</strong> <strong>hala</strong> MK IB. Peroš 362
<strong>8.</strong> Projektiranje <strong>industrijskih</strong> <strong>hala</strong> MK IB. Peroš 363
<strong>8.</strong> Projektiranje <strong>industrijskih</strong> <strong>hala</strong> MK IB. Peroš 364
<strong>8.</strong> Projektiranje <strong>industrijskih</strong> <strong>hala</strong> MK IB. Peroš 365
Change language