Zagrożenie pożarowe wynikające z użycia do obudowy hal płyt warstwowych, których rdzeń izolacyjny jest palny, jest bardzo duże.
Oddziaływanie pożarowe jest realnym zagrożeniem bezpieczeństwa obiektu, które stanowi przede wszystkim niebezpieczeństwo dla ludzi, a także powstania strat materialnych. Dlatego w weryfikacji niezawodności konstrukcji, analizując stan graniczny nośności, należy badać nie tylko kryteria bezpieczeństwa związane z wytrzymałością w normalnych warunkach użytkowania, ale też wymagania odporności ogniowej [7, 9]. Ponadto wg [7] stany graniczne nośności odnoszą się do bezpieczeństwa ludzi i (lub) bezpieczeństwa konstrukcji, a w niektórych okolicznościach także dotyczą ochrony zawartości obiektu. Niewłaściwe lub błędne zaprojektowanie ognioodporności konstrukcji budynku lub (i) nieuwzględnienie w projekcie ochrony zawartości budowli w warunkach pożaru może być przyczyną bardzo dużych strat materialnych. Bezpieczeństwo pożarowe jest więc wymogiem podstawowym, który musi spełniać obiekt budowlany.
Omówione zostaną badania nośności konstrukcji dachu hali produkcyjno-magazynowej uszkodzonej w wyniku pożaru oraz sposób jego naprawy [1,3]. Pożar hali spowodował nie tylko zniszczenie konstrukcji nośnej dachu hali i uszkodzenie ścian, ale przede wszystkim całkowite zniszczenie kosztownych urządzeń produkcyjno-technologicznych. Duże straty materialne wynikały z nieuwzględnienia w projektowaniu hali potrzeby zagwarantowania, oprócz przede wszystkim bezpieczeństwa ludzi i konstrukcji, również bezpieczeństwa zawartości budynku oraz przyległego otoczenia (dużego kompleksu leśnego). Hala służyła do produkcji paliw alternatywnych (materiałów łatwopalnych) i przylegała bezpośrednio do lasu (fot. 1, 2). W związku z tym należało zachować szczególnie wysokie standardy bezpieczeństwa pożarowego tego obiektu. Zastosowanie tylko biernego zabezpieczenia przeciwpożarowego stalowych belek i płatwi przez pomalowanie ich farbą pęczniejącą (która spowalnia tempo nagrzewania stali) okazało się niewystarczające. W tym przypadku należało rozważyć użycie środków czynnej ochrony przeciwpożarowej, które obejmują montaż czujników, alarmów i instalacji tryskaczowych umożliwiających wykrycie ognia lub dymu i stłumienie pożaru w jego najwcześniejszej fazie (zapłonu). Należy nadmienić, że w trakcie akcji gaśniczej, w związku z zagrożeniem przeniesienia się ognia na las, rozważano odstąpienie od gaszenia pożaru hali i przyjęcie za priorytet bezpieczeństwa pożarowego lasu.
Fot. 1 Hala po pożarze
Fot. 2 Konstrukcja nośna dachu hali po pożarze
Opis konstrukcji hali
Schemat stalowej konstrukcji nośnej dachu badanej hali produkcyjno-magazynowej pokazano na rys. 1. Jest to dach jednospadowy, o pochyleniu połaci równym 8%. Jego szerokość w rzucie wynosi 15,7 m, a długość 94,6 m. Dach hali opiera się na żelbetowej konstrukcji wsporczej (słupowo-ryglowej, z wypełnieniem z bloczków gazobetonowych).
Obiekt składa się z części produkcyjnej długości ok. 63,6 m (między osiami 6'-21') oraz części magazynowej długości ok. 31,0 m (między osiami 0'-6'). Część produkcyjna hali jest oddzielona od części magazynowej wewnętrzną ścianą z bloczków betonu komórkowego, usytuowaną w osi 6'.
Głównymi dźwigarami nośnymi dachu hali są jednoprzęsłowe belki stalowe B1 i B2, o rozpiętości ok. 15,7 m. Belki B1 zaprojektowano z dwuteowników szerokostopowych HEB 450, belki B2 zaś z dwuteowników normalnych I450. W polach między osiami 10'-18' ich rozstaw wynosi 3 m. W pozostałych osiach (0'-10‘ i 18'- 21') rozstaw belek jest równy 6,0 m. Belki B1 i B2 oparto na konstrukcji wsporczej za pośrednictwem stalowych blach-podkładek.
Konstrukcję wsporczą pokrycia dachowego hali stanowią płatwie P1 i P2 z rur prostokątnych. Zaprojektowano je jako wieloprzęsłowe belki ciągłe. Płatwie P1, o rozpiętości przęseł 6 m, zaprojektowano z rur prostokątnych 140 x 80 mm, płatwie P2, o rozpiętości przęseł 3 m, przyjęto zaś z rur prostokątnych 80 x 40 mm. Rozstaw płatwi P1 oraz P2 wynosi 3 m. Oparto je bezpośrednio na pasach górnych belek B1 i B2. Są one przyspawane obwodową spoiną pachwinową do pasów górnych belek B1 i B2.
W konstrukcji dachu hali nie zastosowano prętowych stężeń połaciowych poprzecznych.
Stalową konstrukcję nośną dachu (płatwie P1 i P2 oraz belki B1 i B2) zabezpieczono przed oddziaływaniem ognia przez pomalowanie powłokami ogniochronnymi.
Na pokrycie dachu hali zastosowano płyty warstwowe o okładzinach z blach stalowych oraz izolacji z pianki poliuretanowej. Połączono je wkrętami samowiercącymi („długimi” – do płyt warstwowych) z rurowymi płatwiami P1 i P2.
Rys. 1 Schemat konstrukcji nośnej hali produkcyjno-magazynowej
Identyfikacja uszkodzeń konstrukcji dachu po pożarze
W wyniku pożaru (24 maja 2011 r.), który powstał na początku linii produkcyjnej paliw alternatywnych w hali produkcyjnej (w polu między osiami 19'-20'), doszło do uszkodzenia konstrukcji nośnej badanego obiektu [1, 3]. Był to pożar wewnętrzny, rozwijający się w zamkniętej przestrzeni. Został ugaszony w ciągu ok. trzech godzin.
Największej destrukcji pożarowej uległa konstrukcja nośna hali produkcyjnej w miejscach nad źródłem ognia.
W odniesieniu do konstrukcji obiektu stwierdzono, że uszkodzeniu uległy:
– konstrukcja dachu (dachowe płyty warstwowe, płatwie P1 i P2 oraz belki B1 i B2),
– ściany na wysokości wieńca okapowego,
– wewnętrzne i zewnętrzne tynki ścian hali.
Ogień rozprzestrzenił się przez płyty obudowy dachowej i objął praktycznie wszystkie płyty warstwowe. Całkowitemu zniszczeniu uległy płyty warstwowe zarówno w hali produkcyjnej, jak i hali magazynowej. Ich uszkodzenia polegały na: stopieniu i wypaleniu pianki poliuretanowej, deformacji stalowych blach okładzinowych, deformacji krawędzi podłużnych płyt itp. Stopień zniszczenia płyt warstwowych dyskwalifikował je do ponownego użycia. Pożar spowodował największe uszkodzenia stalowej konstrukcji nośnej dachu w hali produkcyjnej, tj. między osiami 6'-21'. W strefach bezpośredniego oddziaływania ognia zniszczeniom uległy rurowe płatwie P1 i P2. Na fot. 3 pokazano przykład takiej trwałej deformacji giętno-skrętnej płatwi P1 w polu 20'-21'. Przemieszczenia poziome i przemieszczenia pionowe płatwi P1 i P2 (o rozpiętości l = 3 m) wynosiły nawet ok. Δpoż ≈ 75 mm (Δpoż ≈ l/40). Największe deformacje płatwi występowały w polach między osiami 12'-21'.
Płatwie P1 i P2, których przemieszczenia poziome lub ugięcia wynosiły Δpoż ≈ l/100, oznaczono na rys. 1. Oszacowano, że ok. 35% tych płatwi uległo trwałym deformacjom, których wartości przekraczały deformacje dopuszczalne według normy odbioru konstrukcji stalowych [6]. Z powodu trwałych deformacji elementy te nie spełniały warunków dalszej bezpiecznej eksploatacji. Ponadto całkowitemu zniszczeniu uległy zabezpieczenia ochronne przed ogniem wszystkich płatwi P1 i P2 w hali produkcyjnej.
W strefie bezpośredniego oddziaływania ognia znajdowały się również główne dźwigary dachowe hali produkcyjnej, tj. belki B1 i B2. Widok dachu tej części hali pokazano na fot. 4. Podobnie jak w przypadku płatwi całkowitemu zniszczeniu uległy zabezpieczenia ochronne przed ogniem wszystkich belek B1 i B2 w hali produkcyjnej.
Wstępne badania geometrii osi podłużnych belek B1 i B2 nie wykazały ich dużych przemieszczeń poziomych (które mogłyby zmniejszyć ich nośność z warunku zwichrzenia). Występowały natomiast duże ugięcia belek B1 i B2. Dlatego w celu zweryfikowania tej opinii zlecono wykonanie pomiarów geodezyjnych ugięć belek B1 i B2.
Fot. 3 Przykład zdeformowanej giętno-skrętnie płatwi PI w hali produkcyjnej w polu 20'-21‘
Analiza wpływu uszkodzeń pożarowych na nośność konstrukcji stalowego dachu hali
Ocena stanu technicznego płyt dachowych. Badana hala jest obiektem całkowicie zamkniętym, bez otworów okiennych, a zatem był to pożar wewnętrzny. Powstał on w hali produkcyjnej, w polu między osiami 19'-20'. Pożar się rozprzestrzenił i objął swym zasięgiem cały obiekt mimo oddzielenia ścianą obu części hali. Przyczyną rozprzestrzenienia się pożaru również na halę magazynową był palny rdzeń izolacyjny płyt warstwowych, a także zastosowanie wspólnej połaci dachu obiektu, tj. braku rozdzielenia płyt dachowych części produkcyjnej hali od części magazynowej hali, np. ścianą przeciwogniową w osi 6' (por. rys. 1).
Górna krawędź ściany wewnętrznej w osi 6' przylegała do wewnętrznych okładzin płyt warstwowych (ściana nie wystawała ponad połać dachu). Gromadzenie się warstwy rozgrzanych gazów pod pokryciem dachowym hali i wzrost temperatury wynikający z rozprzestrzeniania się ognia w palnej izolacji termicznej doprowadziły do całkowitego zniszczenia płyt warstwowych i konieczności ich wymiany w całym obiekcie. Analizowany przypadek awarii budynku wskazuje na bardzo duże zagrożenie pożarowe wynikające ze stosowania do obudowy hal płyt warstwowych, których rdzeń izolacyjny jest palny.
Należy też zwrócić uwagę, że stalowe okładziny zewnętrzne płyt warstwowych wykonano z cienkich blach, o grubości (t) nieprzekraczającej 1 mm. Ścinki okładzin płyt warstwowych są smukłościenne klasy 4 [8], ich temperatura krytyczna (w której następuje wyczerpanie nośności) θcr = 350°C, a ich współczynnik ekspozycji Am/V = 1/t ≥ 1000 [m-1] [9]. W warunkach pożaru standardowego już po 3-5 min [2] stalowe okładziny zewnętrzne płyt warstwicowych osiągają temperaturę krytyczną θcr = 350°C i następuje ich zniszczenie (utrata wytrzymałości).
Ocena nośności płatwi. Na podstawie wywiadów z dozorem technicznym badanego obiektu, czasu trwania pożaru oraz analiz jego skutków można przypuszczać, że konstrukcja nośna stalowego dachu hali produkcyjnej była poddana lokalnie temperaturze ponad 1000°C.
Fot. 4 Główne dźwigary B2 i płatwie po pożarze
Płatwiami P1 i P2 hali były ciągłe, wieloprzęsłowe belki statycznie niewyznaczalne. Połączono je z głównymi dźwigarami dachowymi B1 i B2 w sposób nieprzesuwny, tj. przyspawano półki dolne płatwi P1 i P2 do pasów górnych dwuteowych belek B1 oraz B2. Takie połączenia ograniczały wydłużenia termiczne płatwi wzdłuż ich osi podłużnej. Moment bezwładności belki B1 z HEB 450 względem „słabej” osi Jy,B1 = 11 720 cm4. Moment bezwładności płatwi P1 z rur prostokątnych 140 x 80 x 3 mm względem „słabej” osi Jy,P1 = 141,23 cm4. Stosunek sztywności tych prętów Jy,B1/Jy,P1 = 83. Powstałe w wyniku oddziaływania wysokiej temperatury wydłużenie płatwi było ograniczone przez ich zamocowanie (przyspawanie) w blisko 83 razy sztywniejszych belkach B1. Spowodowało to powstanie w płatwiach P1 i P2 bardzo dużych sił ściskających, których skutkiem było ich wygięcie oraz skręcenie (fot. 3).
Z kolei w trakcie stygnięcia w płatwiach (zamocowanych w sztywnych belkach B1 i B2), w następstwie skurczu, pozostały trwałe naprężenia termiczne (rezydualne), zmniejszające ich nośność. Należy zaznaczyć, że ok. 35% płatwi hali produkcyjnej miało trwałe wygięcia i skręcenia o wartościach, które przekraczały wartości dopuszczalne według [6]. Dlatego oceniono, że płatwie P1 i P2 nie spełniały warunków dalszej bezpiecznej eksploatacji [5] i zalecono je wymienić na nowe.
Można przypuszczać, że w przypadku zastosowania rozwiązania konstrukcyjnego oparcia płatwi na belkach, które umożliwiałoby swobodę odkształceń termicznych (np. na śruby w otworach owalnych), nie wystąpiłyby deformacje i uszkodzenia płatwi. Ocena nośności belek B1 i B2. Główne dźwigary dachowe hali zaprojektowano jako ustroje jednoprzęsłowe, z dwuteowników szerokostopowych HEB 450 (belki B1) oraz dwuteowników normalnych I450 (belki B2). Ich przekroje poprzeczne są stosunkowo „krępe” (w porównaniu np. z kratownicami lub blachownicami o przekrojach klasy 4). Na zachowanie się i nośność graniczną belek B1 i B2 miały bardzo duży wpływ ich usztywnienia „boczne” oraz to, że w warunkach pożaru były one obciążone tylko ciężarem własnym i lekkiego pokrycia dachowego. Otóż belki B1 i B2 były usztywnione (przytrzymane) bocznie przez nieprzesuwne połączenia (spawane) z rurowymi płatwiami P1 i P2 oraz częściowo przez tarczę pokrycia dachowego. Równocześnie te jednoprzęsłowe belki B1 i B2, poddane oddziaływaniu wysokiej temperatury, miały swobodę przemieszczeń na podporach, o czym świadczyły występujące wypchnięcia muru w obrębie podpór pokazane na fot. 5. Boczne przytrzymanie (głównie przez płatwie P1 i P2) sprawiło, że nie odnotowano występowania znaczących przemieszczeń poziomych belek B1 i B2, które zmniejszałyby ich nośność z warunku zwichrzenia (z powodu imperfekcji geometrycznych ich osi podłużnej w płaszczyźnie połaci dachu).
W wyniku pożaru oraz gwałtownego chłodzenia podczas akcji gaśniczej mogło dojść do zmian struktury stali belek B1 i B2, które istotnie zmniejszają parametry wytrzymałościowe materiału (lokalnie mogło dojść do przemiany alotropowej i/lub rekrystalizacji). Ilościowe określenie tych zmian wymagałoby wykonania badań statystycznych próbek wyciętych z belek B1 i B2, co w tym przypadku spowodowałoby dodatkowe osłabienie konstrukcji dachu.
W projekcie hali nośność belek B1 i B2 obliczono bez uwzględnienia ich zwichrzenia (przyjęto współczynnik zwichrzenia φL = 1,0). Błędnie założono, że są one usztywnione płytami warstwowymi. Jednak tarcza dachowa z płyt warstwowych i płatwi nie może być uznana za zabezpieczenie belek przed zwichrzeniem. Płyty warstwowe łączy się z płatwiami „wysokimi” śrubami. Z powodu m.in. dużej odkształcalności połączeń płyty warstwowe nie stanowią stężenia tarczowego („bocznego”) przed zwichrzeniem belek. Równocześnie w badanym dachu hali brakowało prętowych stężeń połaciowych poprzecznych.
Pełne ciągłe stężenie „boczne” belki można uzyskać za pomocą m.in. blachy fałdowej, połączonej w sposób ciągły (gęsty – w każdej fałdzie) ich dolnymi fałdami z pasem górnym stężanej belki. Ponadto w tarczy stężającej sąsiednie arkusze blach fałdowych są połączone między sobą łącznikami „wzdłużnymi” (połączenia takie nie występują w przypadku płyt warstwowych). W rozwiązaniu konstrukcyjnym tężnika tarczowego blacha fałdowa krępuje przemieszczenia liniowe i kątowe przylegającej stopki stężanej belki, co wydatnie zwiększa jej nośność z warunku zwichrzenia.
Fot. 5 Uszkodzony mur ściany podłużnej hali produkcyjnej
Wykonane obliczenia statyczno-wytrzymałościowych wykazały, że nie- usztywnione „bocznie” belki B1 i B2 nie spełniały warunku stanu granicznego nośności według [5].
W związku z tym rozważono wzmocnienie belek B1 i B2 przez ich „boczne” usztywnienie. W tym celu zaproponowano zastosowanie w płaszczyźnie połaci dachu hali prętowych połaciowych stężeń poprzecznych, których schemat pokazano na rys. 2. W polach między osiami: 1'-2', 5'-6', 8'-9', 10'-11', 17'-18' oraz 19'-20' zalecono na całej szerokości hali dać poprzeczne stężenia połaciowe, typu X, z prętów Ø 16 mm, ze stali gatunku S235. Pręty tych stężeń należy wstępnie napiąć nakrętką rzymską. Zaproponowany sposób wzmocnienia polegał na skróceniu długości krytycznej zwichrzenia belek B1 i B2. Uzyskano w ten sposób zwiększenie ich nośności na zginanie, gdyż wówczas współczynnik zwichrzenia belki B1 φL,1,B1 = 0,970, a belki B2 – φL,2,B2 = 0,881. W konsekwencji zwiększenie nośności na zginanie (w stosunku do dotychczasowego rozwiązania) belek B1 wynosiło 83%, a belek B2 – 237%. W przypadku zastosowania stężeń poprzecznych, według propozycji pokazanej na rys. 2, warunek stanu granicznego nośności belek B1 i B2 według [5] był spełniony.
Analiza ugięć belek B1 i B2. Dopuszczalne według normy odbioru konstrukcji stalowych [6] ugięcie A belek B1 i B2 w środku ich rozpiętości:
Δ = l/750 = 15 700/750 = 20,93 mm Pomiary geodezyjne konstrukcji nośnej dachu po pożarze wykazały, że trwałe ugięcia wszystkich belek B1 i B2 w hali produkcyjnej zdecydowanie przekraczały obliczoną wartość dopuszczalną. Przekroczenie ugięć dopuszczalnych w środku rozpiętości belek B1 i B2 wynosiło nawet 491% (np. trwałe ugięcie belki B2 w osi 10' wynosiło 124 mm). Przekroczone były również, o ponad 150%, ugięcia w osi śrubowych styków zakładkowych, usytuowanych w 1/3 rozpiętości belek B1 i B2. Dlatego belki B1 i B2 w hali produkcyjnej z tak dużymi ugięciami trwałymi nie spełniały wymagań normy odbioru konstrukcji stalowych [6] i zalecono wymienić je na nowe.
Rys. 2 Schemat połaciowego stężenia poprzecznego dźwigarów dachowych BI i B2 hali produkcyjno-magazynowej
Uwagi końcowe oraz wytyczne naprawy konstrukcji dachu po pożarze
W ocenie bezpieczeństwa konstrukcji należy analizować nie tylko wymagania związane z wytrzymałością w normalnych warunkach, ale też kryteria nośności w sytuacji pożaru. Po wprowadzeniu Eurokodów do zbioru Polskich Norm mamy normy dotyczące projektowania konstrukcji budowlanych w warunkach pożaru. Odnotowywane liczne przypadki pożarów budowli i związane z nimi duże straty materialne świadczą o stosunkowo małej wiedzy projektantów dotyczącej zarówno strategii pożarowej, jak i inżynierii pożarowej.
W celu spełnienia wymagań ognioodporności stalowej konstrukcji nośnej budynku najczęściej stosuje się zabezpieczenia ognioizolujące (np. farby pęczniejące). Nie przeprowadza się wówczas obliczeń oceniających zachowanie się konstrukcji w pożarze. W wielu przypadkach rezultat takiego postępowania nie jest wiarygodny w aspekcie bezpieczeństwa pożarowego. Nie uwzględnia się np. swobody odkształceń termicznych i stopnia „skrępowania” konstrukcji stalowej, które mogą być przyczyną destrukcji, awarii (jak w przypadku analizowanej hali) lub katastrofy obiektu. Gdy stalowy element konstrukcyjny ma pełną swobodę odkształceń termicznych (zarówno wydłużania, jak i obrotów w węzłach i połączeniach), można wówczas przyjąć, że w wyniku zwiększającej się jego temperatury 9at nie powstają żadne dodatkowe siły wewnętrzne. Jeśli zaś ten warunek nie jest spełniony (występują odkształcenia termiczne oraz „skrępowanie” konstrukcji jak w analizowanej hali), należy w obliczeniach termiczno-statyczno-wytrzymałościowych uwzględnić m.in. wydłużenia termiczne.
W trakcie pożaru badanej hali całkowitemu zniszczeniu uległy urządzenia produkcyjno-technologiczne, których wartość przekraczała kilkakrotnie wartość budowlaną obiektu. Przyczyną bardzo dużych strat materialnych było niewłaściwe uwzględnienie w projekcie hali ochrony wyposażenia i zawartości budynku w warunkach pożaru.
W przypadku analizowanej hali znaczne straty materialne wynikały z rozprzestrzenienia się pożaru na cały obiekt. Mimo że ogień powstał lokalnie w polu między osiami 19'-20' hali produkcyjnej, to rozprzestrzenił się przez płyty warstwowe obudowy dachu i objął całą konstrukcję nośną dachu, zarówno hali produkcyjnej, jak i hali magazynowej (gdyż nie zastosowano oddzielenia ich połaci dachowych np. ścianą przeciw- ogniową). Dlatego całkowitemu zniszczeniu uległy płyty warstwowe w tym obiekcie. Przypadek ten wskazuje na bardzo duże zagrożenie pożarowe wynikające ze stosowania do obudowy hal płyt warstwowych z palnym rdzeniem izolacyjnym.
Pożar hali spowodował duże, trwałe wygięcia (poziome i pionowe) oraz skręcenia płatwi P1 i P2. Ich geometryczna destrukcja wynikała z ograniczenia swobody termicznych wydłużeń na podporach. Wartości trwałych wygięć poziomych i pionowych oraz skręcenia osi podłużnych płatwi P1 i P2 przekraczały dopuszczalne wartości według [6], co uniemożliwiało dalszą eksploatację. Dlatego zalecono wymienić je na nowe (zarówno w hali produkcyjnej, jak i w hali magazynowej).
W wyniku pożaru główne belki B1 i B2 dachu hali produkcyjnej zostały istotnie zdeformowane geometrycznie – powstały trwałe ugięcia przekraczające wartości dopuszczalne wg [6]. Ponadto oddziaływanie wysokiej temperatury mogło spowodować zmiany strukturalno-wytrzymałościowe stali belek, które zmniejszają ich nośność. Dlatego oceniono, że belki B1 i B2 w hali produkcyjnej nie spełniały warunków stanu granicznego nośności wg [5] oraz [8] i należało wymienić je na nowe. Stan techniczny belek B1 dachu hali magazynowej był dostateczny i uznano, że mogą być dalej bezpiecznie eksploatowane.
Analizy wykazały, że badany obiekt został błędnie zaprojektowany nie tylko w wyjątkowej sytuacji obliczeniowej, tj. w warunkach pożaru, ale również w trwałej sytuacji obliczeniowej (w warunkach normalnego użytkowania), gdyż niewłaściwie oszacowano nośność belek B1 i B2 z warunku zwichrzenia.
W konstrukcji nośnej dachu hali brak było prętowych stężeń połaciowych poprzecznych, usztywniających „bocznie” belki B1 i B2 (które mogłyby skracać ich długość krytyczną zwichrzenia). W projekcie hali nośność belek B1 i B2 obliczono bez uwzględnienia ich zwichrzenia, zakładając, że są one usztywnione tarczą pokrycia dachowego. Zastosowane w hali rozwiązanie konstrukcyjne tarczy dachowej z płyt warstwowych nie zabezpieczało belek B1 i B2 przed utratą płaskiej postaci zginania. Między innymi z powodu dużej odkształcalności połączeń („wysokimi” śrubami samowiercącymi) z płatwiami P1 i P2 płyty warstwowe nie mogą być uznane za stężenie tarczowe („boczne”) belek B1 i B2. Niestężone „bocznie” belki B1 i B2 nie spełniały wymagań stanu granicznego nośności. Dlatego w celu zwiększenia ich nośności z warunku zwichrzenia zalecono je usztywnić prętowymi, połaciowymi stężeniami poprzecznymi (por. rys. 2). Zaprojektowano je na siły imperfekcyjne [4, 8] belek B1 i B2.
prof. dr hab. inż. Antoni Biegus
Politechnika Wrocławska
UWAGA: Artykuł został pierwotnie opublikowany w nr. 3/1014 czasopisma „Inżynieria i Budownictwo”.
Bibliografia
1. A. Biegus, Ocena przydatności stalowej konstrukcji dachu hali produkcyjno-magazynowej w Rudnej Wielkiej po pożarze, Wrocław 2011.
2. A. Biegus, Bezpieczeństwo pożarowe konstrukcji w Eurokodach, część 1. Podstawy, oddziaływania i metody projektowania, część 2 Zabezpieczenia ogniochronne konstrukcji stalowych, część 3 Projektowanie konstrukcji stalowych z uwagi na warunki pożarowe. „Builder” nr 1-3/2013.
3. A. Biegus, Pożarowe uszkodzenie i naprawa dachu hali, XXVI Konferencja Naukowo-Techniczna „Awarie budowlane”, Międzyzdroje, 21-24 maja 2013.
4. A. Biegus, Obciążenie imperfekcyjne poziomych stężeń poprzecznych dźwigarów wspornikowych i wieloprzęsłowych, „Inżynieria i Budownictwo” nr 11/2011.
5. PN-B-03200:1990 Konstrukcje stalowe – Obliczenia statyczne i projektowanie.
6. PN-B-06200:2002 Konstrukcje stalowe budowlane. Warunki wykonania i odbioru. Wymagania i badania.
7. PN-EN 1990:2004 Podstawy projektowania konstrukcji.
8. PN-EN 1993-1-1:2006 Eurokod 3: Projektowanie konstrukcji stalowych. Część 1-1: Reguły ogólne i reguły dla budynków.
9. PN-EN 1993-1-2:2007 Eurokod 3: Projektowanie konstrukcji stalowych. Część 1-2: Reguły ogólne – Obliczanie konstrukcji z uwagi na warunki pożarowe.