Błędy w projektowaniu konstrukcji stalowych

Budowa obiektów budowlanych to skomplikowany i rozłożony w czasie proces. Nawet w przypadku budowania typowych hal stalowych, jest obarczony błędem. Pomyłki mogą mieć różny charakter i konsekwencje. W tym artykule opiszemy te najważniejsze i najczęściej występujące.

Błędy projektowe

Tego typu błędy często wynikają z braku znajomości lub tez złej interpretacji przepisów prawnych i normowych. Mogą być także wynikiem źle sporządzonych wyników statycznych. Pomyłki te mogą stwarzać bezpośrednie zagrożenie: zła konstrukcja budynku ma zbyt małą nośność i nie jest zdolna do przenoszenia zadanych obciążeń.

Błędy wykonawcze

Przy każdej konstrukcji, również hal stalowych, mogą zdarzyć się pomyłki w odczytaniu lub interpretacji dokumentacji projektowej. Do tej grupy błędów zaliczamy także nierzetelnie lub niefachowe wykonane roboty budowlane. Nałożenie kilku błędów może stworzyć bezpośrednie zagrożenie, a kumulacja pomyłek może doprowadzić nawet do zniszczenia konstrukcji.

Pomyłki liczbowe

Obecnie projektowanie konstrukcji wspomagane jest licznymi programami komputerowymi. Pomyłki liczbowe zdarzają się wyjątkowo rzadko. Zestawienia potrzebnych materiałów robione są komputerowo, z dużą dokładnością. Niemniej, przy obliczeniach wykonywanych przez projektanta lub nawet tylko przy przepisywaniu danych, mogą pojawić się błędy, na które trzeba zwracać uwagę.

Uproszczenia w schemacie statycznym

W schemacie statycznym określa się geometrię układu i sposób jego obciążenia. Podaje się wymiary poszczególnych prętów oraz sposób ich połączenia i podparcia. Należy pamiętać, aby w rzeczywistej konstrukcji zaprojektować połączenie przenoszące nie tylko obliczone siły przekrojowe, ale także siły, które może przenieść cały przekrój. Istotnym jest, aby przyjąć w schematach założenie o cechach sprężystych podpór. Przebieg osi obojętnej w osi portalowej jest często inny w modelu obliczeniowym. Siły przekrojowe otrzymane w modelu uproszczonym nieznacznie różnią się od wartości w modelu dokładnym. Ta różnica może być istotna w przypadku, kiedy nośność prętów została niemal całkowicie wykorzystana.

Błędne przyjmowanie obciążeń

Tego typu błędy konstrukcyjne bardzo często są wynikiem nieprecyzyjnych lub niepełnych informacji pochodzących od inwestora. Mogą być też spowodowane nieświadomym działaniem projektanta. Przyjęcie zbyt małego obciążenia może doprowadzić do katastrofy budowlanej. Za przykład może posłużyć zawalenie hali stalowej w wyniku dużego obciążenia śniegiem zalegającym na dachu. W każdej książce obiektu budowlanego powinien pojawić się zapis o maksymalnym obłożeniu śniegiem. Powinno się też projektować ciężar konstrukcji w taki sposób, aby nie przekroczono wartości granicznych nawet przy dużych opadach śniegu. Pominięcie istotnych obciążeń konstrukcyjnych jest błędem projektowym, który często zdarza się w wyniku przeprowadzanych zmian wielkości obciążeń w trakcie realizacji lub eksploatacji obiektu. Niestety często takie zmiany nie są konsultowane z projektantem i skutki takich działań mogą być bardzo niekorzystne dla nośności obiektów.

Oszczędności

Większość inwestorów przed przystąpieniem do budowy bardzo uważnie przygląda się potencjalnym kosztom. Niestety zdarza się, że oszczędności szuka się w budowie konstrukcji. Zdecydowanie nie należy oszczędzać na tych elementach konstrukcji, które są zakryte i przez to bardzo trudne, a czasem wręcz niemożliwe do skorygowania. Nieznacznie powiększając koszt inwestycji i wzmacniając konstrukcję, można niemal całkowicie wykluczyć ryzyko związane z zalegającym śniegiem. Oznacza to co prawda większe nakłady początkowe, jednak w długim okresie koszty odśnieżania mogą spaść do zera.

Podsumowanie

Każdy obiekt przemysłowy: hale stalowe, czy też inne budowle, są żywym organizmem. Na przestrzeni kilkudziesięciu lat użytkowania układ obciążeń może ulec zmianie. Niestety na etapie projektowania nie jesteśmy w stanie wszystkiego przewidzieć. Projektanci powinni jednak myśleć przyszłościowo i starać się przeciwdziałać ewentualnym zagrożeniom spowodowanym błędami projektowania.

Źródło: „Nowoczesne Hale