Konstrukcja stalowa hali – jak powstaje?

Konstrukcja stalowa hali nie powstaje na placu budowy od zera. Znaczna część pracy odbywa się wcześniej, czyli na etapie projektu i w zakładzie. To tam są przygotowywane poszczególne elementy. Na budowie trzeba je następnie odpowiednio ustawić, połączyć i zabezpieczyć. Proces można podzielić na kilka etapów, czyli projektowanie, wykonanie fundamentów, produkcję elementów stalowych, transport, montaż konstrukcji oraz wykonanie obudowy hali. Wyjaśniamy, jak dokładnie powstaje konstrukcja stalowa hali!

Konstrukcja stalowa hali - 9 istotnych etapów budowy hali stalowej

Zaczniemy od podstaw, a potem przejdziemy do kolejnych kroków. 

1. Najpierw powstaje projekt konstrukcji stalowej

W pierwszej kolejności należy określić, jakie obciążenia ma przenosić konstrukcja i jak ma wyglądać cały obiekt.

Projektant bierze pod uwagę:

• rozpiętość hali, 

• jej długość i wysokość, 

• układ słupów, 

• obciążenie dachu, 

• ciężar własny konstrukcji i obudowy, 

• obciążenie śniegiem i wiatrem, 

• lokalizację obiektu, 

• warunki gruntowe, 

• ewentualne suwnice, instalacje i urządzenia technologiczne, 

• sposób użytkowania hali. 

Na podstawie obliczeń powstaje dokumentacja. To ona określa przekroje elementów, ich wymiary, sposób połączenia oraz rozmieszczenie stężeń. Nie można więc po prostu zamówić stalowego szkieletu o określonych wymiarach. Konstrukcję projektuje się pod przewidywane obciążenia. 

2. Fundamenty muszą być przygotowane pod konstrukcję

Fundamenty przekazują obciążenia z konstrukcji na grunt. Ich rodzaj i wymiary zależą między innymi od obciążeń oraz warunków gruntowo-wodnych.

W przypadku hali stalowej często stosuje się fundamenty punktowe pod słupami. Nie oznacza to jednak, że każda hala będzie miała identyczny układ. Co więcej, rozstaw i położenie kotew fundamentowych muszą dobrze odpowiadać dokumentacji konstrukcyjnej. Błąd na tym etapie może utrudnić późniejszy montaż stalowego szkieletu.

3. Elementy stalowe powstają w wytwórni

Kolejny etap odbywa się zazwyczaj poza placem budowy. Stal tnie się na odpowiednie odcinki, a następnie przygotowuje do wykonania konkretnych elementów konstrukcji. Z reguły są to słupy, rygle dachowe, płatwie, belki, stężenia, elementy ścienne, blachy węzłowe i elementy połączeniowe. 

Część elementów może być wykonywana jako profile walcowane, inne jako konstrukcje spawane z blach.

Na tym etapie wykonywane są również otwory potrzebne do późniejszych połączeń śrubowych. Nierzadko elementy zabezpiecza się przed korozją poprzez malowanie systemem powłok ochronnych albo cynkowanie.

4. Kontrola wykonanych elementów

Przed transportem sprawdza się zgodność elementów z dokumentacją, wymiary oraz jakość. Kontroluje się zarazem połączenia spawane, zabezpieczenia antykorozyjne i oznaczenia poszczególnych elementów.

5. Transport na plac budowy

Gotowa konstrukcja jest dzielona na partie odpowiadające możliwościom transportowym i kolejności montażu. Istotna jest także kolejność dostaw. Nie ma większego sensu dostarczać wszystkich elementów jednocześnie, jeśli na danym etapie montażu potrzebna jest tylko określona część konstrukcji.

6. Montaż stalowych słupów i rygli hali stalowej

Kiedy fundamenty są gotowe, a elementy znajdują się na budowie, rozpoczyna się montaż konstrukcji.

W pierwszej kolejności ustawiane są najczęściej słupy stalowe, które mocuje się do przygotowanych wcześniej fundamentów. Następnie montuje się elementy tworzące kolejne ramy konstrukcyjne, między innymi rygle dachowe.

Do podnoszenia ciężkich elementów wykorzystuje się odpowiedni sprzęt, w tym żurawie. Element jest podnoszony, ustawiany w przewidzianym miejscu i tymczasowo stabilizowany, a następnie wykonywane są połączenia. Części mogą być łączone przede wszystkim śrubowo, spawane lub przy użyciu połączeń mieszanych. 

7. Stężenia zapewniają stabilność całego układu

Konstrukcja hali musi tworzyć stabilny przestrzennie układ, dlatego stosuje się stężenia. Mogą występować w płaszczyźnie dachu oraz ścian. Przenoszą oddziaływania poziome i zapewniają odpowiednią sztywność konstrukcji.

8. Konstrukcja jest zabezpieczana przed korozją i ogniem

Stal ma wysoką wytrzymałość, ale wymaga zabezpieczenia. Jednym z podstawowych zagrożeń jest korozja. Dlatego dobiera się odpowiedni system ochrony zależnie od warunków i przewidywanego sposobu użytkowania hali. 

Drugą kwestią jest zachowanie konstrukcji w warunkach pożaru. Wysoka temperatura powoduje spadek właściwości mechanicznych stali. Dlatego w obiektach, w których wymagane są określone parametry odporności ogniowej, stosuje się odpowiednie rozwiązania zabezpieczające, w tym farby pęczniejące, obudowy ogniochronne lub inne systemy przewidziane w projekcie.

9. Na konstrukcji pojawia się dach i obudowa ścian

Dopiero kiedy stalowy szkielet jest odpowiednio zmontowany i ustabilizowany, można przejść do wykonania obudowy. W halach często wykorzystuje się płyty warstwowe albo układy z blachą trapezową i izolacją. Na dachu montowane są odpowiednie warstwy pokrycia dachowego.

Na tym etapie pojawiają się również:

• bramy, 

• drzwi, 

• okna i świetliki, 

• obróbki blacharskie, 

• system odwodnienia dachu, 

• instalacje związane z funkcją obiektu. 

Dopiero po wykonaniu tych prac hala zaczyna przypominać gotowy budynek.

Ile trwa wykonanie konstrukcji stalowej hali?

Czas zależy od wielkości hali, stopnia skomplikowania konstrukcji, zakresu prefabrykacji, dostępności materiałów, warunków na budowie oraz organizacji montażu.

Trzeba też rozróżnić czas produkcji konstrukcji od czasu montażu. Sama instalacja stalowego szkieletu na placu budowy może przebiegać stosunkowo szybko, ale wcześniej trzeba przygotować projekt, fundamenty i elementy konstrukcyjne.

Sprawdź nasz wpis blogowy na temat budowy hali magazynowej i logistycznej - etapy, koszty, wymogi.

Jak możemy pomóc?

ROKTON jako generalny wykonawca z Rzeszowa kompleksowo prowadzi inwestycje budowlane, czyli od przygotowania projektu i dokumentacji po wykonanie oraz oddanie obiektu do użytkowania. Sprawdź, nasze realizacje i projekty budowlane wykonane przez naszą firmę budowlaną.

Jako generalny wykonawca z województwa podkarpackiego realizujemy między innymi hale stalowe, obiekty przemysłowe, magazynowe, biurowe i komercyjne. Dzięki formule generalnego wykonawstwa koordynujemy etapy inwestycji. W przypadku formuły „zaprojektuj i wybuduj” przejmujemy również organizację procesu od etapu koncepcji i dokumentacji aż po realizację prac budowlanych. Zależy Ci na solidnej hali stalowej, która przetrwa dekady? Zapraszamy! 

Skontaktuj się z nami

Bibliografia

1. Główny Urząd Statystyczny, Budownictwo – wyniki działalności budowlanej – informacje i dane dotyczące sektora budowlanego w Polsce. 

2. Minister Rozwoju i Technologii, Warunki techniczne, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie, Dz.U. 2022 poz. 1225 – wymagania dotyczące bezpieczeństwa konstrukcji, ochrony przeciwpożarowej i właściwości przegród. 

3. Polski Komitet Normalizacyjny, PN-EN 1993 (Eurokod 3) – Projektowanie konstrukcji stalowych – zasady projektowania i sprawdzania konstrukcji stalowych. 

4. Polski Komitet Normalizacyjny, PN-EN 1090 – Wykonanie konstrukcji stalowych i aluminiowych – wymagania dotyczące wykonania i oceny zgodności konstrukcji.