Wyznaczenie sił przekrojowych

Wyznaczenie sił przekrojowych w ramach wieloprzęsłowych obciążonych ciężarem pionowym można uprościć obliczając rygle ram jako belki ciągłe wieloprzęsłowe, podparte przegubowo na słupach pośrednich i zamocowane w słupach skrajnych (program uprawnienia budowlane na komputer).
Wymiarowanie słupów i rygli przeprowadza się na uogólnione siły wewnętrzne (moment, siła podłużna, siła poprzeczna).

Przy wymiarowaniu rygli pomija się często wpływ sił podłużnych w tych przypadkach, gdy wartość efh jest większa od 4, gdzie e oznacza mimośród przyłożenia siły, h zaś wysokość rygla. Wyjątek stanowią ramy o znacznie pochylonym ryglu, który trzeba sprawdzić na ściskanie mimośrodowe.
W halach o konstrukcji żelbetowej monolitycznej sztywność połaci dachowej w płaszczyźnie działania sił poziomych jest bardzo duża i wpływ tych sił z reguły pomijamy (program uprawnienia budowlane na ANDROID).
Elementy poddane działaniu sił normalnych mogą ulegać wyboczeniu. Może ono wystąpić w płaszczyźnie ramy, jak też i w kierunku do niej prostopadłym. Przy obliczaniu wyboczenia prętów mamy do czynienia ze sztywnością elementu (EJ) i jego długością wyboczeniową.

Obliczenie ścisłe z uwzględnieniem zmienności momentów bezwładności jest na ogół bardzo żmudne i wymaga znacznego nakładu pracy rachunkowej.
W ramach prefabrykowanych rygle mogą składać się z części prefabrykowanej i nadbetonu układanego np. pomiędzy płytami dachowymi.
Sztywność budynków halowych w kierunku podłużnym zapewniona jest przez ramy jakie tworzą belki podłużne ze słupami i wypełniające ściany podłużne (zewnętrzne lub wewnętrzne). Siły poziome działające na hale o małych wysokościach i rozpiętościach mogą być przeniesione przez same ściany szczytowe lub przez ramy poprzeczne przy większych zaś włącza się do współpracy podłużne ściany zewnętrzne lub cztery następne ramy.

W halach o konstrukcji żelbetowej monolitycznej utworzony jest układ ram o sztywnych węzłach: ze słupów, rygli, wieńców i belek podsuwnicowych. W halach prefabrykowanych elementy te połączone są przeważnie w sposób przegubowy, stąd hale takie wymagają specjalnego usztywnienia w kierunku podłużnym. W większości rozwiązań ściany zewnętrzne mają dużą powierzchnię okien, a sztywność słupów w kierunku podłużnym jest znacznie mniejsza niż w kierunku poprzecznym (uprawnienia budowlane).

Usztywnione przęsło ściany hali

W halach jednonawowych dla zapewnienia sztywności podłużnej stosuje się najczęściej rozwiązanie. W przęśle skrajnym daje się sztywne wypełnienie z muru lub elementów prefabrykowanych (płyt ściennych), przejmujące siły działające w płaszczyźnie ściany. W ten sposób otrzymuje się układ nieprzesuwny. Dość często również układ nieprzesuwny otrzymuje się przez zastosowanie zastrzałów w pierwszym polu ściany zewnętrznej. Usztywnione przęsło ściany hali należy sprawdzić na wywrócenie wg schematu (program egzamin ustny).

W halach wielonawowych wiatr działający na ścianę szczytową, wykonaną zazwyczaj ze słupów i płyt ściennych, przekazuje się na fundament i rygle ram poprzez połać dachową. Tworzy ona sztywną tarczę w płaszczyźnie działania sił poziomych. Część wiatru działa również na słupy jako obciążenie ciągłe w. Siła pozioma H2, wywołana suwnicą, działa na belkę pod- suwnicową i słupy ramy.
Przy projektowaniu hal zakłada się jednakową sztywność wszystkich słupów w kierunku podłużnym hali (opinie o programie). Obliczenie ram ciągłych o sztywnych lub przegubowych węzłach można wykonać w prosty sposób, posługując się w przypadku węzłów sztywnych odpowiednimi tablicami dla ram pięcioprzęsłowych, gdyż uwzględnia się współpracę najwyżej sześciu sąsiednich ram. W przypadku przegubowego połączenia usztywnień podłużnych ze słupami rozkład siły poziomej na poszczególne słupy przyjmuje się z założenia równych ugięć wszystkich słupów.

Ramy monolityczne, bardzo rozpowszechnione w okresie przed drugą wojną światową, są obecnie stosowane w przypadkach, gdy proces produkcyjny wymaga specjalnego ukształtowania hali i nie można przyjąć rozwiązań typowych (segregator aktów prawnych).
Hale o monolitycznych szkieletach ramowych są też realizowane w warunkach budownictwa rozproszonego, gdy prefabrykacja nie wytrzymuje kryteriów ekonomicznych. Na przykład hala o trójslupowych ramach monolitycznych z wahaczami była wielokrotnie wznoszona w ZSRR.

W tych warunkach są jeszcze wznoszone hale trójnawowe bazylikowe. Tego typu halę, bardzo rozpowszechnioną przed rozwojem prefabrykacji. Schematem konstrukcyjnym jest rama trójnawowa o środkowym przęśle podwyższonym w celu zaprojektowania świetlików dla oświetlenia wnętrza. Slupy są utwierdzone w fundamentach (promocja 3 w 1).