Metalne konstrukcije – Projektovanje industrijskih hala

8. PROJEKTIRANJE INDUSTRIJSKIH HALA 

8.1. Vrste dizalica 

8.2. Tipovi hala obzirom na mogu

ć

nost transporta 

8.3. Krovni veza

č

i – rešetkasti nosa

č

i 

8.4. Stupovi i nosa

č

i kranskih staza 

8.4.1. Stupovi hale 

8.4.2. Nosa

č

i kranskih staza 

8.5. Vertikalna popre

č

na stabilizacija 

8.6. Vertikalna uzdužna stabilizacija 

8.7. Razni detalji i spojevi  

329 

8. Projektiranje industrijskih hala

MK 

I

8.1. Vrste dizalica 

a) Mosna dizalica 

b) Ovješena dizalica 

c) Ostali tipovi dizalica 

Slika 8.1. Shematski prikaz vrsta dizalica 

B. Peroš 

330  

8. Projektiranje industrijskih hala

MK 

I

8.3. Krovni veza

č

i – rešetkasti krovni nosa

č

i 

Slika 8.3. Tipovi rešetkastih krovnih nosa

č

a 

Slika 8.4. Detalji 

č

vorova rešetkastih nosa

č

a 

B. Peroš 

332  

8. Projektiranje industrijskih hala

MK 

I

Slika 8.5. Sekundarni rešetkasti nosa

č

i 

B. Peroš 

333  

8. Projektiranje industrijskih hala

MK 

I

8.4. Stupovi i nosa

č

i kranskih staza 

Industrijski objekti obi

č

no 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 prili

č

no rutinska stvar. 

Me

đ

utim, dimenzioniranje transportnog sustava je složen i zahtjevan zadatak. U 

stvari, mnogi industrijski objekti pra

ć

eni su problemima loše projektiranog ili 

izvedenog nosivog sustava kranova. 

Kapacitet kranova može se kretati od 1 do 300 kN. Obi

č

no susre

ć

emo sljede

ć

e 

komponente kranskog sustava: 

Slika 8.7. Popre

č

ni presjek – hala s pokretnim dizalicama 

B. Peroš 

335  

8. Projektiranje industrijskih hala

MK 

I

1.  Kran, koji se sastoji iz mosta, vodilica, dizala, stroja za pogon i obi

č

no kabine. 

2. Kranskih tra

č

nica i sustava za pridržanje 

3. Kranskih nosa

č

a 

4.  Stupova kranskih staza 

5. Ukru

ć

enja kranskih stupova 

6. Temelja stupova 

7. Branika 

8. Elektri

č

nih vodova 

Orjentacijske karakteristike kranova date su u tabeli. 

Tipi

č

an presjek kroz objekt prikazan je na slici 8.8. 

8.4.1. Stupovi hale 

Slika 8.8. Primjeri poja

č

anja stupova 

B. Peroš 

336  

8. Projektiranje industrijskih hala

MK 

I

Slika 8.10. Odvojeni stupovi objekta i kranske staze

Tablica:  Koeficijenti izvijanja K

1

 i K

2 

B. Peroš 

338  

8. Projektiranje industrijskih hala

MK 

I

Tablica:  Koeficijenti izvijanja K

1

 i K

2 

B. Peroš 

339  

8. Projektiranje industrijskih hala

MK 

I

8.4.2. Nosa

č

i kranskih staza 

Glavni elementi kranskih staza su nosa

č

i na koje su pri

č

vrš

ć

ene tra

č

nice. Ovi nosa

č

i 

su izloženi vertikalnim optere

ć

enjima s dinami

č

kim udarcima, bo

č

nim optere

ć

enjem, 

te uzdužnim optere

ć

enjem zbog trenja, ko

č

enja te udaraca na branike.  

Slika 8.11. Popre

č

ni presjeci kranskih staza 

B. Peroš 

341  

8. Projektiranje industrijskih hala

MK 

I

Bo

č

ne sile se obi

č

no preuzimaju pove

ć

anjem popre

č

ne krutosti gornjeg pojasa 

nosa

č

a [sl. 8.11 (b), (c), (e)] ili pak dodatnom horizontalnom konstrukcijom u obliku 

dijafragme ili rešetke (slika 8.12.). 

Slika 8.12 Popre

č

na ukru

ć

enja kranskih staza 

Limene dijafragme 

č

esto služe kao pod hodnika uzduž kranskih staza. Kranski 

nosa

č

i su optere

ć

eni vertikalnim, popre

č

nim te uzdužnim silama. Dinami

č

ki udarci 

uzimaju se prema uputama proizvo

đ

a

č

a, odnosno prema odgovaraju

ć

im propisima. 

Ove veli

č

ine se obi

č

no kre

ć

u: 

a) dinami

č

ki koeficijent: DF 

z

  1-1,6 (ovisno o vrsti krana i elementu konstrukcije)

b) bo

č

ne sile 

z

  1/7 do 1/10 od vertikalnog optere

ć

enja 

c) uzdužne sile 

z

  1/7 od vertikalnog optere

ć

enja 

B. Peroš 

342  

8. Projektiranje industrijskih hala

MK 

I

OGRANI

Č

ENJA DEFORMACIJA 

Da bi se osigurao zadovoljavaju

ć

i rad kranova potrebno je ograni

č

iti deformacije 

konstrukcije. Kranovi sa sljede

ć

im ograni

č

enjima pokazali su se uspješni u praksi: 

a)  vertikalni progib nosa

č

a krana: 

L/600 za lagane kranove, 

L/800 za srednje kranove, 

L/1000 za teške kranove. 

b) bo

č

ni progib nosa

č

a krana: 

L/400 

c) bo

č

ni pomak konstrukcije: 

H/240 (H je visina do kranske staze), ili maksimalno 25 mm 

Nadvišenje nosa

č

a 

treba izvesti za nosa

č

e raspona preko 20 m. Nadvišenje, ako se 

izvodi, jednako je progibu za stalni teret više ½ pokretnog optere

ć

enja (bez 

dinami

č

kih udaraca). 

KONTROLA GNJE

Č

ENJA HRPTA 

Slika 8.14. Kontrola hrpta 

B. Peroš 

344  

8. Projektiranje industrijskih hala

MK 

I

Kontrola gnje

č

enja hrpta može se uzeti prema slici 8.14. Naprezanje u hrptu treba 

ograni

č

iti prema:  

v

n

e

t

b

P

σ

75

,

0

≤

⋅

gdje je: 

σ

v

 = granica razvla

č

enja materijala hrpta 

BRANICI 

Branici na tra

č

nicama služe za zaustavljanje kranova na kraju staza. 

Slika 8.15. Branici na kranskim stazama 

KRANSKE TRA

Č

NICE 

Izbor tra

č

nica kranskih staza ovisi o optere

ć

enju krana. Nastavljanje tra

č

nica najviše 

se vrši vijcima. Zavareni spojevi omogu

ć

uju jednoli

č

niji rad krana, ali nastavci su 

skuplji za izvedbu, a i teže je zamijeniti ošte

ć

ene tra

č

nice. Zato se zavarene tra

č

nice 

upotrebljavaju na kratkim stazama ili gdje se o

č

ekuje da 

ć

e tra

č

nice nadživjeti 

trajnost objekta.  

Pri

č

vrš

ć

enje tra

č

nice o nosa

č

e može biti: 

-

  kukastim vijcima ili 

-

 zaustavnim 

plo

č

icama, koje opet mogu biti u »krutom« ili »plivaju

ć

em« 

spoju. 

B. Peroš 

345  

8. Projektiranje industrijskih hala

MK 

I

'Plivaju

ć

e' pri

č

vrš

ć

enje omogu

ć

ava termalne i druge uzdužne pomake tra

č

nica, što 

smanjuje potrebne dilatacije. Za tra

č

nice preko 120 m obi

č

no se zahtijevaju dilatacije 

u nosivom sustavu, te se preporu

č

uje upotreba 'plivaju

ć

eg' spoja.  

Ako se traži da rad kranova bude miran, bez ve

ć

ih vibracija, tada se preporu

č

a 

postaviti tra

č

nice na neoprenske ležajeve. 

Da se sprije

č

i »putovanje« tra

č

nica uzduž 

staze, katkada se pri

č

vrste zavarivanjem o 

nosivu konstrukciju na sredini tra

č

nice.  

Ne preporu

č

a se da odstupanje osi tra

č

nice i 

nosa

č

a bude ve

ć

e od 0,75 t

h

 (slika 8.18.). 

 Za dobar rad kranova preporu

č

uju se sljede

ć

a 

najve

ć

a odstupanja kranskih tra

č

nica: 

8.18. Odstupanje osi nosa

č

a i tra

č

nica 

1.Horizontalna odstupanja 

(a) odstupanje osi tra

č

nica:               5 mm na dužini 12 m 

     odstupanje staze krana od           

     teoretskog položaja:                   10 mm na dužini 12 m 

(b) najve

ć

e vertikalno odstupanje 

      tra

č

nica pri stupovima:               5 mm na dužini 12 m 

     najve

ć

e odstupanje od  

     teoretskog položaja:                   10 mm na dužini 12 m 

B. Peroš 

347  

8. Projektiranje industrijskih hala

MK 

I

2. Vertikalna razlika 

(a) vrha tra

č

nica u popre

č

nom  

     presjeku objekta:                        4 mm za raspon tra

č

nica do 30 m 

                                                        6 mm za raspon tra

č

nica preko 30 m. 

DILATACIJE 

Sprje

č

avanje temperaturne deformacije objekta je nekorisno i neekonomi

č

no. Zato 

se trebaju u objektu upotrijebiti takve veze koje 

ć

e omogu

ć

iti rad konstrukcije bez 

štete po njenu stabilnost i nosivost.  

Dilatacije nisu potrebne, a ni poželjne u kranskim šinama te naj

č

eš

ć

e trebaju biti na 

mjestima glavnih dilatacija u objektu.  

Najve

ć

i razmak izme

đ

u dilatacija se ograni

č

ava na: 

-120 m za ekstremne temperaturne razlike, te na 

-150 m za blage razlike u temperaturama. 

Dilatacije na vanjskim kranskim stazama trebaju biti na kra

ć

im razmacima. Kranske 

staze izloženije ekstremnim temperaturnim razlikama (kao npr. Topionice) treba 

posebno razmatrati. Katkada je potrebno upotrijebiti toplinske štitove na izloženim 

č

eli

č

nim elementima. 

UKRU

Ć

ENJA 

Kranske staze moraju se stabilizirati popre

č

no i uzdužno. Popre

č

na stabilizacija se 

obi

č

no postiže upinjanjem baze stupova o podložnu konstrukciju, te pomo

ć

u krutih 

veza s krovnim nosa

č

ima ili pomo

ć

u povezivanja stupova s krovnim nosa

č

em u krutu 

okvirnu konstrukciju.  

Uzdužna ukru

ć

enja mogu imati nekoliko oblika. Najjednostavnija su križna ukru

ć

enja 

(sl. 8.19. (a)). Preporu

č

a se vitkost stupova ograni

č

iti na 

λ

i

≤

 200, radi naglih 

promjena smjera naprezanja u vezi s režimom rada kranova. Za elemente ukru

ć

enja 

treba izbjegavati okrugle šipke ili lagane kutnike. »Obješeni« štapovi ukru

ć

enja 

djeluju nesigurno. 

B. Peroš 

348  

8. Projektiranje industrijskih hala

MK 

I

Primjer: 

Treba odrediti deformaciju konstrukcije na slici 8.21. 

Slika 8.21.  

Polje 2-3 je optere

ć

eno tako da se produži donja pojasnica za 5 mm. Povišenje 

temperature 

∆

T=17°C 

Traži se relativan pomak vrha stupa 1 u odnosu na stup 4 (ako je stup 4 nepomi

č

an) 

mm

L

L

L

t

t

t

t

7

,

4

)

7600

3

(

17

000012

,

0

=

⋅

⋅

⋅

=

⋅

∆

⋅

=

α

Ukupni horizontalni pomak: 

mm

H

7

,

9

7

,

4

0

,

5

=

+

=

Za postavljeno ukru

ć

enje u polju 1-2, traženo izduženje vla

č

nog štapa u polju 1-2 

iznosi: 

mm

H

H

9

,

6

cos

)

707

,

0

(

cos

=

=

∆

=

∆

α

α

za dužinu ukru

ć

enja 10,75(

760

2

⋅

=

)m i površinu od 25 cm

2

. Sila u štapu od ovog 

produženja bila bi: 

kN

P

L

L

AE

P

0

,

337

69

,

0

1075

21000

25

=

⋅

=

∆

=

O

č

ito, ovom silom bila bi gotovo iskorištena sva nosivost ukru

ć

enja, te ukru

ć

enje ne 

bi moglo nositi dodatne sile od rada kranova. Da bi se izbjegli problemi ovakve 

prirode treba ukru

ć

enja postaviti u sredini izme

đ

u dilatacija. 

U stvarnosti  »rad« konstrukcije kranske staze može se primijetiti na konstrukciji, kad 

je kran daleko nekoliko polja. 

B. Peroš 

350  

8. Projektiranje industrijskih hala

MK 

I

8.5. Vertikalna popre

č

na stabilizacija 

Dvozglobni okvir 

Okvir sa ukliještenim stupovima 

Trozglobni okvir 

Okvir s pendl stupovima 

Glavni nosa

č

i na ukliještenim stupovima 

 
Glavni nosa

č

i na 'pendl' stupovima, poduži spreg 

ih stabilizira 
 
Glavni nosa

č

i na uklještenim stupovima 

(višedjelnim) – teške dizalice 
 
'Pendl' stupovi iznad nosa

č

a dizalice – teške 

dizalice 
 
Trozglobni okvir iznad nosa

č

a dizalice – teške 

dizalice 

B. Peroš 

351  

8. Projektiranje industrijskih hala

MK 

I

B. Peroš 

353  

8. Projektiranje industrijskih hala

MK 

I

Varijante ko

č

nog sprega 

B. Peroš 

354  

8. Projektiranje industrijskih hala

MK 

I

B. Peroš 

356  

8. Projektiranje industrijskih hala

MK 

I

B. Peroš 

357  

8. Projektiranje industrijskih hala

MK 

I

B. Peroš 

359  

8. Projektiranje industrijskih hala

MK 

I

B. Peroš 

360  

8. Projektiranje industrijskih hala

MK 

I

B. Peroš 

362  

8. Projektiranje industrijskih hala

MK 

I

B. Peroš 

363  

8. Projektiranje industrijskih hala

MK 

I

B. Peroš 

365