Energoaktywne segmenty hal przekryte regularną strukturą koszową

• Autorzy: Kowal Z. , Piotrowski R.

Identyfikatory

DOI

10.7862/rb.2015.49

Warianty tytułu

EN

Energy-active segments of halls covered by regular arc structure

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy pokazano koncepcję hali przekrytej regularną strukturą koszową, charakteryzującą się znaczącą powierzchnią przekrycia, nadającą się do zagospodarowania absorberami, do pozyskiwania energii cieplnej oraz elektrycznej z promieniowania słonecznego. Dodatkowym atutem przekrycia koszowego jest ułatwione samooczyszczanie powierzchni pokrycia ze śniegu zwiększające nasłonecznienie absorberów w okresie zimowym. Rozmieszczenie i ilość absorberów zależą od bilansu energetycznego hali. W hali wydzielono energoaktywne segmenty dylatacyjne w celu zredukowania wpływów termicznych na konstrukcję. Podzielono halę na segmenty konwencjonalne oraz segmenty energoaktywne (SE). Segmenty energoaktywne zbudowano z geometrycznie niezmiennych segmentów montażowych, umożliwiających sprawny i bezpieczny montaż. Szerokość minimalnego segmentu energoaktywnego dobrano z warunku minimum wpływów termicznych przy zachowaniu niezawodności o wskaźniku t2 ≥ 3,8 [9]. W przypadku konieczności dalszego zmniejszenia szerokości segmentów energoaktywnych należy dostroić niezawodność do zaleceń normy [9]. Wydzielone minimalne segmenty energoaktywne przekryte strukturą regularną charakteryzują się znaczącą redukcją wpływu temperatury na wytężenie prętów poprzez zastosowanie przegubu w kluczu. Zastosowano asekurację niesymetrycznych przemieszczeń za pomocą zdwojonych przekrojów prętów skrajnych pasów górnych. Zastosowano równoległe sprzężenia elementów sprawczych w kinematycznie dopuszczalnych mechanizmach zniszczenia (KDMZ) segmentów zwiększając niezawodność powyżej zalecanej w klasie RC2 [9]. W konstrukcjach hal przekrytych strukturami udało się korzystnie wydzielić energoaktywne segmenty dylatacyjne, w których dostateczna liczba elementów sprawczych daje się sprzęgać w KDMZ zwiększając nośność i niezawodność konstrukcji powyżej oczekiwań [9] normowych.

EN

The paper presents a concept of hall covered by regular arc structure with significant surface of the roof, which is suitable for deploy a absorbers, to obtain thermal and electricity energy from solar radiation. An additional advantage of arc covering is the increasing insolation of absorbers in winter, what is a result of self-cleaning roof surface. Arrangement and number of absorbers depend on the energy balance of the building. To reduce the thermal influence on structure, typical and energy-active segments were separated in hall. Energy-active segments were composed of geometric invariable assembly segments which enables efficient and secure assembly process. The minimal width of energy-active segment were chosen from condition of minimal thermal influences while maintaining the reliability of the index t2 ≥ 3,8 [9]. It should be adjust the reliability according to the code [9] if it is necessary to reduce the width of the segments. As a result of combination articulated in the ridge achieved the reduction of thermal influence in minimal energy-active segments. Applied the dual cross of upper chords which give the secured antisymmetric movements. Additionaly parallel coupling elements were used in kinematically admissible failure mechanism, what increasing the reliability above recommended for RC2 class [9]. In hall covered by regular arc structure were preferably separated energy-active expansion segments, which a sufficient number of causative elements can be coupled in a KDMZ what increasing capacity and reliability above expectations of code [9].

Słowa kluczowe

PL

hala stalowa; dach; konstrukcja łukowa; powierzchnia samoczyszcząca; segment energoaktywny; energia słoneczna; absorber energii

EN

steel hall; roof; arch structure; self-cleaning surface; energy-active segment; solar energy; energy absorber

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej
• Czasopismo: Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury / Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture
• Rocznik: 2015
• Tom: z. 62, nr 2
• Strony: 189--196
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., il.

Twórcy

autor

Kowal Z.

• Politechnika Świętokrzyska, Wydział Budownictwa i Architektury

autor

Piotrowski R.

• Politechnika Świętokrzyska, Wydział Budownictwa i Architektury

Bibliografia

• [1] Kowal Z.: On Adjusting the Load Bearing Capacity of Decisive Members to Reliability Classes of Statically Determinate Complex Structures, Archives of Civil Engineering, LIX, 1, 2013, s. 132 – 142.
• [2] Kowal Z.: Instruments of Probabilistic Optimisation of Load Bearing Capacity and Reliability of Statically Indeterminate Complex Structures, Archives of Civil Engineering, LX, 1, 2014, s. 77 – 90.
• [3] Kowal Z., Brzezińska K.: Wpływ temperatury na kinematycznie dopuszczalne mechanizmy zniszczenia energoaktywnych segmentów hali, Praca przyjęta na konferencję ZK2014 – Suchedniów 2014.
• [4] Kowal Z., Piotrowski R.: Energoaktywne segmenty dylatacyjne hal z przekryciem strukturalnym, BiA PL Vol. 12(2) 2013, s. 221 – 228.
• [5] Kowal Z., Piotrowski R., Szychowski A.: Przystosowanie hal przekrytych strukturą do pozyskiwania energii z promieniowania słonecznego, ZNPR nr 283, Z. 59 (2/2012/II), s. 431 – 438.
• [6] Kowal Z., Piotrowski R.: Energoaktywne segmenty dylatacyjne hal przekryte strukturą regularną ze ściągiem, Praca przyjęta na konferencję Lublin – Krynica 2014.
• [7] Kowal Z., Piotrowski R., Siedlecka M.: Asekurowany segment energoaktywny hali przekryty strukturą zredukowaną ze ściągiem, Praca przyjęta na konferencję ZK2014 – Suchedniów 2014.
• [8] Kowal Z., Szychowski A.: Energoaktywne przekrycia łukowe, IiB nr 6/94, s. 251 – 254.
• [9] PN-EN 1990:2004, Eurokod: Podstawy projektowania konstrukcji.
• [10] Tablice statystyczne rozkładu normalnego.