projekt budowlany - Urząd Gminy Wilczęta

WYCENA NIERUCHOMOŚCI USŁUGI TECHNICZNE W BUDOWNICTWIE inŜ T.ŁABICKI
14-420 Młynary Młynarska Wola 40 NIP 582-122-96-57 Regon 170951663 tel. 501 434 690
PROJEKT BUDOWLANY
Obiekt
: Przebudowa kładki dla pieszych
Lokalizacja inwestycji: Nowica gm. Wilczęta dz. nr 257,
159/1,177/1
Inwestor
Autor projektu: :
: Urząd Gminy Wilczęta
inŜ. Tadeusz Łabicki
Uprawnienia budowlane do projektowania i kierowania
robotami budowlanymi bez ograniczeń
w specjalności konstrukcyjno - budowlanej
Nr ewid. WAM/ 0057/ PWOK/ 05
Nr 234/EL/79
Asystent projektanta: mgr Wiaczesław Bugajew
Maj
2010 rok
2
Zawartość opracowania
1. Mapa sytuacyjna 1:500
2. Wstęp
2.1
Przedmiot opracowania
2.2
Podstawa opracowania
2.3
Cel opracowania
3. Projektowanie
3.1 Ogólna charakterystyka projektowanej kładki
3.1.1 ZałoŜenie projektowe
3.1.2 Warunki gruntowo-wodne
3.1.3 Fundament i przyczółki
3.1.4 Ustrój nośny kładki
3.2 Szczegółowy opis projektowanych robót
3.2.1 Podpory kładki
3.2.2 Ustrój nośny kładki
3.2.3 Pomost kładki
3.2.4 Elementy wyposaŜenia kładki
3.2.5 Zabezpieczenie antykorozyjne
4. Obliczenia statyczno - wytrzymałościowe
5. Rysunki techniczne
1. Widok z boku z przekrojami podpór (rysunek 1) – skala 1:50
2. Widok z góry i przekrój podłuŜny (rysunek 2) – skala 1:50
3. przekrój podłuŜny ( rysunek 3) – skala 1:50
4. Przekrój poprzeczny (rysunek 4) – skala 1:10
5. Podpory i oparcia dźwigara ( rysunek 5) – skala 1:10
6. Dźwigar główny IPE 330 (rysunek 6) – skala 1:10
7. ŁoŜyska (rysunek 7) – skala 1:10
8. Poprzecznica C140 (rysunek 8) - 1:10
9. śebro poprzeczne (rysunek 8A) – 1:5
10. Słupek (rysunek 9) – skala 1:10
11. Widok całości z góry (rysunek 10) – skala 1:50
12. Zestawienie stali (rysunek 11)
6. Specyfikacje Techniczne
3
A. Opis techniczny
1. Wstęp
1.1 Przedmiot opracowania
Przedmiotem opracowania jest przebudowa drewnianej kładki dla pieszych na rzece Dzikówka w
miejscowości Nowica.
1.2 Podstawa opracowania
Podstawą opracowania jest zlecenie Wójta Gminy Wilczęta z dnia 10.04.2010 r.
1.3 Cel opracowania
Celem opracowania jest wykonanie dokumentacji projektowej umoŜliwiającej przebudowę kładki
dla pieszych na rzece Dzikówka w miejscowości Nowica. Istniejąca kładka drewniana jest w
bardzo duŜym stopniu zuŜyta i zniszczona. Cała konstrukcja drewniana jest mocno zniszczona
przez wilgoć i robaki. Projekt przebudowy istniejącej kładki drewnianej zakłada uŜycie innych
materiałów (stal i beton) mających poprawić trwałość i bezpieczeństwo obiektu.
2. Projektowanie
2.1 Ogólna charakterystyka projektowanej kładki
2.1.1 ZałoŜenie projektowe
Projekt budowlany sporządzono w oparciu o aktualne normy dla projektowania konstrukcji
mostowych i stalowych.
Do projektowania przyjęto następujące parametry techniczne:
- tłum pieszych 4 KN/m² - zgodnie z normą PN-85/S-100300
- szerokość uŜytkowa kładki – 1,5 metra, nie przewiduje się tu obciąŜenia wyjątkowego jakim jest
np. przejazd ambulansu
- szerokość całkowita pomostu – 1,6 metra.
- rozpiętość teoretyczna przęsła – 10 metrów
- długość całkowita dźwigarów – 10,25 m.
- rozpiętość dźwigara w świetle podpór – 9,6 metra
- wysokość konstrukcyjna kładki – 3,71 metra.
- wysokość balustrady – 1,10 metra
Ustrój nośny zaprojektowano z dwuteowników stalowych walcowanych typu IPE 330 z
poszyciem drewnianym. Schemat statyczny ustroju nośnego kładki stanowi belka wolno podparta
oparta na betonowych przyczółkach ścianowych.
4
2.1.2 Warunki gruntowo-wodne
Wykonane doły próbne do głębokości 150 cm ukazały glinę piaszczystą jako warstwę nośną
gruntu oraz nie wykazały wody gruntowej.
Projektowany obiekt zaliczamy do drugiej kategorii geotechnicznej.
Warunki gruntowe w miejscu lokalizacji przedmiotowego obiektu moŜna określić jako proste.
2.1.3 Fundament i przyczółki
Podporami kładki są przyczółki Ŝelbetonowe o grubości 40 cm. z betonu klasy C 16/20, zbrojone
prętami fi12 i strzemionami fi 8, stal zbrojeniowa klasy A-I i AIII. Przyczółki posadowione są na
ławach fundamentowych o wysokości 0,4 metra i szer. 0,80m. Pod ławą naleŜy ułoŜyć 10 cm
grubości warstwę betonu chudego. Połączenie ściany z ławą wykonać za pomocą prętów fi 12
kotwiących ścianę na głębokość 50 cm.
2.1.4 Ustrój nośny kładki
Konstrukcja ustroju nośnego kładki składa się z 2 dwuteowników walcowanych IPE 330 o długości
10,25 metra pokrytych pokładem z bali drewnianych gr 50mm ułoŜonych na belkach podwali
nowych 100 x 100 mm mocowanych do kątowników i poprzecznicy. Belki stalowe oparte są na
przyczółkach za pośrednictwem łoŜysk stalowych. Konstrukcja stalowa zabezpieczona zostanie
antykorozyjnie przez malowanie dwoma warstwami farb epoksydowych i jedną poliuretanową.
Przęsło nie ma spadków, zarówno przekroju poprzecznym jak i podłuŜnym.
2.2 Szczegółowy opis projektowanych robót
2.2.1 Podpory kładki
Podporami kładki są przyczółki Ŝelbetowe, z betonu klasy C16/20. Ściana jest posadowiona
na ławie fundamentowej z betonu C16/20 zbrojonej 4 prętami fi 12 stali klasy A-III -34GS i
strzemionami w rozstawie co 30 cm ze stali Ø 8 klasy AI – St0S .
Zaprojektowano przyczółki Ŝelbetowe, ścianowe, w rozstawie 10 metrów.
- grubość ściany przyczółka 0,40 m
- długość 2,22 m.
- wysokość ściany od poziomu fundamentu 1,10 m
- wysokość ławy fundamentowej 0,4 m
- szerokość lawy fundamentowej 0,80 m
- długość ławy fundamentowej 2,42 m
Ławy fundamentowe są posadowione na wcześniej przygotowanej podbudowie z chudego
betonu o gr. 10 cm. którą oparto na uprzednio wykonanej dziesięciu centymetrowej podsypce z
tłucznia kamiennego. Ściany przyczółków połączone są dwoma rzędami prętów fi 12 dł. 80 cm
rozstawionymi co 30 cm.
5
2.2.2 Ustrój nośny kładki
Konstrukcję nośną przęsła stanowią 2 dźwigary z dwuteowników walcowanych IPE 330 o
długości 10,25 m. Dźwigary stalowe stęŜone są poprzecznicami (rys. 8) z ceowników
walcowanych C140 o długości 1,628 m. w rozstawie co 2 metry. Ceowniki stanowią podparcie dla
belek podwalinowych, a takŜe zabezpieczają dźwigary główne przed zwichrzeniem.
W miejscach stęŜeń, na obu dźwigarach, projektuję się wspawanie odpowiednio
wyprofilowanych blach o grubości 8 mm., do których zostaną przymocowane za pomocą 2 śrub
M12 (4.8) poprzecznice.
Konstrukcje stalową naleŜy wykonać w warsztacie. Wyprofilowane blachy o grubości 8mm.
do dźwigarów głównych naleŜy dospawać w warsztacie spoiną pachwinową a4 (rys. 4). W
przypadku łączenia słupków poręczy do dźwigara śrubami naleŜy w warsztacie wykonać równieŜ
otworowanie zgodnie z rysunkiem numer 9.
Masa konstrukcji stalowej wynosi
- dźwigar stalowy IPE 330 – 512,5 kg. x 2 szt = 1025 kg.
- blachy gr. 8 mm. spawane do dźwigara – 2 kg x 16 szt = 32 kg.
- poprzecznica C140 - 34 kg.x 6 szt = 204 kg.
Łączna waga całej konstrukcji stalowe kładki wynosi: ok. 1261 kg.
Belki stalowe będą oparte na przyczółkach za pośrednictwem łoŜysk stalowych. Podpora 1
jest podporą nieprzesuwną i składa się z marki stalowej o wymiarach 250x250x15 mm. kotwioną
w przyczółku za pomocą 4 śrub kotwiących fi18. Górna część łoŜyska składa się z blachy stalowej
o wymiarach 184x100x15 i z dolną częścią łoŜyska naleŜy na budowie połączyć spoiną
pachwinową a4 o długości 2x100 mm. Z dźwigarem głównym, górną część łoŜyska naleŜy
połączyć spoiną pachwinową a4 na budowie lub w warsztacie. Podpora 2 jest podporą przesuwną
i jej dolna cześć składa się z blachy o wymiarach 250x150x15. Blacha o wymiarach 250x100x15
stanowi górną część łoŜyska. Obydwie blachy posiadają otwory owalne o wymiarach 18x45 cm. ,
które umoŜliwiają poziome przesunięcie dźwigara. Z przyczółkiem podporę naleŜy łączyć przy
pomocy 2 śrub kotwiących fi16 z przeciwnakrętką. Górną blachę podpory 2 z dźwigarem naleŜy
łączyć spoiną pachwinową a4 na budowie lub w warsztacie.
Wszystkie powierzchni elementów stalowych przęsła wykonane ze stali S235 i muszą być
zabezpieczone antykorozyjnie.
2.2.3 Pomost kładki
Na ustawionej na przyczółkach konstrukcji stalowej przęsła naleŜy wykonać poszycie
drewniane kładki z bali 50 x 150 mm nabitych na dwóch belkach podwalinowych o wymiarach
100x100 mm. o rozstawie w osiach 80 cm. Krawędziaki oparte są na poprzecznicach C140 i
przymocowane do nich za pośrednictwem kątownika nierównoramiennego 40x60x4 o długości 60
mm. (połączenie jest pokazane na rysunku 4). Na zamocowanych krawędziakach naleŜy
zbudować podkład z bali drewnianych o wymiarach 5x15 cm., przymocowanych poprzecznie przy
uŜyciu gwoździ o długości minimalnej 100 mm. Przy budowie pomostu naleŜy stosować drewno
konstrukcyjne klasy nie niŜej niŜ C27.
Dodatkowo, po obu stronach pokładu z bali, zamontowano odbojnice drewniane z
krawędziaków 5x5 cm., które przylegają do słupków balustradowych.
Wszystkie elementy poszycia drewnianego uŜyte przy budowie kładki powinny być nasycone
impregnatami dla ochrony przed wilgocią, pleśnią i ogniem.
6
2.2.4 Elementy wyposaŜenia kładki
Na całej długości kładki zaprojektowano poręcze stalowo-drewniane. Wysokość balustrad od
nawierzchni kładki wynosi 110 cm. Słupki balustrady wykonano ze stalowej rury kwadratowej o
wymiarach 60x60x5 o długości 1210 mm. Z dźwigarami nośnymi naleŜy połączyć przy pomocy
wyprofilowanej blachy o wymiarach 116x126x6 która ze słupkiem połączona jest po całym
obwodzie spoiną pachwinową a4. Słupek z juŜ przyspawaną blachą z dźwigarem łączymy 4
śrubami M10 lub spoiną pachwinową a4 po całym obwodzie blachy. W przypadku łączenia
słupków śrubami M10, naleŜy wykonać w warsztacie otworowanie tak jak to pokazano na rysunku
3. Rozstaw słupków wynosi 2m.
Pochwyt i dwie podłuŜnicy zaprojektowano z bali drewnianych 5x10, przytwierdzonych do
słupków śrubą M10. Szczegółowy rozkład słupków i pochwytu balustrady pokazano na rysunku 1.
Elementy stalowe naleŜy zabezpieczyć przed korozją. Do wykonania pochwytu i podłuŜnic z
drewna stosować materiały nasycone stosownym impregnatami ochronymi.
2.2.5 Zabezpieczenie antykorozyjne
Zabezpieczenie antykorozyjne dźwigarów oraz pozostałych elementów stalowych kładki
naleŜy wykonać zestawem farb na bazie Ŝywic EP i PUR do zabezpieczenia konstrukcji
stalowych.
W pierwszym etapie, w warsztacie, warstwę ochrona stanowi warstwa gruntująca z Ŝywic
EP. W drugim etapie, po ustawieniu dźwigarów stalowych na podporach, naleŜy wykonać
malowanie między warstwowe, wszystkich elementów stalowych farbą podkładową EP, a
następnie połoŜyć warstwę nawierzchniową. Materiały zestawu antykorozyjnego powinny być
stosowane na powierzchniach stalowych, oczyszczonych, suchych, odtłuszczonych i
odkurzonych,
7
B. OBLICZENIA STATYCZNO-WYTRZYMAŁOŚCIOWE
1 Obliczenie statyczno-wytrzymałościowe pochwytu i poręczy
Zgodnie z normą mostową pkt. 6.7.5. PN-85/S-10030 „ Obiekty mostowe” zwymiarowano pochwyt i słupki
poręczy na następujące obciąŜenia qHk=1,0 kN/m, oraz na obciąŜenie pionowe qVk=0,5 kN/m.
Wartości obliczeniowe:
qHd=1,0 x 1,3 = 1,3 kN/m,
qVd=0,5 x 1,3 = 0,65 kN/m.
1.2 Wymiarowanie pochwytu
Przyjęto schemat statyczny jako belki dwuprzęsłowej zamontowanej na podporach o rozpiętości l=2,0
metra.
MHmax = qHdxl² / 12 = 1,3x2²/12 = 0,43 KNm
Mvmax = qvdxl² / 12 = 0,65x2²/12 = 0,22 KNm
Przyjęto bal o przekroju 5x10 cm. z drewna klasy C27
W x = bxh²/6 = 5x10²/6 = 83,3 cm³
Wy = hxb²/6 = 10x5²/6 = 41,67 cm³
fd = fk x kmod / Υm =27x0,7/1,3 = 14,54
Mrx = fd x W x=83,3 x 14,54 = 1,21 KNm
Mry = fd x W y=41,67 x 14,54 = 0,61 KNm
Wyznaczenie nośności
MHmax / Mrx+ Mvmax / Mry = 0,43/1,21 + 0,22/0,61 = 0,72<1 (Warunek nośności został spełniony)
1.3 Wymiarowanie słupka
Schemat statyczny słupka jest wspornikiem zamontowanym w pomoście o długości 1,3 metra.
Mmax=1,2x1,3x2x1,3=4,06 KNm
Jako słupek przyjęto rurę kwadratową o przekroju 60x60x5 mm. o wskaźniku wytrzymałości W x = 20,0 cm³.
Przyjęto stal S235, fd = 215 MPa
Mrx = fd x W x=20,0 x 21,5 = 4,34 KNm
Wyznaczenie nośności
Mmax / Mrx = 4,06/4,34 = 0,94<1 (Warunek nośności został spełniony)
Połączenie dolnej części słupka z dźwigarem następuje przy pomocy blachy o grubości 6mm.
Blacha do dźwigara będzie przyspawana po obwodzie spoiną pachwinową 4 mm.
8
2. Obliczenie statyczno-wytrzymałościowe pomostu
2.1 Obliczenie pokładu
Zgodnie z normą mostową PN-85/S-10030 kładka jest obciąŜona tłumem o wartości 4KN/m²
Zebranie obciąŜeń
OBCIĄśENIE POMOSTU
kN/m2
γf
kN/m2
Bale 5x15 cm.
UŜytkowe
0,45
4,0
1,2
1,3
0,54
5,2
Σ
5,74
ObciąŜenie przypadające na jeden bal jest równe 5,74 KN/m²
Schemat statyczny bala jest belka jednoprzęsłowa z przewieszeniami o długości 1,5 metra. Podpory w
rozstawie 80 cm.
Mmax= qdxl² / 8 = 5,74 x 0,8² / 8 = 0,46 KNm
Na pokład przyjeto bal o przekroju 5x15 z drewna sosnowego C27.
W x = bxh²/6 = 15x5²/6 = 62,5 cm³
fd = fk x kmod / Υm =27x0,7/1,3 = 14,54
Mrx = fd x W x=62,5 x 14,54 = 0,91 KNm
Wyznaczenie nośności
Mmax / Mrx = 0,46/0,91 = 0,5<1 (Warunek nośności został spełniony)
2.2 Obliczenie podłuŜnic
OBCIĄśENIE POMOSTU
kN/m2
γf
kN/m2
Bale 5x15 cm.
Krawędziak 10x10 cm.
UŜytkowe
0,45
0,06
4,0
1,2
1,2
1,3
0,54
0,072
5,2
Σ
5,812
Schemat statyczny krawędziaka jest belka jednoprzęsłowa o długości 2 metra.
ObciąŜenie przypadające na jeden krawędziak jest równe 5,74 KN/m² x 0,75 m. = 4,36 KN/m
Obliczenie momentu maksymalnego
Mmax= qdxl² / 8 = 4,36 x 2² / 8 = 2,18 KNm
Na pokład przyjęto bal o przekroju 10x10 cm z drewna sosnowego C27.
W x = bxh²/6 = 10x10²/6 = 288 cm³
Mrx = fd x W x=288 x 14,54 = 2,42 KNm
Wyznaczenie nośności
f d = fk x kmod / Υm =27x0,7/1,3 = 14,54
9
Mmax / Mrx = 2,18/2,42 = 0,9<1 (Warunek nośności został spełniony)
2.3 Obliczenie poprzecznic
OBCIĄśENIE POPRZECZNICY
C140
kN/m2
γf
kN/m2
0,16
1,1
0,176
Σ
0,176
Schemat statyczny poprzecznicy stanowi belka wolnopodparta jednoprzęsłowa o długości 1,58 metra,
obciąŜona reakcjami z podłuŜnic.
8,7
8,7
0,2
0,2
1
Obliczenie momentu maksymalnego
1
3,4
3,5
3,4
Moment maksymalny Mmax = 3,5KNm
Na poprzecznicę przyjęto ceownik C140 ze stali S235.
W x = 86,4 cm³
fd = 215 MPa
Mrx = fd x W x=215 x 86,4 = 18,57 KNm
Wyznaczenie nośności
Mmax / Mrx = 3,5/18,57 = 0,19<1 (Warunek nośności został spełniony)
10
2.3.1 Sprawdzenie nośności połączenia śrubowego poprzecznic z dźwigarem
Dobrano śruby klasy 4.8 M12
Nosność na ścinanie trzpienia
Srv =2x21,4 = 42,8 KN
Nosność na uplastycznienie blachy
Srb = 1,93x1,6x21,5x0,8 = 53,1 KN
Maksymalna siła tnąca Vmax = 8,9 KN, a więc warunek nośności śrub jest spełniony.
2.4 Obliczenie dźwigara
OBCIĄśENIE DŹWIGARA
IPE 330
kN/m2
γf
kN/m2
0,45
1,1
0,54
Σ
0,54
Schemat statyczny dźwigara stanowi belka wolnopodparta jednoprzęsłowa o długości 10 metrów,
obciąŜona reakcjami z poprzecznic
8,9
8,9
8,9
8,9
0,5
4,5
0,5
4,5
1
Obliczenie momentu maksymalnego
1
39,9
39,9
59,9
60,1
Moment maksymalny Mmax = 60,1KNm
59,9
11
Na poprzecznicę przyjęto dwuteownika walcowany IPE 330 ze stali S235.
W x = 713 cm³
fd = 215 MPa
Mrx = fd x W x=215 x 713 = 153,29 KNm
Sprawdzenie warunku zwichrzenia:
l1 = 35x iy /β x √215/ fd = 35x3,55/1 x 1 = 1,245 m, a więc jest mniejsze od 2,0m., a to oznacza Ŝe
musimy uwzględnić efekt zwichrzenia.
2.4.1 Obliczenie współczynnika zwichrzenia
λ 1 = 0,045x√(l0 xh/bx tf)x fd /215) = 0,045x√(200x330/160x1,1)x215/215 = 0,85
Z tabeli 11 normy PN-80/B-03200 przyjmujemy, Ŝe φL = 0,74,
Wyznaczenie nośności
Mmax / φL x Mrx = 60,1/0,74x153,29 = 0,53<1 (Warunek nośności został spełniony)
2.4.2 Obliczenie ugięcia dźwigara
Obliczenie ugięcia rzeczywistego
f = 5,5xMxl²/48xExIx
f = 5,5x61x10²/48x2050000x0,0713 = 0,47 cm.
Obliczenie ugięcia granicznego
fgr = L/600 = 1,66 cm., a więc
f < fgr (Warunek uŜytkowania został spełniony)