projekt konstr.i orzeczenie techn.-zał nr.1.2

Transkrypt

ORZECZENIE TECHNICZNE I PROJEKT KONSTRUKCYJNY
ORZECZENIE TECHNICZNE
1. Dane o obiekcie
Szalet publiczny zlokalizowano na terenach zajmowanych przez budynki „Starej Apteki”
przy ulicy Teatralnej. W 1663 roku do północnej ściany Wielkiej Zbrojowni zaczęto budowę
wytwórni amunicji. W linii fasady zachodniej wzniesiono mur z bramą pośrodku, który zamykał obszerny dziedziniec. W 1945 budynki zrujnowano, 1966 odbudowano jako magazyn włączony w kompleks zaplecza Teatru WybrzeŜe.
Fasada szaletu jest fragmentem muru dawnego dziedzińca. Mur zachowany niemal w całości bez dawnego zwieńczenia bramy, w którego miejscu nadwieszony jest nad uliczką łącznik
między Teatrem a zapleczem. Budynek częściowo podpiwniczony.
Strop nad pomieszczaniem piwnicznym w części toalet damskich (strona zachodnia) wykonano jako strop stalowo-ceramiczny odcinkowy „płyta Kleina”. Belki stalowe z dwuteowników NP 180 walcowanych w rozstawie co około 120 cm. W części toalet męskich wykonano
posadzkę na gruncie. Wszystkie ścianki wewnętrzne są ściankami wykonanymi z cegły współczesnej maszynowej murowanej na zaprawie cementowo-wapienniczej. Stop nad toaletami męskim wykonano jako stropodach płaski Ŝelbetowy pokryty papą termozgrzewalną. Strop nad
toaletami damskimi wykonano jak Ŝelbetowy, nad nim usytuowano łącznik łączący budynek
Teatru z magazynami.
2. Stan zachowania
Oceniam stan techniczny opracowywanego obiektu jako dobry, poza stropem nad pomieszczeniami piwnicznymi który jest w bardzo złym stanie i kwalifikuje się do wymiany.
Z powodu braku izolacji wodochronnej i wentylacji przestrzeni podstropowej, stopki
belek stropowych na skutek korozji elektrochemicznej i chemicznej uległy perforacji i korozji
wŜerowej. Strop przez to utracił nośność i kwalifikuje się do wymiany.
Korozja elektrochemiczna stali nastąpiła na skutek dostępu tlenu z powietrza atmosferycznego w obecności wody, przy braku zabezpieczenia antykorozyjnego. Wynikiem korozji
wŜerowej jest powstanie wodorotlenków Ŝelaza (rdzy), które wielokrotnie zwiększają swoją
objętość ( nawet sześciokrotnie). Rdza jest masą porowatą i higroskopijną, co powoduje dalsze
działanie korozji, powodując napręŜenia przekraczające wytrzymałość płyty stropowej. Konsekwencją jest rozsadzanie cegieł w płycie stropowej.
Widok skorodowanej belki stropowej (środnik).
PRZEBUDOWA SZALETU GDAŃSK ul. Teatralna 2
1
Widok skorodowanej belki stropowej (stopka).
3. Wnioski
Po wykonaniu projektowanych prac budynek, elementy konstrukcyjne budynku będą
w dobrym stanie technicznym. Projektowane roboty nie wpłyną na pogorszenie trwałości
i bezpieczeństwa konstrukcji. Istniejące elementy konstrukcyjne obiektu nie wykazują przekroczenia napręŜeń i stanów granicznych uŜytkowania. Budynek pełni funkcje szaletu publicznego
i pozostaje ona bez zmiany. Projektowane elementy będą wykonywane w części współczesnej
obiektu.
PROJEKT KONSTRUKCYJNY
ROZWIĄZANIA PROJEKTOWE
1. Płyta stropowa
Po zerwaniu istniejących warstw posadzkowych i rozbiórce istniejącej płyty stropowej.
Wykonać projektowaną płytę stropową z betonu C 20/25 (beton B 25) gr. 12 cm. Oparcie płyty
z jednej strony w bruździe wykutej w ścianie, z drugiej strony na ściance piwnicznej ograniczającej posadzkę na gruncie. W przestrzeni płyty ukryto belki zbrojone prętami średnicy 16 mm z
stali RB 500 W. Płytę stropową zazbroić prętami średnicy 6 i10 mm ze stali St0S w rozstawie
co 12 cm górą i dołem zbrojenie główne i co około 25 cm zbrojenie rozdzielcze.
Minimalne podparcie płyty stropowej i belek na murze 10 cm.
2. NadproŜa
Przyjęte kształtowniki stalowe dla nadproŜy: kątowniki L 60x60x6 i dwuteownik 120
Przed wykonaniem nadproŜy naleŜy skuć tynki z ścianki rozdzielającej pomieszczenia toalet
i ocenić sposób oparcia płyty stropodachowej.
Kolejność wykonania robót.
-skuć tynki,
- podstemplować strop przy wykonywaniu nadproŜy w ściance oddzielającej pomieszczenia
toalet damskiej i męskiej.
- osadzić kształtowniki stalowe w dopasowanej bruździe (powinna umoŜliwić swobodne
osadzenie elementu). Oczyścić bruzdę z pozostałości muru, zwilŜyć wodą i zagruntować
mlekiem cementowym. Kształtowniki stalowe osadzać na poduszce betonowej,
2
- szczeliny pomiędzy murem a belką, wypełnić zaprawą cementowa o konsystencji ciekłej.
- przestrzeń nad belką wypełnić zaprawą o konsystencji wilgotnej z dokładnym ubiciem.
- osiatkować dolne stopki kształtowników stalowych,
- po wykonaniu nadproŜy poszerzyć otwory
- wykonać prace wykończeniowe
W nowoprojektowanych ścinkach nadproŜa osadzać podczas murowani ścianek. Elementy stalowe zabezpieczyć antykorozyjnie mlekiem cementowym.
Wszystkie ścianki działowe wewnętrzne wykonać z bloczków gazobetonowych.
OBLICZENIA STATYCZNE PŁYTY STROPOWEJ POMIESZCZEŃ
SANITARNYCH UL.TEATRALNA
• ObciąŜenie warstwami stropu γ=1.2
wg PN – 82 / B – 02001 „ObciąŜenia budowli. ObciąŜenia stałe”
•
terakota na kleju
0.44 kN/m2
wylewka wyrównawcza 6 cm 0.06x21.0=1.26 kN/m2
styropian 6 cm
0.06x0.45=0.03 kN/m2
Razem
1.73 kN/m2
ObciąŜenie uŜytkowe stropu γ=1.4
wg PN – 82 / B – 02003 „ObciąŜenia budowli. ObciąŜenia zmienne technologiczne”
q= 1.50 kN/m
•
ObciąŜenie zastępcze od ścianek działowych γ=1.4
wg PN – 82 / B – 02003 „ObciąŜenia budowli. ObciąŜenia zmienne technologiczne”
q= 0.75 kN/m
ZBROJENIE PŁYTY
1
1
1
2
3,300
2,700
H=6,000
PRĘTY UKŁADU:
Typy prętów: 00 - sztyw.-sztyw.; 01 - sztyw.-przegub;
10 - przegub-sztyw.; 11 - przegub-przegub
22 - cięgno
-----------------------------------------------------------------Pręt: Typ: A: B:
Lx[m]:
Ly[m]: L[m]: Red.EJ: Przekrój:
-----------------------------------------------------------------1
00
1
2
3,300
0,000
3,300 1,000
1 B 120x1000
2
00
2
3
2,700
0,000
2,700 1,000
1 B 120x1000
3
WIELKOŚCI PRZEKROJOWE:
-----------------------------------------------------------------Nr. A[cm2] Ix[cm4] Iy[cm4] Wg[cm3] Wd[cm3] h[cm]
Materiał:
-----------------------------------------------------------------1 1200,0 1000000
14400
2400
2400
12,0 35 Beton B25
OBCIĄśENIA:
1,73
1,50
0,75
1,73
1,50
0,75
1
1,73
1,50
0,75
2
OBCIĄśENIA:
([kN],[kNm],[kN/m])
-----------------------------------------------------------------Pręt: Rodzaj:
Kąt:
P1(Tg):
P2(Td):
a[m]:
b[m]:
-----------------------------------------------------------------Grupa: A "warstwy"
Stałe
γf= 1,20
1
Liniowe
0,0
1,73
1,73
0,00
3,30
2
Liniowe
0,0
1,73
1,73
0,00
2,70
Grupa: B "uzytkowe"
Zmienne
γf= 1,40
1
Liniowe
0,0
1,50
1,50
0,00
3,30
2
Liniowe
0,0
1,50
1,50
0,00
2,70
Grupa: C "działowe"
Stałe
γf= 1,00
1
Liniowe
0,0
0,75
0,75
0,00
3,30
2
Liniowe
0,0
0,75
0,75
0,00
2,70
------------------------------------------------------------------
MOMENTY:
-9,4 -9,4
1
2
3,4
6,8
TNĄCE:
14,4
10,5
1
2
-7,5
-16,2
4
SIŁY PRZEKROJOWE:
T.I rzędu
ObciąŜenia obl.: CięŜar wł.+ABC
-----------------------------------------------------------------Pręt:
x/L:
x[m]:
M[kNm]:
Q[kN]:
N[kN]:
-----------------------------------------------------------------1
0,00
0,000
0,0
10,5
0,0
0,39
1,302
6,8*
-0,0
0,0
1,00
3,300
-9,4
-16,2
0,0
2
0,00
0,000
-9,4
14,4
0,0
0,66
1,782
3,4*
-0,0
0,0
1,00
2,700
-0,0
-7,5
0,0
----------------------------------------------------------------- = Wartości ekstremalne
NAPRĘśENIA:
T.I rzędu
-----------------------------------------------------------------Pręt:
x/L:
x[m]:
SigmaG:
SigmaD:
SigmaMax/Ro:
[MPa]
-----------------------------------------------------------------35 Beton B25
1
0,00
0,000
-0,0
0,0
0,000
1,00
3,300
3,9
-3,9
0,294*
2
0,00
0,000
3,9
-3,9
0,294*
1,00
2,700
0,0
-0,0
0,000
-----------------------------------------------------------------* = Wartości ekstremalne
REAKCJE PODPOROWE:
1
2
10,5
3
7,5
REAKCJE PODPOROWE:
T.I rzędu
-----------------------------------------------------------------Węzeł:
H[kN]:
V[kN]:
Wypadkowa[kN]:
M[kNm]:
-----------------------------------------------------------------1
0,0
10,5
10,5
2
0,0
30,6
30,6
3
0,0
7,5
7,5
5
Cechy przekroju:
przekrój: xa=1,65 m, xb=1,65 m
Wymiary przekroju [cm]:
h=12,0, b=100,0,
Cechy materiałowe dla sytuacji stałej lub przejściowej
9¤10
120,0
9¤10
1000,0
B ET ON: B25
fck= 20,0 MPa, fcd=α·fck/γc=1,00×20,0/1,50=13,3 MPa
Cechy geometryczne przekroju betonowego:
Ac=1200 cm2, Jcx=14400 cm4, Jcy=1000000 cm4
ST AL: A-0 (St0S-b)
fyk=220 MPa, γs=1,15, fyd=190 MPa
ξlim=0,0035/(0,0035+fyd/Es)=0,0035/(0,0035+190/200000)=0,787,
Zbrojenie główne:
As1+As2=14,14 cm2, ρ=100 (As1+As2)/Ac =100×14,14/1200=1,18 %,
Jsx=173 cm4, Jsy=13290 cm4,
Zbrojenie wymagane:
Wielkości obliczeniowe:
NSd=0,0 kN,
MSd=√(MSdx + MSdy ) = √(9,42+0,02) =9,4 kNm
2
2
fcd=13,3 MPa, fyd=190 MPa =ftd,
Zbrojenie rozciągane (εs1=10,00 ‰):
As1=5,47 cm2 ⇒ (7¤10 = 5,50 cm2),
Dodatkowe zbrojenie ściskane nie jest obliczeniowo wymagane.
As=As1+As2=5,47 cm2, ρ=100×As/Ac= 100×5,47/1200=0,46 %
Wielkości geometryczne [cm]:
h=12,0, d=9,5, x=1,3 (ξ=0,139),
a1=2,5, ac=0,5, zc=9,0, Acc=132 cm2,
εc=-1,62 ‰, εs1=10,00 ‰,
Wielkości statyczne [kN, kNm]:
Fc= -104,0, Fs1 = 104,0,
Mc= 5,7, Ms1 = 3,6,
Warunki równowagi wewnętrznej:
Fc+Fs1=-104,0+(104,0)=-0,0 kN (NSd=0,0 kN)
Mc+Ms1=5,7+(3,6)=9,4 kNm (MSd=9,4 kNm)
Ugięcia
Ugięcia wyznaczono dla charakterystycznych obciąŜeń długotrwałych.
Współczynniki pełzania dla obciąŜeń długotrwałych przyjęto równy φ(t,to) = 2,00.
E
=
c,eff
E cm
1 + φ( t, t o ) = 30000 = 10000 MPa
1 + 2,00
Moment rysujący:
Mcr = fctm Wc = 2,2×2400 ×10-3 = 5,3 kNm
6
Całkowity moment zginający MSd = -7,9 kN powoduje zarysowanie przekroju.
Sztywność dla długotrwałego działania obciąŜeń długotrwałych:
Sztywność na zginanie wyznaczona dla momentu MSd = -7,9 kNm.
Wielkości geometryczne przekroju:
xI = 6,0 cm
II = 17864 cm4
xII = 3,6 cm
III = 6646 cm4
E c,eff I II
B=
=
1 − β1β 2 (M cr / M Sd ) 2 (1 − I II / I I ) =
10000×6646
×10 = 714 kNm
-5
2
1 - 0,5×0,5×(5,3/7,9)²×(1 -6646/17864)
Ugięcie w punkcie o współrzędnej x = 1,341 m, wyznaczone poprzez całkowanie funkcji krzywizny osi pręta
(1/ρ) z uwzględnieniem zmiany sztywności wzdłuŜ osi elementu, wynosi:
a = a∞,d = 5,0 mm
a = 5,0 < 16,5 = alim
OBLICZENIA STATYCZNE BELKI UKRYTEJ BU 1
PRĘTY UKŁADU:
Typy prętów: 00 - sztyw.-sztyw.; 01 - sztyw.-przegub;
10 - przegub-sztyw.; 11 - przegub-przegub
22 - cięgno
-----------------------------------------------------------------Pręt: Typ: A: B:
Lx[m]:
Ly[m]: L[m]: Red.EJ: Przekrój:
-----------------------------------------------------------------1
00
1
2
1,800
0,000
1,800 1,000
1 B 120x480
-----------------------------------------------------------------WIELKOŚCI PRZEKROJOWE:
-----------------------------------------------------------------Nr. A[cm2] Ix[cm4] Iy[cm4] Wg[cm3] Wd[cm3] h[cm]
Materiał:
-----------------------------------------------------------------1
576,0 110592
6912
1152
1152
12,0 35 Beton B25
------------------------------------------------------------------
OBCIĄśENIA:
30,60
6,80
30,60
6,80
1
7
OBCIĄśENIA:
([kN],[kNm],[kN/m])
-----------------------------------------------------------------Pręt: Rodzaj:
Kąt:
P1(Tg):
P2(Td):
a[m]:
b[m]:
-----------------------------------------------------------------Grupa: A ""
Zmienne
γf= 1,00
1
Liniowe
0,0
6,80
6,80
0,00
1,80
Grupa: C ""
Zmienne
γf= 1,00
1
Liniowe
0,0
30,60
30,60
0,00
1,80
-----------------------------------------------------------------SIŁY PRZEKROJOWE:
T.I rzędu
ObciąŜenia obl.: CięŜar wł.+AC
-----------------------------------------------------------------Pręt:
x/L:
x[m]:
M[kNm]:
Q[kN]:
N[kN]:
-----------------------------------------------------------------1
0,00
0,000
-0,0
35,0
0,0
0,50
0,900
15,8*
0,0
0,0
1,00
1,800
0,0
-35,0
0,0
NAPRĘśENIA:
T.I rzędu
-----------------------------------------------------------------Pręt:
x/L:
x[m]:
SigmaG:
SigmaD:
SigmaMax/Ro:
[MPa]
-----------------------------------------------------------------35 Beton B25
1
0,00
0,000
0,0
-0,0
0,000
0,50
0,900
-13,7
13,7
1,029*
1,00
1,800
-0,0
0,0
0,000
REAKCJE PODPOROWE:
1
2
REAKCJE PODPOROWE:
T.I rzędu
-----------------------------------------------------------------Węzeł:
H[kN]:
V[kN]:
Wypadkowa[kN]:
M[kNm]:
-----------------------------------------------------------------1
0,0
35,0
35,0
2
0,0
35,0
35,0
8
Cechy przekroju:
przekrój: xa=0,90 m, xb=0,90 m
Wymiary przekroju [cm]:
h=12,0, b=48,0,
Cechy materiałowe dla sytuacji stałej lub przejściowej
5¤16
120,0
B ET ON: B25
fck= 20,0 MPa, fcd=α·fck/γc=1,00×20,0/1,50=13,3 MPa
Cechy geometryczne przekroju betonowego:
Ac=576 cm2, Jcx=6912 cm4, Jcy=110592 cm4
5¤16
480,0
ST AL: A-IIIN (RB 500)
fyk=500 MPa, γs=1,15, fyd=420 MPa
ξlim=0,0035/(0,0035+fyd/Es)=0,0035/(0,0035+420/200000)=0,625,
Zbrojenie główne:
As1+As2=20,11 cm2, ρ=100 (As1+As2)/Ac =100×20,11/576=3,49 %,
Jsx=206 cm4, Jsy=4518 cm4,
Zbrojenie wymagane:
Obliczenia wykonano:
- przy załoŜeniu maksymalnego wykorzystania nośności strefy ściskanej betonu (ξlim=0,625).
Wielkości obliczeniowe:
NSd=0,0 kN,
MSd=√(MSdx + MSdy ) = √(-15,72+0,02) =15,7 kNm
2
2
fcd=13,3 MPa, fyd=420 MPa =ftd,
Zbrojenie rozciągane (εs1=3,51 ‰):
As1=5,01 cm2 ⇒ (3¤16 = 6,03 cm2),
Dodatkowe zbrojenie ściskane nie jest obliczeniowo wymagane.
As=As1+As2=5,01 cm2, ρ=100×As/Ac= 100×5,01/576=0,87 %
Wielkości geometryczne [cm]:
h=12,0, d=9,2, x=4,2 (ξ=0,460),
a1=2,8, ac=1,7, zc=7,5, Acc=203 cm2,
εc=-3,00 ‰, εs1=3,51 ‰,
Wielkości statyczne [kN, kNm]:
Fc= -210,2, Fs1 = 210,2,
Mc= 9,0, Ms1 = 6,7,
Warunki równowagi wewnętrznej:
Fc+Fs1=-210,2+(210,2)=-0,0 kN (NSd=0,0 kN)
Mc+Ms1=9,0+(6,7)=15,7 kNm (MSd=15,7 kNm)
Zbrojenie poprzeczne (strzemiona)
Na całej długości pręta przyjęto strzemiona o średnicy φ=6 mm ze stali A-0, dla której f ywd = 190 MPa.
Minimalny stopień zbrojenia na ścinanie:
= 0,08 f
= 0,08×
20 / 500 = 0,00072
ck / f
ρ
w,min
yk
9
Rozstaw strzemion:
Str e fa nr 1
Początek i koniec strefy:
xa = 0,0 xb = 90,0 cm
Maksymalny rozstawy strzemion:
smax = 0,75 d = 0,75×92 = 69 smax ≤ 400 mm
przyjęto smax = 69 mm.
Przyjęto strzemiona 4-cięte, prostopadłe do osi pręta o rozstawie 6,9 cm, dla których stopień zbrojenia na
ścinanie wynosi:
ρw = Asw /(s bw sin α) = 1,13 / (6,9×48,0×1,000) = 0,00341
ρw = 0,00341 > 0,00072 = ρw min
Str e fa nr 2
Początek i koniec strefy:
xa = 90,0 xb = 180,0 cm
Maksymalny rozstawy strzemion:
smax = 0,75 d = 0,75×92 = 69 smax ≤ 400 mm
przyjęto smax = 69 mm.
Przyjęto strzemiona 4-cięte, prostopadłe do osi pręta o rozstawie 6,9 cm, dla których stopień zbrojenia na
ścinanie wynosi:
ρw = Asw /(s bw sin α) = 1,13 / (6,9×48,0×1,000) = 0,00341
ρw = 0,00341 > 0,00072 = ρw min
Ugięcia
Ugięcia wyznaczono dla charakterystycznych obciąŜeń długotrwałych.
Współczynniki pełzania dla obciąŜeń długotrwałych przyjęto równy φ(t,to) = 2,00.
E
c,eff
E cm
= 1 + φ( t , t ) = 30000 = 10000 MPa
o
1 + 2,00
Moment rysujący:
Mcr = fctm Wc = 2,2×1152 ×10-3 = 2,5 kNm
Całkowity moment zginający MSd = 15,7 kN powoduje zarysowanie przekroju.
Sztywność dla długotrwałego działania obciąŜeń długotrwałych:
Sztywność na zginanie wyznaczona dla momentu MSd = 15,7 kNm.
Wielkości geometryczne przekroju:
xI = 6,0 cm
II = 11030 cm4
xII = 4,7 cm
III = 6458 cm4
E c,eff I II
B=
=
1 − β1β 2 (M cr / M Sd ) 2 (1 − I II / I I ) =
10000×6458
×10 = 649 kNm
-5
2
1 - 1,0×0,5×(2,5/15,7)²×(1 -6458/11030)
Ugięcie w punkcie o współrzędnej x = 0,900 m, wyznaczone poprzez całkowanie funkcji krzywizny osi pręta
(1/ρ) z uwzględnieniem zmiany sztywności wzdłuŜ osi elementu, wynosi:
a = a∞,d = 8,1 mm
a = 8,1 < 9,0 = alim
10
11

projekt konstr.i orzeczenie techn.-zał nr.1.2

Transkrypt

Podobne dokumenty

9.0. Wspornik podtrzymujący schody górne, płytowe.

przekrój

5.0. obliczenia statyczne

Przykład pełnej notki obliczeniowej wg EN 1993-1-8

biuro techniczne mag projekt

10.1. Płyta wspornikowa schodów górnych

Płyta Jednokierunkowo Zbrojona - Przykład 1

Sprawdzenie płyty przykrywowej komory: Sprawdzenie płyty

płyta stropowa żelbetowa