Opis techniczny, Założenia konstrukcyjne i podstawowe wyniki obliczeń

Transkrypt

1 Opis techniczny, Założenia konstrukcyjne i podstawowe wyniki obliczeń

2 1. Opis ogólny 1.1. Przedmiot inwestycji Przedmiotem opracowania jest projekt remontu części stropu poddasza oraz remont dachu z wymianą pokrycia w budynku przedszkola w Trzebinie Obecnie dach pokryty jest dachówką ceramiczną na łatach drewnianych. Dach czterospadowy, płatwiowo-kleszczowy, krokwie ugięte. Zaprojektowano wymianę pokrycia na blachodachówkę. W celu wyrównania płaszczyzna dachu do krokwi zostaną domontowane deski, na których będą oparte łaty. Po dokonaniu projektowanych zmian (wzmocnieniu deskami i zmniejszeniu obciążeń) krokwie będą bezpiecznie przenosiły obciążenia mimo ugięć. Obecnie strop wypełniony jest zasypką z sieczki, gliny i żużla. Projektuje się wymianę zasypki na wełnę mineralną. Przyjęto, że strop składa się z belek swobodnie podpartych na ścianach Istniejący stan zagospodarowania działki Na działce znajduje się budynek przedszkola, budynek gospodarczy, przyłącza, teren utwardzony, zieleń niska, wjazd na posesję. Kształt działki w przybliżeniu prostokątny, dojazd z drogi publicznej od strony północno-wschodniej. Projektowane przedsięwzięcie nie wprowadza zmian w zagospodarowaniu działki Projektowane zagospodarowanie terenu Projektowane przedsięwzięcie nie wprowadza zmian w zagospodarowaniu działki Zestawienie powierzchni poszczególnych części zagospodarowania działki powierzchnia rodzaj [m 2 ] [%] zabudowy istniejących obiektów zabudowy projektowanych obiektów 0 0 dróg 0 0 parkingów 54 2 placów i chodników 18 1 zieleni i biologicznie czynna całość Kubatura budynku przedszkola 1009,92m Informacje o ochronie zabytków Budynek nie figuruje w rejestrze ani w ewidencji budynków zabytkowych (stan na )

3 1.6. Informacje o eksploatacji górniczej Budynek nie znajduje się na terenie eksploatacji górniczej 1.7. Informacje o zagrożeniu środowiska Użytkowanie budynku nie wpływa negatywnie na środowisko. 2. Plan sytuacyjny

4 3. Zakres robót Wykonanie zabezpieczeń Przewidziano wykonanie daszków ochronnych nad wejściami i dojściem do budynku przeznaczonym dla użytkowników, zamontowanie rynien do zrzucania materiału i zabezpieczenie odsłoniętej więźby dachowej przed opadami atmosferycznymi. Na ogrodzeniu budynku należy zawiesić tablice ostrzegawcze. Daszki powinny być umieszczone na wysokości nie mniejszej niż 2,1m nad poziomem terenem. Pokrycie daszków powinno być szczelne i odporne na przebicie przez spadające przedmioty. Szerokość daszków powinna być przynajmniej 0,5m większa od szerokości ochranianego przejścia. Daszki nie mogą być używane jako rusztowania. Minimalna szerokość ciągu pieszego po osłonięciu 1,2m. Brama wjazdowa powinna być zamknięta na czas prowadzenia robót w celu uniemożliwienia przechodzenia poza daszkiem ochronnym. Daszek powinien wystawać poza furtkę na min 2m. Należy wyznaczyć miejsca składowania materiałów. Miejsce należy uzgodnić z użytkownikiem. Miejsca składowania powinny być ogrodzone, ich powierzchnie wyrównane do poziomu, odwodnione. Niedozwolone jest opieranie materiałów o parkan, słupy linii napowietrznych czy ściany budynku. Miejsce składowania powinno być odsunięte min 0,75m od ogrodzeń i zabudowań. Zabrania się urządzani miejsc składowania maszyn i urządzeń budowlanych bezpośrednio pod napowietrznymi liniami elektroenergetycznymi Demontaż piorunochronów Demontaż płotków przeciwśnieżnych Demontaż ławy kominiarskiej Demontaż obróbek blacharskich Demontaż rynien Demontaż istniejącego pokrycia Demontaż łat Impregnacje elementów więźby dachowej Montaż brakującego zastrzału Montaż elementów dodatkowych krokwi desek, które wzmocnią krokwie i umożliwią uzyskanie płaskiej płaszczyzny dachu Usunięcie istniejącej zasypki stropu drewnianego Oczyszczenie belek stropowych Impregnacja belek stropowych Wzmocnienie uszkodzonych belek stropowych Ułożenie izolacji paroszczelnej na stropie Wypełnienie przestrzeni między belkami wełną mineralną Przyjęto 15cm wełny mineralnej

5 R se materiał d λ R [-] [cm] [W/mK] [m 2 K/W] 0,04 płyta paździerzowa 2,5 0,13 0,19 wełna mineralna 15 0,04 3,75 deski 2,5 0,16 0,16 niewentylowana pustka powietrzna 4,5 0,15 deski 2,5 0,16 0,16 R si 0,1 4,54 U= 0,22 W/m 2 K U req = 0,25 W/m 2 K Wykonanie izolacji z folii paroprzepuszczalnej (na stropie i na więźbie) Na dachu folię powinno się układać równolegle do okapu zaczynając od dołu dachu. Zakłady nie powinny być mniejsze niż 15cm. Połączenia z obróbkami blacharskimi powinny być zabezpieczone taśmą uszczelniającą. Wszelkie elementy przechodzące na wylot przez dach (anteny, komy) należy wywinąć na min. 15cm i odpowiednio uszczelnić taśmą. Związki chemiczne używane do impregnacji drewna mogą degradować folię. Folię powinno się nakładać na wyschnięte elementy drewniane. Niedopuszczalne jest malowanie folii impregnatami. Kalenica powinna być pokryta min. dwiema warstwami membrany. Wykonanie pokrycia z blachodachówki Arkusze blachy muszą być mocowane na bieżąco. Cięcie arkuszy powinno być wykonane na ziemi. Do cięcia blachy używa się nożyc wibracyjnych tzw, niblera lub specjalnej przystawki do wiertarki elektrycznej, a w przypadku małych nacięć - nożyc do blachy ( dopuszcza się użycie urządzeń wolnoobrotwych o maksymalnej prędkości obrotowej 2400 obr/min (piły tarczowej ze specjalnymi ostrzami, wyrzynarki). Niedopuszczalne jest stosowanie szlifierek kątowych. Przycięte krawędzie powinny być malowane w celu ograniczenia korozji. Arkusze powinny być układane, pionowymi pasami, od okapu ku górze. Rozstaw drewnianych łat, rodzaj i rozstaw wkrętów zależą od wybranego rodzaju blachodachówki. Zaleca się zminimalizowanie wszelkich ruchów na nowo zamontowanym pokryciu. Chodzenie po nim jest dopuszczalne tylko po łatach. Wykonanie obróbek blacharskich Nie powinno się stosować blachy cieńszej niż 0,55mm. Przy wykonywaniu obróbek należy pamiętać o dylatacjach umożliwiających pracę konstrukcji i nie powodujących zacieków. Do łączenia blach nie powinno się stosować gwoździ. Do cięcia obróbek blacharskich nie należy stosować urządzeń wydzielających ciepło (np. szlifierek kątowych). Obróbki powinny być cięte nożycami ręcznymi lub mechanicznymi. Montaż płotków przeciwśnieżnych Montaż ław kominiarskich Montaż rynien

6 Należy skontrolować usytuowanie haków i w miarę potrzeb wykonać wymaganej korekty przestrzegając poniższych zasad. Skrajne haki powinny być usytuowane w odległości ok 15cm od końca okapu. Rozstaw haków powinien być równy około 90cm. Rynny powinny opadać o 2-3mm/m. Montaż instalacji odgromowej Demontaż zabezpieczeń i uporządkowanie terenu Wszystkie roboty wykonać przestrzegając zasad sztuki budowlanej przedstawionych w STWIOR. 4. Założenia konstrukcyjne Projektowane zmiany spowodują zmniejszenie obciążeń stałych wpływając pozytywnie na pracę konstrukcji budynku, a tym samym polepszą warunki posadowienia obiektu. Przyjęto pierwszą kategorię geotechniczną. Przyjęto, że nowe elementy będą wykonane z drewna C24. Obiekt znajduje się na granicy między pierwszą i trzecią strefą obciążenia wiatrem (wg ) i pierwszej strefie obciążenia śniegiem, na wysokości nie przekraczającej 300 m.n.p.m. Przyjęta kategoria projektowanego okresu użytkowania 4 (orientacyjny okres użytkowania 50 lat) Przyjęta klasa konsekwencji zniszczenia CC2 - przeciętne zagrożenie życia Przyjęta klasa niezawodności konstrukcji RC2 - współczynnik do oddziaływań K FI =1,0 Przyjęty poziom nadzoru przy projektowaniu DSL2 normalny nadzór sprawdzenie zgodne z procedurami jednostki projektowej Przyjęty poziom inspekcji w trakcie wykonanie IL2 normalna inspekcja zgodnie z procedurami jednostki wykonawczej. Przyjęta klasa zagrożenia drewna 2 drewno pod przykryciem, sporadycznie może dojść do zawilgocenia. Wszystkie materiały i wyroby muszą posiadać aprobatę techniczną i certyfikat zgodności lub deklarację zgodności z aprobatą.

7 5. Zestawienie obciążeń 5.1. Stałe Ciężar pokrycia dachu warstwa ciężar γ 1 γ 2 grubość q c q d1 q d2 [kn/m 3 ] [-] [-] [cm] [kn/m 2 ] [kn/m 2 ] [kn/m 2 ] blachodachówka na łatach 1,2 0,9 0,2 0,24 0,18 0,2 0,24 0,18 współczynniki ogólne 1,2 0,9 Ciężar warstw stropu warstwa ciężar γ 1 γ 2 grubość q c q d1 q d2 [kn/m 3 ] [-] [-] [cm] [kn/m 2 ] [kn/m 2 ] [kn/m 2 ] deski 5,5 1,2 0,9 2,5 0,14 0,17 0,12 wełna mineralna 2 1,3 0,8 20 0,4 0,52 0,32 deski 5,5 1,2 0,9 2,5 0,14 0,17 0,12 0,68 0,85 0,57 współczynniki ogólne 1,26 0, Zmienne Obciążenie wiatrem Obiekt znajduje się na terenie kategorii III (obszary regularnie pokryte roślinnością) Współczynnik ekspozycji 0,26 0,26 C e (z)=1,9 ( z =1,9 10) ( 12 =2 10) Wartość podstawowa bazowej prędkości wiatru Obiekt znajduje się na wysokości mniejszej niż 300m.n.p.m. Przyjęto wartość jak dla trzeciej strefy obciążenia wiatrem. v b,0 =22 m s Bazowa prędkość wiatru

8 v b =c dir c season v b,0 =1,0 1,0 22 m s =22 m s Wartość bazowa ciśnienia prędkości wiatru Wartość szczytowa ciśnienia prędkości q b = 1 2 ρ v 2 b= 1 kg 1,25 2 m ( 3 22 m 2 =0,3 kpa s) q p =C e (z) q b =2 0,3kPa=0,6 kpa Współczynnik ciśnienia zewnętrznego Dla uproszczenia przyjęto, że dach składa się tylko z połaci H,I i M. Przy nachyleniu połaci 38 współczynniki (po interpolacji) wynoszą: H 0,09 ; 0,51 I 0,45 M 0,8 Przy nachyleniu połaci 56 współczynniki (po interpolacji) wynoszą: H 0,51 ; 0,67 I 0,3 M 0,51 Współczynnik konstrukcyjny przyjęto c s c d =1,0 Ostatecznie q w dla połaci o nachyleni 38 = H 0,05kPa ;0,31kPa I 0,27 kpa M 0,48 kpa Ostatecznie q w dla połaci o nachyleni 56 = H 0,31 kpa ;0,4 kpa I 0,18 kpa M 0,31 kpa Współczynnik obliczeniowy obciążenia γ Q =1,5

9 Obciążenie śniegiem Obiekt znajduje się w pierwszej strefie obciążenia śniegiem, na wysokości ok 280m.n.p.m. Nie wystąpi obciążenie zaspami. Charakterystyczne obciążenie gruntu s k =max(0,007 A 1,4 ;0,7)=max(0,56 ;0,7)=0,7 kpa Obciążenie śniegiem dachów w trwałej i przejściowej sytuacji obliczeniowej s=µ i C e C t s k Teren normalny C e =1,0 Nie wystąpi topienie śniegu przez nadmiernie uchodzące ciepło C t =1,0 Dla dachu o kącie nachylenia 38 µ 1,38 =0,8 (60 38) =0,59 30 Dla dachu o kącie nachylenia 56 µ 1,56 =0,8 (60 56) =0,11 30 Ostatecznie s k,38 =0,42 kpa s k,56 =0,07kPa γ Q =1,5

10 Obciążenia użytkowe Przyjęto, że strop składa się z powierzchni kategorii użytkowania A q k =1,5 kpa Współczynnik redukcyjny α a =min{ 5 7 ψ 0 + A 0 A, 1,0 } =min { 5 7 0,7+ 10m2 101m 2, 1,0} =0,6 6. Kombinacje obciążeń 6.1. ULS (SGN) Przyjęto trwałą i przejściową sytuację obliczeniową. Nie przewidziano sytuacji sejsmicznej ani wyjątkowej. Dla więźby 0,95 G+ 1,5 W 1,05 G+1,5 S+1,5 W 0,6 Dla stropu 1,05 G+1,5 Q+1,5 S 0,5+ 1,5 W 0, SLS (SGU) Przyjęto kombinację charakterystyczną i quasi-stałą. Dla więźby kombinacja charakterystyczna kombinacja quasi-stała Dla stropu kombinacja charakterystyczna kombinacja quasi-stała G+S+ W 0,6 G+S 0,2 G+Q+S 0,5+ W 0,6 G+Q+0,2 S

11 7. Schematy statyczne i podstawowe wyniki obliczeń 7.1. Więźba dachowa Przyjęto wzmocnienie więźby przez dodanie brakującego zastrzału. Zmniejszono obciążenia zmieniono pokrycie z dachówki ceramicznej na blachodachówkę. Ilustracja 7.1: schemat statyczny Ilustracja 7.2: krokwie 14x10

12 Ilustracja 7.3: kleszcze 16x7 2szt Ilustracja 7.4: miecze 10x13

13 Ilustracja 7.5: słupy i płatwie 13x13 Ilustracja 7.6: zastrzały 16x13

14 Ilustracja 7.7: Momenty M y i M z, max 1,8 knm Ilustracja 7.8: Siły N x, max 20 kn

15 Po zmianie pokrycia i wykonaniu wzmocnień w postaci uzupełnienia brakującego zastrzału i zamontowaniu desek wzdłuż krokwi, mimo istniejących ugięć krokwi konstrukcja dachu będzie pracowała prawidłowo Belki stropowe Zmniejszono obciążenie stropu wymieniając zasypkę z sieczki, gliny i żużla na wypełnienie z wełny mineralnej Belki nie obciążone słupami 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: ,700 0,000 4,700 1,000 1 B 22,0x15,0 OBCIĄŻENIA: 0,620 0,620 0,460 0,460 1 OBCIĄŻENIA: ([kn],[knm],[kn/m]) Pręt: Rodzaj: Kąt: P1(Tg): P2(Td): a[m]: b[m]: Grupa: A "stałe" Stałe γf= 1,29/0,81 1 Liniowe 0,0 0,620 0,620 0,00 4,70 Grupa: C "użytkowe" Zmienne γf= 1,40 1 Liniowe 0,0 0,460 0,460 0,00 4,70 ================================================================== W Y N I K I Teoria I-go rzędu ================================================================== OBCIĄŻENIOWE WSPÓŁ. BEZPIECZ.: Grupa: Znaczenie: ψd: γf: Ciężar wł. 1,10 A -"stałe" Stałe 1,29/0,81 C -"użytkowe" Zmienne 1 0,00 1,40

16 MOMENTY: 1 4,408 TNĄCE: 3, ,751 Belki będą pracowały prawidłowo pod nowymi obciążeniami Belki obciążone słupami Słupy wspierają się na belkach ułożonych parami 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: ,700 0,000 4,700 1,000 1 B 22,0x30,0 OBCIĄŻENIA: 15,300 0,620 0,620 0,460 0,460 1 OBCIĄŻENIA: ([kn],[knm],[kn/m]) Pręt: Rodzaj: Kąt: P1(Tg): P2(Td): a[m]: b[m]: Grupa: A "stałe" Stałe γf= 1,29/0,81 1 Liniowe 0,0 0,620 0,620 0,00 4,70

17 Grupa: B "reakcja" Zmienne γf= 1,27 1 Skupione 0,0 15,300 1,35 Grupa: C "użytkowe" Zmienne γf= 1,40 1 Liniowe 0,0 0,460 0,460 0,00 4,70 ================================================================== W Y N I K I Teoria I-go rzędu ================================================================== OBCIĄŻENIOWE WSPÓŁ. BEZPIECZ.: Grupa: Znaczenie: ψd: γf: Ciężar wł. 1,10 A -"stałe" Stałe 1,29/0,81 B -"reakcja" Zmienne 1 1,00 1,27 C -"użytkowe" Zmienne 1 0,00 1,40 MOMENTY: 1 22,651 TNĄCE: 17,959 15,598-3, ,691 Belki będą pracowały prawidłowo.