PRACE KONSERWATORSKIE ELEWACJI PIERSCIENIA GŁÓWNEGO PLANETARIUM ŚLĄSKIEGO w CHORZOWIE

Transkrypt

1 Nazwa obiektu: PRACE KONSERWATORSKIE ELEWACJI PIERSCIENIA GŁÓWNEGO PLANETARIUM ŚLĄSKIEGO w CHORZOWIE PROJEKT I OBLICZENIA KONSTRUKCJI NOŚNEJ OKŁADZINY KAMIENNEJ ELEWACJI PLANETARIUM ŚLASKIEGO Jednostka projektowa: Pracownia projektowa Adam Skrzypczyk Architekt ul. Witosa 20/7, Tychy Projektant: mgr inż. Wojciech Wilczek SLK/2355/POOK/08 Tychy Czerwiec 2015

2 Zawartość I. CZĘŚĆ OPISOWA Przedmiot i zakres opracowania Podstawa opracowania Warunki lokalizacji Warunki klimatyczne Obciążenia Opis przyjętych rozwiązań konstrukcyjnych Zabezpieczenie antykorozyjne elementów Materiały konstrukcyjne Informacje dotyczące bezpieczeństwa i ochrony zdrowia (BIOZ) Informacje dla wykonawcy... 7 II. CZĘŚĆ OBLICZENIOWA Poz. 1 Profil aluminiowy RK 50x50x Poz. 2 Połączenia Poz. 2.1 Połączenie kotwy nośnej z profilami aluminiowymi Poz. 2.2 Połączenie kotwy stabilizującej z profilami aluminiowymi Poz. 2.3 Połączenie rury 50x50x3 z konsolą nośną Poz. 2.3 Połączenie rury 50x50x3 z konsolą stabilizującą Poz. 2.3 Połączenie konsoli nośnej ze ścianą Poz. 2.3 Połączenie konsoli pośrednich ze ścianą (połączenie przesuwne) ZAŁĄCZNIKI: Z1 - Odpis uprawnień projektowych. Z2 - Wpis do izby inżynierów budownictwa. 3

3 I. CZĘŚĆ OPISOWA 1. Przedmiot i zakres opracowania Przedmiotem opracowania jest konstrukcja aluminiowa dla podwieszenia elewacji kamiennej w Planetarium i Obserwatorium Astronomicznym. W szczególności opracowanie obejmuje: Opis założeń do projektu konstrukcji i warunki lokalizacji, Opis przyjętych rozwiązań konstrukcyjnych, Założenia materiałowe, Wytyczne dla opracowania planu BIOZ, Obliczenia statyczno wytrzymałościowe. 2. Podstawa opracowania [2.1] Zlecenie inwestora. [2.2] Projekt podkonstrukcji elewacji wykonany w grudniu 2014 r - ETAP I [2.3] Projekt rozkroju elewacji kamiennej. [2.4] Obowiązujące normy i normatywy budowlane a w szczególności: PN-82/B Obciążenia budowli. Zasady ustalania wartości. PN-82/B Obciążenia budowli. Obciążenia stałe. PN-82/B Obciążenia budowli. Podstawowe obciążenia technologiczne i montażowe. PN-80/B-02010/Az1 Obciążenia w obliczeniach statycznych. Obciążenie śniegiem. PN-B-02011:1977/Az1Obciążenia w obliczeniach statycznych. Obciążenie wiatrem. PN-90/B Konstrukcje stalowe. Obliczenia statyczne i projektowanie. PN-B-03215:1999 Konstrukcje stalowe. Zakotwienie słupów i kominów. 4

4 3. Warunki lokalizacji. 3.1 Warunki klimatyczne II ga strefa obciążenia śniegiem wg PN-80/B-02010/Az1:2006 Obciążenia w obliczeniach statycznych. Obciążenie śniegiem. I sza strefa obciążenia wiatrem wg PN-B-02011:1977/Az1 Obciążenia w obliczeniach statycznych. Obciążenie wiatrem. Strefa przemarzania gruntu wg PN-81/B Grunty budowlane. Posadowienie bezpośrednie budowli. Obliczenia statyczne i projektowanie Głębokość przemarzania Hz 1,00m. 3.2 Obciążenia. Obciążenie płytą kamienną grubości 5 cm Wymiary płyt: 66x45 cm Ciężar płyty V 0 = 28 kn/m 3 x 0,66 x 0,45 x 0,05 x 1,2 = 0,499 kn Obciążenie wiatrem. 4. Opis przyjętych rozwiązań konstrukcyjnych. Podkonstrukcja aluminiowa stosowana jest w miejscu występowania ścian z cegły. Ściana częściowo obciążona stropem. Ze względu na jej grubość uniemożliwiająca przeniesienie dodatkowego obciążenia pionowego od ciężaru kamienia. Z tego względu zastosowano konsolę aluminiową dołem mocowaną do obwodowej belki żelbetowej za pomocą stalowych kotew chemicznych FISCHER FISA M12x140 A4, oraz stabilizującą konsolę górną mocowaną do ściany murowanej za pomocą kotew wklejanych FISCHER FISA M12x140 A4. Do konsol mocowane są profile z rur aluminiowych 50x50x3 za pomocą wkrętów samo wiercących 5,5x25mm a do nich mocowane są kotwy firmy War-Mechan za pomocą wkrętów samo wiercących 5,5x25mm. Wymiary konsoli i kotew zgodnie z częścią rysunkową. 5

5 5. Zabezpieczenie antykorozyjne elementów. Profile rurowe należy wykonać jako aluminiowe. Konsole wykonać ze stali nierdzewnej /1.4401/ (A4) 6. Materiały konstrukcyjne - płyty elewacyjne dolomitowe - stal trudnordzewiejąca wg aprobaty producenta kotew - konsole ze stali nierdzewnej /1.4401/ (A4) - elementy aluminiowe ze stropu EN-AW6060 T66o f 0 =175 MPa - wkręty samo wiercące wg ETA-10/0200 stal nierdzewna , kotwy chemiczne FISCHER FIS A M12X140 A4 - zaprawa FISCHER FIS V - belka dolna i słupy żelbetowe, wypełnienie z cegły dziurawki obciążone stropem. 7. Informacje dotyczące bezpieczeństwa i ochrony zdrowia (BIOZ) W czasie budowy obiektów będą występować następujące roboty, stwarzające zagrożenie bezpieczeństwa i zdrowia ludzi: a) prace na wysokości ponad 1,0m od powierzchni terenu; b) montaż elementów konstrukcyjnych obiektu; Dla w/w robót Kierownik budowy jest zobowiązany sporządzić lub zapewnić sporządzenie przed rozpoczęciem budowy planu bezpieczeństwa i ochrony zdrowia, uwzględniającego specyfikę obiektu budowlanego, warunki prowadzenia robót budowlanych i przepisy BHP, zawierające następujące informacje: a) plan zagospodarowania placu budowy z rozmieszczeniem wewnętrznych ciągów komunikacyjnych, granic stref ochronnych, urządzeń przeciwpożarowych i sprzętu ratunkowego; b) zakres robót i kolejność realizacji poszczególnych etapów robót; c) wykaz istniejących obiektów budowlanych podlegających rozbiórce lub adaptacji d) informacje dotyczące przewidywanych zagrożeń występujących podczas realizacji; e) informacje dotyczące wydzielenia i oznakowania miejsca prowadzenia robót stwarzających zagrożenie; f) informacje o sposobie prowadzenia instruktażu pracowników przed przystąpieniem do realizacji robót szczególnie niebezpiecznych zawierające: określenie zasad postępowania w przypadku wystąpienia zagrożenia, określenie środków ochrony indywidualnej, zabezpieczających przed skutkami zagrożeń, określenie zasad bezpośredniego nadzoru nad pracami niebezpiecznymi wraz z wyznaczeniem osób odpowiedzialnych za nadzór; określenie sposobu przechowywania i przemieszczania materiałów na terenie budowy; wskazanie środków technicznych i organizacyjnych zapobiegających niebezpieczeństwom wynikającym z wykonywania robót budowlanych; wskazanie miejsca przechowywania dokumentacji budowy oraz dokumentów niezbędnych do prawidłowej eksploatacji maszyn i innych urządzeń technicznych. postępowanie z elementami zaoliwionymi i nasączonymi substancjami palnymi. 6

6 8. Informacje dla wykonawcy O terminie przystąpienia do prac należy powiadomić autorów niniejszego opracowania. Wszelkie zmiany lub niejasności w stosunku do założeń projektowych należy uzgodnić z autorami niniejszego opracowania. Prace prowadzić pod nadzorem osób posiadających odpowiednie uprawnienia budowlane. Poprawność wykonywania prac potwierdzić zapisami do Dziennika Budowy. 7

7 II. CZĘŚĆ OBLICZENIOWA. Obciążenie wiatrem wg PN-B-02011:1977/Az1 / Z1-16 Przegrody pionowe: - Budynek o wymiarach: B = 8,5 m, L = 16,0 m, H = 10,0 m - Charakterystyczne ciśnienie prędkości wiatru: - strefa obciążenia wiatrem I; H = 80 m n.p.m. q k = 300 Pa q k = 0,300 kn/m 2 - Współczynnik ekspozycji: rodzaj terenu: B; z = H = 10,0 m C e (z) = 0,55+0,02 10,0 = 0,75 - Współczynnik działania porywów wiatru: = 2,20 - Współczynnik ciśnienia wewnętrznego: budynek zamknięty C w = 0 - Współczynnik ciśnienia zewnętrznego: C z = -1,2 - Współczynnik aerodynamiczny C: C = C z - C w = -1,2-0 = -1,2 Zasięg obciążenia Szerokość pasów = 2 m Obciążenie charakterystyczne: p k = q k C e C = 0,300 0,75 (-1,2) 2,20 = -0,594 kn/m 2 Obciążenie obliczeniowe: p = p k f = (-0,594) 1,5 = -0,891 kn/m 2 Obciążenie płytami kamiennymi Wymiary płyt: 66x45 cm grubość 5 cm Ciężar płyty V 0 = 28 kn/m 3 x 0,66 x 0,45 x 0,05 x 1,2 = 0,499 kn/m Obciążenie wiatrem płyty o wymiarach 66x45 cm H 0 = 0,66 x 0,45 x 0,891 = -0,265 kn 8

8 Poz. 1 Profil aluminiowy RK 50x50x3 Obciążenie duet aluminiowej podkonstrukcji: Obciążenie okładziną kamieną: G = 28kN/m 3 x 0,05 x 0,45 = 0,64 kn/m = 1,2 Obciążenie wiatrem: G = -0,594 kn/m 2 x 0,45 = 0,267 kn/m = 1,5 Geometria Momenty Tnące Normalne 9

9 Tabela kombinacji: SGN/1=1* *1.20 Kombinacja liniowa stałe 1*1.10+2*1.20 SGN/2=1* *0.90 Kombinacja liniowa stałe 1*1.10+2*0.90 SGN/3=1* *1.20 Kombinacja liniowa stałe 1*0.90+2*1.20 SGN/4=1* *0.90 Kombinacja liniowa stałe (1+2)*0.90 SGN/5=1* * *1.50 Kombinacja liniowa stałe 1*1.10+2*1.20+3*1.50 SGN/6=1* * *1.50 Kombinacja liniowa stałe 1*1.10+2*0.90+3*1.50 SGN/7=1* * *1.50 Kombinacja liniowa stałe 1*0.90+2*1.20+3*1.50 SGN/8=1* * *1.50 Kombinacja liniowa stałe (1+2)*0.90+3*1.50 SGU/1=1* *1.00 Kombinacja liniowa stałe (1+2)*1.00 SGU/2=1* * *1.00 Kombinacja liniowa stałe (1+2+3)*1.00 PRĘT: 1 Pręt_1 PUNKT: 2 WSPÓŁRZĘDNA: x = 0.50 L = 1.30 m OBCIĄŻENIA: Decydujący przypadek obciążenia: 8 SGN/5=1* * *1.50 1*1.10+2*1.20+3*1.50 MATERIAŁ: ALUM1 fd = MPa E = MPa PARAMETRY PRZEKROJU: RK 50x3 h=5.0 cm b=5.0 cm Ay=2.71 cm2 Az=2.71 cm2 Ax=5.41 cm2 tw=0.3 cm Iy=19.47 cm4 Iz=19.47 cm4 Ix=32.13 cm4 tf=0.3 cm Wely=7.79 cm3 Welz=7.79 cm3 SIŁY WEWNĘTRZNE I NOŚNOŚCI: N = 1.02 kn My = 0.34 kn*m Nrc = kn Mry = 1.05 kn*m Mry_v = 1.05 kn*m KLASA PRZEKROJU = 1 By*Mymax = 0.34 kn*m PARAMETRY ZWICHRZENIOWE: PARAMETRY WYBOCZENIOWE: względem osi Y: względem osi Z: Ly = 2.60 m Lambda_y = 2.13 Lz = 2.60 m Lambda_z = 2.13 Lwy = 2.60 m Ncr y = kn Lwz = 2.60 m Ncr z = kn Lambda y = fi y = 0.21 Lambda z = fi z = FORMUŁY WERYFIKACYJNE: N/(fi*Nrc) = 0.07 < 1.00 (39); N/(fiy*Nrc)+By*Mymax/(fiL*Mry) = = 0.39 < Delta y = 0.99 (58) PRZEMIESZCZENIA GRANICZNE Ugięcia uz = 1.1 cm < uz max = L/ = 1.3 cm Zweryfikowano Decydujący przypadek obciążenia: 13 SGU/2=1* * *1.00 (1+2+3)*1.00 Przemieszczenia Nie analizowano 10

10 Profil poprawny!!! Poz. 2 Połączenia. Nośności charakterystyczne wkrętów samo wiercących V Rk = 3,03 kn nośność na ścinanie N Rk = 4,25 kn nośność na wyrywanie Współczynnik materiałowy = 1,33 Nośności obliczeniowe wkrętów samo wiercących V Rd = 3,03/1,33 = 2,28 kn nośność na ścinanie N Rd = 4,25/1,33 = 3,20 kn nośność na wyrywanie Poz. 2.1 Połączenie kotwy nośnej z profilami aluminiowymi. H = 0,132 kn V = 0,499 kn obciążenie poziome od wiatru obciążenie pionowe od ciężaru okładziny kamiennej Przyjęto: połączenie kotwy z profilem aluminiowym 2 szt. wkrętów samowiercących 5,5x25 mm Poz. 2.2 Połączenie kotwy stabilizującej z profilami aluminiowymi. H = 0,132 kn V = 0,499 kn obciążenie poziome od wiatru obciążenie pionowe od ciężaru okładziny kamiennej 11

11 Przyjęto: połączenie kotwy z profilem aluminiowym 2 szt. wkrętów samowiercących 5,5x25 mm Poz. 2.3 Połączenie rury 50x50x3 z konsolą nośną. Obciążenie: reakcja z poz. 1 H = 0,521 kn V = 2,37 kn Przyjęto: zamocowanie profilu aluminiowego do konsoli za pomocą 6 szt. wkrętów samowiercących 5,5x25 mm Poz. 2.3 Połączenie rury 50x50x3 z konsolą stabilizującą. Obciążenie: reakcja z poz. 1 H = 0,521 kn Przyjęto: zamocowanie profilu aluminiowego do konsoli stabilizującej za pomocą 2 szt. wkrętów samowiercących 5,5x25 mm 12

12 Poz. 2.3 Połączenie konsoli nośnej ze ścianą. Obciążenie: reakcja z poz. 1 H = 0,521 kn V = 2,37 kn 13

13 Przyjęto: zamocowanie konsoli do elementu żelbetowego 2 kotwy chemiczne FISCHER FISA M12x120 Zaprawa FISCHER FIS V Poz. 2.3 Połączenie konsoli pośrednich ze ścianą (połączenie przesuwne). Obciążenie: reakcja z poz. 1 H = 0,521 kn Przyjęto: zamocowanie konsoli do elementu żelbetowego 2 kotwy chemiczne FISCHER FISA M12x120 Zaprawa FISCHER FIS V 14