2. PB_K-02 - Budynek administracyjny KONSTRUKCJA BUDYNKU ADMINISTRACYJNEGO

Transkrypt

1 ZAWARTOŚĆ PROJEKTU I. Załączniki: - Oświadczenie projektantów - Uprawnienia budowlane - Przynależność do Izby Inżynierów Budownictwa II. Opis techniczny 1. Opis techniczny konstrukcyjny 1.1. Przedmiot opracowania 1.2. Materiały konstrukcyjne 1.3. Warunki gruntowo-wodne 1.4. Opis konstrukcji projektowanego budynku socjalnego 1.5. Zebranie obciążeń Obciążenie śniegiem Obciążenie wiatrem Obciążenia gruntem Obciążenia stałe Obciążenia zmienne technologiczne Obciążenia zmienne eksploatacyjne 2. Wyniki obliczeń statycznych III. Rysunki konstrukcyjne 1. PB_K-01 - Budynek administracyjny FUNDAMENTY 2. PB_K-02 - Budynek administracyjny KONSTRUKCJA BUDYNKU ADMINISTRACYJNEGO - 2 -

2 1. Opis techniczny konstrukcyjny 1.1. Przedmiot opracowania Przedmiotem opracowania jest zaprojektowanie konstrukcji budynku administracyjnego dla Zakładu Unieszkodliwiania Odpadów w Głogowie Biechowie Materiały konstrukcyjne Fundamenty - beton klasy C25/30 - stal A-IIIN o znaku RB500W Wylewki żelbetowe na dachu - beton klasy C25/30 - stal A-IIIN o znaku RB500W (zbrojenie główne) Ściana zewnętrzna - bloczki z betonu komórkowego kl.700 (f b =5,0MPa) ; - zaprawa cementowo-wapienna marki M5, Wieńce żelbetowe ściany - beton klasy C25/30; - stal zbrojeniowa A-IIIN; 1.3. Warunki gruntowo wodne W wyniku wykonanych wierceń rozpoznano budowę geologiczną dokumentowanego terenu do maksymalnej głębokości 6,0 m. W podłożu dokumentowanego terenu nie stwierdzono występowania wody gruntowej do głębokości 6,0m ppt. Grunty zalegające w podłożu dokumentowanego terenu stanowią trzy pakiety zróżnicowane litologicznie: I pakiet grunty spoiste lodowcowe II pakiet grunty niespoiste wodnolodowcowe III pakiet grunty zastoiskowe pliocenu

3 Pakiet I grunty spoiste lodowcowe, gliniaste, barwy brązowej z lokalnymi domieszkami żwirów i piasku. Są to grunty nieskonsolidowane (symbol B wg normy PN-81/B-03020). W strefie powierzchniowej, przeobrażonej w warunkach klimatu peryglacjalnego, przewagę stanowią piaski gliniaste, głębiej natomiast gliny. Z uwagi na zmienną konsystencję pakiet ten podzielono na dwie warstwy geotechniczne: Ia gliny w stanie plastycznym IL= 0,44 Ib gliny i piaski gliniaste w stanie twardoplastycznym IL= 0,16. Pakiet II reprezentowany jest przez piaski, pospółki i żwir gliniasty. Z uwagi na zmienne uziarnienie i zagęszczenie w omawianym pakiecie wydzielono pięć warstw geotechnicznych: IIa piaski drobne w stanie średniozagęszczonym ID= 0,37 (warstwa podglebowa) IIb piaski średnie w stanie średniozagęszczonym ID= 0,45 (warstwa podglebowa) IIc piaski drobne i pylaste w stanie zagęszczonym ID= 0,74 IId piaski średnie w stanie zagęszczonym ID= 0,71 IIe pospółki, żwiry i żwir gliniasty w stanie zagęszczonym ID= 0,74. Pakiet III grunty zastoiskowe, reprezentowane przez iły pstre barwy szarordzawej i szaro-niebieskie, j lokalnie wykształcone jako gliny pylaste z przewarstwieniami iłu i piasku. Z uwagi na zróżnicowanie litologiczne i związany z tym różny stopień skonsolidowania pakiet ten podzielono na dwie warstwy geotechniczne: IIIa gliny pylaste skonsolidowane (symbol B ) w stanie twardoplastycznym IL= 0,21 IIIb iły skonsolidowane (symbol D ), w stanie twardoplastycznym na pograniczu półzwartego IL= 0,06. Na podstawie ustalonych wartości parametrów wytrzymałościowych gruntów należy stwierdzić, że podłoże dokumentowanego terenu budują grunty nośne, - 4 -

4 nadające się do posadowienia projektowanych obiektów. Zwraca się jednak uwagę, że w strefie przypuszczalnego posadowienia obiektów budowlanych (budynki, wiaty) na przeważającej części terenu zalegają piaski gliniaste, które charakteryzują się dużą wrażliwością na zmiany wilgotności i stosukowo łatwo podlegają uplastycznieniu. Są to grunty wysadzinowe. W wyniku wykonanych badań należy stwierdzić, że w podłożu terenu przewidzianego pod budowę Zakładu Unieszkodliwiania Odpadów w Głogowie występują złożone warunki gruntowe. Zalegają tu grunty o różnej genezie i litologii, o zaburzonym układzie warstw. Obiekt ten zalicza się do drugiej kategorii geotechnicznej 1.4. Opis konstrukcji projektowanego budynku Budynek parterowy, niepodpiwniczony zaprojektowany w technologii tradycyjnej. Ściany z bloczków autoklawizowanego betonu komórkowego klasy 700 na zaprawie cementowo-wapiennej marki M5. Ściany fundamentowe do poz +0,30 należy wykonać z bloczków betonowych. Konstrukcję nośną stropodachu stanowią płyty kanałowe gr.24cm o nośności do 4,5kN/m 2. Na poziomie stropu należy wykonać na ścianach wieniec żelbetowy betonu C25/30 zbrojony 4 prętami Ø12 ze stali A-IIIN oraz strzemionami Ø8 ze stali A-IIIN w rozstawie co 20cm. Nadproża na otworami okiennymi i drzwiowymi zaprojektowano jako elementy prefabrykowane strunobetonowe 2x NSB 120/150. W miejscu ułożenia nadproża należy ścianę przemurować dwoma warstwami z cegły pełnej. W miejscu otworów okiennych narożnych zaprojektowano belki żelbetowe B-1 o wymiarach 24x50cm i B-2 o wymiarach 24x40cm. Belki te należy wykonać z betonu C25/30, zbrojenie główne stanowią pręty ɸ12 (stal A-IIIN), zbrojenie poprzeczne zaprojektowano z prętów ɸ8 ( stal A-IIIN) Projektowany budynek administracyjny posadowiony jest na ławach żelbetowych szerokości 60cm i wysokości 40cm z betonu C25/30, zbrojonych 4 prętami Ø12 ze stali A-IIIN, oraz strzemionami Ø8 ze stali A-IIIN w rozstawie co 25cm. Pod ławami należy wylać 10cm warstwę betonu C8/

5 1.5. Zebranie obciążeń Obciążenia zebrano zgodnie z: PN-82/B Obciążenia budowli. Zasady ustalania wartości PN-82/B Obciążenia budowli. Obciążenie stałe. PN-82/B Obciążenia budowli. Obciążenie zmienne technologiczne. Podstawowe obciążenia technologiczne i montażowe. PN-82/B Obciążenia budowli. Obciążenie zmienne technologiczne. Obciążenie pojazdami. PN-80/B Obciążenia w obliczeniach statycznych. Obciążenie śniegiem. PN-80/B-02010/Az1 - Obciążenia w obliczeniach statycznych. Obciążenie śniegiem zmiana do PN PN-77/B Obciążenia w obliczeniach statycznych. Obciążenie wiatrem. PN-88/B Obciążenia budowli. Obciążenie gruntem. Elementy konstrukcyjne zwymiarowano zgodnie z: PN-B-03264: Konstrukcje betonowe, żelbetowe i sprężone. Obliczenia statyczne i projektowanie. PN-81/B Grunty budowlane. Posadowienie bezpośrednie budowli. Obliczenia statyczne i projektowanie Obciążenie śniegiem Wartości obciążenia śniegiem wyznaczono na podstawie normy PN-80/B Obciążenia w obliczeniach statycznych. Obciążenie śniegiem. oraz załącznika PN- 80/B-02010/Az1 obciążenie charakterystyczne śniegiem S k = Q k C obciążenie obliczeniowe śniegiem S = S k γ f γ f = 1, Obciążenie równomierne połaci dachu wiaty magazynowej Q k = 0,90 kn/m 2 (dla II strefy obciążenia) - 6 -

6 α = 3 (kąt nachylenia połaci dachu) C 1 = 0,80 (tablica Z1-1 normy) S k = 0,90 0,80 = 0,72 kn/m 2 wariant II obciążenie przy attyce (tablica Z1-5 normy) Konstrukcję nośną stropodachu nad budynkiem socjalnym stanowi strop żelbetowy o ciężarze własnym G=3,65kN/m 2 >> 1,5kN/m 2. Dla przekryć żelbetowych o ciężarze własnym powyżej 1,5/m 2 należy przyjmować C 2 = C 1 =0, Obciążenie wiatrem Wartości obciążenia wiatrem wyznaczono na podstawie normy PN-77/B Obciążenia w obliczeniach statycznych. Obciążenie wiatrem. obciążenie charakterystyczne wiatrem p k = q k C e C β obciążenie obliczeniowe wiatrem p = p k γ f γ f = 1, Obciążenie równomierne dachu budynku administracyjnego (wg tabl. Z1-3) q k = 0,30 kpa (dla I strefy obciążenia) Ce = 0,5+0,05z = 0,73 (dla terenu typu A) z = 4,62m C - współczynnik aerodynamiczny (tablica Z1-3 normy) Wariant I C1 = -0,9 C2 = -0,5 β = 1,8 Wariant I pk1 = 0,30 0,73 (-0,9) 1,8 = -0,35 kpa pk2 = 0,30 0,73 (-0,5) 1,8 = - 0,20 kpa Obciążenie ścian budynku administracyjnego(wg tabl. Z1-1) Wiatr na ścianę podłużną budynku: Ściany boczne C z = -0,70 p k = 0,30 0,73 (-0,70) 1,8 = - 0,28 kpa - 7 -

7 Ściana nawietrzna C z = +0,70 Ściana zawietrzna C z = -0,40 p k = 0,30 0,73 0,70 1,8 = 0,28 kpa p k = 0,30 0,73 (-0,40) 1,8 = -0,16 kpa Wiatr na ścianę szczytową budynku: Ściana nawietrzna C z = +0,70 p k = 0,30 0,73 0,70 1,8 = 0,28 kpa Ściana zawietrzna C z = -0,30 p k = 0,30 0,73 (-0,30) 1,8 = -0,12 kpa Ściany podłużna C z = -0,50 p k = 0,30 0,73 (-0,50) 1,8 = -0,20 kpa Obciążenia stałe Wartości obciążeń stałych wyznaczono na podstawie normy PN-82/B Obciążenia budowli. Obciążenia stałe. przyjmując układ warstw według projektu architektonicznego Dach budynku administracyjnego (S1) Obciążenie Wartość char. γ f Wartość obl. [kn/m 2 ] [-] [kn/m 2 ] Sufit podwieszany 0,17 1,2 0,20 Strop żelbetowy (płyta kanałowa) 3,65 1,1 4,02 Folia PE 0,10 1,3 0,13 Styropian 20cm 0,20 x 0,45kN/m 3 0,10 1,3 0,13 Kliny styropianowe gr.śr 20cm 0,20 x 0,45kN/m 3 0,10 1,3 0,13 2 x papa termozgrzewalna 0,25 1,3 0,33 4,37 1,13 4,94 Ściana zewnętrzna (S2) Obciążenie Wartość char. γ f Wartość obl. [kn/m 2 ] [-] [kn/m 2 ] Tynk cem- wap 2x 1,5cm 0,03 x 22,0kN/m 3 0,66 1,3 0,86 Styropian gr.15cm 0,15 x 0,45kN/m ,3 0,09 Mur z gazobetonu gr.24cm 0,24 x 9,0kN/m 3 2,16 1,1 2,38 2,89 1,15 3,33-8 -

8 Obciążenia zmienne, technologiczne Dach q tk = 0,40 kn/m 2 2. Wyniki obliczeń statycznych 2.1. Płyty kanałowe Obciążenie stropu Q k = 0,72+0,72+0,4 = 1,84kN/m 2 Q = 0,92+1,08+0,56 = 2,56kN/m 2 Obciążenie charakterystyczne równomiernie rozłożone ponad ciężar własny konstrukcji stropu Q kdop = 4,5kN/m 2 >> Q k = 2,56 kn/m Fundamenty Obciążenia Obciążenie Wartość char. γ f Wartość obl. [kn/m] [-] [kn/m] Obciążenia stałe wg (S2) 14,20 1,13 16,05 4,37kN/m 2 x 3,25m Obciążenia śniegiem (S k ) wg ,34 1,5 3,51 0,72kN/m 2 x 3,25m Obciążenie użytkowe (Q k ) 0,4kN/m 2 x 3,5 1,30 1,5 1,95 Ciężar ściany 2,89kN/m 2 x 4,62m 13,35 1,15 15,35 Ciężar ściany fundamentowej 0,24x0,5x24,0 2,88 1,1 3,17 Ciężar wieńca 0,24x0,24x25,0 1,44 1,1 1,58 RAZEM 35,51 1,17 41,61 Obciążenie poziome W = 0,28x4,62 = 1,30kN/m - 9 -

9 Założenia: MATERIAŁ: BETON: STAL: klasa B25, ciężar objętościowy = 24,0 (kn/m3) klasa A-III-N, f yd = 420,00 (MPa) OPCJE: Obliczenia wg normy: betonowej: PN-B (2002) gruntowej: PN-81/B Oznaczenie parametrów geotechnicznych metodą: B współczynnik m = 0,81 - do obliczeń nośności współczynnik m = 0,72 - do obliczeń poślizgu współczynnik m = 0,72 - do obliczeń obrotu Wymiarowanie fundamentu na: Nośność Osiadanie - S dop = 7,00 (cm) - czas realizacji budynku: tb > 12 miesięcy - współczynnik odprężenia: λ = 1,00 Obrót Poślizg Ścinanie Geometria Graniczne położenie wypadkowej obciążeń: - długotrwałych w rdzeniu II - całkowitych w rdzeniu II A = 0,60 (m) L = 6,00 (m) h = 0,40 (m) h1 = 0,00 (m) ex = 0,00 (m) a = 0,24 (m) objętość betonu fundamentu: V = 0,240 (m3/m) otulina zbrojenia: c = 0,05 (m) poziom posadowienia: D = 0,8 (m) minimalny poziom posadowienia: Dmin = 0,8 (m) Grunt Charakterystyczne parametry gruntu: Warstwa Nazwa Poziom IL / ID Symbol Typ wilgotności [m] konsolidacji 1 Piasek drobny 0,0 0, mokre 2 Piasek drobny -0,9 0, mokre 3 Piasek drobny -1,2 0, mokre

10 Pozostałe parametry gruntu: Warstwa Nazwa Miąższość Spójność Kąt tarcia Ciężar obj. Mo M [m] [kpa] [deg] [kn/m3] [kpa] [kpa] 1 Piasek drobny 0,9 0,0 30,9 19, , ,8 2 Piasek drobny 0,3 0,0 30,4 19, , ,2 3 Piasek drobny --- 0,0 29,9 19, , ,9 Obciążenia OBLICZENIOWE Lp. Nazwa N My Fx Nd/Nc [kn/m] [kn*m/m] [kn/m] ,10 0,00 2,75 1,00 współczynnik zamiany obciążeń obliczeniowych na charakterystyczne = 1,20 Wyniki obliczeniowe WARUNEK NOŚNOŚCI Rodzaj podłoża pod fundamentem: warstwowe Kombinacja wymiarująca: 1 (długotrwała) N=31,10kN/m Fx=2,75kN/m Wyniki obliczeń na poziomie: posadowienia fundamentu Obliczeniowy ciężar fundamentu i nadległego gruntu: Gr = 9,35 (kn/m) Obciążenie wymiarujące: Nr = 40,45kN/m My = 1,10kN*m/m Zastępczy wymiar fundamentu: A_ = 0,55 (m) Współczynniki nośności oraz wpływu nachylenia obciążenia: N B = 8,71 i B = 0,77 N C = 32,42 i C = 0,84 N D = 20,40 i D = 0,89 Graniczny opór podłoża gruntowego: Qf = 141,18 (kn/m) Współczynnik bezpieczeństwa: Qf * m / Nr = 2,83 OSIADANIE Rodzaj podłoża pod fundamentem: warstwowe Kombinacja wymiarująca: 1 N=25,92kN/m Fx=2,29kN/m Charakterystyczna wartość ciężaru fundamentu i nadległego gruntu: 8,50 (kn/m) Obciążenie charakterystyczne, jednostkowe od obciążeń całkowitych: q = 57 (kpa) Miąższość podłoża gruntowego aktywnie osiadającego: z = 1,1 (m) Naprężenie na poziomie z: - dodatkowe: σzd = 8 (kpa) - wywołane ciężarem gruntu: σzγ = 37 (kpa) Osiadanie: - pierwotne: s' = 0,04 (cm) - wtórne: s'' = 0,01 (cm) - CAŁKOWITE: S = 0,05 (cm) < Sdop = 7,00 (cm)

11 OBRÓT Kombinacja wymiarująca: 1 (długotrwała) N=31,10kN/m Fx=2,75kN/m Obliczeniowy ciężar fundamentu i nadległego gruntu: Gr = 7,65 (kn/m) Obciążenie wymiarujące: Nr = 38,75kN/m My = 1,10kN*m/m Moment zapobiegający obrotowi fundamentu: - My(stab) = 11,62 (kn*m/m) Współczynnik bezpieczeństwa: M(stab) * m / M = 7,61 POŚLIZG Kombinacja wymiarująca: 1 (długotrwała) N=31,10kN/m Fx=2,75kN/m Obliczeniowy ciężar fundamentu i nadległego gruntu: Gr = 7,65 (kn/m) Obciążenie wymiarujące: Nr = 38,75kN/m My = 1,10kN*m/m Zastępcze wymiary fundamentu: A_ = 0,60 (m) Współczynnik tarcia: - fundament grunt: µ = 0,41 Współczynnik redukcji spójności gruntu = 0,20 Wartość siły poślizgu: F = 2,75 (kn/m) Wartość siły zapobiegającej poślizgowi fundamentu: - w poziomie posadowienia: F(stab) = 16,00 (kn/m) Współczynnik bezpieczeństwa: F(stab) * m / F = 4,