P R O J E K T O W A N I E I R E A L I Z A C J A K O N S T R U K C J I B U D O W L A N Y C H

Transkrypt

1 K O N S T R U K C Y J N E D R E W N O K L E J O N E P R O J E K T O W A N I E I R E A L I Z A C J A K O N S T R U K C J I B U D O W L A N Y C H t e l. : ( ) u l. K s. W I t o l a 7-9 f a x. : ( ) S z c z e c i n e m a i l : i n f k o n s b u. c o m w w w. k o n s b u. c o m PROJEKT BUDOWLANY NAZWA OBIEKTU: LOKALIZACJA: ZAMAWIAJĄCY: ETAP: BRANŻA CZĘŚĆ: PROJEKTANT: SPRAWDZAJĄCY: Hala wiowiskowo - sportowa Nowe n/wisłą Zakła Projektowania i Usług Buowlanych BENBUD inż. Beneykt Reer PROJEKT BUDOWLANY KONSTRUKCJA KONSTRUKCJA Z DREWNA KLEJONEGO inż. Jakub Przepiórka ILOŚĆ STRON W OPRACOWANIU: 20 ILOŚĆ RYSUNKÓW 2 OŚWIADCZENIE Zgonie z art. 20 ust. 4 Ustawy z nia 16 kwietnia 2004 r. o zmianie ustawy - Prawo Buowlane niniejszym oświaczamy, że projekt Hali wiowiskowo - sportowej w Nowem n/wisłą został sporzązony zgonie z obowiązującymi przepisami oraz zasaami wiezy technicznej. DATA OPRACOWANIA: Luty 2012

2 Spis treści: 1. Opis techniczny 2. Obliczenia statyczno wytrzymałościowe 3. Wykaz norm 4. Dokumenty formalno prawne 5. Rysunki techniczne: 1. Rzut konstrukcji achu 2. Przekrój A-A, B-B 2

3 Opis techniczny o projektu buowlanego: konstrukcji z rewna klejonego warstwowo Hali wiowiskowo sportowa w Nowem I Postawa opracowania 1.1. Zlecenie Zamawiającego Zakła Projektowania i Usług Buowlanych BENBUD inż. Beneykt Reer 1.2. Wytyczne projektowe przekazane przez Zamawiającego II Zakres opracowania Projekt obejmuje opracowanie w branży konstrukcyjnej, konstrukcji zaaszenia hali w Nowem n/wisłą w tym: elementy nośne konstrukcji achu hali (źwigary, płatwie itp.) III Lokalizacja Projektowany obiekt zlokalizowany jest w miejscowości Nowe n/wisłą: I strefa wiatrowa III strefa śniegowa 3

4 IV Opis obiektu Rozaj konstrukcji: Konstrukcja belkowa o węzłach poporowych przegubowych. Złożona z źwigarów łukowych (ze ściągiem) ułożonych na słupach żelbetowych, usztywniona płatwiami z rewna klejonego warstwowo oraz stężeniami połaciowymi z prętów Φ16. Gabaryty: Konstrukcja achu skłaa się z elementów z rewna klejonego. Rozpiętość konstrukcyjna osiowa popór źwigarów z rewna klejonego wynosi 40,75m. Długość hali w osiach wynosi 47,50m. Wysokość konstrukcji achu hali wynosi +11,65m. Poziom +/-0,00 poziom wykończonych warstw posazki. Pokrycie achu: Obliczenia konstrukcji achu przeprowazono la następującego pokrycia: blacha cynkowo tytanowa eskowanie pełne wełna mineralna achowa folia paro izolacyjna eski ażurowe i ekoracyjne obc. ciężarem ściągu stalowego obc. technologiczne 0,25 kn/m 2 V Opis konstrukcji Konstrukcja achu: Konstrukcję achu stanowią źwigary główne łukowe D1 o przekroju 240x1200mm z rewna klejonego warstwowo w ukłazie trój przegubowym ze ściągiem. Dźwigary główne poparte są na słupach żelbetowych za pomocą specjalnie wyprofilowanych okuć stalowych mocowanych o konstrukcji żelbetowej za pomocą kotew wklejanych zgonie z projektem wykonawczym firmy Konsbu Wypełnieniem konstrukcji są płatwie P1 P2, P3, P4 o przekroju 140x400mm. Górna płaszczyzna płatwi licuje z górną płaszczyzną źwigarów tworząc ruszt bęący konstrukcją nośną całego pokrycia. Sposób połączenia płatwi z źwigarami za 4

5 systemowych wsporników belek - zgonie z projektem wykonawczym firmy Konsbu. Usztywnienia obiektu: W płaszczyźnie achu sztywność zapewniają płatwie zaprojektowane w technologii rewna klejonego oraz stężenia połaciowe z prętów Φ16. VI Zastosowane materiały Dźwigary i płatwie zaprojektowano z rewna klejonego warstwowo klasy GL28c Elementy stalowe prefabrykowane (okucia, ściąg, wieszaki itp.) należy wykonać ze stali 18G2A. VII Zabezpieczenie konstrukcji rewnianych Wszystkie elementy konstrukcyjne z rewna klejonego warstwowo należy zabezpieczyć w systemie FOBOS M2 lub FOBOS M4. VIII Zabezpieczenie antykorozyjne konstrukcji stalowych Wszystkie elementy stalowe konstrukcji (systemowe i prefabrykowane): łączniki, śruby, gwoźzie winny być ocynkowane ogniowo lub galwanicznie. IX Wytyczne otyczące eksploatacji konstrukcji Konstrukcja z rewna klejonego przy prawiłowej eksploatacji (brak ziałania woy i czynników atmosferycznych) nie wymaga ponawiania impregnacji w trakcie użytkowania obiektu. Zgonie z obowiązującymi przepisami la obiektu wielkopowierzchniowego należy zwrócić uwagę na opay atmosferyczne śnieg, który powinien być usuwany z powierzchni achu, aby nie narazić konstrukcji na namierne nieprzewiziane obowiązującymi normami obciążenie. 5

6 2. Obliczenia statyczno - wytrzymałościowe 6

7 OBLICZENIA DŹWIGARA D1 1. Wymiary achu: 2. Lokalizacja: Nowe n/wisłą - ługość: 47,75 m - III strefa śniegowa - szerokość: 41,40 m - I strefa wiatrowa - wysokość: 11,65 m 3. Obciążenie śniegiem II 4. Obciążenie wiatrem I s k - obciążenie śniegiem gruntu 1,2 q k - charakterystyczne ciśnienie prękości wiatru 0,25 C e - współczynnik ekspozycji war I 0,8 C e - współczynnik ekspozycji 0,2B (nawietrzna) -1 C e - współczynnik ekspozycji war II max 0,96 C e - współczynnik ekspozycji 0,4B (nawietrzna) -0,56 C e - współczynnik ekspozycji war II min 0,48 C e - współczynnik ekspozycji 0,4B (zawietrzna) b- współczynnik ziałania porywów wiatru -0,4 1,8 5. Obciążenie stałe na ach Rozaj obciążenia blacha cynkowo-tytanowa kn/m 2 0,090 γ f 1,35 kn/m 2 0,122 membrana 0,020 1,35 0,027 pełne eskowanie gr.3,2cm 0,192 1,35 0,259 wełna mineralna twara gr. 20cm 0,400 1,35 0,540 paroizolacja 0,050 1,35 0,068 eskowanie 0,192 1,35 0,259 łaty 0,120 1,35 0,162 eski ekoracyjne 0,192 1,35 0,259 ściąg stalowy z wieszakami 0,400 1,35 0,540 Obciążenie achu na 1mb konstrukcji przy rozstawie ram: Obciążenie technologiczne 0,250 1,35 0,338 6,50 m Pokrycie Σ= 1,906 1,35 2,573 12,389 1,35 16,725 połać nawietrzna 0,2B: ssanie -0,450 1,5-0,675-2,925 1,5-4,388 Wiatr połać nawietrzna 0,4B: ssanie -0,252 1,5-0,378-1,638 1,5-2,457 połać zawietrzna 0,4B: ssanie -0,180 1,5-0,270-1,170 1,5-1,755 Śnieg war I wartość stała 0,960 1,5 1,440 6,240 1,5 9,360 Śnieg war II wartość maksymalna 1,152 1,5 1,728 7,488 1,5 11,232 Śnieg war II wartość minimalna 0,576 1,5 0,864 3,744 1,5 5,616 UWAGI: Ciężar własny konstrukcji uwzglęniony w obliczeniach statycznych 7

8 OBCIĄŻENIA: 8

9 ========================================================================== W Y N I K I Kombinatoryka obciążeń ========================================================================== OBCIĄŻENIOWE WSPÓŁ. BEZPIECZ.: Grupa: Znaczenie: ψ: γf: Ciężar wł. 1,10 A -Obciążenie ciężarem Stałe 1,35 S -Śnieg war I Zmienne 1 1,00 1,50 T -Śnieg war II Zmienne 1 1,00 1,50 W -Wiatr Zmienne 2 0,90 1, RELACJE GRUP OBCIĄŻEŃ: Grupa obc.: Relacje: Ciężar wł. ZAWSZE A - Obciążenie ciężarem pokr. ZAWSZE S - Śnieg war I EWENTUALNIE T - Śnieg war II EWENTUALNIE W - Wiatr EWENTUALNIE KRYTERIA KOMBINACJI OBCIĄŻEŃ: Nr: Specyfikacja: ZAWSZE : A EWENTUALNIE: S/T 2 ZAWSZE : A EWENTUALNIE: S+W 4 ZAWSZE : A EWENTUALNIE : W Największe naprężenia przekroju występują la kombinacji 1 (Ciężar wł. + A + S) Reakcje poano jako największe la wszystkich kombinacji 9

10 Dane o wymiarowania: Obciążenia: wsp. obl. Rozpiętość łuku 40,75 m Ciężar własny konstrukcji 1,19 kn/m 1,1 1,31 kn/m Strzałka łuku 3,03 m Obciążenia stałe: 12,39 kn/m 1,35 16,73 kn/m Promień łuku 70,02 m Obciążenie śniegiem 6,24 kn/m 1,5 9,36 kn/m Szerokość przekroju 0,22 m Wysokość przekroju 1,2 m Suma obciążeń 27,4 kn/m Wartości sił wewnętrznych łuku: Wsp. łuku x Wsp. łuku y Siła N [kn] Siła T [kn] Moment [knm] Naprężenie max [MPa] ,43-11,52 0 7,52 1 0,3 1948,8-8,71-16,32 7,69 2 0, ,53-6,25-24,06 7,81 3 0, ,61-4,11-29,4 7,88 4 1, ,05-2,29-32,67 7,92 5 1, ,86-0,75-34,2 7,93 6 1, ,04 0,53-34,29 7,91 7 1, ,6 1,55-33,22 7,87 8 1, ,53 2,34-31,22 7,81 9 2,1 1900,85 2,91-28,54 7, , ,55 3,3-25,38 7, ,4 1892,63 3,5-21,93 7, , ,11 3,55-18,37 7,5 13 2, ,98 3,45-14,84 7, , ,24 3,23-11,47 7, , ,89 2,9-8,39 7, ,9 1878,95 2,48-5,68 7, , ,4 1,99-3,44 7, , ,25 1,44-1,73 7, , ,5 0,85-0,58 7, , ,15 0,23-0,04 7,1 20,38 3, , ,1 21 3, ,2-0,39-0,12 7, , , ,81 7, , ,5-1,58-2,1 7, , ,75-2,11-3,96 7, , ,4-2,59-6,32 7, , ,44-2,99-9,13 7,3 27 2, ,89-3,29-12,29 7, , ,72-3,49-15,71 7, ,5 1889,95-3,55-19,26 7, , ,57-3,47-22,81 7,6 31 2, ,58-3,22-26,2 7, , ,98-2,79-29,26 7, , ,76-2,16-31,79 7, , ,92-1,31-33,58 7, , ,46-0,23-34,39 7, , ,38 1,11-33,96 7, , ,66 2,72-32,02 7, , ,31 4,62-28,27 7, , ,31 6,83-22,37 7, , ,68 9,38-13,97 7,65 40, ,43 11,52 0 7,52 10

11 Wyniki obliczeń statycznych 11

12 Przekrój: 2 B 120,0x24,0 Wymiary przekroju: h=1200,0 mm b=240,0 mm. Charakterystyka geometryczna przekroju: Jyg= ,0; Jzg=138240,0 cm 4 ; A=2880,00 cm 2 ; iy=34,6; iz=6,9 cm; Wy=57600,0; Wz=11520,0 cm 3. Własności techniczne rewna: Przyjęto 2 klasę użytkowania konstrukcji (temperatura powietrza 20 i wilgotności powyżej 85% tylko przez kilka tygoni w roku) oraz klasę trwania obciążenia: Śreniotrwałe (1 tyzień - 6 miesięcy, np. obciążenie użytkowe). K mo = 0,80 γ M =1,3 Cechy rewna: Drewno GL28c. f m,k = 28,00 f t,0,k = 16,50 f t,90,k = 0,40 f c,0,k = 24,00 f c,90,k = 2,70 f v,k = 2,70 E 0,mean = MPa E 90,mean = 390 MPa E 0,05 = MPa G mean = 720 MPa ρ k = 380 kg/m 3 f m, f t,0, f t,90, f c,0, f c,90, f v, = 17,23 MPa = 10,15 MPa = 0,25 MPa = 14,77 MPa = 1,66 MPa = 1,66 MPa Sprawzenie nośności pręta nr 6 Sprawzenie nośności przeprowazono wg PN-B-03150:2000. W obliczeniach uwzglęniono ekstremalne wartości wielkości statycznych przy uwzglęnieniu niekorzystnych kombinacji obciążeń. Nośność na ściskanie: - ługość wyboczeniowa w płaszczyźnie ukłau(wyznaczona na postawie poatności węzłów): l = µ l = 1,25 = 25,47 m c - ługość wyboczeniowa w płaszczyźnie prostopałej o płaszczyzny ukłau: l = µ l = 1,000 1,55 = 1,55 m c Długości wyboczeniowe la wyboczenia w płaszczyznach prostopałych o osi głównych przekroju, wynoszą: = 25,47 m; l = 1,55 m c,z l c,y Współczynniki wyboczeniowe: λ = l / i = 25,47 / 0,3464 = 73,53 y c,y y λ = l / i = 1,55 / 0,0693 = 24,41 z c,z z σ = c,crit,y π2 E 0,05 / λ 2 = 9, / y (73,53)2 = 20,26 MPa σ c,crit,z = π2 E 0,05 / λ 2 z = 9, / (24,41)2 = 183,87 MPa λ λ rel,y = rel,z = f c 0, k c, crit, y, / σ = 1,15 f c 0, k c, crit, z, / σ = 0,38 12

13 k y = 0,5 [1 + β c (λ rel,y - 0,5) + λ2 rel,y ] = 0,5 [1+0,1 (0,337-0,5) + (1,15)2 ] = 1,15 k z = 0,5 [1 + β c (λ rel,z - 0,5) + λ2 rel,z ] = 0,5 [1+0,1 (0,457-0,5) + (0,38)2 ] = 0,564 2 k = 1/( k y + k y λ rel, y ) =0,869 c,y k = 1/( k z + k z λ rel, z ) =1,02 c,z Powierzchnia obliczeniowa przekroju A = 2880,00 cm 2. Nośność na ściskanie: σ c,0, = N / A = 1956,43 / 2880,00 10 = 6,8 < 12,84 = 0,869 14,77 = k c f c,0, Ściskanie ze zginaniem przy obciążeniach AS : Przekrój x = 5, y = 1,32; N = 1921,86 kn, M = 34,2 knm σc, 0, σm, z, σm, y, + km + = 0,52 + 0,7 x 0 + 0,035= 0,555 < 1 f f f k c, y c,0, m, z, m, y, σc, 0, σm, z, σm, y, + + km = 0, ,7 x 0,035= 0,544 < 1 f f f k c, z c,0, m, z, m, y, Nośność na zginanie: Wyniki la x a =1,06 m; x b =2,80 m, przy obciążeniach AS. M = 34,29 knm Przyjęto, że pręt jest zabezpieczony prze zwichrzeniem (k crit = 1). Warunek stateczności: σ m, = M / W = 34,29 / 57600, = 0,595 < 17,2 = 1,000 17,23 = k crit f m, Nośność przy obciążeniach AS : M = 34,29 knm σ σ m, y, m, z, + km f m, y, f m, z, = 0, ,7 x 0 = 0,595< 1 k m σ f m, y, m, y, σ + f m, z, m, z, = 0,595 x 0,7 + 0 = 0,416< 1 Nośność na ścinanie: Wyniki la x a =3,86 m; x b =0,00 m, przy obciążeniach AT. Naprężenia tnące: τ = 1,5 V / A = 1,5 11,52 / 2880,0 10 = 0,06 MPa z, z τ = 1,5 V / A = 1,5 0,0 / 2880,0 10 = 0,0 MPa y, y Przyjęto k v = 1,000. Warunek nośności τ 2 2 = z, + τ y, τ = 0,3² + 0,0² = 0,06 < 1,7 = 1,000 1,66 = k Stan graniczny użytkowania: Ugięcie graniczne u = l / 200 = 200 mm net,fin Ugięcia o obciążeń stałych (ciężar własny + A ): u z,fin = 67,6 mm v f v, 13

14 Ugięcia o obciążeń zmiennych ( S ): Klasa trwania obciążeń zmiennych: Śreniotrwałe (1 tyzień - 6 miesięcy, np. obciążenie użytkowe). u z,fin = 34,9 mm Ugięcie całkowite: u z,fin = 67,6 + 34,9 = 102,5 < 200 = u net,fin DOBÓR ŚCIĄGU STALOWEGO Zaprojektowano ściąg stalowy z sześciu prętów o śrenicy 45 mm powieszony na prętach stalowych o śrenicy 16 mm o źwigara głównego. Rozstaw wieszaków 570 cm. Sprawzenie nośności ściągu: Siła normalna w ściągu N = 1875,12 kn Pole przekroju pręta o śr. 45 mm A = 15,9 cm 2 Dopuszczalne naprężenie w pręcie rozciąganym 285 MPa (stal 18G2A element o gr. pow. 30 mm) Warunek nośności został spełniony Sprawzenie nośności wieszaków ściągu: Siła normalna w ściągu N = 15,5 kn Pole przekroju pręta o śr. 16 mm A = 2,01 cm 2 Warunek nośności został spełniony Opracował: 14

15 Wykaz norm: PN-EN Euroko 5: Projektowanie konstrukcji rewnianych. Część 1-1: Postanowienia ogólne. Reguły ogólne i reguły otyczące buynków. PN-EN Euroko 1: Oziaływania na konstrukcje. Część 1-1: Oziaływania ogólne. Ciężar objętościowy, ciężar własny, obciążenia użytkowe w buynkach PN-EN Euroko 1: Oziaływania na konstrukcje. Część 1-3 Oziaływania ogólne Obciążenia śniegiem PN-EN Euroko 1: Oziaływania na konstrukcje. Część 1-4 Oziaływania ogólne Obciążenia wiatrem PN-EN Euroko 3: Projektowanie konstrukcji stalowych. Część 1-1 Reguły ogólne i reguły la buynków. PN-EN Euroko 3: Projektowanie konstrukcji stalowych. Część 1-8 Projektowanie węzłów 15

16 16

17 17

18 18

19 19

20 20

21

22