KONSTRUKCJA DACHU Z DREWNA KLEJONEGO

Transkrypt

1 PROJEKT WYKONAWCZY PROJEKT REWALORYZACJI HISTORYCZNEGO ZESPOŁU HIPODROMU W SOPOCIE WRAZ Z REMONTEM I ROZBUDOWĄ HALA DUŻEJ UJEŻDZALNI Inwestor: Główny Projektant obiektu: Branża: Biuro projektowe: Projektant: Opracowanie: HIPODROM Sp. z o.o SOPOT, ul. Polna 1 ARCHITEKCI GZOWSKI & GZOWSKI S.C. JACEK GZOWSKI, MATEUSZ GZOWSKI , GDAŃSK - KIEŁPINO GÓRNE, ul.goplańska 38 tel./fax. (058) ; tlen.pl KONSTRUKCJA DACHU Z DREWNA KLEJONEGO PRACOWNIA PROJEKTOWA Ł.KOZICKI GDAŃSK, ul. KOMANDORSKA 9 ; drewno-klejone.com mgr inż. Daniel Orchowski upr. bud. 4097/Gd/89 mgr inż. Łukasz Kozicki Sprawdzający: inż. Daniel Śladewski upr. bud. POM/0091/POOK/06 lipiec 2012 HIPODROM SOPOT HALA DUŻEJ UJEŻDZALNI KONSTRUKCJA DACHU Z DREWNA KLEJONEGO STR. 1

2 Spis treści Oświadczenie projektanta...błąd! Nie zdefiniowano zakładki. Opis techniczny Przedmiot i zakres opracowania Podstawa opracowania Obciążenia Obciążenia stałe Obciążenia klimatyczne Kombinacje obciążeń Metoda obliczeń Materiały budowlane Wymogi dla drewna klejonego Stal Opis konstrukcji... 6 Spis rysunków K-200 Rzut konstrukcji dachu z drewna klejonego. Przekroje A-A, B-B i C-C...s1:100 K-201 Zestawienie elementów z drewna klejonego...s:1:50 K-202 M1 - mocowanie okuć dźwigarów do żelbetu. U1.1, U1.2 - okucia dźwigarów...s.1:10 K-203 U2 - okucie kalenicowe...s.1:10 K-204 U3.1, U3.2, U3.3, U3.4, U3.5 - okucia płatwi...s.1:10 K-205 U3.6, U3.7 - okucia płatwi...s.1:10 K-206 U3.8, U3.9, U3.10, U3.11, U okucia płatwi...s.1:10 K-207 S1, S2, S3, S4, S5.1, S5.2, S6 - stężenia prętowe...s.1:10 K-208 U3.13, U okucia stężeń rurowych...s.1:10 K-209 S7.1, S7.2, S8 - stężenia rurowe...s.1:10 HIPODROM SOPOT HALA DUŻEJ UJEŻDZALNI KONSTRUKCJA DACHU Z DREWNA KLEJONEGO STR. 2

3 OPIS TECHNICZNY 1. Przedmiot i zakres opracowania Opracowanie zawiera projekt zamienny konstrukcji z drewna klejonego przekrycia hali Dużej Ujeżdżalni wchodzącej w skład historycznego zespołu Hipodromu w Sopocie. Jest to jednonawowa hala o wymiarach w rzucie około 45x90m. Konstrukcja nośna została zaprojektowana w formie trójprzegubowych łuków z drewna klejonego o rozpiętości ok. 45m, opartych na wsporczej konstrukcji żelbetowej wyniesionej do poziomu ok. 6,0m. Niniejsza część dokumentacji obejmuje jedynie projekt dachu w szczególności nie obejmuje ścian szczytowych. 2. Podstawa opracowania Zlecenie pracowni PRIMES s.c., ul. Sobótki 13/2, Gdańsk, odpowiedzialnej za konstrukcję obiektu. Dokumentacja architektoniczna opracowana przez pracownię ARCHITEKCI GZOWSKI & GZOWSKI S.C., ul. Goplańska , Gdańsk - Kiełpino Górne. Uzgodnienia robocze z konstruktorem obiektu. Obliczenia statyczno-wytrzymałościowe Normy projektowe, w tym m.inn.: o obciążenia śniegiem w/g PN-EN :2005 o obciążenia wiatrem w/g PN-77/B-02011/Az1:2009 o obciążenia stałe w/g PN-82/B o kombinacje obciążeń zgodne z PN-82/B kombinacje ogniowe zgodnie z EC3 o obliczenia konstrukcji drewnianej zgodnie z PN-EN :2005/A1:2008 o klasy drewna klejonego PN-EN 1194: Obciążenia 3.1. Obciążenia stałe Ciężar poszycia na dachu Zgodnie z układem warstw dachu: Wyszczególnienie warstw Ciężar [kpa] Membrana dachowa - przyjęto 2 warstwy 0,04 Wełna mineralna półtwarda 10cm 0,13 Paroizolacja 0,01 Blacha trapezowa oparta na dźwigarach 0,18 Płatwie stężające 0,04 Obc. zastępcze od stężeń połaciowych 0,04 Obc. zastępcze od instalacji (wentylacja, oświetlenie itp.) 0,15 Razem 0,59 Do obliczeń przyjęto 0,60 kpa 6,0m = 3,60 kn/m, obciążenie przykładane do dźwigarów dachowych. Ciężar własny konstrukcji Zastosowany program obliczeniowy Autodesk Robot Structural Analysis Proffesional 2012 automatycznie przyjmuje ciężary własne wszystkich elementów zgodnie z faktycznie przyjętymi przekrojami i materiałami. HIPODROM SOPOT HALA DUŻEJ UJEŻDZALNI KONSTRUKCJA DACHU Z DREWNA KLEJONEGO STR. 3

4 3.2. Obciążenia klimatyczne Obciążenie śniegiem Obciążenia wg normy PN-EN :2005, 3- cia strefa obciążeń, teren zlokalizowany na wysokości ok. 13 m n.p.m, A< 300 m n.p.m. stąd sk = 1,20 kpa. Obciążenia obliczeniowe wyliczone przy wsp. γf = 1,5[-]. Uwzględniono 2 przypadki obciążenia śniegiem na łuk o proporcjach B/f = 0,18; H > 0. Obciążenie równomierne, współczynnik µ1 = 0,8, obc. charakterystyczne s1= sk µ1 = 0,96 kpa, rzutowane, przykładane na całej połaci (nachylenie α 60 do poziomu). Do obliczeń przyjęto obciążenie 0,96 kpa 6,0m = 5,76 kn/m Obciążenie trójkątne o maksymalnej wartości w środku biegu dźwigara, wsp. µ2 = 1,8 maksymalne obc. charakterystyczne: s2= sk µ2 = 2,16 kpa ; obciążenie na końcach łuku 0,00 kpa, w środku o wartościach 1,08 i 2,16 kpa (w układzie niesymetrycznym odpowiednio dla lewej i prawej strony konstrukcji). Do obliczeń przyjęto obciążenia max. odpowiednio 1,08 kpa 6,0m 6,50 kn/m i 2,16 kpa 6,0m 13,0 kn/m. Obciążenie wiatrem Obciążenia wg normy PN-77/B-02011/Az1:2009, H< 300 m n.p.m., stąd qk = 0,42 kpa. Współczynnik podatności przyjęto β = 1,8[-]. Uwzględniono 1 przypadki obciążenia wiatrem. Ponieważ nie występuje parcie wiatru na połać dachową, dla konstrukcji głównej obciążenie klimatyczne wiatrem jest drugorzędne i nie jest w żadnej kombinacji obciążeń decydujące dla nośności. Wiatr wiejący w kierunku poprzecznym do otwarcie w budynku o proporcjach B/L < 1, obc. charakterystyczne na powierzchnię łuku o proporcjach B/f = 0,18 ; H > 0 wynosi: Na pow. a : Cz,a = 0,67; (przyjęto 0,7 ssanie) obc. charakterystyczne wa = β * qk * Cz,a = 0,53 kpa Na pow. b : Cz,b = 0,68; (przyjęto 0,7 ssanie) obc. charakterystyczne wa = β * qk * Cz,a = 0,53 kpa Na pow. c : Cz,c = 0,40; (ssanie) obc. charakterystyczne wc = β * qk * Cz,a = 0,30 kpa 3.3. Kombinacje obciążeń Aby ograniczyć liczbę kombinacji obliczeniowych, założono działanie obciążeń klimatycznych tylko w 1 kierunku. Przyłożono je w taki sposób, aby nastąpiło sumowanie największych występujących wartości, tj. największe ssanie wiatru na tę część połaci, na której występuje najmniejsze obciążenie śniegiem Metoda obliczeń Schemat obliczeniowy obiektu został odwzorowany metodą ES w układzie 2D z dokładnością do 3cm, a maksymalna długość odcinka obliczeniowego dźwigara wynosi ok. 1,2m czyli proporcja między długością a wysokością elementu obliczeniowego wynosi max. 1.1[-]. Program MES automatycznie generuje kombinacje obciążeń z uwzględnieniem normowych wsp. γf i ψ0,1, ψ0,2 oraz przeprowadza pełne obliczenia wymiarowania dźwigarów drewnianych ze względu na najgorszą kombinację obciążeń. Na tej podstawie wygenerowano 16 kombinacji obciążeń dla stanu granicznego nośności (SGU) i 6 kombinacji dla stanu granicznego użytkowania (SGU) i 8 kombinacji dla stanu obciążenia ogniowego (FIRE). Wybrana na podstawie powyższego modułu wymiarującego kombinacja obciążeń jest podstawą do wybory wielkości sił węzłowych i reakcji dla doboru wielkości elementów konstrukcji. W oddzielnym schemacie przeprowadzono obliczenia stężeń konstrukcji. Do dokumentacji załączono wyciąg z obliczeń, pełne obliczenia znajdują się w archiwum projektanta. 4. Materiały budowlane UWAGA: w związku z istotnymi zależnościami między parametrami użytych materiałów, ze względu na to że gabaryty elementów były elementem oddzielnego opracowania dotyczącego oddymiania pożarowego, ze względu na monumentalny charakter obiektu oraz znaczna odpowiedzialność związaną z groźbą lawinowej awarii - NIE DOPUSZCZA się obniżania parametrów technicznych materiałów (w szczególności przekrojów i klas wytrzymałości) bez pisemnej zgody Konstruktora (Pracownia Projektowa Ł. Kozicki). HIPODROM SOPOT HALA DUŻEJ UJEŻDZALNI KONSTRUKCJA DACHU Z DREWNA KLEJONEGO STR. 4

5 4.1. Wymogi dla drewna klejonego Materiał konstrukcyjny Konstrukcja wykonana z drewna klejonego warstwowo z tarcicy świerkowej, klasy wytrzymałościowej min. GL28h zgodnie z normą PN-EN 1194 (lub odpowiadającą normą EN 1194 zgodną z Eurocode). Nie jest dopuszczalne stosowanie klas drewna wg norm niezgodnych z Eurocode (np. klas GL wg normalizacji DIN). Ze względu na przyjęte warunki wymiarowania konstrukcji oraz odpowiedzialność związaną z jego realizacją, elementy konstrukcji z drewna klejonego winny być dostarczone przez producenta spełniającego niżej wymienione wymagania. Producent drewna klejonego winien legitymować się certyfikatem potwierdzającym zgodność procesu produkcyjnego z normą PN-EN 386 (lub EN 386) oraz potwierdzającym spełnianie przez wyrób wymagań stawianych dla drewna klejonego wg normy PN-EN 1194 (lub EN 1194). Certyfikat winien być wystawiony przez niezależną od producenta jednostkę certyfikującą. Tarcica użyta do produkcji winna być sortowana wytrzymałościowo zgodnie z wymogami PN-EN (lub EN-14081). W momencie dostawy na budowę drewno klejone winno mieć wilgotność 12% ± 2%. Drewno klejone winno posiadać oznaczenie bezpieczeństwa z klasą wytrzymałościową, a producent winien przedstawić certyfikat zgodności produktu z PN-EN (lub EN 14080). Zaleca się, by drewno klejone posiadało aktualnie obowiązujący Atest Higieniczny. Zabezpieczenia drewna klejonego przeciw korozji biogenicznej Elementy z drewna klejonego winny być zabezpieczone środkiem przeciwko korozji biogenicznej (na przykład Fobos M4 lub Gori 356). Zabezpieczenie przeciwpożarowe drewna klejonego Ze względu na klasę B odporności pożarowej budynku, nośność ogniowa konstrukcji drewnianej nie jest mniejsza niż R=30. Ponadto dostarczone przez producenta drewna elementy z drewna klejonego winny spełniać warunek NRO (nierozprzestrzeniające ognia) Stal 1. Łączniki stalowe wykonywane warsztatowo ze stali S235 (St3S) i S355J2G3 (18G2A). 2. Wszystkie elementy stalowe winy być cynkowane ogniowo. 3. O ile nie określono inaczej, stosować śruby klasy minimum Okucia stalowe cynkowne ogniowo i malowane farbami przeciwogniowymi przeznaczonymi do stosowania na ocynk, do zapewnienia wytrzymałości pożarowej R30. Łączniki stalowe winny być cyklicznie kontrolowane zgodnie z odrębnymi przepisami. Wszelkie uszkodzenia powłoki należy niezwłocznie oczyszczać i malować farbą ochronną. HIPODROM SOPOT HALA DUŻEJ UJEŻDZALNI KONSTRUKCJA DACHU Z DREWNA KLEJONEGO STR. 5

6 5. Opis konstrukcji Główna konstrukcja nośna przekrycia hali ujeżdżalni składa się z 16 par dźwigarów łukowych o zmiennym promieniu, ustawionych w rozstawie 6.0m. Dźwigary ze zmienną wysokością o przekroju 240mm/ mm wykonane z drewna klejonego klasy GL28h, o długości całkowitej 22.9m. Dźwigary D1 połączone w kalenicy złączem przegubowym U2 i osadzane w okuciach indywidualnych U1.1, U1.2, mocowanych do żelbetowych przypór za pomocą mocowań M1 osadzonych w żelbecie. Wymagana dokładność osadzenia mocowań okuć wynosi ±0,5cm. Pomiędzy dźwigarami, w pasie górnym, płatwie stężające oraz tężnik pionowy w połowie długości każdego dźwigara i tężniki pionowym przy kalenicy. Płatwie stężające P1.1 i P1.2 o przekrojach 240x240mm z drewna klejonego klasy GL28h, płatwie P2 o przekroju 200x240mm z drewna klejonego klasy GL28h. Tężnik pionowy w połowie dźwigarów złożony z jednej płatwi P1.1 przy pasie górnym i jednej płatwi P1.1 przy dolnej, ze skratowaniem pionowym z prętów ø24. Tężnik pionowy przy kalenicy z płatwi o przekroju 160/720mm z drewna klejonego klasy GL32c. Wszystkie płatwie i tężniki mocowane do dźwigarów na śruby M16 za pomocą okuć indywidualnych. Konstrukcja dachu stężona co 3-cie pole prętami stalowymi o średnicach wg rysunków. Okucia stężeń mocowane do dźwigarów za pomocą śrub M20 z pierścieniami zębatymi Bulldog Ø75. W polu między osiami [N] i [O] stężenie nietypowe, ściskane i rozciągane, wykonane z rury zgodnie z rysunkiem wykonawczym. Stężenie mocowane okuciem U3.14 na kotwy wklejane do belki żelbetowej oraz do dźwigarów w osiach [N] i [O] okuciem U3.13 na śruby M16 i pierścienie Bulldog Ø75. HIPODROM SOPOT HALA DUŻEJ UJEŻDZALNI KONSTRUKCJA DACHU Z DREWNA KLEJONEGO STR. 6