Studium przypadku: Typowy niski budynek biurowy w Luksemburgu



Podobne dokumenty
Studium przypadku: Centrum handlowe CACTUS, Esch/Alzette, Luksemburg

Plan rozwoju: System "Slim Floor" w warunkach

Plan rozwoju: Stropy zespolone naraŝone na oddziaływanie. Spis treści

Studium przypadku: Budynek Biurowy, Palestra, Londyn

Studium przypadku: Bezpieczeństwo poŝarowe biurowca AOB, Luksemburg

Studium przypadku: Budynek mieszkalny, SMART House, Rotterdam, Holandia

Plan rozwoju: Płyty zespolone w komercyjnych i mieszkaniowych budynkach wielokondygnacyjnych

Plan rozwoju: Odporność poŝarowa lekkich profili stalowych w konstrukcjach budynków mieszkalnych

Plan rozwoju: Płytowa ochrona przeciwpoŝarowa SS043a-PL-EU

Plan rozwoju: Elementy rurowe wypełnione betonem naraŝone na oddziaływanie poŝaru

Studium przypadku: Budynek ELUZ w Croissy-Beaubourg, Francja

Plan rozwoju: Belki zintegrowane w komercyjnych i mieszkaniowych budynkach wielokondygnacyjnych

Plan rozwoju: Prefabrykowane płyty betonowe w komercyjnych i mieszkaniowych budynkach wielokondygnacyjnych

Studium przypadku: Budynek biurowy - 7 place d'iéna, ParyŜ

Zawartość. Ten dokument zawiera informację o typowych zastosowaniach i róŝnych typach rozwiązań dla elementów osłonowych. 1. Postanowienia ogólne 2

Plan rozwoju: Belki drugorzędne w komercyjnych i mieszkaniowych budynkach wielokondygnacyjnych

Plan rozwoju: Zespolone belki i słupy naraŝone na oddziaływanie poŝaru. Spis treści

Informacje uzupełniające: Wstępne projektowanie belek bez zespolenia. Spis treści

Spis treści. Skończony budynek prezentujący przeźroczystą fasadę i lekkość jego konstrukcji. 1. Uzyskane efekty 2

Dane: Właściwości materiałów w ścianach wydzielających strefy poŝarowe. Zawartość

Studium przypadku: Mieszkania dla budownictwa socjalnego w Reims, Francja

Plan rozwoju: Lekkie konstrukcje stalowych dachów budynków mieszkalnych.

Plan rozwoju: Natryskowa ochrona przeciwpoŝarowa SS044a-PL-EU

Komentarz do normy: PN-EN Uproszczony model obliczeniowy słupów zespolonych

Dane: Współczynniki redukcyjne właściwości mechanicznych stali węglowych w podwyŝszonej temperaturze. Zawartość

S235, S275, S355, S420

Spis treści. 1. Uzyskane efekty Zaprojektowana konstrukcja stalowa Zespół projektowy 3. Strona 1. Dom Villa Loiste, Kotka, Finlandia

Plan rozwoju: Odporność wielokondygnacyjnych budynków z ramami stalowymi na obciąŝenia poziome. Spis treści

Studium przypadku: Siedziba główna ING, Amsterdam

Informacje uzupełniające: Szkielet prosty pojęcie i typowe układy ram. Zawartość

Plan rozwoju: Zapewnienie usług projektowych dla budynków mieszkalnych o lekkiej konstrukcji stalowej

Dane: Temperatury krytyczne dla projektowej nośności ogniowej stalowych belek i elementów rozciąganych.

Studium przypadku: Budynek firmy Airforge, Pamiers, Francja

Studium przypadku: Budynek mieszkalny, Fulham, Wielka Brytania

Plan rozwoju: Lokalizacja i jej wpływ na budowę budynków wielokondygnacyjnych z ramami stalowymi

Studium przypadku: 19-to kondygnacyjny budynek mieszkalny w Deansgate, Manchester, Wielka Brytania

Plan rozwoju: Przystosowanie do instalacji w budownictwie mieszkaniowym z lekkiej konstrukcji stalowej

Studium przypadku: InŜynieria poŝarowa zastosowana do centrum handlowego "Las Cañas", Viana, Hiszpania

Plan rozwoju: Konstrukcje pionowe w komercyjnych i mieszkaniowych budynkach wielokondygnacyjnych

Spis treści. Arena Kolońska 1. UZYSKANE EFEKTY 2 2. WSTĘP KONCEPCJA ZAPEWNIENIA BEZPIECZEŃSTWA POśAROWEGO 3 4. INFORMACJE OGÓLNE 4

Przykład: Dobór grupy jakościowej stali

Dane: Tablice z klasyfikacją przekroju europejskich kształtowników walcowanych na gorąco (kształtowniki IPE i HE) Zawartość

Studium przypadku: InŜynieria przeciwpoŝarowa zastosowana do hali Airbusa, Tuluza, Francja

Plan rozwoju: Zestawienie zagadnień istotnych przy projektowaniu poŝarowym domów jednorodzinnych. Zawartość

Informacje uzupełniające: Modelowanie ram portalowych - analiza spręŝysta. Spis treści

Plan rozwoju: Hybrydowa stalowa konstrukcja z elementów zimnogiętych i kształtowników gorąco walcowanych do konstrukcji mieszkalnych

Informacje uzupełniające: Określanie momentu w słupach prostych konstrukcji. Spis treści

Plan rozwoju: Projektowanie wstępne lekkich konstrukcji stalowych. Spis treści

Spis treści. Określono podstawy do obliczania alfa-cr, mnoŝnika który mierzy stateczność ramy. 1. Metody określania α cr 2

Informacje uzupełniające: Długości efektywne i parametry obciąŝeń destabilizujących dla belek i wsporników - przypadki ogólne.

Informacje uzupełniające: Projektowanie połączeń belek z podciągiem. Spis treści

Plan rozwoju: Właściwości akustyczne lekkiej szkieletowej konstrukcji stalowej w budownictwie mieszkaniowym

Dane: Graniczne napręŝenia ściskające przy obliczeniowej nośności ogniowej stalowych słupów. Zawartość

1. Uzyskane efekty m 2 wystawienniczej w 6 halach: Hala Arena : m 2 Hala średnia: m 2 Hale małe (4): 4 x m 2

2. Dobór blachy czołowej Wymiary blachy czołowej Rozmiar spoin Inne zagadnienia projektowe Granice stosowania 6

Plan rozwoju: Działanie tarczownicowe napręŝonego poszycia. Zawartość

Informacje uzupełniające: Wstępny dobór połączenia z przykładką środnika. Zawartość

Przykład: Oparcie kratownicy

Studium przypadku: InŜynieria poŝarowa zastosowana do Terminalu 2F, lotnisko Charles de Gaulle, ParyŜ SP017a-PL-EU

Studium przypadku: Brama Miasta, Düsseldorf, Niemcy

Przykład: Słup ramy wielokondygnacyjnej z trzonem z dwuteownika szerokostopowego lub rury prostokątnej

Przykład: Słup przegubowy z trzonem z dwuteownika szerokostopowego lub rury o przekroju kwadratowym

Przykład: Obliczenie współczynnika alfa-cr

Przykład: Nośność spawanego dźwigara o przekroju skrzynkowym w warunkach poŝaru

Przykład obliczeniowy: Zestawienie obciąŝeń działających na powierzchnię budynku

Studium przypadku: System "Otwarty Dom", Szwecja

Plan rozwoju: Zestawienie zagadnień istotnych przy projektowaniu poŝarowym wielopiętrowych budynków mieszkalnych. Zawartość

Plan rozwoju: Wybór odpowiedniej strategii inŝynierii poŝarowej dla komercyjnych i mieszkalnych budynków wielokondygnacyjnych.

Plan rozwoju: Ściany w budynkach o lekkiej konstrukcji stalowej. Spis treści

Dane podstawowe. Średnica nominalna wkrętów Całkowita liczba wkrętów Końcowa i boczna odległość wkrętów Rozstaw wkrętów

Informacje uzupełniające: Graniczne wartości ugięć w budynkach jednokondygnacyjnych. Spis treści

Informacje uzupełniające: Graniczne wartości ugięć i przemieszczeń w budynkach wielokondygnacyjnych SN034a-PL-EU. 1.

Informacje uzupełniające: Projektowanie systemów stęŝających z płaszczyzny i poprzecznych zapewniających stateczność ram portalowych.

wykonanego z kwadratowej rury wypełnionej betonem

Przykład: Obliczanie ściskanego słupka ściany o przekroju z ceownika czterogiętego

Przewodnik klienta: Wartość konstrukcji stalowych w zastosowaniu do budownictwa obiektów komercyjnych

Informacje uzupełniające: Projektowanie kalenicowego styku montaŝowego rygla w ramie portalowej SN042a-PL-EU. 1. Model obliczeniowy 2. 2.

Studium przypadku: Raines Court, Londyn, Wielka Brytania

Przykład: Belka swobodnie podparta, obciąŝona na końcach momentami zginającymi.

Spis treści. 1. Cele bezpieczeństwa poŝarowego Oddziaływania termiczne i odpowiedź termiczna Odpowiedź mechaniczna 6

Plan rozwoju: Fundamenty lekkich konstrukcji stalowych

Przykład: Nośność podstawy słupa ściskanego osiowo. Dane. Sprawdzenie wytrzymałości betonu na ściskanie. α cc = 1,0.

Przykład: Projektowanie poŝarowe osłoniętego słupa stalowego według parametrycznej krzywej temperatura-czas

Plan rozwoju: Zestawienie kontrolne dla projektowania poŝarowego wielopiętrowych budynków biurowych

Przykład: Połączenie śrubowe rozciąganego pręta stęŝenia z kątownika do blachy węzłowej

Informacje uzupełniające: Sztywność podstaw słupów w analizie globalnej. Spis treści

Informacje uzupełniające: SpręŜysty moment krytyczny przy zwichrzeniu. Spis treści

Plan rozwoju: Wybór ekonomicznych układów ramowych dla niskich i średniowysokich budynków o konstrukcji stalowej i zespolonej

Start. Oblicz siły wewnętrzne. Dobierz przekrój belki, parametry betonu, łączniki. Oblicz nośność obliczeniową łączników

Studium przypadku: Isozaki Atea, Bilbao, Hiszpania

Plan rozwoju: Zestawienie kontrolne dla projektowania poŝarowego budynków jednopiętrowych

Plan rozwoju: Strategia bezpieczeństwa poŝarowego dla wielokondygnacyjnych budynków o przeznaczeniu komercyjnym i mieszkaniowym

Studium przypadku: Hotel Sheraton, Bilbao, Hiszpania

Przykład: Parametryczna krzywa poŝaru dla strefy poŝarowej

Plan rozwoju: Przegląd strategii bezpieczeństwa poŝarowego dla budynków jednokondygnacyjnych. Spis treści

Przykład: Zespolona belka drugorzędna swobodnie podparta.

Schemat blokowy: Odporność ogniowa słupa poddanego ściskaniu osiowemu i zginaniu

Schemat blokowy: Odporność ogniowa belki zginanej

OPIS TECHNICZNY. 1. Dane ogólne Podstawa opracowania.

Schemat blokowy: Projektowanie płyt stropowych

Transkrypt:

Studium przypadku: Typowy niski budynek biurowy w Luksemburgu WaŜny pięciopiętrowy budynek komercyjny, wykorzystujący konstrukcję zespoloną, zaprojektowany z uŝyciem metod inŝynierii poŝarowej by uzyskać istotne oszczędności w zabezpieczeniu przeciwpoŝarowym. Słupy są częściowo obetonowane, a belki nie posiadają dodatkowego zabezpieczenia, za wyjątkiem kondygnacji podziemnych. Budynek w trakcie wznoszenia Spis treści 1. UZYSKANE EFEKTY 2 2. WSTĘP 2 3. KONSTRUKCJA 2 4. KONCEPCJA ZAPEWNIENIA BEZPIECZEŃSTWA POśAROWEGO 3 5. INFORMACJE OGÓLNE 5 6. LITERATURA 5 Strona 1

1. Uzyskane efekty Budynek był wart zauwaŝenia z powodu zastosowania technik inŝynierii poŝarowej i uzyskania następujących korzyści: W kondygnacjach nadziemnych uŝyto belek bez zabezpieczeń przed poŝarem, co pozwoliło na uzyskanie znacznych oszczędności w kosztach zabezpieczenia przeciwpoŝarowego. Wszędzie uŝyto częściowo obetonowanych słupów co wyeliminowało potrzebę ich biernego zabezpieczenia. Model obliczeniowy uŝyty do analizy bezpieczeństwa poŝarowego pozwolił na uzyskanie akceptowalnego poziomu bezpieczeństwa, i został zaakceptowany przez odpowiedzialne za to urzędy. Częściowo obetonowane belki zostały uŝyte w części podziemnej by uzyskać odporność ogniową wynoszącą 90 minut. 2. Wstęp Pierwszy etap budowy biurowca, zawierający State Street Bank, został wybudowany w rejonie Kirchberg miasta Luksemburg, bliskim centrum miasta i będącym nowym centrum biznesowym Luksemburga. Budynek zaprojektowano ze stalowych ram, które przeanalizowano uŝywając metod teorii bezpieczeństwa poŝarowego by osiągnąć znaczące oszczędności przy spełnieniu wymagań ochrony przeciwpoŝarowej. 3. Konstrukcja WyŜsze kondygnacje przeznaczone na biura składają się z zespolonych belek o duŝych rozpiętościach i częściowo obetonowanych słupów. Kondygnacje podziemne, przeznaczone na parking, mają identyczną konstrukcję, z wyjątkiem belek, które są równieŝ częściowo obetonowane. Rama ma 4 kondygnacje i trzy trakty (15,15 m; 8,50 m i 15,15 m). Wysokość brutto kondygnacji wynosi 4,2 m. Odległość pomiędzy sąsiadującymi ramami wynosi 4,5 m. Płyta stropowa ma grubość 360 mm i wykonana jest z 160 mm płyty betonowej z betonu C30/37 (wliczając w to część prefabrykowaną płyty o grubości 50 mm) oraz z warstw wykończeniowych o grubości 200 mm. Belki są belkami zespolonymi wykonanymi ze stali S355 przy rozpiętościach 8,50 m i S460 przy rozpiętościach 15,15 m. Belki stalowe są połączone z betonowymi płytami przy pomocy ścinanych trzpieni o średnicy 22 mm i długości 125 mm l. Przekrój poprzeczny konstrukcji jest przedstawiony na Rys. 3.1 Belki zespolone wykonane są ze stalowych dwuteowników szerokostopowych ze stali S355 częściowo wypełnionych betonem klasy C30/37, ciągnących się przez 2 kondygnacje. ChociaŜ połączenia pomiędzy słupami na trzeciej kondygnacji są 4-ro śrubowymi Strona 2

połączeniami doczołowymi z blachami wpuszczonymi, to potraktowano je jako połączenia sztywne. Rys. 3.1 Widok budynku w czasie montaŝu Słupy traktowano jako połączone przegubowo z parterem. śelbetowe trzony, zawierające klatki schodowe i windy, zapewniają stateczność poziomą. Przed analizą odporności poŝarowej, słupy wewnętrzne były poddane wyłącznie obciąŝeniom osiowym, poniewaŝ są połączone z belkami swobodnie podpartymi. Słupy zewnętrzne poddane są mniejszym obciąŝeniom osiowym (włączając w to cięŝar ścian zewnętrznych), ale poddane są takŝe zginaniu powodowanemu przez obciąŝenie wiatrem przekazywane przez te słupy na stropy. Momenty zginające powodowane wiatrem są niewielkie w porównaniu do sił osiowych i nie wpływają na projektowanie słupów. Słupy zewnętrzne w naroŝach poddane są najmniejszym obciąŝeniom osiowym (włączając w to cięŝar ścian zewnętrznych), ale takŝe zginaniu dwukierunkowemu powodowanemu przez wiatr. JednakŜe warunki obciąŝenia wiatrem równieŝ nie wpływają na projektowanie słupów. 4. Koncepcja zapewnienia bezpieczeństwa poŝarowego Oddział badawczy firmy PROFILARBED poproszono o wykonanie analizy bezpieczeństwa poŝarowego górnej części konstrukcji, a właściwe urzędy zaakceptowały uŝycie analizy opartej o naturalne modele poŝaru [1,2,3]. Projektowanie konstrukcji z uwagi na warunki poŝarowe zostało oparte o przepisy EN1991-1-2 [1] ( wykorzystując charakterystyczne obciąŝenie ogniowe dla budynków biurowych o wartości 511 MJ/m²) i biorąc pod uwagę kwestie sposobu prowadzenia aktywnej akcji gaśniczej poŝaru (automatyczne alarmowanie i powiadamianie straŝy poŝarnej,, system oddymiania itp.). Nie była potrzebna instalacja zraszająca. Strona 3

Temperaturę gazu obliczono wykorzystując program komputerowy OZone Przeprowadzono zestaw symulacji analizując róŝne strefy poŝarowe i uŝywając kilku scenariuszy pękania szkła. PoniewaŜ maksymalna temperatura stali elementów z IPE600 sięgała 850 C, musiano przeprowadzić obliczenia 2-D metodą elementów skończonych biorąc pod uwagę całą konstrukcję budynku. Najbardziej obciąŝoną ramę obliczono programem komputerowym metody elementów skończonych CEFICOSS [5]. ObciąŜenia statyczne w warunkach poŝaru przyłoŝono zgodnie z pren1990 [6]. [1,2]. Rys. 4.1 Szczegół połączenia belki z częściowo obetonowanym słupem Początkowo belki zaprojektowano jako swobodnie podparte, ale z powodu rekomendacji Oddziału Badawczego PROFILARBED zawartych w poprzednim projekcie, uŝyto doczołowych połączeń śrubowych z wypuszczonymi blachami z jednym rzędem śrub umieszczonym w betonowej płycie stropowej. Szczegół połączenia jest pokazany na Rys. 4.1. W przypadku poŝaru, co najmniej jeden rząd śrub pozostaje zimny i jest zdolny do przeniesienia zredukowanych sił ścinających. Ten pozytywny efekt wzięto pod uwagę w analizie opartej o metodę elementów skończonych i poprzez dodanie kilku prętów zbrojeniowych uzyskano moŝliwość przeniesienia momentów ujemnych. Przy pomocy tych środków udowodniono, Ŝe konstrukcja jest w stanie przetrwać naturalny poŝar. Wynikiem podejścia opartego o inŝynierię poŝarową było uŝycie wszystkich stalowych belek bez Ŝadnego dodatkowego pasywnego zabezpieczenia przeciwpoŝarowego. W odniesieniu do kondygnacji poziemnych właściwe urzędy wymagały kategorii odporności ogniowej R90. Zostało to osiągnięte dzięki uŝyciu częściowo obetonowanych słupów i belek z odpowiednim zbrojeniem. Strona 4

5. Informacje ogólne Klient: State Street Building Kirchberg S.A. Architekt: Atelier a+u Projektowanie stalowej konstrukcji nośnej: Schroeder & Associés S.A. ; TR-Engineering Wykonawca: HOCHTIEF Luksemburg S.A. Ekspertyza w sprawie zabezpieczeń przed poŝarem: PROFILARBED-Research Czas wykonania: 2000-2001 Wysokość całkowita: 21,60 m Rzut parteru: 63 x 38 m. 6. Literatura [1] EN1991-1-2, Eurocode 1- Actions on Structures, Part 1.2-Actions on Structures exposed to fire. CEN Central Secretariat, Brussels, November 2002. [2] Competitive steel buildings through natural fire safety concept. ECSC Research 7210- SA/125; 1994-98. [3] Natural fire safety concept Full scale tests, implementation in the Eurocodes and development of a user-friendly design tool. ECSC Research 7210-060, 1997-2000. [4] Valorisation project - Natural fire safety concept. ECSC Research 7215-PA/PB/PC 042-057, D-E-F-I-NL-WIELKA BRYTANIA & ECCS, 1999-2001. [5] CEFICOSS, A Computer Program for Analysis of Structures Submitted to the Fire, University of Liège, Department Structures du génie Civil, Service Ponts et Charpentes. [6] CEN; pren1990, Eurocode Basis of structural design, 2001. Strona 5

Protokół jakości TYTUŁ ZASOBU Office Building- State Street Bank Odniesienie DOKUMENT ORYGINALNY Imię i nazwisko Instytucja Data Stworzony przez Haller Mike PARE 2003 Zawartość techniczna sprawdzona przez Zawartość redakcyjna sprawdzona przez Haller M PARE 08/11/05 Brasseur M. PARE 08/11/05 Zawartość techniczna zaaprobowana przez: 1. WIELKA BRYTANIA G W Owens SCI 20/1/06 2. Francja A Bureau CTICM 20/1/06 3. Szwecja A Olsson SBI 20/1/06 4. Niemcy C Müller RWTH 20/1/06 5. Hiszpania J Chica Labein 20/1/06 6. Luxembourg M Haller PARE 20/1/06 Zasób zatwierdzony przez Koordynatora Technicznego G W Owens SCI 11/5/06 TŁUMACZENIE DOKUMENTU Tłumaczenie wykonał i sprawdził: B. Stankiewicz, PRz Tłumaczenie zatwierdzone przez: B. Stankiewicz PRz Strona 6

Informacje ramowe Tytuł* Studium przypadku: Typowy niski budynek biurowy w Luksemburgu Seria Opis* WaŜny pięciopiętrowy budynek komercyjny, wykorzystujący konstrukcję zespoloną, zaprojektowany z uŝyciem metod inŝynierii poŝarowej by uzyskać istotne oszczędności w zabezpieczeniu przeciwpoŝarowym. Słupy są częściowo obetonowane, a belki nie posiadają dodatkowego zabezpieczenia, za wyjątkiem kondygnacji podziemnych. Poziom dostępu* Umiejętności specjalistyczne Do uŝytku ogólnego Identyfikator* Nazwa pliku D:\ACCESS_STEEL_PL\SP\3\.doc Format Kategoria* Typ zasobu Punkt widzenia Microsoft Word 9.0; 8 Pages; 863kb; Studia przypadków Klient, Architekt, InŜynier Temat* Obszar stosowania Budynki wielokondygnacyjne Daty Data utworzenia 25/04/2009 Data ostatniej modyfikacji Data sprawdzenia WaŜny od WaŜny do Język(i)* Kontakt Autor Polski Haller Mike, PARE Sprawdził Zatwierdził Redaktor Ostatnia modyfikacja Haller Mike, PARE Brasseur M, PARE Słowa kluczowe* Zobacz teŝ Bezpieczeństwo poŝarowe; Budynki wielokondygnacyjne; Biura; Projektowanie architektoniczne; Projektowanie koncepcyjne Odniesienie do Eurokodu Obszar stosowania Przykład(y) obliczeniowy Komentarz Dyskusja Inne Przydatność krajowa EU Strona 7

Instrukcje szczególne Strona 8