PROJEKT BUDOWLANY INWESTOR (NAZWA I ADRES): PROJEKT: KONSTRUKCJA: NAZWA I ADRES OBIEKTU, NUMERY DZIAŁEK: JEDNOSTKA PROJEKTOWA: NUMER TOMU: BRANŻA: BOC Gazy Sp. z o.o., CES Projekty, ul. Sienkiewicza 29, 56-120 Brzeg Dolny STACJA ZGAZOWANIA FUNDAMENT 4.00 X 4.00 m PROJEKT TYPOWY JSC Jarosław Spiryn, ul. Kozielska 45/22, 44-121 Gliwice CZĘŚĆ 2 BUDOWLANO-KONSTRUKCYJNA SPIS ZAWARTOŚCI: Strona tytułowa str. 1 Karta pieczęci i uzgodnień str. 2 Opis techniczny str. 3 Obliczenia statyczne str. 5 Rysunek fundamentu str. 15 PROJEKTANT SPECJALNOŚĆ ZAKRES NR UPRAWNIEŃ DATA PODPIS Jarosław Spiryn konstrukcyjno-budowlana pełny 58/97 SPRAWDZAJĄCY SPECJALNOŚĆ ZAKRES NR UPRAWNIEŃ DATA PODPIS UWAGA: Ten dokument został przygotowany na potrzeby projektu typowego opisanego powyżej i jest własnością JSC, wykorzystywanie go niezgodnie z przeznaczeniem jest zastrzeżone. Dokument stanowi podstawę do wydania decyzji o pozwoleniu na budowę. Dla wykonania obiektów należy projekt zaadoptować do warunków lokalnych jeżeli są inne od założonych w projekcie. DATA: 08.2004 REV.: 0 STRON: STRONA: 1 1
KRTA PIECZĘCI I UZGODNIEŃ WYKONAŁ SPRAWDZIŁ WYKONAŁ SPRAWDZIŁ WYKONAŁ SPRAWDZIŁ WYKONAŁ SPRAWDZIŁ UZGODONIENIE BHP UZGODNIENIE P. POŻ. Uzgodnienie znajduje się w CZĘŚCI 1 projektu Uzgodnienie znajduje się w CZĘŚCI 1 projektu WYKONAŁ: Jarosław Spiryn REV.: 0 STRONA: 2 STRON: 2
1. OPIS TECHNICZNY 1.1. Przeznaczenie obiektu Tematem projektu jest fundament żelbetowy zbiornika ciśnieniowego na gazy techniczne. Projekt obejmuje następujące typy zbiorników: FeroxVT25 FeroxVT41 Ferox ZT25 Ferox VT31 Taylor-Wharton SC32000 Taylor-Wharton SC50000 Cryolor C27 Cryolor C47 1.2. Podstawowe założenia Projekt został potraktowany jako standardowy do wielokrotnego zastosowania i może być wykorzystany jako projekt budowlany. Niniejszy projekt powinien być uzupełniony o projekt zagospodarowania terenu w którym należy wpisać rodzaj zbiornika. W projekcie przyjęto takie założenia aby spełniał warunki wielu stref wiatrowych, przemarzania oraz różnorodne warunki gruntowe. W niniejszym rozdziale opisane zostały założenia przyjęte w projekcie. 1.2.1. Obciążenie wiatrem Przyjęto obciążenie wiatrem wg normy PN-77/B-02011dla strefy III i wysokości 300 mnpm, czyli jednocześnie spełnione są warunki obciążenia wiatrem dla strefy I, II, natomiast dla stref nadmorskich IIa i IIb oraz dla wysokości ponad 300 mnpm należy wykonać oddzielne sprawdzenie posadowienia. 1.2.2. Głębokość posadowienia Głębokość posadowienia przyjęto w projekcie na poziomie 1 m poniżej poziomu terenu, jest to zgodne z głębokością przemarzania h z = 1.0 wg normy PN-81/B-03020, dla pozostałych stref należy stosować podsypkę z piasku średniego zagęszczonego do I S = 0.95 o grubości warstwy dostosowanej do warunków lokalnych, maksymalnie 40 cm dla lokalizacji w okolicy Suwałk. 1.2.3. Podłoże gruntowe Specyfika pracy fundamentu zbiornika powoduje, ze wyznacznikiem wielkości fundamentu jest warunek aby fundament nie był odrywany od gruntu czyli aby wypadkowa sił od obliczeniowego obciążenia stałego i zmiennego długotrwałego nie powinna wychodzić poza rdzeń podstawy fundamentu, sprawdzenie naprężeń w gruncie pokazuje, że rodzaj gruntu w takim przypadku jest czynnikiem drugorzędnym w determinowaniu wielkości fundamentu, a więc przyjęta wielkość fundamentu spełnia warunki dla szerokiego zakresu gruntów budowlanych łącznie z gruntami słabymi. W projekcie przyjęto grunt o nastepujących parametrach geotechnicznych: WYKONAŁ: Jarosław Spiryn REV.: 0 STRONA: 3 STRON: 3
rodzaj gruntu - glina ilasta Iły pylaste: - gęstość dla stanu plastycznego 18.5 t/m 3 - spójność 40.0 kpa - moduł ściśliwości pierwotnej 60000.0 kpa - moduł ściśliwości wtórnej 60000.0 kpa Fundament można stosować dla wszystkich gruntów o większej nośności. Nie dopuszcza się posadowienia bezpośrednio na gruntach organicznych lub nasypach niekontrolowanych. Dla potwierdzenia rodzaju gruntu należy dokonać odbioru dna wykopu w celu stwierdzenia rodzaju gruntu. WYKONAŁ: Jarosław Spiryn REV.: 0 STRONA: 4 STRON: 4
1.2.4. Parametry zbiornika Poniżej przedstawiono parametry zbiorników które zostały uwzględnione w projekcie. W przypadku zmiany któregokolwiek z parametrów należy wykonać dodatkowe obliczenia sprawdzające. TYP ZBIORNIKA WYMIARY ZBIORNIKA OBJĘTOŚĆ ŚREDNICA WYSOKOŚĆ ŚREDNICA MOCOWANIA KOTEW FUNDAMENTOWYCH MASY ZBIORNIKA PRODUCENT TYP V D A [l] [mm] [mm] [mm] [kg] [kg] Ferox VT 25 25 400 2 200 11 590 2000 12500 50806 Ferox VT 41 41 100 3 000 10 150 2800 19200 81829 Ferox ZT 25 24 700 2 300 11 300 2300 13200 47533 Taylor-Wharton SC 32000 32 300 2 500 11 600 2300 16800 61697 Taylor-Wharton SC 50000 50 000 3 000 11 500 2800 22000 91500 Ferox VT 31 31 600 2 500 11 720 2300 16700 64624 Cryolor C 27 26 150 2 200 11 750 2600 11800 48148 Cryolor C 47 46 100 2 840 11 800 2800 21000 82879 MIN. (PUSTY) MAX. (PEŁNY) 1.3. Układ konstrukcyjny Fundament został zaprojektowany jako bezpośredni blokowy. Zbrojenie fundamentu górą i dołem prętami 12 w odstępach 15 cm. Kotwienie zbiornika za pomocą śrub typu Hilti osadzanych po wykonaniu fundamentu. 1.4. Materiały budowlane W projekcie przyjęto następujące materiały: - beton konstrukcyjny B25 - beton podkładowy (chudy beton) B10 - stal zbrojeniowa typu A-II (np 18G2) - podsypka pod fundament z piasku średniego zagęszczanego warstwami do I S = 0.95 - podlewka bezskurczowa typu Pagel V1 lub inna o nie gorszych parametrach - izolacja fundamentu pod fundamentem 2x papa na lepiku - izolacja na powierzchniach pionowych abizol R + P (Uwaga: w przypadku zbiornika na tlen nie wolno stosować izolacji bitumicznych, dla suchych gruntów fundament można pozostawić nieizolowany, w przypadku gruntów nawodnionych jako zamiennik należy stosować izolację na bazie cementowej np. Schomburg Aquafin 1K/2K lub inna o podobnych parametrach) - kotwy fundamentowe Hilti WYKONAŁ: Jarosław Spiryn REV.: 0 STRONA: 5 STRON: 5
1.5. Uziemienie W celu uziemienia zbiornika wokół fundamentu należy ułożyć taśmę stalową ocynkowaną 25x4mm, wyprowadzić ją na fundament i przykręcić do łapy zbiornika. Szczegóły omówiono w odrębnym projekcie branży elektrycznej. 1.6. Zalecenia dotyczące wykonania Przy układaniu mieszanki betonowej należy przestrzegać następujących zaleceń: - unikać zrzucania betonu z wysokości - przy betonowaniu w okresie niskich temperatur należy stosować odpowiednie dodatki zapewniające prawidłowe wiązanie betonu - czas użycia mieszanki nie powinien przekraczać 1.5 h od momentu wyprodukowania; mieszanka powinna być ułożona i zagęszczona przed początkiem wiązania Mieszankę betonową należy zagęszczać mechanicznie przy użyciu wibratorów wgłębnych. Przy zagęszczaniu mieszanki należy przestrzegać następujących zasad: - należy przestrzegać optymalnego czasu wibrowania by nie dopuścić do rozsegregowania się mieszanki (optymalny czas wibrowania sprawdzić doświadczalnie) - częstotliwość wibrowania dobrać w zależności od uziarnienia kruszywa - stosować odpowiednie średnice buław odpowiednie do rozstawu zbrojenia (podczas wibrowania buława nie powinna się stykać ze zbrojeniem) - odległość sąsiednich zagłębień wibratora nie powinna przekraczać 1.5 promienia skuteczności jego działania przy założeniu, że wynosi on ok. 8 do 10 średnic buławy. Wykonanie podlewki ściśle wg wymagań producenta. Mocowanie kotew fundamentowych należy wykonać ściśle wg wskazań producenta. WYKONAŁ: Jarosław Spiryn REV.: 0 STRONA: 6 STRON: 6
2. OBLICZENIA STATYCZNE 2.1. Zestawienie obciążeń Obciążenie wiatrem przyjęto jak dla strefy III, 300 mnpm zgodnie z normą: PN-77/B-02011 Obciążenia w obliczeniach statycznych. Obciążenie wiatrem. Charakterystyczne ciśnienie prędkości wiatru dla strefy III - q k = 250 + 0.5 H = 250 + 0.5 300 = 0.40 Pa = 0.40 kn/m 2 - teren A otwarty z nielicznymi przeszkodami - współczynnik ekspozycji C e dla z < 10 m C e = 1.0 - współczynnik działania porywów wiatru budowla niepodatna na dynamiczne działanie wiatru β = 1.8 - współczynnik ciśnienia zewnętrznego (wg Z1) C z = 1.3 - współczynnik obciążenia γ f = 1.3 Obciążenie charakterystyczne wywołane działaniem wiatru na zbiornik: - p k = q k C e C z β = 0.40 1.0 1.3 1.8 = 0.94 kn/m 2 Siła obliczeniowa od wiatru działająca na zbiornik: - W = p k D H γ f Przyjęte kombinacje obciążeń: Kombinacja 1: G min + W Kombinacja 2: G max + W Kombinacja 3: G max Przyjęto γ f = 1.2 dla G max oraz γ f = 0.8 dla G min WYKONAŁ: Jarosław Spiryn REV.: 0 STRONA: 7 STRON: 7
PRODUCENT TYP ZBIORNIKA TYP OBJĘTOŚĆ WYMIARY ZBIORNIKA ŚREDNICA WYSOKOŚĆ V D A ŚREDNICA MOCOWANIA KOTEW MASY ZBIORNIKA PUSTY PEŁNY OBCIĄŻENIE WIATREM SIŁA MOMENT CIĘŻARY OBLICZE- NIOWE x0,8 x1,2 G min G max W M w N min N max [l] [mm] [mm] [mm] [kg] [kg] [kn] [knm] [kn] [kn] Ferox VT 25 25 400 2 200 11 590 2000 12500 50806 31,11 180,27 100,00 609,67 Ferox VT 41 41 100 3 000 10 150 2800 19200 81829 37,15 188,53 153,60 981,95 Ferox ZT 25 24 700 2 300 11 300 2300 13200 47533 31,71 179,15 105,60 570,40 Taylor-Wharton SC 32000 32 300 2 500 11 600 2300 16800 61697 35,38 205,20 134,40 740,36 Taylor-Wharton SC 50000 50 000 3 000 11 500 2800 22000 91500 42,09 242,02 176,00 1 098,00 Ferox VT 31 31 600 2 500 11 720 2300 16700 64624 35,75 209,47 133,60 775,49 Cryolor C 27 26 150 2 200 11 750 2600 11800 48148 31,54 185,28 94,40 577,78 Cryolor C 47 46 100 2 840 11 800 2800 21000 82879 40,88 241,22 168,00 994,55 WYKONAŁ: Jarosław Spiryn REV.: 0 STRONA: 8 STRON: 8
2.2. Obliczenia posadowienia Obliczenia posadowienia wykonane zgodnie z normą PN-81/B-03020 przy pomocy programu Kalkulator Fundamentów RoboBAT nr licencji 1454. 2.2.1. Założenia: MATERIAŁ: BETON: klasa B20, ciężar objętościowy = 24,0 (kn/m3) STAL: klasa A-II R a = 310,00 (MPa) OPCJE: Obliczenia wg normy: betonowej: PN-84/B-03264 gruntowej: PN-81/B-03020 Oznaczenie parametrów geotechnicznych metodą: C 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 = 5,00 (cm) czas realizacji budynku: tb < 12 miesięcy współczynnik odprężenia: λ = 0,00 Obrót Poślizg Przebicie / ścinanie Graniczne położenie wypadkowej obciążeń: długotrwałych w rdzeniu I całkowitych w rdzeniu I 2.2.2. Geometria A = 4,00 (m) B = 4,00 (m) h = 1,00 (m) h1 = 0,00 (m) ex = 0,05 (m) ey = 0,05 (m) a = 0,60 (m) b = 0,60 (m) objętość betonu fundamentu: V = 16,000 (m3) otulina zbrojenia: c = 0,05 (m) poziom posadowienia: D = 0,9 (m) WYKONAŁ: Jarosław Spiryn REV.: 0 STRONA: 9 STRON: 9
minimalny poziom posadowienia: Dmin = 0,9 (m) 2.2.3. Grunt Charakterystyczne parametry gruntu: Warstwa Nazwa Poziom IL / ID Symbol Typ wilgotności [m] konsolidacji 1 Iły pylaste 0,0 0,00 --- --- Pozostałe parametry gruntu: Warstwa Nazwa Miąższość Spójność Kąt tarcia Ciężar obj. Mo M [m] [kpa] [deg] [kn/m3] [kpa] [kpa] 1 Iły pylaste --- 40,0 17,0 18,5 60000,0 60000,0 2.2.4. Obciążenia OBLICZENIOWE Lp. Nazwa N Mx My Fx Fy Nd/Nc [kn] [kn*m] [kn*m] [kn] [kn] 1 L1 100,00 0,00 180,27 31,11 0,00 0,00 2 L2 153,60 0,00 188,53 37,15 0,00 0,00 3 L3 105,60 0,00 179,15 31,71 0,00 0,00 4 L4 134,40 0,00 205,20 35,38 0,00 0,00 5 L5 176,00 0,00 242,02 42,09 0,00 0,00 6 L6 133,60 0,00 209,47 35,75 0,00 0,00 7 L7 94,40 0,00 185,28 31,54 0,00 0,00 8 L8 168,00 0,00 241,22 40,88 0,00 0,00 9 L9 609,67 0,00 180,27 31,11 0,00 1,00 10 L10 981,95 0,00 188,53 37,15 0,00 1,00 11 L11 570,40 0,00 179,15 31,71 0,00 1,00 12 L12 740,36 0,00 205,20 35,38 0,00 1,00 13 L13 1098,00 0,00 242,02 42,09 0,00 1,00 14 L14 775,49 0,00 209,47 35,75 0,00 1,00 15 L15 577,78 0,00 185,28 31,54 0,00 1,00 16 L16 994,55 0,00 241,22 40,88 0,00 1,00 współczynnik zamiany obciążeń obliczeniowych na charakterystyczne = 1,20 2.2.5. Wyniki obliczeniowe WARUNEK NOŚNOŚCI Rodzaj podłoża pod fundamentem: jednorodne Kombinacja wymiarująca: L13 (długotrwała) N=1098,00kN My=242,02kN*m Fx=42,09kN Wyniki obliczeń na poziomie: posadowienia fundamentu Obliczeniowy ciężar fundamentu i nadległego gruntu: Gr = 422,40 (kn) Obciążenie wymiarujące: Nr = 1520,40kN Mx = -54,90kN*m My = 339,01kN*m WYKONAŁ: Jarosław Spiryn REV.: 0 STRONA: 10 STRON: 10
Zastępcze wymiary fundamentu: A_ = 3,55 (m) B_ = 3,93 (m) Współczynniki nośności oraz wpływu nachylenia obciążenia: N B = 0,63 i B = 0,92 N C = 11,17 i C = 0,93 N D = 4,06 i D = 0,98 Graniczny opór podłoża gruntowego: Qf = 8948,44 (kn) Współczynnik bezpieczeństwa: Qf * m / Nr = 4,77 OSIADANIE Rodzaj podłoża pod fundamentem: jednorodne Kombinacja wymiarująca: L13 N=915,00kN My=201,68kN*m Fx=35,08kN Charakterystyczna wartość ciężaru fundamentu i nadległego gruntu: 384,00 (kn) Obciążenie charakterystyczne, jednostkowe od obciążeń całkowitych: q = 81 (kpa) Miąższość podłoża gruntowego aktywnie osiadającego: z = 6,0 (m) Naprężenie na poziomie z: dodatkowe: σzd = 19 (kpa) wywołane ciężarem gruntu: σzγ = 130 (kpa) Osiadanie: pierwotne: s' = 0,35 (cm) wtórne: s'' = 0,00 (cm) CAŁKOWITE: S = 0,35 (cm) < Sdop = 5,00 (cm) OBRÓT Kombinacja wymiarująca: L8 (całkowita) N=168,00kN My=241,22kN*m Fx=40,88kN Obliczeniowy ciężar fundamentu i nadległego gruntu: Gr = 345,60 (kn) Obciążenie wymiarujące: Nr = 513,60kN Mx = -8,40kN*m My = 290,50kN*m Moment zapobiegający obrotowi fundamentu: Mx(stab) = 875,28 (kn*m) My(stab) = 1018,80 (kn*m) Współczynnik bezpieczeństwa: M(stab) * m / M = 2,60 POŚLIZG Kombinacja wymiarująca: L5 (całkowita) N=176,00kN My=242,02kN*m Fx=42,09kN Obliczeniowy ciężar fundamentu i nadległego gruntu: Gr = 345,60 (kn) Obciążenie wymiarujące: Nr = 521,60kN Mx = -8,80kN*m My = 292,91kN*m Zastępcze wymiary fundamentu: A_ = 2,88 (m) B_ = 3,97 (m) Współczynnik tarcia: gruntu (na poziomie posadowienia): µ = 0,27 Współczynnik redukcji spójności gruntu = 0,20 Wartość siły poślizgu: F = 42,09 (kn) Wartość siły zapobiegającej poślizgowi fundamentu: w poziomie posadowienia: F(stab) = 224,85 (kn) Współczynnik bezpieczeństwa: F(stab) * m / F = 3,85 WYKONAŁ: Jarosław Spiryn REV.: 0 STRONA: 11 STRON: 11
PRZEBICIE Kombinacja wymiarująca: L13 (długotrwała) N=1098,00kN My=242,02kN*m Fx=42,09kN Obciążenie wymiarujące: Nr = 1443,60kN Mx = -54,90kN*m My = 339,01kN*m Uśredniony obwód krytyczny: up = 6,16 (m) Współczynnik bezpieczeństwa: N / Nr = 7,78 WYMIAROWANIE ZBROJENIA Wzdłuż boku A: Kombinacja wymiarująca: L13 (długotrwała) N=1098,00kN My=242,02kN*m Fx=42,09kN Obciążenie wymiarujące: Nr = 1520,40kN Mx = -54,90kN*m My = 339,01kN*m Wzdłuż boku B: Kombinacja wymiarująca: L13 (długotrwała) N=1098,00kN My=242,02kN*m Fx=42,09kN Obciążenie wymiarujące: Nr = 1520,40kN Mx = -54,90kN*m My = 339,01kN*m Powierzchnia zbrojenia [cm2/m]: wzdłuż boku A wzdłuż boku B minimalna: Ax = 9,40 Ay = 9,40 wyliczona: Ax = 3,48 Ay = 2,72 przyjęta: Ax = 10,28 φ 12 co 11 (cm) Ay = 10,28 φ 12 co 11 (cm) WYKONAŁ: Jarosław Spiryn REV.: 0 STRONA: 12 STRON: 12
2.3. Obliczenia zakotwienia SIŁY NA KOTWY FUNDAMENTOWE TYP ZBIORNIKA RAMIĘ SIŁY MOMENT WYWRACAJĄCY MOMENT UTRZYMUJĄCY SIŁA PIONOWA NA KOTWĘ SIŁA POZIOMA NA KOTWĘ PRODUCENT TYP [m] [knm] [knm] [kn] [kn] Ferox VT 25 1,50 180,27 100,00 53,51 15,55 Ferox VT 41 2,10 188,53 215,04-12,62 18,57 Ferox ZT 25 1,73 179,15 121,44 33,45 15,85 Taylor-Wharton SC 32000 1,73 205,20 154,56 29,36 17,69 Taylor-Wharton SC 50000 2,10 242,02 246,40-2,09 21,05 Ferox VT 31 1,73 209,47 153,64 32,37 17,87 Cryolor C 27 1,95 185,28 122,72 32,08 15,77 Cryolor C 47 2,10 241,22 235,20 2,87 20,44 WYKONAŁ: Jarosław Spiryn REV.: 0 STRONA: 13 STRON: 13
PRZYJĘTE WIELKOŚCI KOTEW TYP ZBIORNIKA KOTWY WKLEJANE KOTWY MECHANICZNE HVU - HVU/HVA - HAS HIS HSL HST Ferox VT 25 - M20 - M24 Ferox VT 41 M20 M20 M20 M20 Ferox ZT 25 M20 M20 - - Taylor-Wharton SC 32000 M20 M20 - Taylor-Wharton SC 50000 M20 M20 M20 M20 Ferox VT 31 M20 M20 - - Cryolor C 27 M20 M20 - - Cryolor C 47 M20 M20 M20 M20 Nośność śrub fundamentowych typu Hilti HSL: - F rec = F 30 f B f T f A f R - F 30 = 25.7 kn (dla M16 oraz f cc = 30 N/mm 2 ) - F 30 = 34.6 kn (dla M20 oraz f cc = 30 N/mm 2 ) - F 30 = 45.5 kn (dla M24 oraz f cc = 30 N/mm 2 ) - f B = 1 + 0.002 (1 α/90º) (f cc 30) = 1 + 0.002 (1 0/90º) (20 30) = 0.8 - f T = h act /h nom = 105/105 = 1 - f A = 1 - f R = f RN = 0.88 (dla M16); f R = f RN = 0.80 (dla M20); f R = f RN = 0.75 (dla M24) - dla M16 F rec = 25.7 0.8 1 1 0.88 = 18.09 kn - dla M20 F rec = 34.6 0.8 1 1 0.80 = 22.14 kn - dla M24 F rec = 45.5 0.8 1 1 0.75 = 27.30 kn Nośność śrub fundamentowych typu Hilti HVU: - N Rd,c = N 0 Rd,c f T f B,N f A,N f R,N - N 0 Rd,c = 28,9 kn (M16 oraz f nom = 210 mm) - N 0 Rd,c = 52,4 kn (M20 oraz f nom = 210 mm) - N 0 Rd,c = 75,5 kn (M24 oraz f nom = 210 mm) - f T = h act /h nom = 210/210 = 1 - f B,N = 1 - f A,N = 0,64 (dla M24); 0,68 (dla M20); 0,74(dla M16) - f R,N = 0.90 - dla M16 N Rd,c = 28,9 1 1 0,74 0.90 = 19,24 kn - dla M20 N Rd,c = 52,4 1 1 0,68 0.90 = 32,06 kn - dla M24 N Rd,c = 75.5 1 1 0,64 0.90 = 43,49 kn WYKONAŁ: Jarosław Spiryn REV.: 0 STRONA: 14 STRON: 14