ZAWARTOŚĆ OPRACOWANIA 1. Podstawa projektu... 2 2. Przedmiot projektu... 2 3. Wykorzystane materiały 2 4. Ogólny opis budynku 2 5. Warunki geotechniczne posadowienia budynku 3 6. Stan aktualny budynku 3 7. ObciąŜenia podłoŝa od budynku 3 7.1 Zestawienie obciąŝeń na 1 m podłoŝa 3 7.1.1 ObciąŜenia od stropodachu 3 7.1.2 ObciąŜenia od ścian 4 7.1.3 ObciąŜenia od stropów 4 7.1.4 Sumowanie obciąŝeń 4 8. Obliczenia wymaganej nośności i rozstaw mikropali 5 9. Opis przyjętej metody wzmocnienia fundamentów 6 10. Likwidacja spękań ścian budynku 7 Rysunki: Rys 1. Podbicie ścian mikropalami -plan rozmieszczenia mikropali Rys 2. Przekrój przez mikropala Załączniki: Zał. 1. Kopia uprawnień budowlanych projektanta Zał. 2. Kopia zaświadczenia o przynaleŝności do Izby Budowlanej Zał. 3. Informacje do planu BIOZ 1
1. Podstawa projektu Podstawą formalno-prawną projektu jest umowa nr NG-02765/P/2009 z dn. 30.07.2009 zawarta ze Specjalnym Ośrodkiem Szkolno Wychowawczym dla Dzieci Słabowidzących nr 8 im. Dr Zofii Galewskiej, 00-448 Warszawa, ul. Koźmińska 7. 2. Przedmiot projektu Przedmiotem projektu jest wzmocnienie zagroŝonego fragmentu budynku w obrębie klatki schodowej. 3. Wykorzystane materiały 3.1 Ekspertyza Techniczna budynku szkoły przy ul. Koźmińskiej 7 w Warszawie w związku z osiadaniem fragmentu budynku i pęknięciami ścian. I T B - kwiecień 2005. 3.2 Monitoring przemieszczeń pionowych. Budynek Ośrodka Szkolno Wychowawczego przy ul. Koźmińskiej 7 w Warszawie. Warszawskie Przedsiębiorstwo Geodezyjne S.A. kwiecień 2009. 3.3 Wykonanie badań podłoŝa gruntowego w obrębie zagroŝonego naroŝnika klatki schodowej budynku przy ul. Koźmińskiej 7. Opracowanie I T B z czerwca 2009. 3.4 Wizja lokalna i inwentaryzacja spękań murów budynku. 4. Ogólny opis budynku Rozpatrywana część budynku szkoły ma 2 kondygnacje nadziemne. Nie jest podpiwniczona. Wymiary części zasadniczej wynoszą 76 x 8 m, a prostopadłego skrzydła 23 x 11,70 m. Budynek ma konstrukcję mieszaną ze słupami Ŝelbetowymi i ścianami murowanymi, układ nośny poprzeczny, stropy gęstoŝebrowe. Ławy i ściany fundamentowe są betonowe. WzdłuŜ ścian budynku pod posadzką parteru usytuowane są wymurowane kanały instalacyjne. Wymiary kanałów (szerokość x wysokość); 100 x 130 cm, a w rejonie klatki schodowej mniejsze 80 x 80 i 80 x 65 cm. 2
5. Warunki geotechniczne posadowienia budynku W podłoŝu pod zagroŝoną częścią budynku stwierdzono niekorzystne warunki gruntowe potwierdzone badaniami polowymi wykonanymi przez ITB w czerwcu 2009 r. W profilach wykonanych sondowań gruntu przy fundamentach budynku występuje warstwa nasypu o miąŝszości 1,80 m. Nasyp jest średnio zagęszczony. W profilu sondy zlokalizowanej przy klatce schodowej występuje 0,80 m warstwa gruntu słabo zagęszczonego. W nasypie znajduje się takŝe warstwa gruntu organicznego o miąŝszości około 0,2 m. Pod nasypami na głębokości 3,10 m występują warstwy nośne gruntów składające się z piasków o dobrych parametrach wytrzymałościowych. 6. Stan aktualny budynku W południowym skrzydle budynku, w rejonie klatki schodowej, wystąpiły spękania ścian. W 2005 roku stwierdzono występowanie rys poziomych i ukośnych. W odkrywce fundamentowej znaleziono szczelinę pomiędzy ławą a murem fundamentowym, świadczącą o nierównomiernym osiadaniu fundamentów. Pod posadzkami kanału instalacyjnego odkryto pustki powstałe w wyniku wycieków wody z rur kanalizacyjnych i instalacji C.O. 7. ObciąŜenie podłoŝa od budynku. 7.1 Zestawienie obciąŝeń na 1 m podłoŝa. 7.1.1 ObciąŜenie od stropodachu. char obc.. obl. OPIS OBCIĄśENIA kn/m 2 γ kn/m 2 - pokrycie dachu 2 x papa 0,10 1,20 0,12 - płyta betonowa na belkach Ŝelbetowych 2,5 1,20 3,00 - ocieplenie gruzobetonem 1,80 1,20 2,16 - strop Ackerman 2,95 1,20 3,54 tynk 0,36 1,30 0,47 Razem stropodach 7,71 1,205 9,29 ObciąŜenie śniegiem wg PN-80/B-02010 2 strefa Qk = 0,9 kn/m2 - śnieg dla a=2 C1=0,80 0,72 1,40 1,01 Razem stałe i zmienne 8,43 10,30 3
7.1.2 ObciąŜenia stałe od ścian. char. obc. obl. kn/m 2 γ kn/m 2 1. Ściana z cegły 38 cnm- cięŝar własny (wysokość 9,10 6,84 1,20 8,21 m) 2. tynk 0,57 1,30 0,74 3. ściana betonowa gr. 0,55 m x 24=13,2 (wysokość 1,85 13,2 1,20 15,84 m) 4. fundament o,80 x 0,32 x 24=6,14 kn/m 6,14 1,20 7,34 7.1.3 ObciąŜenia od stropów. char. obc. obl. kn/m 2 γ kn/m 2 1. strop Ackermana 2,95 1,20 3,54 2. tynk 0,36 1,30 0,47 3. podłoga 0,50 1,3 0,65 4. obciąŝenie uŝytkowe stropów 2,00 1,30 2,60 razem 5,81 7,26 7.1.4 Sumowanie obciąŝeń. - ObciąŜenia stałe i zmienne z rozpiętości 5/2 m=2,50 m char. obc. obl.. kn/m 2 γ kn/m 2 1. STROPODACH 8,43 x 2,50 i 10,30 x 2,50 21,07 25,75 2. 2 stropy + 2 obciąŝenia zmienne 2 x 5,81 x 2,5 29,05 36,30 3. ściana +tynk o wysokości 9,10 m 67,43 81,44 4, ściana betonowa o wys. 1,85 m 25,47 30,36 5. ława fundametowa 6,14 7,34 Razem ściana zewnętrzna 149,16 181,19 4
- Ściana wewnętrzna przy klatce schodowej ObciąŜenia stałe i zmienne z rozpiętości 2,5/2 +2,6/2= około 2,50 m. Jeden bieg częściowo obciąŝa ścianę. ObciąŜenie jest mniejsze dla ściany zewnętrznej. Obliczenia nie przeprowadzono. - Ściana zewnętrzna prostopadła do powyŝszych Przyjęto 50 % obciąŝenie stropami obciąŝenie biegiem schodowym char. obc. obl. kn/m 2 γ kn/m 2 10,5 12,87 1. STROPODACH 8,43 x 2,50 i 10,30 x 2,50 50 % 2. 2 stropy + 2 obciąŝenia zmienne 2 x 5,81 x 2,5 50 14,52 18,15 % 3. ściana +tynk o wysokości 9,10 m 67,43 81,44 4, ściana betonowa o wys. 1,85 m 25,47 30,36 5. ława fundametowa 6,14 7,34 Razem ściana zewnętrzna 124,06 150,16 8. Obliczenia wymaganej nośności i rozstaw mikropali. Zestawienie obciąŝeń na poszczególne ściany nośne budynku: - ściana wewnętrzna 180 kn/m - ściana zewnętrzna zachodnia 150 kn/m - ściana zewnętrzna północna (przy schodach) 150 kn/m W celu wzmocnienia konstrukcji zagroŝonego fragmentu budynku przyjęto metodę podparcia fundamentów za pomocą mikropali wciskanych z elementów prefabrykowanych o średnicy ø 140 mm według schematu jak na rysunku nr 2. Projektuje się mikropale o nośności wynoszącej 200 kn w ilości 19 sztuk. Rozmieszczenie projektowanych mikropali przedstawia rysunek nr 1. Rozstaw mikropali będzie wynosił: - dla ścian zewnętrznych - co 1,30 m 5
- dla ścian wewnętrznych - co 1,10 m Sprawdzenie nośności zewnętrznej mikropala wciskanego Dane: ObciąŜenie obliczeniowe Qr [kn] Średnica nominalna mikropala D [mm] Opór jednostkowy gruntu ts [kpa] Współczynnik obliczeniowy do średnicy (po iniekcji) Długość części nośnej mikropala L [m] Współczynnik korekcyjny m=0,80 ze względu na wciskanie Obliczenia: Obliczeniowa średnica mikropala Ds [mm] Nośność pobocznicy Ns=P*Ds*L*ts [kn] Nośność podstawy [kn] Np=0,15*Ns Nośność całkowita [kn] N=Ns+Np Nośność obliczeniowa N*m [kn] Warunek stanu granicznego nośności N*m/Qr > 1 wynikowy współcz. bezp. Sprawdzenie nośności wewnętrznej mikropala alternatywnego -wierconego iniektowanego System Titan; 40/20, A=7,26 cm2, 7,62 Wytrzymałość obliczeniowa stali fd [MPa] 215 Minimalna nośność przekroju [kn] 163,83 kn > 100 kn Uwaga: wg kat.tytan nośność oblicz.=300 kn. 9. Opis przyjętej metody wzmocnienia fragmentu budynku. Przyjęta metoda podparcia fundamentów zagroŝonego fragmentu budynku polega na wciskaniu prefabrykowanych elementów mikropali średnicy ø 140 mm o długości 50 cm. Prefabrykat mikropala stanowi stalowy płaszcz rury grubościennej z zamkami na 6
jej końcówkach. Po wciśnięciu segmentów mikropala na głębokość projektowaną i uzyskaniu projektowanej nośności, wnętrze mikropala zabetonowuje się mieszanką betonową klasy B25. Wykonanie podbicia fundamentów za pomocą mikropali wymagać będzie: - rozbiórki posadzek i opasek, - odkopanie murów fundamentowych do wierzchu ław fundamentowych od wewnątrz i na zewnątrz budynku, - wycięcia w murach fundamentowych nisz montaŝowych o wysokości 1,20 m, szerokości 0,3 m i głębokości 0,3 m, - wykonania otworów rdzeniowych ø162 mm w ławach fundamentowych, - wciśnięcie elementów mikropali do projektowanej nośności wraz z zamontowaniem rurek do iniekcji pobocznicy mikropala, - zabetonowanie wnętrzy mikropali i nisz montaŝowych, - wykonania iniekcji ciśnieniowej pobocznicy mikropali, 10. Likwidacja spękań ścian budynku. Naprawę istniejących spękań ścian budynku przewiduje się wykonać za pomocą ciśnieniowej iniekcji wypełniającej spękania. Iniekcję spękań ścian fundamentowych i ścian parteru naleŝy wykonać przed przystąpieniem do wykonywania mikropali wciskanych. Ma ona na celu wypełnienie pustych przestrzeni w miejscach spękań i zespolenie rozdzielonych fragmentów ścian. PoniewaŜ rozwartość większości spękań przekracza 0,5 mm, spękania te moŝna wypełnić iniektem cementowym z dodatkiem uplastyczniającym np. MC- Einpresshilfe (EH). Rysy o szerokości poniŝej 0,5 mm zamaskowane zostaną podczas remontu polegającego na malowaniu ścian lub planowanym ociepleniu elewacji budynku. Iniekcja spękań polegać będzie na wtłaczaniu zmodyfikowanego zaczynu cementowego za pomocą rurek iniekcyjnych osadzonych bezpośrednio w spękaniach 7
lub otworach łączących spękania. Rurki iniekcyjne montuje się w odległości od siebie co około 20 cm. Spękania przechodzące przez całą grubość muru (na przelot) powinny być zamknięte obustronnie przed wykonaniem iniekcji. Przy grubości murów powyŝej 40 cm, rurki iniekcyjne montuje się w spękaniach po obu stronach muru. Cykl iniekcyjny składa się z: - odsłonięcia spękań i oczyszczenia szczelin z luŝnych cząstek muru przy pomocy spręŝonego powietrza, - montaŝu rurek iniekcyjnych w spękaniach murów i zaklejenie spękań zaprawą z obu stron ściany, - zwilŝenie spękań wodą pod ciśnieniem, - wtłaczanie przygotowanego iniektu przez rurki iniekcyjne pod ciśnieniem 0,5 0,6 MPa, - kontroli nieprzewidzianych wycieków iniektu przez nieszczelności z obydwu stron muru, Wtłaczanie iniektu do spękań rozpoczyna się od najniŝej połoŝonego punktu zamontowanej rurki iniekcyjnej i kolejno podąŝa do góry. Po wypłynięciu iniektu przez rurkę znajdującą się nad rurką iniektowaną, podawanie iniektu zatrzymuje się a rurkę przez którą tłoczono iniekt zatyka się. Następnie tłoczenie iniektu rozpoczyna się do rurki przez którą wypłynął wcześniej iniekt i kontynuuje do momentu pokazania się iniektu w kolejnej rurce lub do chwili ciśnieniowego wypełnienia danej rurki. W trakcie inwentaryzacji spękań ścian dokonano przybliŝonego obmiaru ich długości: - spękania na murach fundamentowych zewnętrznych, widoczne od strony podziemnego kanału instalacyjnego 17 m, - pęknięcie na stropie przykrywającym kanał instalacyjny znajdujący się pod klatką schodową - 3 m, 8
- szczelina na styku ławy fundamentowej z murem fund. - 2 m, - spękania na ścianach wewnętrznych klatki schodowej i ściany wewnętrznej klasy szkolnej na poziomie parteru 20 m, - spękania na ścianach zewnętrznych klatki schodowej na parterze budynku - 9 m, Łączna długość spękań wynosi 51 m. 9