Spis treści 1. Przedmiot i zakres opracowania...3 2. Podstawa opracowania...3 3. Opis ogólny...3 4. Założenia...3 4.1 Materiały...3 4.1.1 Elementy żelbetowe...3 4.1.2 Elementy stalowe...3 4.2 Zabezpieczenie antykorozyjne...3 4.2.1 Elementy żelbetowe...3 4.2.2 Elementy stalowe...3 5. Warunki gruntowe...4 5.1 Kategoria geotechniczna...4 5.2 Opis warunków gruntowych i wodnych...4 5.3 Założenia do projektowania fundamentów...5 5.4 Prowadzenia robót ziemnych i fundamentowych...5 5.5 Projekt geotechniczny...5 5.5.1 Prognoza zmian właściwości podłoża gruntowego w czasie...5 5.5.2 Określenie obliczeniowych parametrów geotechnicznych...5 5.5.3 Określenie częściowych współczynników bezpieczeństwa dla obliczeń geotechnicznych...5 5.5.4 Określenie oddziaływań od gruntu...5 5.5.5 Przyjęcie modelu obliczeniowego podłoża gruntowego...5 5.5.6 Określenie nośności i osiadania podłoża gruntowego oraz ogólnej stateczności...5 5.5.7 Ustalenie danych niezbędnych do zaprojektowania fundamentów...5 5.5.8 Wykonawstwo robót ziemnych...5 5.5.9 Oddziaływanie wody gruntowej na obiekt...5 5.5.10 Monitoring projektowanego obiektu...5 6. Opis elementów konstrukcji projektowanego budynku...5 6.1 Słupy stalowe...5 6.2 Belki podwalinowe...6 6.3 Fundamenty...6 7. Uwagi dodatkowe...6 8. Obliczenia statyczno - wytrzymałościowe...7 8.1 Zestawienie obciążeń...7 8.2 Słup stalowy...7 8.3 Fundament...8 8.3.1 Grunt...8 8.3.2 Obciążenie na fundament...8 8.3.3 Fundament palowy...8 8.4 Zakotwienie słupa...9 RYSUNKI: KONSTRUKCJA EKRANU AKUSTYCZNEGO KA-01 2
1. Przedmiot i zakres opracowania PROJEKT BUDOWLANY branża konstrukcyjna Przedmiotem opracowania jest projekt budowlany konstrukcji budowy ekranów akustycznych zlokalizowanych na działce nr ewid. 2079/3 obr. ewid. Bochnia 1, przy ul. Rejtana w Bochni. Zakres niniejszego opracowania odpowiada wymaganiom stawianym konstrukcyjnym projektom budowlanym przez przepisy Prawa Budowlanego. Do opracowania dodatkowo zostały załączone rysunki z detalami rozwiązań konstrukcyjnych. 2. Podstawa opracowania Podkłady architektoniczne wykonane w Pracowni Projektowania Architektoniczno Inżynierskiego M3 Projekt dotyczące budowy przedmiotowych ekranów akustycznych. Dokumentacja geotechniczna z 2016 roku sporządzona przez Krzysztofa Potoniec Normy i literatura techniczna z zakresu objętego niniejszym opracowanie 3. Opis ogólny Zgodnie z koncepcją architektoniczną ekrany akustyczne zostały zaprojektowane z paneli akustycznych mocowanych do stalowej konstrukcji nośnej utwierdzonej w fundamencie. Podstawowe parametry: długośćekranu 52,0m wysokość ekranu 4,0m powyżej terenu rozstaw el. nośnych 4,0m 4. Założenia 4.1 Materiały 4.1.1 Elementy żelbetowe BETON C25/30 (B30) W6 STAL ZBROJENIOWA A-0 (średnica φ6) stal St3S AIIIN (średnice 8,10,12,16) stal B500SP KLASA EKSPOZYCJI powierzchnie stykające się z gruntem XA1 powierzchnie zewnętrzne XF3 ZARYSOWANIE w lim = 0,20mm OTULINA Zwiększono wartość otuliny o dopuszczalną odchyłkę wymiarową = 5mm powierzchnie stykające się z gruntem spód fundamentów 70mm pozostałe 30mm pozostałe 30mm 4.1.2 Elementy stalowe STAL PROFILOWA KOTWY FUNDAMENTOWE KLASA KOROZYJNOŚCI S235JR S355JR C3 (atmosfera o średnim zanieczyszczeniu, np. obszary miejskie) 4.2 Zabezpieczenie antykorozyjne 4.2.1 Elementy żelbetowe Zastosowano odpowiednią klasę betonu oraz wymaganą wartość otuliny prętów zbrojeniowych 4.2.2 Elementy stalowe Elementy stalowe zabezpieczone antykorozyjnie przez cynkowanie. Grubości powłoki ~150µm. 3
5. Warunki gruntowe 5.1 Kategoria geotechniczna PROJEKT BUDOWLANY branża konstrukcyjna Zgodnie z Rozporządzeniem Ministra Transportu, Budownictwa i Gospodarki Morskiej z dnia 25 kwietnia 2012r. w sprawie ustalania geotechnicznych warunków posadawiania obiektów budowlanych (Dz.U. 2012 nr 0 poz. 463 z dnia 27.04.2012r.) projektowany obiekt zaliczono do drugiej kategorii geotechnicznej przy prostych warunkach gruntowych. 5.2 Opis warunków gruntowych i wodnych Poniżej przytoczono fragmenty z dokumentacji geotechnicznej: Podłoże terenu opracowania zbudowane jest z czwartorzędowych - plejstoceńskich glin i żwirów tarasów akumulacyjnych niskich, które to głębiej są podścielone miceńskimi iłami. Na powierzchni występuje warstwa nasypów niebudowlanych o miąższości stwierdzonej wierceniami 1,0 m. W wykonanym otworze stwierdzono występowania swobodnego zwierciadła wód podziemnych. Ze względu jednak, że badania zostały wykonane w okresie bezdeszczowym, w wypadku zwiększonych opadów lub też roztopów można się spodziewać podniesienia pomierzonych wartości. Karta otworu wraz z parametrami warstw geotechnicznych (wg dokumentacji geotechnicznej) 4
5.3 Założenia do projektowania fundamentów Do obliczenia posadowienia przyjęto parametry warstwy III rodzaj gruntu glina pylasta stopień plastyczności I L = 0,35 gęstość objętościowa ρ = 20,0 kn/m3 spójność c = 11,9 kpa kąt tarcia wewn. φ = 12,4 Edom. moduł ściś. pierwot, Mo = 21300 kpa 5.4 Prowadzenia robót ziemnych i fundamentowych pale wykonać jako wiercone żelbetowe w rurze obsadowej prace fundamentowe powinny być wykonane przez specjalistyczną firmę mającą doświadczenie w tego typu realizacjach 5.5 Projekt geotechniczny 5.5.1 Prognoza zmian właściwości podłoża gruntowego w czasie Określa dokumentacja geotechniczna 5.5.2 Określenie obliczeniowych parametrów geotechnicznych Określa dokumentacja geotechniczna 5.5.3 Określenie częściowych współczynników bezpieczeństwa dla obliczeń geotechnicznych Współczynniki bezpieczeństwa wg PN-83/B-02482 5.5.4 Określenie oddziaływań od gruntu Nie przewiduje się negatywnego oddziaływania gruntów na fundament obiektu (do potwierdzenia w dokumentacji geotechnicznej) 5.5.5 Przyjęcie modelu obliczeniowego podłoża gruntowego Do obliczeń przyjęto podłoże jednorodne o stałej sprężystości bocznej, patrz p. 8.3 5.5.6 Określenie nośności i osiadania podłoża gruntowego oraz ogólnej stateczności Nośność oraz spodziewane przemieszczenie przedstawiono w obliczeniach, patrz p. 8.3 5.5.7 Ustalenie danych niezbędnych do zaprojektowania fundamentów Określa dokumentacja geotechniczna 5.5.8 Wykonawstwo robót ziemnych Roboty ziemne wykonywać należy zgodnie z normą PN-B-06050, ponadto obowiązują wytyczne zawarte w p. 5.4. 5.5.9 Oddziaływanie wody gruntowej na obiekt W obliczeniach uwzględniono poziom występowania wody gruntowej 5.5.10 Monitoring projektowanego obiektu Nie planuje się monitorowania obiektu w trakcie eksploatacji 6. Opis elementów konstrukcji projektowanego budynku 6.1 Słupy stalowe Zaprojektowano słupy stalowe z profili HEB 160 w rozstawie co 4000mm stanowiące konstrukcję nośną dla ekranów akustycznych. Słupy będą utwierdzone w fundamencie a pomocą stalowych kotew płytkowych M24 zatopionych w palu żelbetowym, głębokość osadzenia kotew wynosi 500mm. Panele akustyczne należy umieszczać między belkami stalowymi zaczynając od belki podwalinowej. Sposób mocowania paneli akustycznych według rozwiązania dostawcy systemu. 6.2 Belki podwalinowe 5
Przyziemie ekranu akustycznego zaprojektowano w postaci belki podwalinowej żelbetowej osadzonej między półkami profilu HEB i oparte na głowicy pala fundamentowego. Założono podwalinę o wymiarach 120x500mm. 6.3 Fundamenty Zaprojektowano fundament pod ekrany akustyczne w postaci pali żelbetowych o średnicy 600mm zagłębione na głębokość 5000mm poniżej poziomu terenu. 7. Uwagi dodatkowe Niniejsze opracowanie na leży rozpatrywać łącznie z projektem architektury Ze względu na stopień skomplikowania konstrukcji zaleca się realizacje na podstawie projektu wykonawczego Wszelkie prace budowlane powinny być prowadzone zgodnie z zasadami wiedzy technicznej, zasadami BHP, pod stałym nadzorem osoby uprawnionej. W przypadku jakichkolwiek wątpliwości dotyczących niniejszego opracowania skontaktować się z projektantem 6
8. Obliczenia statyczno - wytrzymałościowe 8.1 Zestawienie obciążeń OBCIĄŻENIE WIATREM[PN-77/B-2011_Az1-2009] RODZAJ OBCIĄŻENIA obc. char. γf obc. obl. ZMIENNE: [kn/m2] [kn/m2] 0 z = 4 Strefa 3 H = 200 β = 1,8 Teren A qk = 0,30 Ce = 0,70 płyty i ściany płaskie [Z1-23] Cz = 1,60 qk * Ce * Cz * β = α = 0,30 * 0,70 * 1,60 * 1,8 0,60 1,50 0,91 RODZAJ OBCIĄŻENIA ŚCIANA AKUSTYCZNA obc. char. γf obc. obl. STAŁE: [kn/m2] [kn/m2] panele akustyczne 1,0 * 0,4 0,40 1,20 0,48 RAZEM STAŁE: 0,40 0,48 PODWALINA RODZAJ OBCIĄŻENIA obc. char. γf obc. obl. STAŁE: [kn/m] [kn/m] belka żelbetowa 0,15*0,50 25,0 * 0,075 1,88 1,10 2,06 RAZEM STAŁE: 1,88 2,06 8.2 Słup stalowy Schemat statyczny: słup utwierdzony w fundamencie Długość elementu: L = 4,0m Rozstaw słupów: r = 4,0m Obciążenie na słup: q = 0,91kN/m2 * 4,0m = 3,64kN/m Moment w utwierdzeniu Reakcja pozioma M = 29,1kNm H = 14,6kN MATERIAŁ PRZEKRÓJ SIŁY PRZEKROKOWE STAL S235J2 (fd=215mpa) HEB160 M = 29,1kNm NOŚNOŚĆ Mrd = 66,9kNm φl = 0,75 WYTĘŻENIE 29,1 / (66,9*0,75) = 0,58 < 1,0 warunek spełniony UGIĘCIE f = 14,9mm < fdop = 26,7mm (L/150) warunek spełniony 7
8.3 Fundament 8.3.1 Grunt Do obliczeń posadowienia przyjęto grunt: gliny pylaste ρ = 20,0kN/m3 I L =0,35 (plastyczny) φ = 12,4 c = 11,9kPa Mo = 21300kPa PROJEKT BUDOWLANY branża konstrukcyjna 8.3.2 Obciążenie na fundament Wartości obliczeniowe. Pionowe V = 1,7kN*1,1 + 0,48kN/m2*3,5m*4,0m + 2,06kN/m*4m = 16,8kN Poziome H = 14,6kN Moment M = 29,1kNm 8.3.3 Fundament palowy Do obliczeń przyjęto pal żelbetowy wiercony w rurze osłonowej. Średnica pala: D = 600mm Zagłębienie w gruncie: h = 5000mm Siła pozioma w głowicy słupa Hr = 14,6kN Obliczeniowa nośność boczna gruntu: Hf = 31,4kN m = 0,70 grunt spoisty WARUNEK NOŚNOŚCI H=14,6kN < 31,4kN*0,7 = 22,0kN 66% przemieszczenie y = 2,3mm < yd =10,0mm ZBROJENIE PALA. Beton C25/30 (B30) Stal AIIIN c nom =30mm Przekrój D600mm (przybliżenie przekrojem 530x530) Moment zginający M=47,0kNm Zbrojenie wymagane As=2,38cm2 Zbrojenie przyjęte 2#16 As=4,02cm2 Zarysowanie w=bez rys < wlim=0,20mm Ostatecznie przyjęto: zbrojenie podłużne 8#16 As=16,08cm2 ρ=0,57% strzemiona #8co200mm, w głowicy co 50mm na odcinku 600mm Wykres momentów zginających, model obliczeniowy dla sprężystości bocznej wyznaczonej dla gruntu spoistego kx=14400kn/m2 8
8.4 Zakotwienie słupa Siły w utwierdzeniu Moment Reakcja pozioma M = 29,1kNm H = 14,6kN Blacha stopowa i układ kotew Siły w pojedynczej kotwie F = 69,6kN Przyjęto mocowanie na kotwy płytkowe M24, blacha stopowa gr. 24mm tmin = 2,2*pierwiastek[(69,6kN*0,03m)/(0,125m*215000kPa)] = 19,4mm tmin = 1,7*pierwiastek[(0,16m*0,16m*8,3MPa)/(7*215MPa)] = 20,2mm Naprężenia pod blachą 8,3MPa Nośność kotwy Ft = 103kN Wytężenie 69,6/103 = 0,68 < 1,0 Tablica nośności obliczeniowej kotwi fajkowych i płytkowych wg PN-B-03215 9