SPIS ZWRTOŚCI PROJEKTU 1. Cel i zakres opracowania, 2. Podstawa opracowania, 3. Opis warunków wodno gruntowych, 4. Rozwiązania konstrukcyjno materiałowe: 4.1. Układ konstrukcyjny, 4.2. Kategoria geotechniczna posadowienia 4.3 Roboty ziemne 4.4. Fundamenty, 4.5. Schody 4.6. Nadproża 4.7. Szyb windowy 4.8. Wykucie otworu w płycie stropowej 4.9. Założenia materiałowe 5. Uwagi końcowe, 6. Obliczenia statyczno wytrzymałościowe Spis rysunków: K1 Pozycje obliczeniowe rzut III piętra K2 Wymian żelbetowy K3 elki stalowe K4 Konstrukcja szybu windy - zbrojenie K5 Zbrojenie schodów Sch - 1 K6 Zbrojenie schodów Sch - 2
1. Cel i zakres opracowania: Przedmiotem opracowania jest projekt budowlany przebudowy i zmiany sposobu użytkowania pomieszczeń mieszkalnych w budynku przy ul. Narutowicza 10 z przeznaczeniem na cele administracyjno biurowe z wyłączeniem części mieszkalnej, przebudowa klatki schodowej wraz z dobudową wewnętrznej windy osobowej. Dz dz. nr 17/4, 635/11, 635/17, 1768 jednostka ewidencyjna 120305_4 Trzebinia-Miasto Obręb: nr 0013 Trzebinia. Zakres jego obejmuje określenie na podstawie zestawień obciążeń gabarytów geometrycznych dla pełniących rolę konstrukcyjną elementów budynku oraz przedstawienie schematów statycznych ich pracy. Wykonanie niezbędnych obliczeń statyczno wytrzymałościowych ma na celu sprawdzenie poprawności przyjętych rozwiązań i określenia zbrojenia głównego dla podstawowych elementów żelbetowych. W części opisowej zawarto ogólne uwagi konstrukcyjno materiałowe dotyczące sposobu i zakresu wykonania prac budowlanych. Część rysunkowa zawiera schematy rozmieszczenia poszczególnych pozycji obliczeniowych. 2. Podstawa opracowania: Podstawę opracowania stanowi: - projekt branży architektonicznej - wytyczne materiałowe - obowiązujące normy PN--03264 :2002 Konstrukcje etonowe, żelbetowe i sprężone. PN--03150 :2000 Konstrukcje drewniane, obliczenia statyczne i projektowanie. PN-90/-03200 Konstrukcje stalowe. PN-80/-02010 Obciążenie śniegiem PN-77/-02011 Obciążenie wiatrem. PN-82/-02001 Obciążenie stałe. PN-82/-02003 Obciążenie zmienne. PN-81/-03020 Posadowienie bezpośrednie budowli. 1. literatura przedmiotu oraz tablice projektowe. J. Thierry - Remonty budynków i wzmacnianie konstrukcji. E. Schild - Słabe miejsca w budynku. J. Kobiak - Konstrukcje żelbetowe.. Łapko - Projektowanie konstrukcji żelbetowych. Z. Pieniążek - Fizyka budowli, skrypt PK,Kraków 1986
3. Opis warunków wodno gruntowych: Kategorię geotechniczną ustalono w zależności od rodzaju warunków gruntowych oraz czynników konstrukcyjnych charakteryzujących możliwość przenoszenia odkształceń i drgań, stopnia złożoności oddziaływań, stopnia zagrożenia życia i mienia awarią konstrukcji, jak również od wartości zabytkowej lub technicznej obiektu i zagrożenia środowiska. Stwierdza się, że w rejonie lokalizacji obiektu występują proste warunki gruntowe. Ustalono, że obiekt należy do pierwszej kategorii geotechnicznej. 4. Rozwiązania konstrukcyjno materiałowe: 4.1. Układ konstrukcyjny W stanie istniejącym budynek posiada konstrukcje murowaną z cegły pełnej. Fundamenty żelbetowe. Stropy gęstożebrowe wykonane w technologi DMS i kerman. udynek przekryty jest stropodachem. W nawiązaniu do istniejącego obiektu nowoprojektowane ściany należy wykonać w konstrukcji murowanej z pustaków ceramicznych (ściany nośne) oraz pustaków z betonu komórkowego (ściany ze wzgl. p. poż.). Wprowadzono trzy ramy żelbetowe w celu odciążenia istniejących ścian budynku. Obiekt został posadowiony na fundamentach bezpośrednich w postaci żelbetowych stóp i ław fundamentowych. Stropy zaprojektowano jako płyty żelbetowe wylewane na budowie. Dach wykonany będzie o konstrukcji drewnianej ciesielskiej na płatwiach stalowych. 4.2. Kategoria geotechniczna posadowienia Kategorię geotechniczną ustalono w zależności od rodzaju warunków gruntowych oraz czynników konstrukcyjnych charakteryzujących możliwość przenoszenia odkształceń i drgań, stopnia złożoności oddziaływań, stopnia zagrożenia życia i mienia awarią konstrukcji, jak również od wartości zabytkowej lub technicznej obiektu i zagrożenia środowiska. Stwierdza się, że w rejonie lokalizacji obiektu występują proste warunki gruntowe. Ustalono że obiekt należy do pierwszej kategorii geotechnicznej. 4.3. Roboty ziemne Po wykonaniu wykopów podłoże gruntowe winien odebrać uprawniony geolog. W trakcie wykonywania robót ziemnych należy przestrzegać wymogów normy PN--06050. 4.4. Fundamenty, Nowoprojektowane fundamenty bezpośrednie projektuje się w postaci żelbetowej płyty dennej. Należy zastosować beton klasy C20/25 (25) zbrojony konstrukcyjnie stalą IIIN 500SP oraz pomocniczo stalą I St3S zgodnego z odpowiednimi rysunkami (K4). Otulenie zbrojenia od strony dolnej winno wynosić 5cm. Fundamenty należy posadowić na 10cm chudego betonu. Projektowany fudament odizolować od istniejących fudndamentów.
Podczas budowy przed betonowaniem fundamentów podłoże gruntowe winien odebrać uprawniony geolog. 4.5. Schody Istniejące w budynku schody rozebrać pozostawiając istniejące belki i spoczniki. Nowoprojektowane schody wykonać jako monolityczne, żelbetowe z betonu klasy C20/25 (25) zbrojone stalą IIIN 500SP oraz pomocniczo stalą I St3S zgodnego z odpowiednimi rysunkami (K5 i K6). Pręty zbrojenia schodów wkleić do istniejących spoczników przy pomocy HILTI RE500. Uwagi: 1. Przed przystąpieniem do rozbiórki istniejących biegów schodowych należy podeprzeć i zabezpieczyć istniejące belki podtrzymujące spoczniki w sposób uniemożliwiający ugięcie konstrukcji. 2. Przy wykonywaniu prac rozbiórkowych zachować szczególną ostrożność. 3. Nowoprojektowane pręty zbrojeniowe zespawać z istniejącym zbrojeniem lub wkleić za pomocą HILTI RE500. 4.6. Nadproża Projektuje się nowa nadproże stalowe w miejscu wykucia nowych przebić w istniejących ścianach. Nadproże składające się z profili stalowych należy wykonać zgodnie z rysunkiem konstrukcji (K3). Przed przystąpieniem do wykuwania otworu pod nadproże stalowe należy: - umieścić przy ścianie belki odciążające, tak aby obciążenia zostały na nie w bezpieczny sposób przekazane - wykonać poduszki betonowe pod oparcie belek - zachować szczególne warunki bezpieczeństwa Na poziomie projektowanego nadproża wykuć bruzdę w ścianie, najpierw z jednej strony, a po umocowaniu w niej belki można przystąpić do wykuwania bruzdy z drugiej strony. elki stalowe należy dokładnie osadzić w ścianach nośnych, końce belek stalowych oprzeć na ścianach na poduszkach betonowych. Długość oparcia belki stalowej na ścianie min 20 cm. Po ułożeniu belek na podporach puste przestrzenie między belką, a murem wypełnić zaprawą niskoskurczliwą. nalogicznie należy wykonać prace z drugiej strony. elki stalowe należy skręcić ze sobą śrubami M12 w odstępach co ok. 60-100cm. Następnie belki należy osiatkować siatką Rabitza, otynkować zaprawą cementową i wykończyć zgodnie zalecaną nawierzchnią wykończeniową (płytki ceramiczne/tynk cementowo-wapienny) dla ścian. Poziom nadproży ustalić zgodnie z wytycznymi technologicznymi. Materiał: eton C16/20, Stal St3SX zabezpieczona antykorozyjnie. Nadproża w nowoprojektowanych ściankach działowych wykonać jako systemowe ceramiczne. 4.7. Szyb windowy Szyb windowy należy wykonać w postaci skrzyni żelbetowej wykonanej z betonu klasy C20/25 (25) zbrojonego konstrukcyjnie stalą IIIN 500SP oraz pomocniczo stalą I St3S. Na każdym piętrze należy wykonać w żelbetowej skrzyni otwór drzwiowy. Szyb windowy musi posiadać odpowiedniej wielkości podszybie oraz nadszybie. 4.8. Wykucie otworu w płycie stropowej Przed przystąpieniem do wykonywania otworu w płycie stropowej nad klatką schodową należy płytę wierzchnia dachową podeprzeć tak aby można było w bezpieczny sposób usunąć część stropu gęsprożebrowego nad klatką schodową celem wykonania w tym miejscu wymianu żelbetowego. Na czas prowadzenia robót budowlanych w obrębie przy wykonywaniu wymianu żelbetowego w stropie, pozostający
strop należy w sposób zapewniający bezpieczeństwo tymczasowo podeprzeć. Pod belkami -1, -2 na ścianie wykształtować poduszkę betonową o wymiarach h=30cm L=50cm. Należy wykonać wymian żelbetowy zgodnie z rysunkiem K2. 4.9. Założenia materiałowe eton dla wszystkich elementów C20/25 (25) Maksymalna średnica kruszywa 16mm. Stal konstrukcyjna żebrowana klasy IIIN 500SP. Stal rozdzielcza klasy I - St3S. Pustaki ceramiczne klasy 15, zaprawa klasy 10. Dopuszcza się zastosowanie pustaków innego producenta, lecz o takiej samej lub wyższej wytrzymałości na ściskanie (patrz obliczenia statyczno wytrzymałościowe). 5. Uwagi końcowe: - Roboty przeprowadzić zgodnie ze sztuką budowlana, polskimi normami oraz odpowiednimi przepisami. - Przy wykonywaniu wszystkich elementów konstrukcyjnych należy stosować materiały dopuszczone do stosowania w budownictwie. Przed przystąpieniem do prac budowlanych należy wykonać projekt wykonawczy. Projektant: Mgr inż. Marek Wentrys Sprawdził: inż. Jacek Litwin
24,27 24,27 6. Obliczenia statyczno-wytrzymałościowe: Zestawienie obciążeń Tablica 1. Zestawienie obciążeń na dach Lp Opis obciążenia Obc. char. f kd Obc. obl. kn/m 2 kn/m 2 1. Obciążenie śniegiem połaci dachu 0,96 1,50 0,00 1,44 jednospadowego wg PN-80/-02010/z1/Z1-1 (strefa 3, =300 m n.p.m. -> Qk = 1,200 kn/m2, nachylenie połaci 2,0 st. -> C1=0,8) [0,960kN/m2] 2. eton sprężony na kruszywie granitowym, zbrojony, zagęszczony grub. 15 cm [25,0kN/m3 0,15m] 3,75 1,30 -- 4,88 : 4,71 1,34 -- 6,32 ŻERO Z-1 SZKIC ELKI 0,30 2,65 0,30 OCIĄŻENI N ELCE Zestawienie obciążeń rozłożonych [kn/m]: Lp. Opis obciążenia Obc.char. f kd Obc.obl. Zasięg [m] 1. Obciążenie z dachu 11,00 1,34 -- 14,74 cała belka 2. Ścianka podpierającą świetlik 5,00 1,30 -- 6,50 cała belka 3. Ciężar własny belki [0,55m 0,20m 25,0kN/m3] Schemat statyczny belki 2,75 1,10 -- 3,03 cała belka : 18,75 1,29 24,27 2,85 DNE MTERIŁOWE I ZŁOŻENI: Klasa betonu: 20 (C16/20) fcd = 10,67 MPa, fctd = 0,87 MPa, Ecm = 29,0 GPa Ciężar objętościowy = 25 kn/m 3
34,58 34,58 34,58 34,58 Maksymalny rozmiar kruszywa dg = 8 mm Wilgotność środowiska RH = 50% Wiek betonu w chwili obciążenia 28 dni Współczynnik pełzania (obliczono) = 2,00 Stal zbrojeniowa główna -IIIN (R500W) fyk = 500 MPa, fyd = 420 MPa, ftk = 550 MPa Stal zbrojeniowa strzemion -I (St3SX-b) fyk = 240 MPa, fyd = 210 MPa, ftk = 310 MPa Stal zbrojeniowa montażowa -0 (St0S-b) Sytuacja obliczeniowa: trwała Cotanges kąta nachylenia ścisk. krzyżulców bet. cot = 2,00 Graniczna szerokość rys wlim = 0,3 mm Graniczne ugięcie alim = jak dla belek i płyt (wg tablicy 8) WYKRESY SIŁ WEWNĘTRZNYCH Momenty zginające [knm]: 24,64 Siły tnące [kn]: 34,58 Ugięcia [mm]: -34,58 8,13 Obwiednia sił wewnętrznych Momenty zginające [knm]: 24,64 Siły tnące [kn]: 34,58 28,17 Ugięcia [mm]: -28,17-34,58
20 8,13 WYMIROWNIE wg PN--03264:2002 : 55 Przyjęte wymiary przekroju: bw = 55,0 cm, h = 20,0 cm otulina zbrojenia cnom = 20 mm Przęsło - : Zginanie: (przekrój a-a) Moment przęsłowy obliczeniowy MSd = 24,64 knm Zbrojenie potrzebne s = 3,91 cm 2. Przyjęto 4 16 o s = 8,04 cm 2 ( = 0,89% ) (decyduje warunek dopuszczalnej szerokości rys prostopadłych) Warunek nośności na zginanie: MSd = 24,64 knm < MRd = 45,67 knm Ścinanie: Miarodajna wartość obliczeniowa siły poprzecznej VSd = 28,17 kn Zbrojenie konstrukcyjne strzemionami czterociętymi 8 co 120 mm na całej długości przęsła Warunek nośności na ścinanie: VSd = 28,17 kn < VRd3 = 103,87 kn SGU: Moment przęsłowy charakterystyczny długotrwały MSk,lt = 19,04 knm Szerokość rys prostopadłych: wk = 0,205 mm < wlim = 0,3 mm Maksymalne ugięcie od MSk,lt: a(msk,lt) = 8,13 mm < alim = 14,25 mm Miarodajna wartość charakterystyczna siły poprzecznej VSk = 24,84 kn Szerokość rys ukośnych: zarysowanie nie występuje ELK -1, -2 SZKIC ELKI 0,44 4,76 0,44 OCIĄŻENI N ELCE
142,24 122,76 49,57 49,57 38,52 38,52 35,10 Zestawienie obciążeń rozłożonych [kn/m]: Lp. Opis obciążenia Obc.char. f kd Obc.obl. Zasięg [m] 1. obciążenie z dachu 18,84 1,34 -- 25,25 cała belka 2. Obciążenie ścianą podpierającą dach 6,40 1,30 -- 8,32 cała belka 3. Obciążenie podkonstrukcji i klapy oddymiającej 4. Ciężar własny belki [0,30m 0,60m 25,0kN/m3] 8,50 1,30 -- 11,05 przęsło - od pocz. do 2,46 4,50 1,10 -- 4,95 cała belka Zestawienie sił skupionych [kn]: Lp. Opis obciążenia Fk x [m] f kd Fd 1. Żebro 27,00 2,00 1,30 -- 35,10 Schemat statyczny belki 1 2 5,20 DNE MTERIŁOWE I ZŁOŻENI: Klasa betonu: 25 (C20/25) fcd = 13,33 MPa, fctd = 1,00 MPa, Ecm = 30,0 GPa Ciężar objętościowy = 25 kn/m 3 Maksymalny rozmiar kruszywa dg = 8 mm Wilgotność środowiska RH = 50% Wiek betonu w chwili obciążenia 28 dni Współczynnik pełzania (obliczono) = 2,88 Stal zbrojeniowa główna -IIIN (R500W) fyk = 500 MPa, fyd = 420 MPa, ftk = 550 MPa Stal zbrojeniowa strzemion -I (St3SX-b) fyk = 240 MPa, fyd = 210 MPa, ftk = 310 MPa Stal zbrojeniowa montażowa -0 (St0S-b) Sytuacja obliczeniowa: trwała Cotanges kąta nachylenia ścisk. krzyżulców bet. cot = 2,00 Graniczna szerokość rys wlim = 0,3 mm Graniczne ugięcie alim = jak dla belek i płyt (wg tablicy 8) WYKRESY SIŁ WEWNĘTRZNYCH Momenty zginające [knm]: 193,63 Siły tnące [kn]:
60 142,24 122,76 142,24 Ugięcia [mm]: -2,90 32,20-122,76 11,81 Obwiednia sił wewnętrznych Momenty zginające [knm]: 193,63 Siły tnące [kn]: 142,24 103,38 32,20-2,90-92,56-122,76 Ugięcia [mm]: 11,81 WYMIROWNIE wg PN--03264:2002 : 30 Przyjęte wymiary przekroju: bw = 30,0 cm, h = 60,0 cm otulina zbrojenia cnom = 20 mm Przęsło - : Zginanie: (przekrój a-a) Moment przęsłowy obliczeniowy MSd = 193,63 knm Przyjęto indywidualnie dołem 5 16 o s = 10,05 cm 2 ( = 0,59% ) Warunek nośności na zginanie: MSd = 193,63 knm < MRd = 215,85 knm Ścinanie: Miarodajna wartość obliczeniowa siły poprzecznej VSd = 103,38 kn Zbrojenie strzemionami dwuciętymi 8 co 180 mm na odcinku 126,0 cm przy podporach oraz co 400 mm w środku rozpiętości przęsła
167 (decyduje warunek granicznej szerokości rys ukośnych) Warunek nośności na ścinanie: VSd = 103,38 kn < VRd3 = 119,07 kn SGU: Moment przęsłowy charakterystyczny długotrwały MSk,lt = 149,32 knm Szerokość rys prostopadłych: wk = 0,234 mm < wlim = 0,3 mm Maksymalne ugięcie od MSk,lt: a(msk,lt) = 11,81 mm < alim = 26,00 mm Miarodajna wartość charakterystyczna siły poprzecznej VSk = 101,29 kn Szerokość rys ukośnych: wk = 0,284 mm < wlim = 0,3 mm SCHODY DNE: 20 252 10x 16,7/28,0 15 15 20 272 20 Wymiary schodów : Długość dolnego spocznika ls,d = 0,20 m Długość biegu ln = 2,52 m Różnica poziomów spoczników h = 1,67 m Liczba stopni w biegu n = 10 szt. Grubość płyty t = 15,0 cm Oparcia : (szerokość / wysokość) Wieniec ściany podpierającej spocznik dolny b = 20,0 cm, h = 20,0 cm Wieniec ściany podpierającej górny bieg schodowy b = 20,0 cm, h = 18,0 cm Dane materiałowe : Klasa betonu 25 (C20/25) fcd = 13,33 MPa, fctd = 1,00 MPa, Ecm = 30,0 GPa Ciężar objętościowy betonu = 25,00 kn/m 3 Maksymalny rozmiar kruszywa dg = 16 mm Wilgotność środowiska RH = 50% Wiek betonu w chwili obciążenia 28 dni Współczynnik pełzania (obliczono) = 3,08 Stal zbrojeniowa -IIIN (R500W) fyk = 500 MPa, fyd = 420 MPa, ftk = 550 MPa Średnica prętów = 12 mm Otulina zbrojenia cnom = 20 mm Stal zbrojeniowa konstrukcyjna St0S-b Średnica prętów konstrukcyjnych = 6 mm Maksymalny rozstaw prętów konstr. 30 cm Zestawienie obciążeń [kn/m 2 ]
1,54 Opis obciążenia Obc.char. f kd Obc.obl. Obciążenie zmienne (biura, szkoły, zakłady naukowe, 4,00 1,30 0,35 5,20 banki, przychodnie lekarskie) [4,0kN/m2] Obciążenia stałe na spoczniku: Lp. Opis obciążenia Obc.char. f Obc.obl. 1. Okładzina górna spocznika (Płytki lastrikowe o grubości 20 mm 0,76 1,20 0,91 na zaprawie cementowej 1:3 grub. 3 cm [0,760kN/m2:0,03m]) grub.3 cm 2. Płyta żelbetowa spocznika grub.15 cm 3,75 1,10 4,13 3. Okładzina dolna spocznika (Warstwa cementowo-wapienna 0,28 1,20 0,34 [19,0kN/m3]) grub.1,5 cm : 4,79 1,12 5,38 Obciążenia stałe na biegu schodowym: Lp. Opis obciążenia Obc.char. f Obc.obl. 1. Okładzina górna biegu (Płytki lastrikowe o grubości 20 mm na 1,21 1,20 1,45 zaprawie cementowej 1:3 grub. 3 cm [0,760kN/m2:0,03m]) grub.3 cm 0,57 (1+16,7/28,0) 2. Płyta żelbetowa biegu grub.15 cm + schody 16,7/28 6,44 1,10 7,09 3. Okładzina dolna biegu (Warstwa cementowo-wapienna 0,33 1,20 0,40 [19,0kN/m3]) grub.1,5 cm : 7,99 1,12 8,94 Założenia obliczeniowe : Sytuacja obliczeniowa: trwała Graniczna szerokość rys wlim = 0,3 mm Graniczne ugięcie alim = jak dla belek i płyt (tablica 8) WYNIKI: Przyjęty schemat statyczny: go,s = 5,38 kn/m 2 go,b = 8,94 kn/m 2 po = 5,20 kn/m 2 2,87 Wyniki obliczeń statycznych: Przęsło -: maksymalny moment obliczeniowy MSd = 14,48 knm/mb Reakcja obliczeniowa RSd, = 19,29 kn/mb Reakcja obliczeniowa RSd, = 20,24 kn/mb Reakcja obliczeniowa RSd,C,max = -1E35 kn/mb, RSd,C,min = 1E35 kn/mb Sprawdzenie wg PN--03264:2002 : 1 1 Zginanie: (przekrój 1-1) Moment przęsłowy obliczeniowy MSd = 14,48 knm/mb
Zbrojenie potrzebne s = 2,89 cm 2 /mb. Przyjęto 12 co 12,0 cm o s = 9,42 cm 2 /mb ( = 0,76% ) (rozstaw prętów przyjęty przez użytkownika) Warunek nośności na zginanie: MSd = 14,48 knm/mb < MRd = 43,21 knm/mb Ścinanie: Siła poprzeczna obliczeniowa VSd = 19,18 kn/mb Warunek nośności na ścinanie: VSd = 19,18 kn/mb < VRd1 = 104,69 kn/mb SGU: Moment przęsłowy charakterystyczny długotrwały MSk,lt = 9,61 knm/mb Szerokość rys prostopadłych: wk = 0,047 mm < wlim = 0,3 mm Maksymalne ugięcie od MSk,lt: a(msk,lt) = 5,24 mm < alim = 14,35 mm Projektant: Mgr inż. Marek Wentrys Sprawdził: inż. Jacek Litwin