Projekt betonowej hali prefabrykowanej według katalogu P70. PDF

Preview

Summary

Download Projekt betonowej hali prefabrykowanej według katalogu P70. PDF

Description

**

Spis treści 1.

Opis techniczny................................................................................................................................................................. 3 1.1.

2.

1.1.1.

Podstawa opracowania............................................................................................................................ 3

1.1.2.

Przedmiot opracowania........................................................................................................................... 3

1.1.3.

Zakres opracowania................................................................................................................................... 3

1.1.4.

Założenia projektowe................................................................................................................................ 3

1.2.

Koncepcja konstrukcji......................................................................................................................................... 3

1.3.

Elementy konstrukcyjne i uzupełniające.................................................................................................... 3

1.3.1.

Płyty dachowe............................................................................................................................................... 3

1.3.2.

Dźwigary dachowe..................................................................................................................................... 4

1.3.3.

Słupy S1........................................................................................................................................................... 4

1.3.4.

Stopy fundamentowe SF1....................................................................................................................... 4

1.3.5.

Elementy ścienne......................................................................................................................................... 4

1.4.

Rodzaje obciążeń................................................................................................................................................... 4

1.5.

Obliczenia statyczne............................................................................................................................................ 4

1.6.

Zastosowane materiały...................................................................................................................................... 4

1.7.

Wykaz zastosowanych materiałów............................................................................................................... 4

1.8.

Posadowienie.......................................................................................................................................................... 5

1.9.

Agresywność środowiska................................................................................................................................... 5

1.10.

Instalacje.............................................................................................................................................................. 5

1.11.

Kolejność wykonywanych robót................................................................................................................. 5

Poz 1. Dobór i sprawdzenie wytrzymałości płyt dachowych........................................................................6 2.1.

3.

4.

Zestawienie obciążeń charakterystycznych:............................................................................................. 6

Poz 2. Dobór i sprawdzenie dźwigarów dachowych........................................................................................8 3.1.

Zestawienie obciążeń charakterystycznych..............................................................................................8

3.2.

Sprawdzenie nośności dźwigara:................................................................................................................... 8

Pozycja 3............................................................................................................................................................................. 9 4.1.

5.

Informacje ogólne................................................................................................................................................. 3

Obliczenia statyczne:........................................................................................................................................... 9

Pozycja 4. Słup S1......................................................................................................................................................... 35 5.2.

Obliczenie zbrojenia na ściskanie mimośrodowe.................................................................................. 35

5.3.

Sprawdzenie nośności słupa na ścinanie:................................................................................................ 50 1

**

6.

5.4.

Warunki konstrukcyjne zbrojenia............................................................................................................... 50

5.5.

Sprawdzenie słupa w stanie transportu, składowania i montażu................................................52

Pozycja 5 . Stopa fundamentowa........................................................................................................................... 54 6.1.

Dobór i sprawdzenie poprawności przyjęcia wymiarów stopy.......................................................54

6.2.

Sprawdzenie stanu granicznego nośności podłoża gruntowego...................................................56

6.3.

Sprawdzenie nośności na ścinanie.............................................................................................................. 63

6.4.

Zbrojenie podstawy stopy fundamentowej.............................................................................................. 63

6.5.

Zbrojenie kielicha stopy................................................................................................................................... 68

6.6.

Sprawdzenie przebicia stopy fundamentowej........................................................................................ 70

2

**

1. Opis techniczny 1.1. Informacje ogólne 1.1.1. Podstawa opracowania Podstawą formalną wykonania projektu jest temat nr 1 wydany przez Katedrę Konstrukcji Budowlanych Wydziału Budownictwa, Inżynierii Środowiska i Architektury Politechniki Rzeszowskiej. 1.1.2. Przedmiot opracowania Przedmiotem opracowania jest jednonawowa hala przemysłowa o prefabrykowanej konstrukcji żelbetowej. 1.1.3. Zakres opracowania -część opisowa: opis techniczny -część obliczeniowa: dobór płyt dachowych, dźwigara, elementów ściennych, obliczenia statyczne dla głównego układu konstrukcyjnego oraz wymiarowanie słupa i stopy fundamentowej. -część rysunkowa: rzut poziomy i przekrój poprzeczny hali, rysunki montażowe oraz wykonawcze dla słupa i stopy fundamentowej.

1.1.4. Założenia projektowe Wymiary w rzucie poziomym: 18,0 x 90,0m, Wysokość nawy: 8,1 m, Lokalizacja obiektu: Gliwice

1.2. Koncepcja konstrukcji Projektowanym obiektem jest jednonawowa, prefabrykowana hala o konstrukcji żelbetowej słupowo- ryglowej o wymiarach w osiach 18,0 x 90 m. Wysokość nawy mierzona od poziomu posadzki do dolnej krawędzi dźwigara wynosi 8,1m. Jest to budynek jednokondygnacyjny, którego konstrukcję nośną stanowią żelbetowe, prefabrykowane słupy osadzone w monolitycznych stopach fundamentowych oraz kablobetonowe dźwigary dachowe oparte przegubowo na słupach. Przekrycie dachowe stanowią żelbetowe, prefabrykowane płyty dachowe żebrowe, a jako obudowę ścian zaprojektowano otworowe płyty ścienne i elementy okienne.

1.3. Elementy konstrukcyjne i uzupełniające 1.3.1. Płyty dachowe Przyjęto prefabrykowane płyty dachowe żebrowe 587x 149x30 normalne (KB1-31.6.3).

Nośność płyt została zapewniona i potwierdzona obliczeniowo. 1.3.2. Dźwigary dachowe Przyjęto prefabrykowany dźwigar dachowy kablobetonowy KBOS- 18/66 . 3

** Nośność dźwigara została zapewniona i potwierdzona obliczeniowo. 1.3.3. Słupy S1 Zaprojektowano prefabrykowane słupy żelbetowe o stałym przekroju i wymiarach 0,50 x 0,40 m, o wysokości całkowitej 9,6m . Dokładny kształt słupa został przedstawiony na rysunku konstrukcyjnym. Słup należy wykonać z betonu klasy C30/37. Zbrojenie należy wykonać ze stali klasy C, B500SP, zgodnie z rysunkiem konstrukcyjnym. Przyjęto otulinę zbrojenia 36 mm. 1.3.4. Stopy fundamentowe SF1 Zaprojektowano monolityczne żelbetowe stopy fundamentowe kielichowe o wymiarach podstawy 3,0 x 2,0 m. Dokładny kształt stopy fundamentowej został przedstawiony na rysunku konstrukcyjnym. Stopę należy wykonać z betonu klasy C30/37. Zbrojenie należy wykonać ze stali klasy C, B500SP. Przyjęto otulinę zbrojenia głównego 100 mm. 1.3.5. Elementy ścienne Ściany zewnętrzne zaprojektowano jako prefabrykowane. Zastosowano okno stalowe 120 x 598 KB1-32.8/5/-69. Przyjęto płyty ścienne KB1-31.1(7)-69. W dolnej części przyjęto podwaliny 598x60. Jako zwieńczenie ścian użyto elementów gzymsowych KB1-31.6.4(1)

1.4. Rodzaje obciążeń Wszystkie obliczenia przeprowadzono na podstawie aktualnych norm stosując odpowiednie współczynniki obciążeń.

1.5. Obliczenia statyczne Obliczenia przeprowadzono za pomocą programu ROBOT oraz stosując aktualne normy i literaturę.

1.6. Zastosowane materiały W elementach prefabrykowanych przyjętych z katalogów użyto materiałów według danych ich producentów. W pozostałych elementach projektowanych indywidulanie, czyli słupach i stopach fundamentowych, zastosowano beton klasy C30/37 oraz stal zbrojeniową B500SP. klasy C.

1.7. Wykaz zastosowanych materiałów -płyty dachowe żebrowe 587x 149x30 normalne (KB1-31.6.3)

- prefabrykowany dźwigar dachowy kablobetonowy KBOS- 18/66 - Element gzymsowy KB1-31.6.4(1)

- Elementy ścienne ocieplone KB1-31.3.1(7) -69 -Okno stalowe 119 x 598 KB1-32.8/5/-69 -Belka podwalinowa ocieplona długości 598

1.8. Posadowienie Obiekt został posadowiony bezpośrednio na głębokości 1,4 m poniżej poziomu terenu.

1.9. Agresywność środowiska 4

** Z uwagi na warunki środowiska dla projektowanych słupów i stóp fundamentowych przyjęto klasę ekspozycji XC1.

1.10. Instalacje Budynek został wyposażony w instalacje: -kanalizacyjną, -wodociągową, -centralnego ogrzewania, -wentylacyjną, -przeciwpożarową, -odgromową, -elektryczną, -telefoniczną, -internetową.

1.11. Kolejność wykonywanych robót Roboty należy realizować zgodnie ze sztuką budowlaną i przepisami BHP, pod nadzorem osób uprawnionych. Montaż całej konstrukcji należy wykonać według oddzielnego projektu stosując następującą kolejność prac: 1) Przygotowanie terenu. Prace niwelacyjne, usunięcie humusu i wykonanie wykopów pod fundamenty oraz zabezpieczenie skarp wykopów. 2) Roboty fundamentowe. Wykonanie stóp fundamentowych oraz zasypanie i zagęszczenie wykopów. 3) Montaż prefabrykowanych słupów w kielichach stóp fundamentowych. 4) Montaż dźwigarów dachowych. 5) Montaż płyt dachowych. 6) Wykonanie zalewki szczelin między płytami oraz warstwy wyrównawczej na płytach. 7) Montaż belek podwalinowych, płyt ściennych, okien, elementów gzymsowych oraz bram. 8) Wymurowanie fragmentów ścian. 9) Wykonanie pokrycia dachowego wraz z orynnowaniem. 10) Wykonanie posadzki. 11) Wykonanie ocieplenia oraz elewacji hali

5

**

2. Poz 1. Dobór i sprawdzenie wytrzymałości płyt dachowych. 2.1. Zestawienie obciążeń charakterystycznych: Wstępnie przyjęto płyta dachowa żebrowa 587x149x30 (KB1-31.6.3(12)). Obciążenia stałe Warstwa

Grubość [m]

Ciężar objętościowy [kN]

2 x papa

Wartość [kN/ m 2 ]

-

-

0,12

gładź cementowa

0,03

21,0

0,63

Styropian

0,10

0,45

0,045

gładź cementowa wyrównawcza

0,01

21,0

0,21

płyta dachowa żebrowa 587x149x30 (KB131.6.3(12))(bez żeber czołowych)

-

-

1,36

zalewka szczelin między płytami

-

-

0,1

termozgrzewalna

∑=2,47 kN/m2

Obciążenie zmienne : -śnieg: Gliwice → strefa 2 →Sk=0,9 kN/m2 Teren normalny → Ce=1 Współczynnik termiczny → Ct=1,0 Wartość charakterystyczna obciążenia śniegiem:

S =S k ∙ μi ∙ C t ∙ C e =0,9 ∙ 1,0 ∙ 1,0 μ i=0,9 μ i [ kN /m2 ]

6

**

Przypadki obciążenia śniegiem:

Na całej długości dźwigara β< 60° → l s=b=18,0 m h= 1,40-0,22=1,18m

10 ∙1,18 h =0,856 µ 3=0,2+10 ∙ =0,2+ b 18 S max =0,9 ∙0,856=0,77 kN /m

2

Obciążenie całkowite:

q k =gk + Smax =2,47 + 0,77=3,24 kN /m 2 Dopuszczalne obciążenie płyty: 330kG/m2=3,3 kN /m2

3,24 kN /m2 qdop=23,5 kN/m Nośność dzwigara jest zapewniona.

8

**

4. Pozycja 3. 4.1. Obliczenia statyczne:

Ustalenie obliczeniowej rozpiętości dźwigara: Długość oparcia dźwigara: 0,35 m 0,35 m/3=0,117 m

Schemat poprzeczny:

9

** Przyjęto beton C30/37 Ec=32 GPa Parametry przekroju prętów: Pręt nr 1: b=0,4m

h=0,5m

A 1=b 1 ∙ h1=0,4 ∙0,5=0,20 m

2

3

I y1 =

b 1 ∙ h1 0,4 ∙ 0,53 4 = =0,00416667 m 12 12

E1=E=32 GPa Pręt nr 2 i 3: 2

A 2= A 3= A1 ∙10=2,0 m

I y2 =I y 3=0,0416667 m 4 E2=E 3=32GPa Schematy obciążeń: Schemat 1. – Ciężar własny (obciążenia charakterystyczne)

gk 1=18,71

kN ( z poz .2) m

Element gzymsowy 598 x 50 x 30 –ciężar =10 kN→ G '

k1

Element ścienny ocieplony 89 x 598 KB1-31.3.1(7) -69 – ciężar:

G

'

k2

Okno stalowe nieotwierane 119 x 598 KB1-32.8/5/-69 – ciężar: G ' Okno stalowe otwierane 119 x 598 KB1-1-32.8(5)-69 – ciężar: Belka podwalinowa ocieplona długości 598 – ciężar: G ' Górny koniec słupa –ciężar: G '

k6

k5

G

'

=15,8

: = 0,12 ∙ 0,4 ∙0,3 ∙ 25= 0,36

Słup do obliczeniowego układu poprzecznego – ciężar G '

k7

= 14,25 kN

k3

k4

= 1,35 kN

= 1,92 kN

kN

kN ¿ 8,40 ∙0,4 ∙0,5 ∙ 25=40,50 kN

1 ' G k 1=G 'k 1+ ∙ G k 2 +G ' k 6 3 1 G k 1=10+ ∙ 14,25 + 0,36 =15,06 kN 3

gk 2

14 G ( 3 =

gk2 ¿ 15,24

' k2

) = ( 143 ∙ 14,25+ 1,35+2∙ 1,92+15,8 +40,5)

+G ' k 3 +2G 'k 4 +G 'k 5 +G ' k 7 h sł

8,4

kN m 10

**

Schemat obciążeń nr 1:

Wykres momentów zginających M [kNm] dla schematu 1:

11

**

Wykres sił normalnych N [kN] dla schematu 1:

Wykres sił poprzecznych Q [kN] dla schematu 1:

12

**

Schemat 2. – obciążenia śniegiem pk 1=0,9 ∙ 0,8∙ 6,0=4,32 kN /m ( z poz 1)

Wykres momentów zginających M [kNm] dla schematu 2:

13

** Wykres sił normalnych N [kN] dla schematu 2:

Wykres sił poprzecznych Q [kN] dla schematu 2:

14

**

Schemat 3. – obciążenia śniegiem pk 2=0,9 ∙ 0,856 ∙6,0=5,136 pk 3=0,5 ∙ p k 2=2,568

kN (z poz .2) m

kN m

Wykres momentów zginających M [kNm] dla schematu 3:

15

**

Wykres sił normalnych N [kN] dla schematu 3:

Wykres sił poprzecznych Q [kN] dla schematu 3:

16

**

Schemat 4. – obciążenia śniegiem pk 2=0,9 ∙ 0,856 ∙6,0=5,136 pk 3=0,5 ∙ p k 2=2,568

kN (ze schematu3) m

kN m

Wykres momentów zginających M [kNm] dla schematu 4:

17

**

Wykres sił normalnych N [kN] dla schematu 4:

Wykres sił poprzecznych Q [kN] dla schematu 4:

18

**

Obciążenia wiatrem: Gliwice , strefa 1, teren kat. II , A=230 m.n.p.m < 300m.n.p.m =>

ν b , 0=22

m s

współczynnik kierunkowy, przyjęto c dir =1,0 c season =1,0

współczynnik sezonowy, przyjęto

Bazowa prędkość wiatru

ν b =c dir ∙ c season ∙ ν b , 0=1∙ 1 ∙22=22

m s

Wartość bazowa ciśnienia prędkości:

q b=0,3

kN m2

Wysokość odniesienia

z e =8,40 m Współczynnik ekspozycji (według arkusza krajowego)



Współczynnik ekspozycji Teren kategorii II c e ( z )=2,3



( ) z 10

0,24

=2,3

( ) 8,4 10

0,24

=2,21

Wartość szczytowa ciśnienia prędkości q p ( z )=ce ( z ) ∙ qb =2,21∙ 0,3=0,663

kN m2

Współczynnik ciśnienia zewnętrznego (według tab. 7.1 i rys. 7.5):

h 8,4 =0,4 7 = d 18 -ściany: Powierzchnia „D”

c pe= c pe,10 =+0,73

Powierzchnia„ E ”c pe =c pe, 10 =−0,36 19

** Współczynnik ciśnienia wewnętrznego(7.2.9(6); uwaga 2):

Przyjęto

c pi=+0,2

oraz

c pi=−0,3

Współczynnik konstrukcyjny

Przyjeto

c s c d =1,0 Ponieważ budynek niższy od 15 m.

Schemat 5.- Wiatr z lewej (dla Cpi=+0,2) Pole D :

pk 4 =( C pe +C pi ) ∙ q p ( z )∙ s= (0,73 −0,2 ) ∙0,663 ∙ 6,0=2,108

Pole E :

pk 5=( C pe +C pi )∙ q p ( z) ∙ s= ( 0,36 + 0,2 ) ∙ 0,663∙ 6,0=2,228

kN m

kN m

Redukcja obciążenia z części ściany, która znajduje się powyżej poziomu podparcia dźwigara: Pole D;

Pole E;

Pr 1=2,108 ∙ 0,72=1,518 kN Pr 2 =2,228 ∙ 0,72=1,604 kN M 1=1,518 ∙

0,72 0,72 =0,546 kNm M 2=1,604 ∙ =0,577 kNm 2 2 Schemat obciążeń nr 5:

20

**

Wykres momentów zginających M [kNm] dla schematu 5:

Wykres sił normalnych N [kN] dla schematu 5:

21

** Wykres sił poprzecznych Q [kN] dla schematu 5:

Schemat 6.- Wiatr z lewej (dla Cpi= -0,3) Pole D : pk 6=( C pe +C pi )∙ q p ( z ) ∙ s= ( 0,73 + 0,3 ) ∙ 0,663 ∙ 6,0=4,097

kN m

pk 7=( C pe +C pi )∙ q p ( z) ∙ s= ( 0,36 −0,3 ) ∙0,663 ∙ 6,0=0,239

kN m

Pole E :

Redukcja obciążenia z części ściany, która znajduje się powyżej poziomu podparcia dźwigara:

Pole D;

Pole E;

22

**

Pr 3=4,097 ∙ 0,72=2,950 kN Pr 4 =0,239 ∙ 0,72=0,172 kN

M 3=2,950 ∙

0,72 0,72 =0,062kNm =1,062 kNm M 4=0,172∙ 2 2 Schemat obciążeń nr 6

Wykres momentów zginających M [kNm] dla schematu 6:

23

**

Wykres sił normalnych N ...