Załącznik 10

KONSTRUKCYJNA CZEŚĆ PROJEKTU BUDOWLANEGO:

orzeczenie techniczne
dotyczące
możliwości wymiana pokrycia dachu

Przedmiot inwestycji:

Wymiana pokrycia dachu sali gimnastycznej
przy Publicznym Gimnazjum w Wiżajnach .

Adres inwestycji:

Wiżajny ul. Sejneńska 43,
działki nr 376/2, 377/5, 379/3, 823/10

Inwestor:

Urząd Gminy w Wiżajnach, ul. Rynek 1

Autor opracowania:

mgr inż. Tadeusz Rurak

Suwałki; kwiecień 2007

Konstrukcyjna część projektu budowlanego
- orzeczenie techniczne

1. Dane ogólne.

1. Inwestor - Urząd Gminy w Wiżajnach, Wiżajny ul. Rynek 1

2. Obiekt - budynek sali gimnastycznej, adoptowany z dawnej hali warsztatu SKR w Wiżajnach dla potrzeb Publicznego Gimnazjum w Wiżajnach,
   Wiżajny ul. Sejneńska 43, położonego na działkach geodezyjnych o numerach:
   376/2, 377/5, 379/3, 823/10

3. Zakres orzeczenia - określenie możliwości wymiany istniejącej lekkiej obu­dowy dachu hali na inną lekką obudowę (o nieco większym ciężarze jednost­kowym)

4. Podstawa opracowania :
   - zlecenie autora projektu wymiany pokrycia:
   mgr inż. arch. Tomasza Zaforymskiego (Studio Projektowe „MODUS”
   16-400 Suwałki. ul. T. Kościuszki 140),
   - archiwalny egzemplarz projektu adaptacji dawnej hali SKR-u na salę gim­nastyczną - wykonanego w marcu 2001 roku.
   - przeprowadzone w terenie pomiary i oględziny obiektu.
   

2. Opis budowlany.

1. Dane ogólne dotycz¹ce budynku istniej¹cego.
   Istniejący budynek sali gimnastycznej to adoptowany dawna hala warszta­towa SKR, zaprojektowana w technologii szkieletu stalowego, z lekką obu­dową ścian i dachu z płyt warstwowych aluminiowych gr. 50 mm, ze rdze­niem z pianki poliuretanowej. Pierwotna hala została wykonana ok. roku 1978 na podstawie projektu typowego z d. NRD o numerze 6320369
   EX-319, adoptowanego do warunków miejscowych. Hale o identycznej konstruk­cji wciąż użytkowane w wielu miejscowościach północno-wschodniej części Polski (Lipsk, Kruklanki itp.). Rozstaw słupów nośnych w hali wynosi 6,0x24,0 m, wysokość budynku w kalenicy wynosi ok. 8,50 m ponad sąsia­dującym terenem. Słupy dwugałęziowe hali utwierdzone są w stopach fun­damentowych, na słupach zaś oparte są swobodnie dźwigary kratowe o rozpiętościach modularnych 24,0 m. Lekka obudowa z płyt opiera się na płatwiach z ceowników o wysokości 140 mm, na połaciach dachowych roz­staw płatwi wynosi ok. 1,50 m. Środniki prefabrykowanych płatwi dachowe z sąsiednich połaci między dźwigarami skręcane są ze sobą śrubami, a odcinki płatwi łączone są ze sobą w strefach podporowych na odpowiednio długie zakłady, tak, że w obliczeniach traktowane były jako płatwie ciągłe. Kon­strukcję stalową uzupełniają słupy nośne usztywniające ściany szczytowe, poprzeczne stężenia połaciowe dachu typu „X” w skrajnych polach pomiędzy dźwigarami (o konstrukcji niezależnej od płatwi i górnych pasów dźwigarów kratowych), a także pionowe stężenia „X” pomiędzy słupami, usztywniające halę w kierunku podłużnym. Szkielet stalowy hali został zaprojektowany i wykonany z elementów stalowych, ocynkowanych ogniowo.
   W trakcie adaptacji hali na salę sportową pozostawiono bez większych zmian stalowy szkielet nośny budynku oraz lekką obudowę dachu. W ścia­nach hali lekką obudowę zastąpiono ścianami murowanymi bloczków POROTHERM, ściany te odpowiednio połączono z istniejącym szkieletem stalowym. Ingerencja w konstrukcję dachu była niewielka, sprowadzała się jedynie do demontażu części urządzeń technologicznych obciążających dźwi­gary, płatwie i płyty dachowe: przede wszystkim usunięto większość daw­nych elementów wentylacji mechanicznej, lokalnie zabudowano blachą otwory w dachu po dawnych podstawach dachowych.

2. Przewidywany zakres zmian w konstrukcji dachu na obecnym etapie.
   W związku z technicznym zużyciem istniejących płyt dachowych (nieszczel­ność, niedostateczna izolacja termiczna) przewiduje się wymianę płyt da­chowych na nowe płyty warstwowe z blach stalowych powlekanych, ze rdze­niem styropianowym. Proponuje się płyty metalplast Isotherm DS190, ze rdzeniem styropianowym gr. 150 mm, produkowane przez firmę RUUKKI (lub płyty analogiczne). Masa jednostkowa nowej płyty wynosi 11,4 kg/m2 i jest o 4,4 kg/m2 większa od ciężaru płyt dachowych przyjętych w oryginalnym projekcie hali.
   

3. Porównawcze zestawienie obciążeń hali:
   Dla potrzeb określenia możliwości obciążenia dachu płytami o nieco większym ciężarze jednostkowym niż płyty istniejące wystarczy uproszczona analiza po­równawcza sumarycznych obciążeń stropadachu. Wg posiadanych informacji z d. projektu budowlanego, konstrukcja hali projektowana była stosowana wów­czas metodą obciążeń dopuszczalnych, przy przyjęciu następujących obciążeń stropodachu:
   
   - śnieg 100 kg/m²
   - ciężar własny konstrukcji 19 kg/m²
   - ciężar pokrycia 7 kg/m²
   - instalacje 44 kg/m^{2
   --------------------------------------------------------------------------------------}
   Łącznie 170 kg/m²
   
   W dachu projektowanym nieznaczny wzrost ciężaru pokrycia można z powodze­niem zrekompensować ograniczeniem aktualnie zawyżonych obciążeń technolo­gicznych od instalacji. Z oględzin dachu wynika, że konstrukcję dachu obciążają jedynie oprawy oświetleniowe i pojedyncze blaszane wywietrzaki dachowe (ewentualne dachowe wentylatory wywiewne), na cokołach z blachy stalowej. Po korektach zestawienie obciążeń stropodachu może wyglądać jn:
   - śnieg 100 kg/m²
   - ciężar własny konstrukcji 19 kg/m²
   - ciężar pokrycia 12 kg/m²
   - instalacje 10 kg/m^{2
   --------------------------------------------------------------------------------------}
   Łącznie 141 kg/m²
   
   Oznacza to, że w świetle dawnych założeń metody obciążeń dopuszczalnych, przy ograniczeniu ciężaru instalacji (co faktycznie ma miejsce, gdyż większość urządzeń technologicznych d. hali SKR-u, obciążająca elementy stropodachu została rozebrana) dopuszczalne jest zwiększenie ciężaru pokrycia, gdyż su­maryczne obciążenia wychodzą mniejsze od zakładanych w projekcie.
   Dodatkowym czynnikiem zwiększającym bezpieczeństwo konstrukcji jest fakt, że do obliczeń elementów nośnych hali zastosowano metodę obciążeń dopusz­czalnych. Obecnie stosowana metoda stanów granicznych , wprowadzająca cząstkowe współczynniki do poszczególnych obciążeń oraz cząstkowe współ­czynniki materiałowe jest dokładniejsza, a zarazem pozwala projektować oszczędniejsze przekroje elementów konstrukcyjnych. Szacowany z tego ty­tułu zapas bezpieczeństwa może wynosić kilkanaście procent, a więc znacznie więcej niż procentowy wzrost sumarycznych obciążeń , w wyniku wzrostu cię­żaru pokrycia.
   
   Z powodu braku szczegółowych archiwalnych obliczeń konstrukcji oraz danych materiałowych nie da się jednak udowodnić, że konstrukcja może przenieść zwiększone obciążenia od śniegu wynikające ze aneksu PN-80/B-02010/Az1
   do normy „Obciążenia śniegiem”. Zaproponowany przez autorów niniejszej zmiany do normy wzrost obciążenia jest drastyczny, szcze­gólnie dla regionu północno-wschodniej Polski (aktualna 4 strefa obciążenia śniegiem). Zmiana ta została wprowadzona w grudniu 2006 roku. W jej świetle dla wartości charakterystycznych wzrost obciążenia dla konkretnego dachu hali w Wiżajnach wynosi od dawnej wartości 0,8x1,1=1,12 kN/m² do aktualnej 0,80x1,6=1,28 kN/m², dla wartości obliczeniowych odpowiednio od 1,12x1,4=1,57 kN/m² do 1,28x1,5=1,92 kN/m².
   
   W przypadku budynków istniejących tak istotne zmiany obciążeń stanowią przyczynek do konieczności kontrolowania i usuwania nadmiernej powłoki śnieżnej z dachów budynków, w szczególności z dachów wielkopowierzchniowych o lekkiej konstrukcji. Również w przypadku tego dachu konieczne jest odpo­wiednie wcześniejsze usuwanie nadmiernej powłoki śnieżnej. Przyjmując za wyj­ściową dopuszczalną wielkość charakterystyczną 1,0 kN/m² (100 kg/m²) tj. wartość obciążenia śniegiem przyjętą do obliczeń dachu, na podstawie ciężarów objętościowych z załącznika Nr 2 z aneksu PN-80/B-02010/Az1 możemy ustalić graniczne dopuszczalne grubości śniegu w różnym stopniu zagęszczenia:
   - śnieg świeży (świeżo spadły): 1,00 m
   - śnieg osiadły (po kilku godzinach lub dniach): 0,50 m
   - śnieg stary (po kilku tygodniach lub miesiącach): 0,28-0,40 m
   - śnieg mokry: 0,25 m
   - śnieg zlodowaciały: 0,14-0,16 m
   - lód (z zamarzniętej wody): 0,11 m
   

4. Mocowanie płyt dachowych metalplast Isotherm Ds190.
   Budynek posiada wysokość nie większą niż 10,0 m, usytuowany jest w 1 strefie wiatrowej wg PN-77/B-02011 „Obciążenie wiatrem”. Przy rozstawie płatwi ok. 1,50 m w normalnej strefie dachu wystarcza dla każdej płyty dachowej 2 sys­temowe łączniki ŁO1 na 1 płatew, w strefach krawędziowych dachu tj. do odle­głości 1,50 m od krawędzi dachu zaleca się zastosowanie 3 łączników dla każ­dej płyty na 1 płatew. Łączniki ŁO1 są samogwintujące, dostosowane są do bezpośredniego mocowania do stopek kształtowników walcowanych o grubości do 12 mm. Przy mocowaniu płyt w garbach należy użyć łączników o symbolu ŁO1F, przy mocowaniu w dolinach łączników ŁO1E. Podłużne krawędzie płyt należy łą­czyć niezależnie samogwintującymi łącznikami ŁO3 w rozstawie nie większym 0,43 m, łączników tych należy użyć także do mocowania obróbek blacharskich.
   

5. Uwagi końcowe.
   Przy robotach dachowych należy dokonać przeglądu dźwigarów dachowych, w trakcie oględzin obiektu zauważono, że w niektórych dźwigarach pojedyncze słupki z kątowników zimnogiętych zostały zgięte, prawdopodobnie w trakcie prowadzenia poprzednich robót rozbiórkowo-remontowych. Występowanie zgię­tych słupków w dźwigarach jest niedopuszczalne. Zgięte słupki należy bez­względnie wyprostować, a w razie potrzeby (występowanie trwałych odkształ­ceń) także usztywnić je poprzez nadspawanie je dodatkowymi kątownikami o przekrojach nie mniejszych niż element wzmacniany.
   Opracował:

4

---