POLITECHNIKA CZESTOCHOWSKA

Wydział Budownictwa

KATEDRA Konstrukcji budowlAnych i inżynierskich

Zakład Konstrukcji betonowych, mostów i tuneli

Projekt hali żelbetowej o konstrukcji monolitycznej

z jedną suwnicą na torową

Piotr Pietrzak Rok IV, Sem. VII, Gr. I KBI

Rok akademicki 2012/13

Studia dzienne

1. OPIS TECHNICZNY KONSTRUKCYJNY

1.1 Podstawa formalna

Podstawą formalną wykonania projektu jest temat wydany przez Zakład Konstrukcji Betonowych , Mostów i Tuneli Politechniki Częstochowskiej.

1.2 Przedmiot opracowania

Przedmiotem opracowania jest monolityczna hala żelbetowa.

1.3. Dane wyjściowe do projektu

- wymiary obiektu w licach słupów 17m.

-poziom główki szyny suwnicy 5,80m.

- systemowa rozpiętość naw oraz rozstaw słupów wzdłuż hali (6m).

-obliczenia wykonano według metody stanów granicznych (SGN,SGU)

1.4 Zakres projektu

Projekt budowlany obejmuje następujące elementy :

- opis techniczny,

- rozplanowanie elementów hali , dobranie belki podsuwnicowej , dobranie suwnicy, , gzymsu, okien prefabrykowanych, płyt żelbetowych prefabrykowanych, belek podwalinowych,

- stworzenie obwiedni sił wewnętrznych od oddziaływań zewnętrznych na projektowaną halę,

- obliczenia wytrzymałościowe dla rygla,

- obliczenia wytrzymałościowe słupów,

- obliczenia wytrzymałościowe stóp ostrosłupowych,

- rzut poziomy hali (skala 1:100),

- przekrój poprzeczny hali (skala 1:50),

- elewacje w (skala 1:100),

- rysunki konstrukcyjne słupów i stóp fundamentowych (skala 1:20)

- przekroje poprzeczne ramy nośnej (skala 1:20).

1.5. Ogólna koncepcja konstrukcji:

1.5.1 Płyty dachowe.

Płyty dachowe zaprojektowano jako żelbetowe prefabrykowane o symbolu systemowym

PŻ 150 x587/1* - oraz PŻ89x587/1* (wg. systemu konstrukcyjno-montażowego JSB-H, nr. projektu 20/R-504/W). Przy uwzględnianiu dopuszczalnego obciążenia charakterystycznego na płyty dachowe opierano się na zalecaniach zawartych w systemie (dopuszczalne obciążenie uzupełniające 1,86kN/m2).

Łączenia płyt należy wypełnić betonem pachwinowym , zabezpieczając tym samym płyty przed przemieszczaniem. W tym celu zastosowano wypusty prętowe w miejscu oparcia płyt . Dokładniejsze wymiary korka betonowego pokazano na rysunkach konstrukcyjnych. Dopuszczalna nośność charakterystyczna płyt wynosi 3,30kN/m2( z uwzględnieniem ciężaru własnego płyt oraz betonu pachwinowego). Zbrojeniem w płytach są pręty średnicy 10 mm.

1.5.2 Rygiel monolityczny.

Zaprojektowano rygiel monolityczny o wymiarach przekroju poprzecznego pokazanych na rysunkach (0,8x0,4m) konstrukcyjnych oraz rozpiętości 17000mm. Rygiel zbrojony prętami ɸ25 oraz strzemionami ɸ8 .Zbrojenie całego przekroju pokazane na rysunkach szczegółowych rygla.

1.5.3 Słupy monolityczne

Słupy zaprojektowano jako żelbetowe o dolnym i górnym przekroju 50x40 cm . Z racji oparcia belek podsuwnicowych na słupach zaprojektowano krótkie wsporniki o wysięgu 1,06 m. Wymiary przekroju wspornika wynoszą odpowiednio 40x110 cm. Nachylenie skosu wspornika wynosi 30stopni. Wysokość górnej krawędzi wspornika znajduje się na wysokości 4,85m licząc od poziomu posadzki.. Przy usytuowaniu belki podsuwnicowej na wspornikach słupów posługiwano się zaleceniami systemu JSB-H oraz wymaganą szerokością galerii technologicznej. Słup dolny skrajny zbrojony jest 11 prętami ø25 , natomiast górny odcinek 7 prętami ø25. Pamiętać należy o zastosowaniu zbrojenia przeciwkurczowego. , górny odcinek 2 prętami tej samej średnicy (dokładniejsze dane znajdują się na rysunku konstrukcyjnym słupa).

1.5.4 Obudowa ścian

Na obudowę hali składają się belki podwalinowe , płyty prefabrykowane KOLBET , prefabrykowane okna oraz gzymsy ściennie zabezpieczające ściany przy okapach. Belki podwalinowe niepodcięte przyjęto o rozpiętości 5980 mm , wysokości 900mm,1200mm i 1500mm oraz szerokości 180mm. Masa jednego elementu wynosi od 1450kg do 2900kg. Dokładniejsze dane znajdują się w systemie (nr. projektu 41/R-504/W). Pozostałe przestrzenie zostały wypełnione oknami ( 2 okna 1,2 m oraz 2 okna 1,2 m).Jedno z okien 1,2 m zaprojektowano jako uchylne.Duża licza okien ma na celu korzystne oświetlenie wnętrza hali (dokładny układ płyt na rysunku przekroju poprzecznego hali).

Ściany elewacji od góry zabezpieczono gzymsami o wysięgu 0,5 m (nr. projektu 14260/III).

1.5.5 Stopy fundamentowe ostrosłupowe

Zaprojektowano stopy fundamentowe żelbetowe ostrosłupowe o wysokości 0,6 m i wymiarach 3,2mx2,6m.Odsadzka przy słupie wynosi 20 cm z racji konieczności oparcia na niej belki podwalinowej o szerokości 18cm. Dolna część stopy przejmująca główne obciążenia od odporu gruntu jest wysokości 20cm. Stopy zaprojektowano jako zbrojone dwukierunkowo prętami średnic ɸ18. Stopa zaprojektowana jako zbrojona prętami ø18 w rozstawie 20 cm , w drugim kierunku (względem boku B) prętami ø18 w rozstawie 30cm.Ponadto zaprojektowano zbrojenie na docisk w postaci siatek zgrzewanych w rozstawie oczek 10x10cm. Należy usytuować pierwszą siatkę zagłębioną 20 mm w stopie , natomiast drugą siatki w rozstawie 100mm. Duże wymiary stóp są przejawem wrażliwości konstrukcji z suwnicami na nierównomierne osiadania gruntu.

1.5.6 Belki podsuwnicowe

Zaprojektowano żelbetowe belki teowe będące podporami pod tory jezdne suwnicy. Masa belki wynosi 5,2 tony , klasa odporności ogniowej 1godzina .Użyto do wykonania owych belek beton B25. Doboru belek z katalogu dokonano na podstawie wartości charakterystycznych sił wewnętrznych od najbardziej niekorzystnej kombinacji obciążeń (usytuowania wózka suwnicy). Na tej podstawie dobrano belkę typu C1. Belki z założenia pracują w środowisku mało agresywnym dlatego ten aspekt projektowania nie wpływał tutaj w sposób decydujący na sposób wykonania. Zbrojeniem belki jak stal A-III.

1.6 Obciążenia przyjęte do obliczeń hali monolitycznej:

Ciężary objętościowe lub powierzchniowe (np. w przypadku izolacji ) przyjęto z polskiej normy PN-82/B-02001 .Ponadto posługiwano się ciężarami elementów zawartymi w systemie konstrukcyjno-montażowym JSB-H . Przy obliczaniu wartości obliczeniowych posłużono się współczynnikami proponowanymi przez Eurokody , tym samym zwiększając bezpieczeństwo konstrukcji . Współczynniki wynoszą odpowiednio 1,35 dla obciążeń stałych oraz 1,5 dla obciążeń użytkowych (zmiennych). Przyjęto również odpowiednie współczynniki dynamiczne dla słupa , fundamentu oraz belki podsuwnicowej z racji sił dynamicznych przekazywanych od suwnicy . Wartości te są następujące: 1,3 dla belki podsuwnicowej , 1,1 dla słupa oraz 1,0 dla fundamentu.

1.7 Metoda obliczeń:

Obliczenia wykonano za pomocą programów wspomagających projektowanie (MathCad oraz AutoCad, Robot ). Jednocześnie dokonywano obliczeń ręcznych w celu wyeliminowania błędów.

1.8 Warunki gruntowe pod stopami fundamentowymi.

Na podstawie odwiertów wykonanych za pomocą sondy statycznej w obrębie wykopów pod fundamenty stwierdzono zaleganie żwiru o stopniu zagęszczenia ID=0,4 . Zwierciadło wody gruntowej znajduje się poniżej poziomu posadowienia fundamentu , zatem nie zachodzi potrzeba odwodnienia wykopu. Głębokość posadowienia fundamentów 80cm cm nie wymaga rozpierania wykopu lub ścianek obudowy. Należy pamiętać jednak o odpowiednim nachyleniu skarpy zgodnym z kątem tarcia wewnętrznego gruntu.

1.9 Wpływ agresywności środowiska na elementy ustroju nośnego.

Przyjęto umiarkowany stopień agresywności (projektowana hala znajduję się poza obszarem zurbanizowanym gdzie stężenie siarki i chlorków jest nieporównywalnie mniejsze niż w obszarach aglomeracyjnych). Należy jednak stworzyć odpowiednie warunki do rozwoju zjawisk fizyko-chemicznych zachodzą zachodzących podczas wiązania betonu:

- temperatura min 5°C

- dni pogodne bez deszczu i mgły

- wilgotność do 80%

Należy dokonywać regularnych oględzin stanu technicznego w czasie użytkowania konstrukcji.(artykuł 62 prawa budowlanego).

1.10 Zasady montażu konstrukcji .

W pierwszej kolejności należy wykonać stopy fundamentowe pod słupy przenoszące obciążenia z rygli i słupów . Po wykonaniu stóp fundamentowych następuje wylewanie słupów do uprzednio przygotowanego deskowania. Następnym krokiem jest osadzenie belek podsuwnicowych na wspornikach słupów oraz montaż suwnic w obu nawach. Mając poprzedni etap ukończony możemy dokonywać wylewania rygli na słupach. Następnie można rozpocząć układanie na nich płyt żelbetowych. Następnie wylewamy warstwę betonu pachwinowego (tzw.korka), po czym gdy beton zwiąże wykonujemy właściwą warstwę pokrycia dachowego. W dalszej kolejności należy ułożyć na stopie belki podwalinowe , po czym na nich układamy płyty ścienne oraz okna , mocując je za pomocą marek wystających ze słupów. Marki te należy ze sobą zespawać.

Wszelkie prace powinny być wykonywane przez pracowników przeszkolonych do powierzonych im zadań , z zachowaniem zasad BHP oraz posiadających dokument świadczący o braku przeciwwskazań do pracy na wysokościach.