Statické posouzení. Statické zajištění porušené stěny bytového domu v ulici Na Příkopech, čp. 34 k.ú. Broumov

Statické posouzení

Statické zajištění porušené stěny BD v ulici Na Příkopech čp. 34 k.ú. Broumov Vypracoval: Ing. Jiří Fíla

Statické posouzení Statické zajištění porušené stěny bytového domu v ulici Na Příkopech, čp. 34 k.ú. Broumov

-1-



OBSAH: 1

ÚVOD .............................................................................................................................. 3 1.1 ROZSAH POSUZOVANÝCH KONSTRUKCÍ ........................................................................ 3 1.2 PODKLADY ................................................................................................................. 3 1.2.1 Použité normy ...................................................................................................................3 1.2.2 Podklady ...........................................................................................................................3

2

ZATÍŽENÍ ........................................................................................................................ 4 2.1 STÁLÉ ZATÍŽENÍ .......................................................................................................... 4 2.1.1 Vlastní tíha ........................................................................................................................4 2.2 OSTATNÍ STÁLÉ .......................................................................................................... 4 2.3 PROMĚNNÉ ZATÍŽENÍ .................................................................................................. 4 2.3.1 Zatížení sněhem.................................................................................................................4 2.3.2 Zatížení větrem ..................................................................................................................5 2.3.3 Zatížení užitné ...................................................................................................................7

3

PŘEDPOKLADY VÝPOČTU ........................................................................................... 7 3.1 3.2 3.3

KOMBINACE ............................................................................................................... 7 VLIV KLOPENÍ, VZPĚRNÉ DÉLKY ................................................................................... 7 MODEL KONSTRUKCE ................................................................................................. 7

4

POPIS KONSTRUKCE ................................................................................................... 8

5

POSTUP PRACÍ............................................................................................................ 10

6

POUŽITÉ MATERIÁLY ................................................................................................. 11 6.1

KONSTRUKČNÍ OCEL ................................................................................................. 11

7

POSOUZENÍ ................................................................................................................. 12

8

ZÁVĚR .......................................................................................................................... 12

-2-



1 ÚVOD 1.1

Rozsah posuzovaných konstrukcí

Předmětem tohoto posudku je návrh a posouzení provizorní ocelové konstrukce zajišťující přenos zatížení během rekonstrukce nosné zděné stěny. Součástí projektu je i návrh založení provizorní konstrukce. Statický výpočet prokazuje, že stavba je navržena tak, aby zatížení na ni působící v průběhu výstavby a užívání nemělo za následek: a) zřícení stavby nebo její části, b) větší stupeň nepřípustného přetvoření, c) poškození jiných částí stavby nebo technických zařízení anebo instalovaného vybavení v důsledku většího přetvoření nosné konstrukce, d) poškození v případě, kdy je rozsah neúměrný původní příčině.

1.2

Podklady

1.2.1 Použité normy • • • • • • •

ČSN EN 1990 – Zásady navrhování konstrukcí ČSN EN 1991-1-1 (730035) - Zatížení konstrukcí - Část 1-1: Obecná zatížení Objemové tíhy, vlastní tíha a užitná zatížení pozemních staveb ČSN EN 1991-1-3 (730035) - Zatížení konstrukcí - Část 1-3: Obecná zatížení Zatížení sněhem ČSN EN 1991-1-4 (730035) - Zatížení konstrukcí - Část 1-4: Obecná zatížení Zatížení větrem ČSN EN 1993-1-1 (731401) - Navrhování ocelových konstrukcí - Část 1-1: Obecná pravidla a pravidla pro pozemní stavby ČSN EN 1090-1 Provádění ocelových konstrukcí a hliníkových konstrukcí - Část 1: Požadavky na posouzení shody konstrukčních dílců ČSN EN 1090-2 Provádění ocelových konstrukcí a hliníkových konstrukcí - Část 2: Technické požadavky na ocelové konstrukce

1.2.2 Podklady 1) 2)

Požadavky investora Stavební část výkresové dokumentace

-3-



2 ZATÍŽENÍ 2.1

Stálé zatížení

2.1.1 Vlastní tíha Vlastní tíha je uvažována dle použitých průřezů a profilů automaticky v programu Scia Engineer. Součinitel zatížení γf = 1,35

2.2

Ostatní stálé

Zatížení uvedena v charakteristických hodnotách. Součinitel zatížení γf = 1,35 Hodnoty stálého zatížení byly přibližně odhadnuty, před realizací je třeba odhadnuté hodnoty prověřit. Střešní konstrukce - konstrukce krovu včetně střešního pláště

2,00 kN/m2

Stropní konstrukce - 4.NP včetně podlahových vrstev - běžné patro včetně podlahových vrstev

2,50 kN/m2 5,00 kN/m2

Stěny - uvažovány průměrnou tloušťkou 350mm

6,30 kN/m

2.3

Proměnné zatížení

2.3.1

Zatížení sněhem

Stanoveno dle EN 1991-1-3 pro Broumov. Dle údajů ČHMÚ na www.snehovamapa.cz - sk = 1,06 kN/m2 Bezpečně uvažováno zatížení dle sněhové mapy v ČSN EN sk = 1,5 kN/m2 Sedlová střecha Sedlová střecha - 15°

-4-


Statické zajištění porušené stěny BD v ulici Na Příkopech čp. 34 k.ú. Broumov Vypracoval: Ing. Jiří Fíla Spojité plošné zatížení sněhem

Zatížení sněhem bylo stanoveno dle ČSN 73 0035 změny Z1 a dle ČSN EN 1991-1-3 - Zatížení sněhem na základě těchto základních údajů o stavbě a jejím okolí : - EN 1991 - III. Sněhová oblast - základní tíha sněhu sk = - sklon střechy α= - součinitel tvaru střechy µ1 = - součinitel expozice Ce = normální - nedochází k přemístění sněhu větrem

1,50 kN/m 2 15 ° 0,80 1,00 kvůli okolní stavbám

- tepelný součinitel

Ct = 1,00 neuvažuje se odtávání vlivem prostupu tepla - součinitel zatížení 1,5 γf =

sn = s0 × µs x Ce x Ct 1,200

Spojité nahodilé zatížení Střecha 15 °

2.3.2

Zatížení větrem

Zatížení větrem stanoveno dle ČSN EN 1991-1-4: Broumov - I. větrná oblast vb,0 = 22,5 m/s. Kategorie terénu III. – oblasti pravidelně pokrytá překážkami.

2.3.2.1

Střecha

Základní rychost větru charakteristická hodnota rychlosti větru -1 vb,o.cALT= 22,5 m.s vliv směru c dir= vb =

1,0

vb,o=

22,5 m.s-1

c ALT= 1 vliv ročního období cseason= 1,0

-1 22,5 m.s

-5-

γf 1,5

Sd 1,80

kN/m2


Statické zajištění porušené stěny BD v ulici Na Příkopech čp. 34 k.ú. Broumov Vypracoval: Ing. Jiří Fíla Střední rychlost větru ve výšce z z= 4,2 m k r=

0,215

zo=

0,3 m

c r(z)=

0,606

zmin=

5m

co(z)=

1,000

zmax=

200 m

zo,II =

0,05 m

vm(z)=

-1

13,63 m.s

Tlak větru ve výšce z -3 ρ= 1,25 kg.m Iv (z)=

kI=

1

0,355

q p ( z ) = [1 + 7 ⋅ I v ( z )] ⋅ 0,5 ⋅ ρ ⋅ vm 2 ( z ) qp (z)=

2 405,3 N/m

Rozměry h=

10

e0=

20

d= b=

19 24

e90=

19

e 0/2= e 0/4= e 0/10=

10 5 2

e 90/2= e 90/4= e 90/10=

9,5 4,75 1,9

-6-


Statické zajištění porušené stěny BD v ulici Na Příkopech čp. 34 k.ú. Broumov Vypracoval: Ing. Jiří Fíla Oblast c pe,10,0

F 0,20

G 0,20

H 0,20

I -0,40

J -1,00

-

c pe,10,90

-1,30

-1,30

-0,60

-0,50

0,00

-

we,k,0

0,08

0,08

0,08

-0,16

-0,41

kN/m 2

we,k,90

-0,53

-0,53

-0,24

-0,20

0,00

kN/m 2

2.3.3 Zatížení užitné Střecha -

střechy nepřístupné s výjimkou běžné údržby a oprav kategorie H qk =0,75 kN/m2 dle EN 1991-1-1, NA 2.9 předpokládá se působení na ploše A = 10 m2

-

plochy pro domácí a obytné činnosti kategorie A qk =1,5 kN/m2 dle EN 1991-1-1, NA 2.9

Stropy

3 PŘEDPOKLADY VÝPOČTU

Při výpočtu bylo postupováno dle ČSN EN 1993-1-1 a norem v ní odkazovaných a navazujících. Výpočet vnitřních sil, deformací, stanovení reakcí a posouzení prvků je provedeno programem Scia Engineer 2012 pro všechny možné kombinace zadaných zatěžovacích stavů dle kombinačních pravidel dle EN 1990.

3.1

Kombinace

Kombinace zatěžovacích stavů jsou generovány automaticky programem podle pravidel uvedených v ČSN EN 1990.

3.2

Vliv klopení, vzpěrné délky

Vzpěrné délky prvků program vyhodnocuje sám dle podpor ve styčnících a jejich tuhosti.

3.3

Model konstrukce

Konstrukce byla analyzována na prostorovém modelu v programu Scia Engineer 2012. Nosníky byly modelovány jako prosté.

-7-



Půdorysné schéma a axonometrie 3D modelu konstrukce

4 POPIS PROVIZORNÍ KONSTRUKCE Provizorní podpěrnou konstrukci tvoří podélný nosník z profilu 4x IPE120 zajišťující zděnou stěnu nad bouranou částí. Podélný nosník se uloží na ocelové rámy tvořené vždy příčným nosníkem z profilu min. IPE270 a dvěma stojkami min. profilu HEB100 nebo alternativně z teleskopických stojek s minimální únosností v tlaku 160 kN. Na příčné nosníky lze alternativně použít libovolný profil s min. Iy= 5,79·10-5m4 a W y= 4,29·10-4m3. Zavětrování rámů se provede v závislosti na použitých stojkách, buď ztužidly tvaru X z profilů TR 76,1x4, nebo vytvořením tuhého přípoje mezi stojkami a příčnými nosníky. Pro přenos zatížení ze stojek do zeminy se v exteriéru použije železobetonových silničních panelů, v interiéru pak dřevěných trámů.Panely se položí podél sanované zdi ve dvou vrstvách tak, aby zatížení z jedné stojky roznášely min. 2 panely na plochu min. 2m2. V interiéru se na stávající betonovou podlahu vyrovná roznášecí rošt z dřevěných trámů tak, aby se zatížení z jedné stojky roznášelo do plochy min. 2m2. Během bouracích prací je nutné sledovat deformace podpůrné konstrukce a v případě zjištění nadměrných přetvoření ihned zastavit práci, konstrukci provizorně podepřít a kontaktovat statika. V levé části kratší stěny se nachází komínové těleso. V případě, že by došlo ke kolizi podélného nosníku s komínem, je nutno komín nejprve staticky zajistit.

-8-



Pohled na delší stěnu se schematickým naznačením podpůrné konstrukce

Pohled na kratší stěnu se schematickým naznačením podpůrné konstrukce

-9-



5 POSTUP PRACÍ Osazení provizorní konstrukce se provede následujícím způsobem: • • • • • •

• • • • •

nejprve se vybourá vodorovná drážka z jedné strany do přibližně poloviny tloušťky stěny, osadí se 2 podélné profily, které se vůči stávajícímu zdivu vyklínují, a spára se vyplní expanzní maltou teprve po zatvrdnutí malty je možné vybourat drážku z druhé strany zdi a osadit stejným způsobem zbylé dva profily jednotlivé profily podélných nosníků se navzájem propojí svorníky M16 á 0,5m pod podélnými nosníky se ve zdi vybourají otvory po cca 1,0 m pro osazení příčných nosníků příčné nosníky se prostrčí otvory ve zdi a podepřou se ocelovými stojkami stojky je třeba uložit na dostatečně tuhý podklad, v exteriéru se proto podél stěny položí železobetonové silniční panely, které přenesou zatížení ze stojek do podloží, v interiéru se na betonovou podlahu položí dřevěné roznášecí trámy, na které se uloží stojky podpůrnou konstrukci je třeba vůči podélným nosníkům aktivovat např. vyklínováním, nebo pomocí teleskopických stojek zavětrování stojek se provede v závislosti na použitých stojkách buď ztužidly ve tvaru X, nebo vytvořením tuhého přípoje mezi stojkami a příčnými nosníky po provedení těchto úprav je možné přistoupit k vybourání poškozené části zdiva a základů a jejich nahrazení konstrukcemi novými dočasnou podpůrnou konstrukci je možné odstranit po vyzdění a aktivování nové části stěny podélné nosníky budou ponechány na místě jako součást stěny, přečnívající konce se v líci stěny odříznou

6 NOVÉ KONSTRUKCE Poškozené zdivo se pod ochranou provizorní konstrukce odstraní a stěna se vyzdí znovu z cihelného zdiva (alt. z keramických tvárnic) o minimální pevnosti P10 na M5. Tloušťka stěny bude zachována v původních dimenzích. Založení stěny se provede na základový pás šířky 1,3m z prostého betonu C20/25, nebo na stávající základy, pokud se během bouracích prací ukáže, že jsou dostatečně únosné. Rozměr základů odpovídá únosnosti základové zeminy Rdt=200 kPa, jejíž výskyt se předpokládá v základové spáře, tuto hodnotu je nutno před realizací prověřit.

Posouzení základového pasu Dovolené napětí v základové spáře Roznášecí úhel v základovém pasu Šířka nosné zdi

σmax = α= d=

- 10 -

200 kPa 45 ° 0,5 m


Statické zajištění porušené stěny BD v ulici Na Příkopech čp. 34 k.ú. Broumov Vypracoval: Ing. Jiří Fíla F kN 230,0 23,92

Zatížení Zatížení shora Vlastní tíha základu

Fsum = 253,92 kN Navržený základový pás: Šířka základového pasu B = Výška základového pasu H =

1,3 m 0,8 m

VYHOVUJE

7 POUŽITÉ MATERIÁLY Konstrukční ocel

Je uvažována ocel třídy S235.

7.2

0,4 m

σd = 195,32 kPa < σmax = 200

Kontaktní napětí pod základovým pasem 195,32 kPa σd =

7.1

(min.)

Beton

Je uvažován beton třídy C20/25.

- 11 -

kPa



8 POSOUZENÍ Ocelové konstrukce byly posouzeny modulem Ocel v programu Scia Engineer 2012 (viz. příloha P1). Maximální svislá deformace podélných nosníků byla s ohledem na stávající zděnou konstrukci omezena hodnotou 1/500 z rozpětí prvku.

9 ZÁVĚR Statickým výpočtem byly ověřeny navržené dimenze jednotlivých částí objektu. Byla prokázána mechanická odolnost a stabilita konstrukce, posouzeny deformace rozhodujících prvků z hlediska použitelnosti. Pro stavbu mohou být užity pouze schválené výrobky a materiály s příslušnou certifikací. Stavební práce mohou provádět pouze firmy a osoby náležitě odborně způsobilé k výkonu stavebních profesí s příslušným oprávněním ke stavební činnosti. Pro provádění ocelových konstrukcí platí jako minimální technologický předpis ustanovení ČSN EN 1090-1 a 1090-2. Při všech stavebních pracích, dokumentovaných tímto projektem, je nutno průběžně a důsledně aktuálně platné předpisy o bezpečnosti práce a ochraně zdraví při stavebních pracích. Všichni zúčastnění pracovníci musí být s předpisy prokazatelně seznámeni před zahájením prací a jsou dále povinni používat při práci předepsané osobní ochranné pomůcky podle výše uvedených předpisů. V případě, že bude na stavbě zjištěn nesoulad mezi projektovou dokumentací a skutečným stavem konstrukcí, je nutné ihned uvědomit statika. Během bouracích prací je nutné sledovat deformace podpůrné konstrukce a v případě zjištění nadměrných přetvoření ihned zastavit práci, konstrukci provizorně podepřít a kontaktovat statika. Nepředvídané situace je nutno konzultovat se statikem. Dokumentace je zpracována ve stupni pro stavební povolení. Podrobnější návrh bude předmětem navazujícího stupně projektové dokumentace.

V Hradci Králové 06 / 2014

Ing. Jiří Fíla

- 12 -

Statické posouzení. Statické zajištění porušené stěny bytového domu v ulici Na Příkopech, čp. 34 k.ú. Broumov

Recommend Documents