opinia techniczna - ugk2.ugk.plugk2.ugk.pl/pi/pi.nsf/5b1eac694c7848b1c12574120070dfd4... · 7.3...

Strona 1 z 41

M. autorska pracownia projektowa

K U L C Z A K Dolnośląska Izba Architektów nr ewidencyjny członka: DS.-0378

pracownia: ul. Kobierzycka 10, 52-315 Wrocław adres do korespondencji: ul. Śliczna 47/27, 50-550 Wrocław tel./fax. : 607 388 637 e-mail: [email protected] www.mkarchitekt.pl

NIP: 899-142-66-02 Regon: 9 3 2 8 07 7 1 2

OPINIA TECHNICZNA

SPRAWDZENIE STANU TECHNICZNEGO I NOŚNOŚCI STROPU NAD

PARTEREM W CELU UMOŻLIWIENIA PRZEZNACZENIA TRZECH

POMIESZCZEŃ DAWNYCH SAL SZKOLNYCH NA ARCHIWUM

NAZWA I ADRES OBIEKTU

BUDYNEK USŁUGOWO-OŚWIATOWY (dawny budynek szkoły)

ADRES : TYNIEC MAŁY, UL. DOMASŁAWSKA

GM: KOBIERZYCE

OBRĘB: TYNEC MAŁY

DZIAŁKA NR: 120

INWESTOR

GMINA KOBIERZYCE

Al. Pałacowa 1

55-040 Kobierzyce

JEDNOSTKA PROJEKTOWA

M.Kulczak autorska pracownia projektowa

50-550 Wrocław, ul. Śliczna 47/27

imię, nazwisko projektanta nr uprawnień: pieczątka, podpis:

KONSTRUKCJA

mgr inż. Rafał Gałęzowski

73/DOŚ/10

Wrocław , lipiec 2015 r.

mailto:[email protected]

http://www.mkarchitekt.pl/

Inwestor: GMINA KOBIERZYCE AL.PAŁACOWA 1 55-040 KOBIERZYCE Strona: 2 Obiekt: BUDYNEK USŁUGOWO-OŚWIATOWY (DAWNY BUDYNEK SZKOŁY) Dokument: Opinia techniczna Część: Konstrukcja Nr dokumentu: Stadium: Opinia techniczna dotycząca nośności stropu nad parterem w trzech

pomieszczeniach dawnych sal szkolnych Wydanie: 0

Strona 2 z 41

SPIS TREŚCI 1. PRZEDMIOT OPRACOWANIA 3

2. CEL OPRACOWANIA 3

3. PODSTAWĘ OPRACOWANIA STANOWIĄ 3

4. OPIS STANU ISTNIEJĄCEGO 3

4.1 Lokalizacja obiektu 3

4.2 Opis ogólny 3

4.3 Sposób użytkowania. 4

5. PRZEPROWADZONE BADANIA 4

6. OPIS KONSTRUKCJI STROPÓW 4

6.1 Strop w obrębie sali nr 1 (sala szkolna dawnej szkoły) 4

6.2 Strop w obrębie sali nr 2 (sala szkolna komputerowa dawnej szkoły) 4

6.3 Strop w obrębie sali nr 3 (sala szkolna dawnej szkoły) 5

7. ANALIZA STATYCZNO-WYTRZYMAŁOŚCIOWA 5

7.1 Obciążenia wynikające z przeznaczenia pomieszczenia dawnej sali szkolnej na archiwum 5

7.2 Sprawdzenie nośności stropu typu WPS - sale nr 1 i 2 5

7.2.1 Zebranie obciążeń 5

7.2.2 Nośność belki stalowej - obliczenia numeryczne 6

7.2.3 Wnioski płynące z analizy numerycznej przekroju 12

7.3 Sprawdzenie nośności stropu drewnianego na legarach - sala nr 3 12

7.3.1 Zebranie obciążeń 12

7.3.2 Nośność belki drewnianej - obliczenia numeryczne 13


7.3.4 Nośność podciągu stalowego - obliczenia numeryczne 19


8. WNIOSKI I ZALECENIA 24

8.1 Wnioski 24

8.2 Zalecenia 24

9. Załącznik nr 1 - Uprawnienia osoby wykonującej opinię techniczną 26-27

10. Załącznik nr 2 - Zaświadczenie o przynależności do izby inżynierów budownictwa 28

11. Załącznik nr 3 - Dokumentacja fotograficzna 29-40

12. Załącznik nr 4 - Część rysunkowa 41



Strona 3 z 41

1. PRZEDMIOT OPRACOWANIA

Przedmiotem opracowania jest strop nad kondygnacją parteru w obrębie trzech pomieszczeń sal szkolnych budynku usługowo-oświatowego a dawniej szkoły podstawowej, zlokalizowanej na części działki nr 120, w Tyńcu Małym w gminie Kobierzyce.

2. CEL OPRACOWANIA :

Sprawdzenie stanu technicznego istniejących stropów

Sprawdzenie nośności istniejących stropów pod kątem możliwości adaptacji pomieszczeń na archiwa

Opracowanie zaleceń.

3. PODSTAWĘ OPRACOWANIA STANOWIĄ :

Zlecenie / Umowa zawarte z inwestorem

Inwentaryzacja budowlana część architektoniczna wykonana w marcu 2014

Wytyczne technologiczne

Odpowiednie przepisy i normy.

4. OPIS STANU ISTNIEJĄCEGO

4.1 Lokalizacja obiektu

Budynek usługowo-oświatowy, a dawniej szkoły podstawowej mieści się w miejscowości Tyniec Mały w gminie Kobierzyce przy ulicy Domasławskiej.

Badane stropy mieszczą się w środkowej części budynku i jako jedyne stanowią kondygnację I-P budynku.

4.2 Opis ogólny.

Pomieszczenia, w których stropy zostały poddane sprawdzeniu stanowią 2 sale szkolne i 1 salę szkolną komputerową dawnej szkoły. Do pomieszczeń prowadzi klatka schodowa wraz z korytarzem rozdzielające w/w pomieszczenia na dwie strony. Korytarz wraz z klatką poza zakresem opracowania.

Na potrzeby niniejszego opracowania ponumerowano w/w pomieszczenia następująco:

nr 1 sala szkolna pow. 36m2

nr 2 sala szkolna komputerowa pow. 43,68m2

nr 3 sala szkolna pow.50m2

Stropy poddane sprawdzeniu opierają się na ścianach nośnych zewnętrznych i wewnętrznych oraz pośrednio na podciągach stalowych.



Strona 4 z 41

4.3 Sposób użytkowania.

Pomieszczenia sal szkolnych dawnej szkoły nie są obecnie wykorzystywane przez Gminę Kobierzyce, są puste i uporządkowane. W przyszłości ma tam zostać zlokalizowane archiwum gminne.

5. PRZEPROWADZONE BADANIA

Dokonano szczegółowych oględzin badanych stropów od strony I-ego piętra i od strony kondygnacji parteru. Wykonano 4 odkrywki stropów od góry i pomierzono grubości stropów, zinwentaryzowano warstwy stropowe, zbadano skład warstw i dokonano oceny stanu technicznego stropów. Odkrywki wykonano w sposób pozwalający na określenie rodzaju istniejących stropów. Odkrywki nr B i C wykonano nad dźwigarami stalowymi celem pomierzenia szerokości ich górnych półek i dla stwierdzenia czy belki te są jednakowe. W odkrywce nr A usunięto gruz i zasypkę na odległość pozwalającą określić powtarzalność elementów stropu i dokonać oceny stanu technicznego. Ponadto dokonano sprawdzenia powierzchni stropu detektorem stali w celu ustalenia rozstawu belek stalowych oraz ich usytuowania. Wykonano również przewierty pomocnicze w celu sprawdzenia przestrzeni pomiędzy stropami a zabudową sufitów podwieszonych GK za pomocą boroskopu z kamerą.

Z przebiegu powyższych badań stworzono dokumentację fotograficzną stanowiącą załącznik nr 1 niniejszego opracowania.

6. OPIS KONSTRUKCJI STROPÓW.

6.1 Strop w obrębie sali nr 1 (sala szkolna dawnej szkoły)

Na podstawie przeprowadzonych badań stwierdzono występowanie stropu gęsto żebrowego Typu WPS, gdzie żebrami nośnymi są belki stalowe w postaci dwuteowników I-180 w rozstawie co 1,20m o rozpiętości około 5,23m w świetle między ścianami nośnymi. Wypełnienie stanowią betonowe płyty WPS-120. Przestrzeń między belkami, ponad płytami wypełniona zasypką mieszaną żużlowo - gruzową grubości 10-12cm. Na belkach stalowych wykonano wylewkę cementową tzw. jastrych gr 4-6cm, jako warstwę wykończeniową zastosowano wykładzinę PCV. Od spodu wykonano tynk cementowo-wapienny gr. około 1,5cm. Strop w stanie technicznym dostatecznym z jedną poważną wadą - brak obetonowania belek stalowych stanowiącego zamek usztywniający.

6.2 Strop w obrębie sali nr 2 (sala szkolna komputerowa dawnej szkoły)

Na podstawie przeprowadzonych badań stwierdzono występowanie stropu gęsto żebrowego Typu WPS, gdzie żebrami nośnymi są belki stalowe w postaci dwuteowników I-180 w rozstawie co 1,10m i 1,00m o rozpiętości około 5,00m w świetle między ścianami nośnymi. Wypełnienie stanowią betonowe płyty WPS-110 i WPS-100. Przestrzeń między belkami, ponad płytami wypełniona zasypką mieszaną żużlowo - gruzową grubości 10-12cm. Na belkach stalowych wykonano wylewkę cementową tzw. jastrych gr 4-6cm, jako warstwę wykończeniową zastosowano wykładzinę PCV. Od spodu wykonano tynk cementowo-wapienny gr. około 1,5cm. Strop w stanie technicznym dostatecznym z jedną poważną wadą - brak obetonowania belek stalowych stanowiącego zamek usztywniający.



Strona 5 z 41

6.3 Strop w obrębie sali nr 3 (sala szkolna dawnej szkoły)

Na podstawie przeprowadzonych badań stwierdzono występowanie stropu na belkach drewnianych ze ślepym pułapem, rozpiętych pomiędzy ścianami nośnymi i dwoma podciągami stalowymi. Elementami nośnymi są belki drewniane w postaci legarów o wym. axh=15x25cm w rozstawie co około 0,90m o rozpiętości około od 2,95 do 3,75m w świetle między ścianami nośnymi a podciągiem stalowym. Podciągi stalowe wykonano z belek stalowych w postaci dwuteowników I-300 w rozstawie co 2,95m i 3,75m o rozpiętości około 5,60m w świetle między ścianami nośnymi Wypełnienie stanowi ślepy pułap z desek gr. 3cm. Przestrzeń między belkami drewnianymi, ponad deskami ślepego pułapu wypełniona zasypką mieszaną żużlowo - gruzową (polepa) grubości 9-10cm. Na belkach drewnianych wykonano ślepą podłogę z desek gr. 3cm, a na nich białą podłogę z dwóch warstw płyt OSB gr.18mm (2x9mm). Jako warstwę wykończeniową zastosowano wykładzinę PCV. Od spodu wykonano podsufitkę z desek tynk cementowo-wapienny gr. około 1,5cm. Strop w stanie technicznym dostatecznym. Drewno belek jest zdrowe suche bez widocznych ognisk korozji.

7. ANALIZA STATYCZNO-WYTRZYMAŁOŚCIOWA.

7.1 Obciążenia wynikające z przeznaczenia pomieszczenia dawnej sali szkolnej na archiwum

Podstawowe obciążenia oraz wymagania eksploatacyjne przyjęto zgodnie z PN-82/B-02003 Obciążenia technologiczne:

Obciążenie użytkowe stropu archiwum to 500kg/m2 czyli 5 kN/m2

Pozostałe obciążenia wyznaczono w oparciu o Polskie Normy

PN-82/B-02001 Obciążenia stałe

PN-82/B-02003 Obciążenia technologiczne

7.2 Sprawdzenie nośności stropu typu WPS - sale nr 1 i 2

7.2.1 Zebranie obciążeń

0.1. Strop WPS

Rodzaj: ciężar Typ: stałe

0.1.1. Warstwy stropu WPS

Charakterystyczna wartość obciążenia: Qk = 3,95 kN/m

2.

Obliczeniowe wartości obciążenia:

Qo1 = 4,35 kN/m2, f1 = 1,10,

Qo2 = 3,56 kN/m2, f2 = 0,90.

Składniki obciążenia:

Wykładzina gumowa PCW

Qk = 0,080 kN/m2 = 0,08 kN/m

2.

Qo1 = 0,09 kN/m2, f1 = 1,10,

Qo2 = 0,07 kN/m2, f2 = 0,90.



Strona 6 z 41

Jastrych cementowy gr.5cm

Qk = 21,0 kN/m3 · 0,05 m = 1,05 kN/m

2.

Qo1 = 1,16 kN/m2, f1 = 1,10,

Qo2 = 0,95 kN/m2, f2 = 0,90.

Zasypka wypełnienie gr 10~12cm

Qk = 12,0 kN/m3 · 0,11 m = 1,32 kN/m

2.

Qo1 = 1,45 kN/m2, f1 = 1,10,

Qo2 = 1,19 kN/m2, f2 = 0,90.

Płyta stropowa WPS-120

Qk = 24,0 kN/m3 · 0,051 m = 1,22 kN/m

2.

Qo1 = 1,34 kN/m2, f1 = 1,10,

Qo2 = 1,10 kN/m2, f2 = 0,90.

Tynk cem.-wap. gr1,5cm

Qk = 19,0 kN/m3 · 0,015 m = 0,28 kN/m

2.

Qo1 = 0,31 kN/m2, f1 = 1,10,

Qo2 = 0,25 kN/m2, f2 = 0,90.

0.2. Użytkowe

Rodzaj: użytkowe Typ: zmienne

0.2.1. Magazyny archiwów

Charakterystyczna wartość obciążenia:

Qk = 5,0 kN/m2 = 5,00 kN/m

2.

Obliczeniowa wartość obciążenia:

Qo = 6,00 kN/m2, f = 1,20,

d = 1,00.

0.2.2. Wszelkie pokoje biurowe, gabinety lekarskie, naukowe, sale lekcyjne szkolne, szatnie i łaźnie zakładów przemysłowych, pływalnie oraz poddasza użytkowane jako magazyny lub kondygnacje techniczne


Qk = 2,0 kN/m2 = 2,00 kN/m

2.


Qo = 2,40 kN/m2, f = 1,20,

d = 1,00.

7.2.2 Nośność belki stalowej - obliczenia numeryczne

Zestawienie Materiału

Oznaczenie Materiał Długości [m]: Masa [t]:

I 180 56 - St0S 1x5,53 = 5,53 0,121

Masa całkowita ustroju 0,121

Materiał Jednostka miary Ilość:

Stal: 56 - St0S t 0,121



Strona 7 z 41

Obciążenia: CW: Ciężar własny - Stałe f=1,1 Nr

Rodzaj: Wartości char. Współczynniki Orient. Kier.: Położenie

Nazwa: pręta Pa: Pb: f1: f2: d: [deg] [deg] xa: xb:

1

4,74 4,74

XY

Z

Obciążenia: St: Warstwy - Stałe

Nr Rodzaj:

Wartości char. Współczynniki Orient. Kier.: Położenie Nazwa:

pręta Pa: Pb: f1: f2: d: [deg] [deg] xa: xb:

1 Rozłożone 4,74 4,74 1,10 1,00 1,00 0,0 0,0 0,00 5,53 Rozłożone

1

6,00 6,00

XY

Z

Obciążenia: U: Użytkowe - Zmienne (Znaczenie: 1)

Nr Rodzaj:



1 Rozłożone 6,00 6,00 1,20 1,00 0,0 0,0 0,00 5,53 Rozłożone



Strona 8 z 41

Wyniki Obliczeń wg PN Teoria I rzędu

Pozycja nr 1

My

1

XY

Z

Tz

1

XY

Z

Siły Przekrojowe: Obciążenia obliczeniowe PN: CW StU Nr preta: x [m]: x/L: Mx [kNm]: My [kNm]: Mz [kNm]: Ty [kN]: Tz [kN]: N [kN]:

1 0,000 0,000 0 0 0 0 34,99 0

1 2,765 0,500 0 48,37 0 0 0 0

1 5,530 1,000 0 0 0 0 -34,99 0



Strona 9 z 41

Pozycja nr 1

1

XY

Z

Deformacje: Obciążenia charakterystyczne PN: CW StU

Nr preta: x [m]: x/L: Ux [m]: Uy [m]: Uz [m]: Uyz [m]: Uy [m]: Uz [m]: Uyz [m]:

Liczone od cięciwy

1 0,000 0,000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000

1 2,765 0,500 0,0000 0,0000 -0,0449 0,0449 0,0000 -0,0449 0,0449

1 5,530 1,000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000

Wymiarowanie przekroju pręta

Przekrój: 1 - I 180

Wymiary przekroju:

h=180,0 g=6,9 s=82,0 t=10,3 r=6,9

Charakterystyka geometryczna przekroju:

Jxg=1450,0 Jyg=81,3 A=27,90 ix=7,2 iy=1,7

Jw=5835,8 Jt=9,0 is=7,4.

Materiał: St0S Wytrzymałość fd=175 MPa dla g=10,3.

Przekrój spełnia warunki przekroju klasy 1.

x X

y

Y

18

0

82



Strona 10 z 41

Długości wyboczeniowe pręta

Przęsło Xc:

Przyjęto podatności węzłów ustalone wg załącznika 1 normy:

a = 1,000 b = 1,000 węzły nieprzesuwne = 1,000 dla lo = 5,530

lw = 1,000×5,530 = 5,530 m

Przęsło Yc:



lw = 0,684×5,530 = 3,783 m

Przęsło :

Dla wyboczenia skrętnego przyjęto współczynnik długości wyboczeniowej = 1,000. Rozstaw stężeń

zabezpieczających przed obrotem lo = 5,530 m. Długość wyboczeniowa l = 5,530 m.

Siły krytyczne:

NEJ

lx

w

2

2

3,14²×205×1450,0

5,530²

10-2 = 959,34 kN

NEJ

ly

w

2

2

3,14²×205×81,3

3,783²

10-2 = 114,97 kN

Ni

EJ

lGJz

s

T

12

2

2

1

7,4²

(

3,14²×205×5835,8

5,530²×10-2 + 80×9,0×102) = 1380,91 kN

Zwichrzenie

Dla dwuteownika walcowanego rozstaw stężeń zabezpieczających przekrój przed obrotem l1 = lo =5530 mm:

l1

= 5530 > 1658 = 35×17/0,400× 215/175

= d

yf

i/215

35

Pręt nie jest zabezpieczony przed zwichrzeniem.

Przyjęto, że pręt jest zabezpieczony przed zwichrzeniem: L = 0.

Stateczność lokalna.

xa = 2,765; xb = 2,765; Przęsło nr: 1, 1, 1. Obciążenia: CW+St+U

Przekrój spełnia warunki przekroju klasy 1

Rozstaw poprzecznych usztywnień ścianki a = 5530,0 mm.

Warunek stateczności ścianki dla ścianki najbardziej narażonej na jej utratę (9):

C / p fd = 1,617 > 1

Współczynniki redukcji nośności przekroju:

- dla zginana względem osi X: x = p = 1,000

Naprężenia (Osłabienia otworami):


Naprężenia w skrajnych włóknach: t = 300,26 MPa C = -300,26 MPa

Naprężenia:

- normalne: = 0,00 = 300,26 MPa

Warunki nośności:

ec = / o + = 0,00 / 1,000 + 300,26 = 300,26 > 175 MPa



Strona 11 z 41

Nośność przekroju na ścinanie


- wzdłuż osi Y

VR = 0,58 AV fd = 0,58×12,4×175×10-1

= 126,06 kN

Vo = 0,6 VR = 75,64 kN

Warunki nośności:

- ścinanie wzdłuż osi Y: V = 34,99 < 126,06 = VR

Nośność przekroju na zginanie:

xa = 2,765; xb = 2,765; Przęsło nr: 1, 1, 1 Obciążenia: CW+St+U

- względem osi X

MR = p W fd = 1,000161,117510-3

= 28,19 kNm

Współczynnik zwichrzenia dla L = 0,000 wynosi L = 1,000

Warunek nośności (54):

M

M

x

L Rx =

48,37

1,000×28,19

= 1,716 > 1

Nie uwzględniono zwichrzenia pręta.

Nośność przekroju zginanego, w którym działa siła poprzeczna


- dla zginania względem osi X Vy = 0 < 75,64 = Vo

MR,V = MR = 28,19 kNm


M

M

M

M

x

Rx V

y

Ry V, ,

48,37

28,19 +

0

3,47 = 1,716 > 1

Nośność środnika pod obciążeniem skupionym


Przyjęto szerokość rozkładu obciążenia skupionego c = 100,0 mm. Naprężenia ściskające w środniku wynoszą

c= 0 MPa. Współczynnik redukcji nośności wynosi:

c = 1,000

Nośność środnika na siłę skupioną:

PR,W = co tw c fd = 186,2×6,9×1,000×175×10-3

= 224,83 kN

Warunek nośności środnika:

P = 34,99 < 224,83 = PR,W

Stan graniczny użytkowania:

Przęsło nr: 1, 1, 1. Obciążenia: CW+St+U

Ugięcia względem osi Y liczone od cięciwy pręta wynoszą:



Strona 12 z 41

amax = 44,9 mm

agr = l / 250 = 5530 / 250 = 22,1 mm

amax = 44,9 > 22,1 = agr

Największe ugięcie wypadkowe wynosi:

a = 44,9 mm; L / a = 5530,0 / 44,9 = 123,2

7.2.3 Wnioski płynące z analizy numerycznej przekroju

Na podstawie przeprowadzonych obliczeń statyczno wytrzymałościowych stwierdzono przekroczenie stanu granicznego nośności jak i przekroczenie stanu granicznego użytkowania obliczanego przekroju belki nośnej istniejącego stropu gęsto żebrowego Typu WPS, gdzie żebrami nośnymi są belki stalowe w postaci dwuteowników I-180 w rozstawie co 1,20m o rozpiętości około 5,23m w świetle między ścianami nośnymi. Co za tym idzie strop WPS w obecnej postaci nie przeniesie obciążeń wynikających z przeznaczenia pomieszczenia dawnej sali szkolnej na archiwum.

7.3 Sprawdzenie nośności stropu drewnianego na legarach - sala nr 3

7.3.1 Zebranie obciążeń

0.1. Strop drewniany na legarach

Rodzaj: ciężar Typ: stałe

0.1.1. Warstwy stropu drewnianego

Charakterystyczna wartość obciążenia: Qk = 2,91 kN/m

2.

Obliczeniowe wartości obciążenia:

Qo1 = 3,20 kN/m2, f1 = 1,10,

Qo2 = 2,62 kN/m2, f2 = 0,90.

Składniki obciążenia:

Wykładzina gumowa PCW

Qk = 0,080 kN/m2 = 0,08 kN/m

2.

Qo1 = 0,09 kN/m2, f1 = 1,10,

Qo2 = 0,07 kN/m2, f2 = 0,90.

Płyty OSB gr.10mm

Qk = 0,200 kN/m2 = 0,20 kN/m

2.

Qo1 = 0,22 kN/m2, f1 = 1,10,

Qo2 = 0,18 kN/m2, f2 = 0,90.

Płyty OSB gr 10mm

Qk = 0,200 kN/m2 = 0,20 kN/m

2.

Qo1 = 0,22 kN/m2, f1 = 1,10,

Qo2 = 0,18 kN/m2, f2 = 0,90.

Deski (przybijane do legarów) o grubości 30 mm

Qk = 0,330 kN/m2 = 0,33 kN/m

2.

Qo1 = 0,36 kN/m2, f1 = 1,10,

Qo2 = 0,30 kN/m2, f2 = 0,90.

Zasypka wypełnienie gr 10~12cm

Qk = 12,0 kN/m3 · 0,11 m = 1,32 kN/m

2.



Strona 13 z 41

Qo1 = 1,45 kN/m2, f1 = 1,10,

Qo2 = 1,19 kN/m2, f2 = 0,90.

Deski (przybijane do legarów) o grubości 30 mm

Qk = 0,330 kN/m2 = 0,33 kN/m

2.

Qo1 = 0,36 kN/m2, f1 = 1,10,

Qo2 = 0,30 kN/m2, f2 = 0,90.

Tynk na trzcinie gr.3cm

Qk = 15,0 kN/m3 · 0,03 m = 0,45 kN/m

2.

Qo1 = 0,50 kN/m2, f1 = 1,10,

Qo2 = 0,41 kN/m2, f2 = 0,90.

0.2. Użytkowe

Rodzaj: użytkowe Typ: zmienne

0.2.1. Magazyny archiwów


Qk = 5,0 kN/m2 = 5,00 kN/m

2.


Qo = 6,00 kN/m2, f = 1,20,

d = 1,00.

0.2.2. Wszelkie pokoje biurowe, gabinety lekarskie, naukowe, sale lekcyjne szkolne, szatnie i łaźnie zakładów przemysłowych, pływalnie oraz poddasza użytkowane jako magazyny lub kondygnacje techniczne


Qk = 2,0 kN/m2 = 2,00 kN/m

2.


Qo = 2,40 kN/m2, f = 1,20,

d = 1,00.

7.3.2 Nośność belki drewnianej - obliczenia numeryczne



B 250x150 127 - Drewno C27 1x4,13 = 4,13 0,070



Drewno: 127 - Drewno C27 m3 0,155



Strona 14 z 41




1

2,62 2,62

XY

Z

Obciążenia: St: Warstwy posadzki - Stałe

Nr Rodzaj:



1 Rozłożone 2,62 2,62 1,10 1,00 1,00 0,0 0,0 0,00 4,13 Rozłożone

1

4,50 4,50

X

Y

Z

Obciążenia: U: Użytkowe - Zmienne (Znaczenie: 1)

Nr Rodzaj:



1 Rozłożone 4,50 4,50 1,20 1,00 0,0 0,0 0,00 4,13 Rozłożone



Strona 15 z 41


Pozycja nr 1

My

1

X

Y

Z

Tz

1

X

Y

Z



Strona 16 z 41

Siły Przekrojowe: Obciążenia obliczeniowe PN: CW StU Nr preta: x [m]: x/L: Mx [kNm]: My [kNm]: Mz [kNm]: Ty [kN]: Tz [kN]: N [kN]:

1 0,000 0,000 0 0 0 0 17,49 0

1 2,065 0,500 0 18,05 0 0 0 0

1 4,130 1,000 0 0 0 0 -17,49 0

Pozycja nr 1

1

X

Y

Z

Deformacje: Obciążenia charakterystyczne PN: CW StU


Liczone od cięciwy

1 0,000 0,000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000

1 2,065 0,500 0,0000 0,0000 -0,0123 0,0123 0,0000 -0,0123 0,0123

1 4,130 1,000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000



Strona 17 z 41


y Y

z

Z

25

0

150

Przekrój: 3 „B 250x150”

Wymiary przekroju:

h=250,0 mm b=150,0 mm.


Jyg=19531,3; Jzg=7031,3 cm4; A=375,00 cm

2; iy=7,2; iz=4,3 cm; Wy=1562,5; Wz=937,5 cm

3.

Własności techniczne drewna

Przyjęto 1 klasę użytkowania konstrukcji ( temperatura powietrza 20° i wilgotności powyżej 65% tylko przez

kilka tygodni w roku) oraz klasę trwania obciążenia: Stałe (więcej niż 10 lat, np. ciężar własny).

Kmod = 0,60 γ M =1,3

Cechy drewna: Drewno C22.

f m,k = 22,00 f m,d = 10,154 MPa

f t,0,k = 13,00 f t,0,d = 6,000 MPa

f t,90,k = 0,50 f t,90,d = 0,231 MPa

f c,0,k = 20,00 f c,0,d = 9,231 MPa

f c,90,k = 2,40 f c,90,d = 1,108 MPa

f v,k = 2,40 f v,d = 1,108 MPa

E 0,mean = 10000 MPa

E 90,mean = 330 MPa

E 0,05 = 6700 MPa

G mean = 630 MPa

ρ k = 340 kg/m3

Sprawdzenie nośności pręta nr 1

Sprawdzenie nośności przeprowadzono wg PN-B-03150:2000. W obliczeniach uwzględniono ekstremalne

wartości wielkości statycznych.

Nośność na zginanie

Wyniki dla xa=2,065 m; xb=2,065 m; przęsło nr: 1, 1, 1, przy obciążeniach „CW+St+U ”.

Długość obliczeniowa dla pręta swobodnie podpartego, obciążonego równomiernie lub momentami na

końcach, przy obciążeniu przyłożonym do powierzchni górnej, wynosi:

l d = 1×4130 + 250 + 250 = 4630,00 mm

λ rel,m = mean

mean

k

dmd

G

E

Eb

hfl ,0

2

,

=

4630×0×10,154

3,142×0²×6700 ×

4 10000

630 = 0,314

Wartość współczynnika zwichrzenia:

dla λ rel,m ≤ 0,75 k crit = 1



Strona 18 z 41

Warunek stateczności:

σ m,d = M / W = 18,02 / 1562,50 ×103 = 11,532 > 10,154 = 1,000×10,154 = k crit f m,d

Nośność dla xa=2,065 m; xb=2,065 m; przęsło nr: 1, 1, 1, przy obciążeniach „CW+St+U ”:

dzm

dzm

m

dym

dym

fk

f ,,

,,

,,

,, 11,532

10,154 + 0,7×

0,000

10,154 = 1,136 > 1

dzm

dzm

dym

dym

mff

k,,

,,

,,

,,

0,7×11,532

10,154 +

0,000

10,154

= 0,795 < 1

Nośność na ścinanie


Naprężenia tnące:

τ z,d = 1,5 V z / A = 1,5×17,45 / 375,00 ×10 = 0,698 MPa

τ y,d = 1,5 V y / A = 1,5×0 / 375,00 ×10 = 0,000 MPa

Przyjęto k v = 1,000.

Warunek nośności

τ d = 2

,2, dydz = 0,698² + 0,000² = 0,698 < 1,108 = 1,000×1,108 = k v f v,d

Nośność na skręcanie


τ tor,d = hb

M tor

2

3 =

3×0

15,0²×25,0/1,443 ×103 = 0,000 < 1,108 = f v,d

Nośność na skręcanie ze ścinaniem:

2

,,

,

dv

d

dv

dtor

ff =

0,000

1,108 +

0,698²

1,108² = 0,397 < 1

Stan graniczny użytkowania

Wyniki dla xa=2,065 m; xb=2,065 m; przęsło nr: 1, 1, 1, przy obciążeniach „CW+St+U” liczone od cięciwy

pręta.

Ugięcie graniczne

u net,fin,z = l / 250 = 4130,0 / 250 = 16,5 mm

u net,fin,y = l / 250 = 4130,0 / 250 = 16,5 mm

Ugięcia od obciążeń stałych i części długotrwałej obciążeń zmiennych:

u z,fin = u z,inst [1 + η1 (h/L)2](1+k def) = -14,11×[1 + 19,20×(250,0/4130,0)

2](1 + 0,60) = -24,16 mm

u y,fin = u y,inst (1+k def) = 0,00×(1 + 0,60) = 0,00 mm

Ugięcia od części krótkotrwałej obciążeń zmiennych:

Klasa trwania obciążeń zmiennych: Stałe (więcej niż 10 lat, np. ciężar własny).



Strona 19 z 41

u z,fin = u z,inst [1 + η1 (h/L)2](1+k def) = 0,00×[1 + 19,20×(250,0/4130,0)

2](1 + 0,60) = 0,00 mm

u y,fin = u y,inst (1+k def) = 0,00×(1 + 0,60) = 0,00 mm

Ugięcie całkowite:

u z,fin = -24,16 + 0,00 = 24,2 > 16,5 = u net,fin


Na podstawie przeprowadzonych obliczeń statyczno wytrzymałościowych stwierdzono przekroczenie stanu granicznego nośności jak i przekroczenie stanu granicznego użytkowania obliczanego przekroju belki nośnej istniejącego stropu na belkach drewnianych ze ślepym pułapem, gdzie elementami nośnymi są belki drewniane w postaci legarów o wym. axh=15x25cm w rozstawie co około 0,90m o rozpiętości około 3,75m w świetle między ścianami nośnymi a podciągiem stalowym. Co za tym idzie strop drewniany w obecnej postaci nie przeniesie obciążeń wynikających z przeznaczenia pomieszczenia dawnej sali szkolnej na archiwum.

7.3.4 Nośność podciągu stalowego - obliczenia numeryczne



I 300 56 - St0S 1x6,08 = 6,08 0,330



Stal: 56 - St0S t 0,330




1

34,00 34,00 34,00 34,00 34,00 34,00 34,00

XY

Z



Strona 20 z 41

Obciążenia: St: Warstwy posadzki - Stałe Nr



1 Skupione 34,00 1,10 1,00 1,00 0,0 0,0 0,00 Skupione








Pozycja nr 1

My

1

X

Y

Z

Tz

1

X

Y

Z



Strona 21 z 41

Siły Przekrojowe: Obciążenia obliczeniowe PN: CW St Nr preta: x [m]: x/L: Mx [kNm]: My [kNm]: Mz [kNm]: Ty [kN]: Tz [kN]: N [kN]:

1 0,000 0,000 0 0 0 0 109,95 0

1 2,700 0,444 0 193,72 0 0 33,54 0

1 6,080 1,000 0 0 0 0 -118,07 0

Pozycja nr 1

1

X

Y

Z

Deformacje: Obciążenia charakterystyczne PN: CW St


Liczone od cięciwy

1 0,000 0,000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000

1 3,037 0,500 0,0000 0,0000 -0,0337 0,0337 0,0000 -0,0337 0,0337

1 6,080 1,000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000


Przekrój: 1 - I 300

Wymiary przekroju:

h=300,0 g=10,8 s=125,0 t=16,1 r=10,8


Jxg=9800,0 Jyg=451,0 A=69,10 ix=11,9 iy=2,6

Jw=90575,6 Jt=53,4 is=12,2.

Materiał: St0S Wytrzymałość fd=165 MPa dla g=16,1.

Przekrój spełnia warunki przekroju klasy 1.

x X

y

Y

30

0

125



Strona 22 z 41

Długości wyboczeniowe pręta

Przęsło Xc:



lw = 1,000×6,080 = 6,080 m

Przęsło Yc:



lw = 0,684×6,080 = 4,159 m

Przęsło :

Dla wyboczenia skrętnego przyjęto współczynnik długości wyboczeniowej = 1,000. Rozstaw stężeń

zabezpieczających przed obrotem lo = 6,080 m. Długość wyboczeniowa l = 6,080 m.

Siły krytyczne:

NEJ

lx

w

2

2

3,14²×205×9800,0

6,080²

10-2 = 5363,8 kN

NEJ

ly

w

2

2

3,14²×205×451,0

4,159²

10-2 = 527,61 kN

Ni

EJ

lGJz

s

T

12

2

2

1

12,2²

(

3,14²×205×90575,6

6,080²×10-2 + 80×53,4×102) = 3213,45 kN

Zwichrzenie

Dla dwuteownika walcowanego rozstaw stężeń zabezpieczających przekrój przed obrotem l1 = lo =6080 mm:

l1

= 6080 > 2557 = 35×26/0,400× 215/165

= d

yf

i/215

35

Pręt nie jest zabezpieczony przed zwichrzeniem.

Przyjęto, że pręt jest zabezpieczony przed zwichrzeniem: L = 0.

Stateczność lokalna.

xa = 2,700; xb = 3,380; Przęsło nr: 1, 1, 1. Obciążenia: CW+St

Przekrój spełnia warunki przekroju klasy 1Rozstaw poprzecznych usztywnień ścianki a = 6080,0 mm.Warunek

stateczności ścianki dla ścianki najbardziej narażonej na jej utratę (9):

C / p fd = 1,700 > 1

Współczynniki redukcji nośności przekroju:

- dla zginana względem osi X: x = p = 1,000

Naprężenia (Osłabienia otworami):


Naprężenia w skrajnych włóknach: t = 296,51 MPa C = -296,51 MPa

Naprężenia:

- normalne: = 0,00 = 296,51 MPa

- ścinanie wzdłuż osi Y: Av = 32,40 cm2 = 1,19 MPa ov = 1,000



Strona 23 z 41

Warunki nośności:

ec = / o + = 0,00 / 1,000 + 296,51 = 296,51 > 165 MPa

ey = / ov = 1,19 / 1,000 = 1,19 < 95,70 = 0.58×165 MPa

e e

2 23 296,51² + 3×0,00²

= 296,51 > 165 MPa

Nośność przekroju na ścinanie


- wzdłuż osi Y

VR = 0,58 AV fd = 0,58×32,4×165×10-1

= 310,07 kN

Vo = 0,6 VR = 186,04 kN

Warunki nośności:

- ścinanie wzdłuż osi Y: V = 118,07 < 310,07 = VR

Nośność przekroju na zginanie:

xa = 2,700; xb = 3,380; Przęsło nr: 1, 1, 1 Obciążenia: CW+St

- względem osi X

MR = p W fd = 1,000653,316510-3

= 107,8 kNm

Współczynnik zwichrzenia dla L = 0,000 wynosi L = 1,000


M

M

x

L Rx =

193,72

1,000×107,8

= 1,797 > 1

Nie uwzględniono zwichrzenia pręta.

Nośność przekroju zginanego, w którym działa siła poprzeczna


- dla zginania względem osi X Vy = 3,86 < 186,04 = Vo

MR,V = MR = 107,8 kNm


M

M

M

M

x

Rx V

y

Ry V, ,

193,72

107,8 +

0

11,91 = 1,797 > 1

Nośność środnika pod obciążeniem skupionym


Przyjęto szerokość rozkładu obciążenia skupionego c = 100,0 mm. Naprężenia ściskające w środniku wynoszą

c= 0 MPa. Współczynnik redukcji nośności wynosi:

c = 1,000

Nośność środnika na siłę skupioną:

PR,W = co tw c fd = 234,6×10,8×1,000×165×10-3

= 418,09 kN

Warunek nośności środnika:

P = 118,07 < 418,09 = PR,W



Strona 24 z 41

Stan graniczny użytkowania:

Przęsło nr: 1, 1, 1. Obciążenia: CW+St

Ugięcia względem osi Y liczone od cięciwy pręta wynoszą:

amax = 33,7 mm

agr = l / 250 = 6080 / 250 = 24,3 mm

amax = 33,7 > 24,3 = agr

Największe ugięcie wypadkowe wynosi:

a = 33,7 mm; L / a = 6080,0 / 33,7 = 180,5


Na podstawie przeprowadzonych obliczeń statyczno-wytrzymałościowych stwierdzono przekroczenie stanu granicznego nośności jak i przekroczenie stanu granicznego użytkowania obliczanego przekroju belki podciągu stalowego na którym opierają się belki nośne stropu drewnianego. Co za tym idzie podciąg stalowy w obecnej postaci nie przeniesie obciążeń wynikających z przeznaczenia pomieszczenia dawnej sali szkolnej na archiwum.

8. WNIOSKI I ZALECENIA.

8.1 Wnioski

Na podstawie przeprowadzonych badań makroskopowych, wykonanych odkrywek i po wykonaniu analizy statyczno-wytrzymałościowej można jednoznacznie stwierdzić że istniejące stropy gęsto-żebrowe typu WPS, jak również strop drewniany na legarach drewnianych rozpartych pomiędzy ścianami nośnymi i podciągami stalowymi w obecnej postaci nie przeniosą obciążeń wynikających z chęci przeznaczenia pomieszczeń dawnych sal szkolnych na archiwum.

Analiza statyczno-wytrzymałościowa wykazała że wszystkie z kluczowych elementów nośnych stropów (belki nośne stropu WPS i legary drewniane) jak i podciągi stalowe są niewystarczające w swoich przekrojach.

Ponadto w stropach typu WPS stwierdzono poważną wadę - brak obetonowania belek stalowych stanowiącego zamek usztywniający, co zwiększa ugięcie tych stropów i niekorzystnie wpływa na stan graniczny użytkowania.

8.2 Zalecenia

W celu umożliwienia przeznaczenia pomieszczeń dawnych sal szkolnych na pomieszczenia archiwum należy:

Wzmocnić belki nośne stropu typu WPS poprzez zastosowanie dodatkowego przekroju lub poprzez modyfikację istniejących belek - jedynie poprzez wzmocnienie w ten sposób można ocalić i wykorzystać konstrukcję istniejącego stropu, lub

Wykonać niezależny samonośny strop (oddylatowany) powyżej istniejącego stropu zaprojektowany do przeniesienia obciążeń archiwum - strop istniejący można pozostawić bez ingerencji - metoda słuszna przy założeniu braku ingerencji w wyremontowane pomieszczenia kondygnacji parteru



Strona 25 z 41

W przypadku stropu drewnianego należy uznać za jedynie słuszne zaprojektowanie nowego stropu powyżej stropu istniejącego zdolnego do przeniesienia obciążeń archiwum, strop istniejący można pozostawić bez ingerencji - metoda słuszna przy założeniu braku ingerencji w wyremontowane pomieszczenia kondygnacji parteru

W każdym przypadku niezależnie od wybranej metody wzmocnienia należy każdorazowo opracować projekt wzmocnienia stropów. Projekt powinien opracować uprawniony projektant konstrukcji.

Autor opracowania:

mgr inż. Rafał Gałęzowski



Strona 26 z 41

9. ZAŁĄCZNIK NR 1 - UPRAWNIENIA OSOBY WYKONUJĄCEJ OPINIĘ TECHNICZNĄ.



Strona 27 z 41



Strona 28 z 41

10. ZAŁĄCZNIK NR 2 - ZAŚWIADCZENIE O PRZYNALEŻNOŚCI DO IZBY INŻYNIERÓW BUDOWNICTWA.



Strona 29 z 41

11. ZAŁĄCZNIK NR 3 - DOKUMENTACJA FOTOGRAFICZNA.

fot. nr 1 - Widok budynku Gminnego Centrum Kultury dawnej szkoły od frontu

fot. nr 2 - Widok budynku Gminnego Centrum Kultury dawnej szkoły elewacja tylna



Strona 30 z 41

fot. nr 3 - Widok korytarza prowadzącego do sali nr 1 i nr 2

fot. nr 4 - Widok sali nr 1 (sala szkolna dawnej szkoły)



Strona 31 z 41

fot. nr 5 - Widok sali nr 2 (sala szkolna komputerowa dawnej szkoły)

fot. nr 6 - Widok sali nr 3 (sala szkolna dawnej szkoły)



Strona 32 z 41

fot. nr 7 - Widok podciągów stalowych w sali nr 3

fot. nr 8 - Widok podciągów stalowych w sali nr 3 - zbliżenie



Strona 33 z 41

fot. nr 9 - Widok odkrywki nr A

fot. nr 10 - Widok odkrywki nr A z wymiarami

Płyta WPS

Zasypka gr 10-12cm



Strona 34 z 41

fot. nr 11 - Widok odkrywki nr B umiejscowienie

fot. nr 12 - Widok odkrywki nr B zbliżenie - półka dwuteownika belki nośnej

Belka nośna stropu WPS

dwuteownik I-180



Strona 35 z 41

fot. nr 13 - Widok odkrywki nr B zbliżenie - półka dwuteownika belki nośnej widok z boku

fot. nr 14 - Widok odkrywki nr B układ warstw

Jastrych cementowy

gr.4-6cm

Wykładzina

PCW

Zasypka żużlowo-

gruzowa gr.10-12cm



Strona 36 z 41

fot. nr 15 - Widok odkrywki nr C umiejscowienie

fot. nr 16 - Widok odkrywki nr C wymiary



Strona 37 z 41

fot. nr 17 - Widok odkrywki nr C belka nośna stropu WPS

fot. nr 18 - Widok odkrywki nr C warstwy stropu



Strona 38 z 41

fot. nr 19 - Widok odkrywki nr D

fot. nr 20 - Widok odkrywki nr D wymiary



Strona 39 z 41

fot. nr 21 - Widok odkrywki nr D układ warstw

fot. nr 22 - Widok odkrywki nr D kolejne warstwy

Biała podłoga

2xOSB gr.18mm

Zasypka żużlowo-

gruzowa gr.9-10cm

Ślepa podłoga deski

gr.30mm

Belka nośna drewniana - legar 15x25cm

Ślepy pułap deski

gr.30mm

Wykładzina

PCW



Strona 40 z 41

fot. nr 23 - Widok odkrywki nr D kolejne warstwy zbliżenie

fot. nr 24 - Widok odkrywki nr D kolejne warstwy zbliżenie



Strona 41 z 41

12. ZAŁĄCZNIK NR 4 - CZĘŚĆ RYSUNKOWA.

SPIS RYSUNKÓW

1. SYTUACJA - LOKALIZACJA BUDYNKU K/1

2. RZUT I-GO PIĘTRA - INWENTARYZACJA K/2

3. RZUT I-GO PIĘTRA - INWENTARYZACJA STROPÓW K/3

4. ODKRYWKA TYP "A" K/4

5. ODKRYWKA TYP "C" K/5

opinia techniczna - ugk2.ugk.plugk2.ugk.pl/pi/pi.nsf/5b1eac694c7848b1c12574120070dfd4... · 7.3...

Documents