2

SATURS 1 Izejas dati. 3

1.1 Piemērotie būvnormatīvi, standarti un citi projektēšanas noteikumi. 3 1.2 Būves ārējās iedarbības apstākļu klasifikācija. 4 1.3 Projektēšanā izmantotās slodzes un iedarbes. 4 1.4 Projektēšanas nosacījumi un pieņēmumi. 6 1.5 Konstrukciju gabarīti. 8 2 Pieņemtais kopējais aprēķina modelis un statiskā shēma. 8 3 Statiskais aprēķins un šķērsgriezumu pārbaudes aprēķini. 8 4 Citi aprēķini. 17

Pielikumi:

1.Pielikums. “Metāla un koka konstrukcijas. Automātiskā aprēķinu atskaite.” 2.Pielikums. “Koka spāres aprēķins. Automātiskā aprēķinu atskaite.” 3.Pielikums. “Pamatu nestspējas, noturības, apgāšanās aprēķis drenētai gruntij pēc EN1997-1.”

3

APRĒĶINU ATSKAITE

1. Izejas dati. 1.1 Piemērotie būvnormatīvi, standarti un citi projektēšanas noteikumi. LVS EN 1990:2006 Eirokodekss. Konstrukciju projektēšanas pamati LVS EN 1990:2006/A1:2008 Eirokodekss. Konstrukciju projektēšanas pamatprincipi. Eiropas

standarta grozījums EN 1990:2002/A1:2005. LVS EN 1990:2003/NA:2015 Eirokodekss. Konstrukciju projektēšanas pamatprincipi. Nacionālais

pielikums. LVS EN 1991-1-1+AC:2014 1. Eirokodekss. Iedarbes uz konstrukcijām. 1-1. daļa: Vispārīgās iedarbes. Blīvums, pašsvars, ēku lietderīgās slodzes. LBN 003-15 Būvklimatoloģija. LVS EN 1991-1-3+AC:2014 1. Eirokodekss. Iedarbes uz konstrukcijām. 1-3. daļa: Sniega radītās slodzes. LVS EN 1991-1-3:2003/NA:2015 Eirokodekss. Iedarbes uz konstrukcijām. 1-3. daļa: Sniega radītās slodzes. Nacionālais pielikums. LVS EN 1991-1-4+A1+AC:2014 1. Eirokodekss. Iedarbes uz konstrukcijām. 1-4. daļa: Vēja iedarbes. LVS EN 1991-1-4:2005/NA:2011 1. Eirokodekss. Iedarbes uz konstrukcijām. 1-4. daļa: Vēja iedarbes. Nacionālais pielikums. LVS EN 1991-1-5+AC:2014 1. Eirokodekss. Iedarbes uz konstrukcijām. 1-5. daļa: Vispārīgās iedarbes. Termiskās iedarbes. LVS EN 1991-1-5:2004/NA:2014 Eirokodekss. Iedarbes uz konstrukcijām. 1-5. daļa: Vispārīgās iedarbes. Termiskās iedarbes. Nacionālais pielikums. LBN 203-15 Betona būvkonstrukciju projektēšana. LVS EN 1992-1-1+AC:2014 2. Eirokodekss. Betona konstrukciju projektēšana. 1-1 daļa: Vispārīgie noteikumi un noteikumi ēkām. LVS EN 1992-1-1:2005/A1:2015 2. Eirokodekss. Betona konstrukciju projektēšana. 1-1 daļa: Vispārīgie noteikumi un noteikumi ēkām. Eiropas standarta grozījums EN 1992-1-1:2004/A1:2014. LVS EN 1992-1-1:2005/NA:2014 2. Eirokodekss. Betona konstrukciju projektēšana. 1-1 daļa: Vispārīgie noteikumi un noteikumi ēkām. Nacionālais pielikums. LBN 206-14 Koka būvkonstrukciju projektēšana. LVS EN 1995-1-1+A1+A2+AC:2014 5. Eirokodekss. Koka konstrukciju projektēšana. 1-1 daļa: Vispārīgi. Vispārīgie noteikumi un noteikumi būvēm. LVS EN 1995-1-1:2005/NA:2012 5. Koka konstrukciju projektēšana. 1-1 daļa: Vispārīgi. Vispārīgie noteikumi un noteikumi būvēm. Nacionālais pielikums. LBN 204-14 Tērauda būvkonstrukciju projektēšana. LVS EN 1993-1-1+AC:2006 3. Eirokodekss. Tērauda konstrukciju projektēšana. 1-1 daļa: Vispārīgie noteikumi un noteikumi ēkām. LVS EN 1993-1-1:2005/AC:2009 3. Eirokodekss. Tērauda konstrukciju projektēšana. 1-1 daļa: Vispārīgie noteikumi un noteikumi ēkām. Eiropas standarta grozījums EN 1993-1-1:2005/AC:2009. LVS EN 1993-1-1:2005/NA:2014 3. Eirokodekss. Tērauda konstrukciju projektēšana. 1-1 daļa: Vispārīgie noteikumi un noteikumi ēkām. Nacionālais pielikums.

4

LBN 207-15 Ģeotehniskā projektēšana. LVS EN 1997-1+A1+AC:2015 7. Eirokodekss. Ģeotehniskā projektēšana. 1.daļa: Vispārīgie noteikumi. LVS EN 1997-1:2005/NA:2013 7. Eirokodekss. Ģeotehniskā projektēšana. 1.daļa: Vispārīgie noteikumi. Nacionālais pielikums.

1.2 Būves ārējās iedarbības apstākļu klasifikācija. Ēkas ugunsnoturības pakāpe ir U3. Konstrukciju elementu minimālā ugunsnoturība netiek normēta, bet bez papildus apstrādes, saskaņā ar LBN 201-15 tā atbilst R15 ugunsizturībai. Konstrukciju elementu minimālā ugunsizturība saskaņā ar LBN 201-15: Ekspluatācijas apstākļu kategorija C3, saskaņā ar ISO 129442. Paredzēta karstā cinkošana. Koka konstrukcijām piemēro Lietojamības klasi 2, kdef = 0.8.

1.3 Projektēšanā izmantotās slodzes un iedarbes. Nestspējas robežstāvokļi (ULS).

STR un GEO nestspējas robežstāvokļiem iedarbju kombināciju noteikšanā piemēro EN 1990, 6.10a un 6.10b izteiksmes

x=0.85;

gG ir pastāvīgo iedarbju parciālais faktors; gG=1.35;

gQ ir mainīgo iedarbju parciālais faktors; gQ=1.5;

un kur izmantoti EN 1990/NA dotie sekojošie kombināciju koeficienti:

Mainīgā iedarbe: Y0 Y1 Y2

Sniega slodze 0.7 0.5 0.2

Vēja slodze 0.6 0.2 0.0

Temperatūras iedarbe

0.6 0.5 0.0

Tehnoloģiskā slodze 1.0 0.9 0.8

Ekspluatējamības robežstāvokļi (SLS). Deformāciju noteikšanai lieto raksturīgo kombināciju saskaņā ar EN 1990, 6.14b izteiksmi.

Temperatūras iedarbes. Nosaka iespējamās konstrukcijas temperatūras izmaiņas ēnā, kā neapkurināmai ēkai. Rīgā, ēnas gaisa temperatūra, iespējama 1 reizi 50 gados: Tmin=-34.8oC; Tmax=+33.3oC. Paredzamā montāžas temperatūra: T0=5oC … 20oC.

Saraušanās termiskā iedarbe ēnā esošajām konstrukcijām: DTN,con=T0-Tmin=20-(-34.8)=54.8oC.

Izplešanās termiskā iedarbe ēnā esošajām konstrukcijām: DTN,exp=Tmax-T0=33.3-5=28.3oC.

Izplešanās termiskā iedarbe saulē eksponētām, tumši krāsotām konstrukcijām:

DTN,exp+T5=28.3+37=65.3 oC.

5

Slodzes uz jumta pārseguma.

Nr.p.k Nosaukums Slodzes raksturīgā vērtība Gk; Qk [kPa]

1 Sniega slodze. sk=1.25kPa; m=0.8 1.0

2

Pašsvara slodze: Jumta segums – bitumena šindeļi

OSB-3, 9mm

Dēļu klājs, t=25mm, r=480kg/m3

pašsvars kopā:

0.10 0.05 0.12 0.30

3 Tehnoloģiskā vienmērīgi izkliedētā, piekārtā: , apgaismojums, u.tml. 0.3

Vēja slodzes. Kā kritisko vēja slodzi aprēķina modelim pieņem vēja slodzi 2 vēja virzienos: 1.slogojums - vējam pūšot frontāli uz skatuvi, t.i. 7 ass virzienā; 2.slogojums - vējam pūšot pretējā virzienā, t.i. 7 ass virzienā, bet estrādei no aizmugures. Uzskata, ka ar šiem 2 vēja slodžu slogojumiem tiek apskatītas visas kritiskās slodžu kombinācijas. Vēja slodzi uz sienu plaknēm neapskata, jo tiek nodrošināta droša slodzes uzņemšana ar esošo lokveida monolīto dz.-bet. sienu pa asi B, kā arī vēja spiediens uz sienām nerada papildus piepūles jumta pārseguma elementos, kurš šajā projektā tiek apskatīts. Apskata horizontālo vēja spiedienu uz konektoru kopņu sānu virsmas. - Apvidus tips – 0; - Fundamentālais vēja pamatātrums Rīgas jūras līča piekrastes zonā, saskaņā ar EN 1991-1-4/NA:

vb,0=24m/s;

- Gaisa blīvums r=1.25kg/m3;

- Vēja spiediena pamatvērtība: qb=1/2*r*vb2=0.36kPa;

- Vēja spiediena pīķa vārtība: qp=qb*ce;

- Vēja spēku noteikšana uz arkas elementiem, arkas iekaru elementiem un uz esošajām

kvadrātcaurules saitēm. Uz esošo konstrukciju apaļo kolonnu šķērsgriezumiem vēja spēkus neapskata, jo tas neatstāj būtisku ietekmi uz kopējo konstruktīvo shēmu, un arī uz pašiem šķērsgriezumiem. Vējas spēki tiek aprēķināti pēc sekojošas EN 1991-1-4, 5.3 sakarības: Fw=cscd*cf* qp(ze)*Aref Kur: cscd – konstrukcijas faktors = 1, jo konstrukcijas augstums ir mazāks par 15m. Pašsvārstību frekvence jaunajam pārsegumam, vējam pūšot frontāli ir ap 3.5 … 4Hz, taču ņemot vērā jumta klāju, tā varētu būt vēl nedaudz lielāka, un tuvoties 5Hz. cf – spēka koeficients, kurš atkarīgs no metāla karkasa stieņa šķērsgriezuma. qp(ze) – pīķa ātruma spiediens, kurš augstumā z=10m. Tad qp(ze=10m) = 0.36*3=1.08kPa. Aref – konstrukcijas elementa atskaites laukums, t.i. stieņa viena tekošā metra virsmas laukums, kurš projicējas pret vēju. 1) Vēja spēki arkas joslas elementam, caurulei 250x150x8, uz 150mm skaldnes:

6

Taisnstūra šķērsgriezumam: d/b=250/150=1.67; stūru noapaļojumu ietekme: r/b=12.5/150=0.08, tad: cf=1.8*0.8=1.45. Fw=1*1.45*1.08*0.15=0.24kN/m. 2) Vēja spēki arkas režģa elementam, caurulei 200x100x6, uz 100mm skaldnes: Taisnstūra šķērsgriezumam: d/b=200/100=1.65; stūru noapaļojumu ietekme: r/b=12.5/100=0.125, tad: cf=1.65*0.75=1.24. Fw=1*1.24*1.08*0.1=0.14kN/m. 3) Vēja spēki arkas iekaru elementam, apaļai caurulei diam. 76mm: Vienkāršojot aprēķinu, spēka koeficientu pieņem: cf=1.25 Tad Fw=1*1.25*1.08*0.08=0.1kN/m. 4) Vēja spēki uz esošajām kvadrātcaurules saitēm ar sķērsgriezumu 60x60x5. Taisnstūra šķērsgriezumam: d/b=60/60=1; stūru noapaļojumu ietekme: r/b=10/60=0.17, tad: cf=2.1*0.7=1.47. Fw=1*1.47*1.08*0.06=0.10kN/m. 5) Vēja spēki uz esošajām brusu saitēm ar sķērsgriezumu 70x95. Taisnstūra šķērsgriezumam: d/b=70/95=0.74, tad: cf=2.4*1.0=2.4. Fw=1*2.4*1.08*0.095=0.25kN/m.

- Vēja ārējā spiediena noteikšana uz konektoru kopņu sānu virsmas.

Vēja ārējais spiediens tiek aprēķināts pēc sekojošas EN 1991-1-4, 5.1 sakarības: we=qp(ze)*cpe.

Pieņem kopnes masivitāti f=1. A=13m2 => lieto spiediena koeficientu Cpe,10. h/d=8/24.5=0.4

1.slogojums: D zona: Cpe,10=+0.8; we=1.08*+0.8= +0.86kPa. 2.slogojums: E zona: Cpe,10=-0.5; we=1.08*-0.5= -0.54kPa.

- Vēja ārējā spiediena noteikšana uz jumta ārējās virsmas kā nojumes jumtam visos vēja virzienos. Vēja ārējais spiediens tiek aprēķināts pēc sekojošas sakarības: w=qp(z)*cf. Kur cf – kopīgais spēka koeficients +0.5/-1.4. Z=8m Tad qp(z=8) = 2.9*0.36=1.04. W+=1.04*0.5= 0.52kPa W-=1.04*-1.4= -1.46kPa Kur: “+” – lejup vērsta vēja slodze. “-” – augšup vērsta vēja slodze. W+ un W- kombinējas ar iepriekš minētajiem vēja 1. un 2. slogojumiem.

1.4 Projektēšanas nosacījumi un pieņēmumi. Saskaņā ar projektēšanas uzdevumu, pasūtītājs ir definējis maksimāli pieļaujamo elementu noslodzi 90%. Stieņu šķērsgriezumus pieņem tādus, lai tie izpildītu robežlokanuma prasības, kuras dotas LBN 204-14.

Pārbaudot atbilstību ekspluatējamības robežstāvoklim (SLS) tiek pielietotas EN 1993-1-1/NA dotās pieļaujamās deformāciju vērtības no raksturīgajām slodžu kombinācijām.

7

Vertikālie pārvietojumi:

8

Horizontālie pārvietojumi:

1.5 Konstrukciju gabarīti. Estrādes gabarīti pa asīm plānā ir 30 000mm x 16 700mm. Arkas augstums korē, konstrukcijai attiecībā pret tīro nulles atzīmi ir 10 240mm. Ģeometriskos izmērus skat. Būvprojekta DZK un MK sadaļā, kā arī Statiskajā aprēķinā datorprogrammā Axis VM.

2. Pieņemtais kopējais aprēķina modelis un statiskā shēma. Aprēķina modelis sastāv no sekojošiem elementiem: 1) Esošais estrādes karkass. 2) Jaunā arka, kura balstīta uz apakšjoslas, uz stabveida pamatiem. 3) Jaunais jumta pārseguma fragments, kurš balstās uz arkas un tiek savienots ar esošo jumta

pārsegumu. Arka tiek novietota, attiecībā pret jaunā jumta pārseguma fragmentu, ar mērķi, lai rastos pēc iespējas mazāka ietekmes uz esošo jumta pārsegumu. Arkas novietojums noteikts par pamatu ņemot vienmērīgi izkliedētu slodzi uz jaunā jumta fragmenta.

3. Statiskais aprēķins un šķērsgriezumu pārbaudes aprēķini. 3.1 Pamatu aprēķins. Pamata GEO, EQU un SLS robežstāvokļu pārbaudes skat. 3.pielikumā. Apkopo atsevišķi pastāvīgo un mainīgo slodžu kombinācijas, raksturīgās vērtības:

No Axis VM Rz, [kN] Rx, [kN]

Pašsvars -70.0 = VGk -45.7 = HGk

Raksturīgās balstreakcijas Rz Rx

Min. -208.1 -148.5

Max. +55.3 +49.3

Eksports uz Excel programmu

Mainīgās, raksturīgās VQk , [kN] HQk , [kN]

Min. -138.1 -102.8

Max. +125.3 +95.0

9

Gultnes koeficientu noteikšana. Nosaka kopējo vertikālo slodzi uz grunti zem pēdas. Raksturīgā vertikālā slodze 208kN, pamata pašsvara raksturīgā vērtība 368kN => P = 368+208 = 576 kN.

10

Pieņemtie koeficienti: C1=3048kN/m3; C2=5128kN/m.

11

Pamata stiegrojuma noteikšana un grunts deformāciju noteikšana. Deformācijas, 1.slodžu kombinācija:

12

Deformācijas, 2.slodžu kombinācija:

13

Grunts spiediens zem pamatu pēdas, 1.slodžu kombinācija:

14

Grunts spiediens zem pamatu pēdas, 1.slodžu kombinācija:

15

Lieces moments, 1.slodžu kombinācija:

16

Lieces moments, 1.slodžu kombinācija:

Pamata stiegrojums tiek pieņemts minimāli rekomendētais 0.05%. 3.2 Tērauda un koka karkasa aprēķinu veic programmā Axis VM, skat.

17

4. Citi aprēķini. Enkurskrūvju aprēķins.

Saskaņā ar aprēķina shēmu visas slodzes tiek pārvadītas uz pamatiem caur arkas apakšjoslu. Vertikālais spiedes spēks tiek novadīts caur balstplātni uz betonu. Pielieto PEIKKO izstrādājumus. Uz arkas apakšējās joslas 4 bultskrūvēm darbojas sekojošas aprēķina balstreakcijas: Izraušanas spēks Rz=98kN. Pieņem, ka joslas šķērsgriezuma centrs izvietots simetriski pret enkurskrūvju grupu. Tad stiepes spēks uz 1 skrūvi Nd=98/4=24.5kN. Horizontālā balstreakcija Rx=208kN. Tad uz 1 skrūvi Vd=208/4=52kN. Pārbaudi veic pēc 1 enkura reducētās nestspējas:

1

3/43/4

Rd

d

Rd

d

V

V

N

N

Ja ielieto 4 PPM30P, tad: (24.5/360)4/3+(52/65)4/3=0.77 < 1 => OK. Arkas otra zara bultskrūves pieņem 4 HPM20P, ar mērķi veikt regulēšanu montāžas stadijā.

Būvinženieris: Atis Šteinbergs 09.05.2016