HALA SPORTOWA Z ZAPLECZEM PRZY ZESPOLE SZKÓŁ PONADGIMNAZJALNYCH NR 2 PROJEKT BUDOWLANY KONSTRUKCJA

(1)

HALA SPORTOWA Z ZAPLECZEM

PRZY ZESPOLE SZKÓŁ PONADGIMNAZJALNYCH NR 2 Brzesko ul. Piastowska

PROJEKT BUDOWLANY KONSTRUKCJA

Autorzy projektu :

mgr inż. Przemysław Ruchała

Sprawdzający:

mgr inż. Tomasz Żebro

Kraków, Październik 2006 r.

(2)

AP KONSTRUKCJE

1. PRZEDMIOT OPRACOWANIA ...3

2. LOKALIZACJA ...3

3. ZAKRES I PODSTAWA OPRACOWANIA ...3

4. WARUNKI GEOLOGICZNE...4

5. OPIS KONSTRUKCJI...5

6. MATERIAŁY...6

7. ZESTAWIENIE OBCIĄŻEŃ...7

7.1. PRZEGRODY DACHOWE...7

7.2. STROP...8

7.3. KLATKI SCHODOWE...9

7.4. ŚCIANY...9

7.5. OBCIĄŻENIE WIATR...10

7.6. WYZNACZENIE JEDNOSTKOWEGO ODPORU OBLICZENIOWEGO PODŁOŻA...10

7.6.1. Dla stóp fundamentowych ...10

8. UWAGI KOŃCOWE ...12

9. WYNIKI OBLICZEŃ STATYCZNYCH I WYMIAROWANIE...12

9.1. HALA SPORTOWA Z ZAPLECZEM...14

9.1.3. Płyty...16

9.1.4. Elementy prętowe ...27

(3)

1. PRZEDMIOT OPRACOWANIA

Przedmiotem opracowania jest Projekt Budowlany konstrukcji Hali Sportowej z zapleczem przy zespole szkół ponadgimnazjalnych.

2. LOKALIZACJA

Teren opracowania zlokalizowany jest w Brzesku, przy ul. Piastowskiej przy Budynkach Zespołu Szkół Ponadgimnazjalnych nr 2.

3. ZAKRES I PODSTAWA OPRACOWANIA

Zakres opracowania jest zgodny z ustawą: Prawo budowlane oraz rozporządzeniem Ministra Infrastruktury z dn. 3.07.2003 r.

Formalną podstawą opracowania jest zlecenie pracowni Biuro Architekt Kaczmarczyk Merytoryczną podstawę opracowania stanowią:

1. Geotechniczne warunki gruntowe dla budowy hali sportowej w Brzesku przy ul. Piastowskiej dz. Nr 2268/8 - dokumentacja wykonana przez Zakład Prac Geologicznych i Inżynierskich

„GEOLZ” w maju 2005roku w Krakowie.

2. Projekt architektoniczny wykonany przez Biuro Architekt Kaczmarczyk.

3. Ponadto wykorzystano normy i przepisy, a w szczególności:

PN-82/B-02001 Obc. budowli. Obciążenia stale,

PN-82/B-02003 Obc. budowli. Obciążenia zmienne technologiczne.

PN-80/B-02010 Obc. budowli. Obciążenie śniegiem.

PN-77/B-02011 Obc. w obliczeniach statycznych. Obciążenie wiatrem.

PN-81/B-03020 Grunty budowlane. posadowienie bezpośrednie budowli.

PN-B-03264 : 2002 Konstr. betonowe , żelbetowe i sprężone. Oblicz. statyczne i projekt.

PN-B-03150 : 2000 Konstrukcje drewniane. Obliczenia statyczne i projektowanie PN-B-03002 ;1999 Konstr. murowe niezbrojone. Projektowanie i obliczenia.

(4)

AP KONSTRUKCJE

4. WARUNKI GEOLOGICZNE

Teren na którym planuje się budowę Hali sportowej leży na przedpolu Karpat fliszowych, w obrębie tzw. miocenu strefy wewnętrznej. Osady trzeciorzędowe tworzą sfałdowane warstwy chodenickie, zbudowane z iłowców przewarstwionych piaskami pylastymi o zmiennej miąższości oraz wkładek dolomitycznych. Warstwy te przykryte są czwartorzędowymi osadami rzecznymi. Są to gliny, namuły, pyły, piaski oraz piaski ze żwirami.

Na omawianym obszarze podczas badań stwierdzono występowanie wód gruntowych na głębokości około 5,8m w piaskach. Zwierciadło wody w otworach badawczych stabilizowało się na głębokości 1,8-4.5m. Spowodowane jest to wodami infiltracyjnymi występującymi w warstwach od powierzchni do głębokości około 5,8m. Stwierdzono tu liczne sączenia wody.

Charakterystykę i klasyfikację gruntów przeprowadzono na podstawie badań terenowych.

Grunty rodzime rozpatrywane jako podłoże podzielone na 13 warstw geotechnicznych:

Warstwę I stanowią namuły organiczne o konsystencji na granicy twardoplastycznych i plastycznych (o średnim IL = 0,25)

Warstwę II stanowią plastyczne namuły organiczne (o średnim IL = 0,35)

Warstwę III stanowią namuły organiczne o konsystencji na granicy plastycznych i miękkoplastycznych (o średnim IL = 0,50)

Warstwę IV stanowią twardoplastyczne gliny pylaste i gliny pylaste zwięzłe zawierające części organiczne (o średnim IL = 0,20)

Warstwę V stanowią plastyczne gliny pylaste i gliny pylaste zwięzłe zawierające części organiczne (o średnim IL = 0,30)

Warstwę VI stanowią plastyczne gliny pylaste zawierające części organiczne (o średnim IL = 0,40)

Warstwę VII stanowią plastyczne gliny piaszczyste zawierające części organiczne (o średnim IL = 0,35)

Warstwę VIII stanowią plastyczne pyły (o średnim IL = 0,30) Warstwę IX stanowią twardoplastyczne pyły (o średnim IL = 0,20) Warstwę X stanowią półzwarte pyły (o średnim IL = 0,00)

Warstwę XI stanowią średnio zagęszczone, nawodnione piaski drobne i piaski pylaste (o średnim ID = 0,40

Warstwę XII stanowią średnio zagęszczone, nawodnione piaski drobne i piaski pylaste (o średnim ID = 0,50

Warstwę XI stanowią średnio zagęszczone, nawodnione piaski drobne ze żwirami (o średnim ID = 0,55

(5)

Na przedmiotowym obszarze występują proste warunki gruntowe - podłoże jest uwarstwione.

Posadowienie budynku zaprojektowano na gruntach nośnych warstw geotechnicznych V, VIII, XII oraz IV.

Projektowany obiekt zaliczono do drugiej kategorii geotechnicznej zgodnie z Rozporządzeniem MSWiA z dnia 24.09.1998 r.

5. OPIS KONSTRUKCJI.

Projektowany zespół sportowy składa się z kilku funkcjonalnie i konstrukcyjnie części. Pod względem konstrukcji można obiekt ten podzielić na hale sportową z widownią, cześć z salą pomocniczą oraz cześć komunikacyjna.

Hala sportowa - została zaprojektowana na bazie głównego układu konstrukcyjnego jaki stanowi rama o słupach żelbetowych z drewnianym dźwigarem ze ściągiem stalowym. Ramy o rozpiętości 2880 rozmieszczone są co 369cm. Rygiel drewniany połączony jest w sposób przegubowy z słupami żelbetowymi utwierdzonymi w stopach żelbetowych. Od strony południowo wschodniej na ścianach murowanych opiera się monolitycznie połączona ze słupami hali żelbetowa płyta widowni pod którą znajdują się pomieszczenia zaplecza hali. Od strony południowo zachodniej wzdłuż ściany szczytowej zaprojektowano magazyn o ścianach murowanych przykrytych płytą żelbetową z dachem krokwiowym. Po przeciwnej stronie znajduje się wnęka na ściankę wspinaczkową zaprojektowana z murowanych ścian nośnych przykrytych płytą żelbetową.

Sala pomocnicza – została zaprojektowana jako budynek murowany z żelbetową płytą stopową nad którą jest jednopołaciowy dach krokwiowy.

Część komunikacyjna – została zaprojektowana jako jedno kondygnacyjna przestrzeń o murowanych ścianach nośnych z których jedna stanowi wolnostojącą ścianę a druga należy do budynku hali sportowej lub hali pomocniczej. Nad przestrzenią komunikacyjną zaprojektowano krokwiowy dach drewniany.

Zaprojektowano posadowienie bezpośrednie za pośrednictwem stóp i ław fundamentowych, pozwalają na to względnie dobre warunki gruntowe. Jako poziom posadowienia przyjęto 221,1 m. npm. Jeżeli w poziomie posadowienia wystąpią grunty nienośne warstwy III, miękkoplastyczne soczewki, grunty zawierające części organiczne należy je usunąć a różnice do poziomu posadowienia uzupełnić chudym betonem

(6)

AP KONSTRUKCJE

6. MATERIAŁY.

Materiały konstrukcyjne przyjęte do projektowania to:

- beton B-30

- stal zbrojeniowa żebrowana A-IIIN RB500W - stal zbrojeniowa gładka A–0 St0S

- ściany murowane konstrukcyjne U220 klasy fb=20

(7)

7. ZESTAWIENIE OBCIĄŻEŃ 7.1. Przegrody dachowe

Dach nad halą sportową

Obciążenie Współczynnik Obciążenie charakterystyczne obciążenia obliczeniowe

Rodzaj obciążenia

qk [kN/m²] γf qo [kN/m²]

papa wierzchniego krycia 0.05 1.2 0.06

okleina z papy podkładowej 0.05 1.2 0.06

Styropian ekstrudowany gr. 17cm 0.17 x 0.2 0.03 1.2 0.04

Zgrzewalna papa paroizolacyjna 0.05 1.3 0.07

Blacha trapezowa gr. 1mm 0.001 x 78.5 0.08 1.1 0.09

Instalacje podwieszone 0.40 1.2 0.48

Dzwigar drewniany

Ciężar uwzględniono w programie obliczeniowym

Σ 0.66 1.2 0.79

normowe obciążenie użytkowe (śnieg) 0.72 1.4 1.01

Dach nad ścianką wspinaczkową

Rodzaj obciążenia powierzchniowego

okleina z papy podkładowej 0.05 1.2 0.06

Styropian ekstrudowany gr. 17cm 0.17 x 0.2 0.03 1.2 0.04

Zgrzewalna papa paroizolacyjna 0.05 1.3 0.07

podkład betonowy gr. 6 - 10cm 0.08 x 24.0 = 1.92 1.3 2.50

płyta żelbetowa gr. 20 cm 0.20 x 25.0 = 5.00 1.1 5.50

Tynk cementowo-wapienny gr. 1.5cm 0.015 x 21.0 = 0.32 1.1 0.35

Σ 7.42 1.2 8.57

normowe obciążenie użytkowe (śnieg z workami śnieżnymi) 1.44 0.7 1.01

z płytą Σ q 8.86 1.1 9.58

bez płyty Σ q 3.86 1.1 4.08

(8)

AP KONSTRUKCJE

Dach drewniany krokwiowy

Rodzaj obciążenia

2x papa podkładowa 0.05 1.2 0.06

Deskowanie pełne gr 25,4mm 0.025 x 6.00 0.1524 1.2 0.18

Styropian gr. 15cm 0.15 x 0.2 0.03 1.2 0.04

łaty i kontr łaty 4x5cm w roz. co 1m 0.004 x 5.5 = 0.02 1.2 0.03

płyta GFK 2x12,5mm 0.025 x 11.5 = 0.29 1.2 0.35

Krokwie

Ciężar uwzględniono w programie obliczeniowym

Σ 0.59 1.2 0.71

normowe obciążenie użytkowe (śnieg) 0.72 1.4 1.01

7.2. Strop

Strop widowni

Rodzaj obciążenia

płytki lastrikowe/ parkiet 3cm 0.76 1.3 0.99

wylewka cem. gr. 6cm 0.060 x 21.0 = 1.26 1.3 1.64

styropian gr. 7cm 0.07 x 0.45 = 0.03 1.3 0.04

podsypka piaskowa 0.02 x 17.50 = 0.35 1.3 0.46

Konstrukcja stalowa trybun przyjęto 2.00 1.3 2.60

Σ 10.22 1.2 12.12

normowe obciążenie użytkowe 5.00 1.2 6.00

z płytą Σ q 15.22 1.2 18.12

bez płyty Σ q 9.72 1.2 12.07

Strop poddasza nieużytkowego

Obciążenie Współczynnik Obciążenie

Rodzaj obciążenia

charakterystyczne obciążenia obliczeniowe

(9)

qk [kN/m] γf qo [kN/m]

styropian gr. 12cm 0.12 x 0.45 = 0.05 1.3 0.07

Σ 5.87 1.1 6.47

normowe obciążenie użytkowe 0.50 1.4 0.70

z płytą Σ q 6.37 1.1 7.17

bez płyty Σ q 0.87 1.3 1.12

7.3. Klatki schodowe

Klatki schodowe - biegi

Rodzaj obciążenia

płytki gresowe gr. 2cm 0.020 x 24 = 0.48 1.1 0.53

płyta żelbetowa gr. 15 cm 0.150 x 25 = 3.75 1.1 4.13

stopnie średnia gr. 7,5cm 0.075 x 25 = 1.88 1.1 2.06

tynk gr 2cm 0.020 x 19 = 0.38 1.3 0.49

Σ 3.75 7.21

obciążenie zmienne 3.00 1.2 3.60

biegi (obciążenie na bieg) z płytą Σ 6.75 1.6 10.81

bez płyty Σ 3.00 6.68

Klatki schodowe - spoczniki

Rodzaj obciążenia

płytki gresowe gr. 2cm 0.020 x 24 = 0.48 1.1 0.53

płyta żelbetowa gr. 15 cm 0.150 x 25 = 3.75 1.1 4.13

tynk gr 2cm 0.020 x 19 = 0.38 1.3 0.49

Σ 4.13 5.15

obciążenie zmienne 5.00 1.2 6.00

z płytą Σ 9.13 11.15

spoczniki bez płyty Σ 5.38 7.02

7.4. Ściany

(10)

AP KONSTRUKCJE

Ściana murowana zewnętrzna z pustaków ceramicznych U 220 gr. 25cm

Rodzaj obciążenia

Tynk zewnętrzny gr. 1.5cm 0.015 x 19.0 = 0.29 1.3 0.37

pustaki ceramiczne - U220 gr. 25cm 0.29 x 9.0 = 2.61 1.1 2.87

styropian gr. 10cm 0.10 x 0.45 = 0.05 1.2 0.05

Tynk akrylowy 0.10 1.1 0.11

Σ 3.04 1.1 3.41

Ściana murowana wewnętrzna z pustaków ceramicznych U 220 gr. 25cm

Rodzaj obciążenia

pustaki ceramiczne - U220 gr. 25cm 0.29 x 9.0 = 2.61 1.1 2.87

Σ 3.18 1.1 3.61

7.5. Obciążenie wiatr

Obciążenie wiatrem ścian - obciążenia poziome

Obciążenie Współczynnik Obciążenie

charakterystyczne obciążenia obliczeniowe

Rodzaj obciążenia

połać nawietrzna Cz = 0.7

dla H=10 m 0.32 1.3 0.41

połać zawietrzna Cz = -0.4

dla H=10 m -0.18 1.3 -0.23

7.6. Wyznaczenie jednostkowego odporu obliczeniowego podłoża

Przyjęto posadowienie bezpośrednio na ławach i stopach fundamentowych na twardoplastycznych pyłach, glinach pylastych.

7.6.1. Dla stóp fundamentowych Założenia: (posadownie na warstwie V) Φ^r = 13 º·0.9=11.7º

C_u^r = 12 kPa·0.9=10.8 kPa D_min= 1.2m

(11)

ρB = 2,0·0,9=1,8t/m ρDr = 2,0·0,9=1,8t/m³

stąd: N_D=2,89, N_C=9,13, N_B=0.29

kPa q _fNB = 230

kPa q

m

q_rs < ⋅ _fNB =0.9⋅0.9⋅230=186

[

^N ^c ^N ^g ^D ^N ^g ^B

]

q_fNB = _C ⋅ _u + _D⋅ρ_D⋅ ⋅ _min + _B ⋅ρ_B ⋅ ⋅

[

9,13⋅10.8+⋅2.89⋅1,.8⋅10⋅1.2+⋅0.29⋅1,8⋅10⋅1

]

fNB = q

(12)

AP KONSTRUKCJE

8. UWAGI KOŃCOWE

Wyniki obliczeń przedstawiono w postaci graficznej jako tzw. bitmapy sił przekrojowych oraz deformacji. Przemieszczenia na wydrukach bitmap podawane są w metrach, wartości sił przekrojowych: momenty w płytach w kNm/m., momenty w elementach belkowych w kNm, siły osiowe w elementach belkowych w kN.

Wymiarowanie elementów konstrukcji przeprowadzono wg własnych programów 9. WYNIKI OBLICZEŃ STATYCZNYCH I WYMIAROWANIE