D.1.2. STAVEBNĚ KONSTRUKČNÍ ŘEŠENÍ D.1.2.3 STATICKÝ VÝPOČET Stavba: STAVEBNÍ ÚPRAVY HASIČSKÉ ZBROJNICE v Bystřici u Benešova OBJEDNATEL: STAVEBNÍK: ZPRACOVATEL: město Bystřice Dr. E. Beneše 25, 257 51 Bystřice město Bystřice Dr. E. Beneše 25, 257 51 Bystřice Projektová konstrukční kancelář, s.r.o., MÍSTO: parc. č. 66, k.ú. Bystřice u Benešova [616770] Dr. E. Beneše 114, 257 51 Bystřice STUPEŇ: Dokumentace pro stavební povolení (DSP) DATUM: březen 2017 ZAKÁZKA: 1710
Obsah: A. VSTUPNÍ DATA... 3 A.1. Předmět hodnocení... 3 A.2. Podklady... 3 A.3. Technické normy a jiné předpisy... 3 A.4. Technická literatura a jiné podklady... 3 B. ZATÍŽENÍ... 4 B.1. Stálá zatížení - G... 4 B.2. Proměnná zatížení - Q... 4 C. POPIS NOSNÉ KONSTRUKCE... 16 C.1. Nosná konstrukce zastřešení... 16 C.2. Svislé nosné konstrukce... 16 C.3. Vodorovné nosné konstrukce... 16 C.4. Základové konstrukce... 16 D. AUTOMATIZOVANÝ STATICKÝ VÝPOČET NOSNÝCH KONSTRUKCÍ... 17 D.1. Průřezy... 17 D.2. Materiály... 17 D.3. Zatěžovací stavy a kombinace zatížení... 17 D.4. Modely konstrukce... 17 D.5. Zatížení... 17 D.6. Posouzení jednotlivých prvků... 18 D.6.1. Posouzení ocelového průvlaku nad otvorem vjezdových vrat šířky 4000 mm (3x IPE 200)... 18 D.6.2. Posouzení ocelového průvlaku v prostoru garáže šířky 4250 mm (2x IPE 200)... 20 D.6.3. Posouzení zděného pilíře mezi vraty (450 x 500 mm) nezesílený... 22 D.6.4. Posouzení zděného pilíře mezi vraty (450 x 500 mm) zesílený ocelovým opláštěním... 24 D.6.5. Posouzení zděného pilíře mezi garážemi (L průřez 750 x 900 mm, tl. 450 mm)... 27 D.6.6. Posouzení základového pasu a kontaktního napětí v základové spáře... 29 E. ZÁVĚR... 30 2/30
A. VSTUPNÍ DATA A.1. PŘEDMĚT HODNOCENÍ Předmětem projektu jsou stavební úpravy objektu hasičské zbrojnice v k.ú. Bystřice u Benešova, parc.č. 66. Projekt řeší zvětšení stávajících otvorů vjezdových vrat do garáže hasičské zbrojnice a zvětšení světlé výšky pod průvlakem v prostoru garáže. Objekt hasičské zbrojnice byl dle archivní dokumentace postavěn v roce 1932. Objekt využívá stěnový konstrukční systém, původní zdivo je z cihel CP na maltu MV, přistavěná část objektu z roku 1990 je z cihelných bloků CD IVA A/B, založen je plošně na základových pasech. Nad původní části objektu se předpokládá trámový strop. Nad přistavěné části objektu z roku 1990 je strop ze stropních panelů Spiroll. Hasičská zbrojnice má tvar obdélníka o maximálních vnějších rozměrech 13,9 x 15,5 m a má jedno nadzemní podlaží. Objekt je zastřešen pultovou střechou se sklonem 5 s atikami ze 3 stran. Maximální výška atiky čelní stěny je cca 7,9 m nad úrovní terénu (archivní PD), krytina je lehká, plechová. Objekt je napojen na inženýrské sítě. Do inženýrských sítí ani do rozvodů technického zařízení se nebude zasahovat. Předkládaná projektová dokumentace ve fázi DSP řeší pouze nově navrhované nosné prvky zájmového objektu (průvlaky, zděné pilíře). Dokumentace nenahrazuje dílenskou ani prováděcí PD. A.2. A.3. A.4. PODKLADY 1 Obhlídka objektu hasičské zbrojnice, zpracovatel, únor 2017. 2 Archivní projektová dokumentace, E.I.S.T. Evropské Sdružení pro Inovaci a Trading, 05/1990 3 Pasportizace stávajícího stavu, zpracovatel, Ing. Jaroslav Kobulnický, Ing. Miroslav Zeman, Ph.D. 4 Konzultace s investorem TECHNICKÉ NORMY A JINÉ PŘEDPISY ČSN EN 1990-1 ČSN EN 1991-1 ČSN EN 206-1 ČSN EN 13670-1 ČSN EN 1992-1-1 ČSN EN 1993-1-1 ČSN EN 1996-1-1 Zásady navrhování konstrukcí Zatížení konstrukcí (vl. tíha, užitné, klimatické zatížení) Beton Část 1: Specifikace, vlastnosti, výroba a shoda Provádění betonových konstrukcí - Část 1: Společná ustanovení Navrhování betonových konstrukcí Navrhování ocelových konstrukcí Navrhování zděných konstrukcí TECHNICKÁ LITERATURA A JINÉ PODKLADY Hořejší, J., Šafka J.: Statické tabulky, SNTL 1987, Praha Vraný, T., Wald, F.: Ocelové tabulky, ČVUT, Praha 2008 Procházka, J. a kol.: Navrhování podle EC 2, Praha 2009 Technické listy a katalogy; odborné texty ČVUT Praha, katedra pozemních staveb 3/30
B. ZATÍŽENÍ Stavební úpravy hasičské zbrojnice v Bystřici u Benešova V této kapitole jsou uvedena všechna zatížení, která jsou uvažována do výpočtu. Zatížení je ve smyslu ČSN EN podle proměnnosti v čase klasifikováno takto: G stálá zatížení Q proměnná zatížení A mimořádná zatížení B.1. STÁLÁ ZATÍŽENÍ - G Vlastní tíha konstrukce Přehled a podrobný rozbor zatížení je uveden v textu níže. B.2. PROMĚNNÁ ZATÍŽENÍ - Q Zatížení užitné - q Užitné zatížení dle ČSN EN 1991-1-1: q k = 0,75 kn/m 2 (kategorie H nepochozí střechy dle ČSN EN 1991-1-1) q k = 0,75 kn/m 2 (půda zabezpečení údržby, bez kategorie) Zatížení sněhem s Sníh s k = 1,00 kn/m 2 ; II. oblast dle mapy sněhových oblastí ČR ČSN EN 1991-1-3. Sněhová oblast: II. sk = 1,00 kn/m2 a) Typ střechy pultová, plochá sklon : α=5 s = µ i * C e * C t * s k C e =1,0, C t = 1,0,µ i= 0,8 s = 0,8 * 1,0 * 1,0 * 1,00 = 0,80 kn/m2 Zatížení větrem v Vítr vb,0 = 25,0 m/s; II. oblast dle mapy větrových oblastí ČR dle ČSN EN 1991-1-4. 4/30
5/30
6/30
7/30
Rozbor zatížení objektu dle ČSN EN 1991-1 1. Plošná zatížení 1.1 Zatížení střechy a stropu nad garáži 1.09 (na plochu) Typ zatížení Popis zatížení Objemová tíha γ V [kn/m 3 ] Tloušťka vrstvy t [m] Charakteristická hodnota f k [kn/m 2 ] Součinitel spolehlivosti γ M [-] Návrhová hodnota f d [kn/m 2 ] Stálé Proměnné 1) Vlastní tíha konstrukce: - dřevěná konstrukce krovu 5,0 0,22 1,35 0,30 - dřevěné stropní trámy 5,0 0,26 1,35 0,35 2) Ostatní stálé: - střešní krytina - plech 0,10 1,35 0,14 - prkenný záklop krovu (v střešní rovině) tl. 20 mm 5,0 0,020 0,10 1,35 0,14 - betonová mazanina 24,0 0,050 1,20 1,35 1,62 - násyp ze stavebního rumu 15,0 0,100 1,50 1,35 2,03 - prkenný záklop stropu (v stropní rovině) 5,0 0,040 0,20 1,35 0,27 - dřevěné podbíjení 5,0 0,020 0,10 1,35 0,14 - omítka 21,0 0,025 0,53 1,35 0,71 - rezerva 0,20 1,35 0,27 Stálé zatížení celkem: 4,41 5,95 3) Užitné: - kategorie H, nepochozí střechy, ψ0=0 0,75 1,50 1,13 - úžitné zatížení - montážní - půda, ψ0=0 0,75 1,50 1,13 4) Sníh: μ [-] 0,80 - sněhová oblast II, s k [kn/m 2 ] 1,00 - na průmět 0,80 1,50 1,20 - na plochu 0,80 1,50 1,20 5) Vítr: - větrná oblast II, vb=25m/s, ψ0=0,6 α [ ] 5,0 - tlak větru, oblast I 0,12 1,50 0,18 - sání větru, oblast H -0,41 1,50-0,62 Proměnné zatížení v návrhové kombinaci 0,87 1,31 Celkové zatížení v návrhové kombinaci 5,28 7,25 8/30
1.2 Zatížení střechy a stropu nad garáži 1.08 (na plochu) Typ zatížení Popis zatížení Objemová tíha γ V [kn/m 3 ] Tloušťka vrstvy t [m] Charakteristická hodnota f k [kn/m 2 ] Součinitel spolehlivosti γ M [-] Návrhová hodnota f d [kn/m 2 ] Stálé Proměnné 1) Vlastní tíha konstrukce: - dřevěná konstrukce krovu 5,0 0,22 1,35 0,30 - betonové stropní panely spiroll 3,40 1,35 4,59 2) Ostatní stálé: - střešní krytina - plech 0,10 1,35 0,14 - prkenný záklop krovu (v střešní rovině) tl. 20 mm 5,0 0,020 0,10 1,35 0,14 - betonová mazanina 24,0 0,050 1,20 1,35 1,62 - lepenka A400H 0,01 1,35 0,01 - tepelná izolace - polystyren 0,4 0,050 0,02 1,35 0,03 - omítka 21,0 0,025 0,53 1,35 0,71 - rezerva 0,20 1,35 0,27 Stálé zatížení celkem: 5,78 7,80 3) Užitné: - kategorie H, nepochozí střechy, ψ0=0 0,75 1,50 1,13 - úžitné zatížení - montážní - půda, ψ0=0 0,75 1,50 1,13 4) Sníh: μ [-] 0,80 - sněhová oblast II, s k [kn/m 2 ] 1,00 - na průmět 0,80 1,50 1,20 - na plochu 0,80 1,50 1,20 5) Vítr: - větrná oblast II, vb=25m/s, ψ0=0,6 α [ ] 5,0 - tlak větru, oblast I 0,12 1,50 0,18 - sání větru, oblast H -0,41 1,50-0,62 Proměnné zatížení v návrhové kombinaci 0,87 1,31 Celkové zatížení v návrhové kombinaci 6,65 9,10 9/30
2. Liniová zatížení Typ zatížení Stálé Proměnné 2.1 Zatížení průvlaku nad vraty v garáži 1.09 (na délku) Plošné Charakteristická Součinitel Zatěžovací Popis zatížení zatížení f k hodnota f k spolehlivosti šířka b [m] [kn/m 2 ] [kn/m] γ M [-] Návrhová hodnota f d [kn/m] 1) Vlastní tíha konstrukce: - ocelové nosníky 3x IPE200 0,67 1,35 0,90 - betonové zalití nosníků 450x200 mm 2,16 1,35 2,92 2) Ostatní stálé: - atika - zdivo z CP tl. 300 mm 11,60 1,35 15,66 - dřevěná konstrukce krovu 0,22 2,750 0,61 1,35 0,82 - dřevěné stropní trámy 0,26 2,750 0,72 1,35 0,97 - střešní krytina - plech 0,10 2,750 0,28 1,35 0,37 - prkenný záklop krovu (v střešní rovině) tl. 20 mm 0,10 2,750 0,28 1,35 0,37 - betonová mazanina 1,20 2,750 3,30 1,35 4,46 - násyp ze stavebního rumu 1,50 2,750 4,13 1,35 5,57 - prkenný záklop stropu (v stropní rovině) 0,20 2,750 0,55 1,35 0,74 - dřevěné podbíjení 0,10 2,750 0,28 1,35 0,37 - omítka 0,53 2,750 1,44 1,35 1,95 - rezerva 0,20 2,750 0,55 1,35 0,74 Stálé zatížení celkem: 26,54 35,83 3) Užitné: - kategorie H, nepochozí střechy, ψ0=0 0,75 2,750 2,06 1,50 3,09 - úžitné zatížení - montážní - půda, ψ0=0 0,75 2,750 2,06 1,50 3,09 4) Sníh: - sněhová oblast II, - na průmět 0,80 2,750 2,20 1,50 3,30 - na plochu 0,80 2,750 2,19 1,50 3,29 5) Vítr: - větrná oblast II, vb=25m/s, ψ0=0,6 - tlak větru, oblast I 0,12 2,750 0,33 1,50 0,50 - sání větru, oblast H -0,41 2,750-1,13 1,50-1,69 Proměnné zatížení v návrhové kombinaci 2,40 3,60 Celkové zatížení v návrhové kombinaci 28,94 39,43 10/30
Typ zatížení Stálé Proměnné 2.2 Zatížení průvlaku v garáži 1.09 (na délku) Plošné Popis zatížení zatížení f k Charakteristická Zatěžovací hodnota f šířka b [m] k [kn/m] Součinitel spolehlivosti Návrhová hodnota f d [kn/m] [kn/m 2 ] γ M [-] 1) Vlastní tíha konstrukce: - ocelové nosníky 2x IPE200 0,45 1,35 0,61 - betonové zalití nosníků 300x200 mm 1,44 1,35 1,94 2) Ostatní stálé: - zdivo z CP tl. 300 mm 4,30 1,35 5,81 - dřevěná konstrukce krovu 0,22 3,900 0,86 1,35 1,16 - dřevěné stropní trámy 0,26 3,900 1,01 1,35 1,37 - střešní krytina - plech 0,10 3,900 0,39 1,35 0,53 - prkenný záklop krovu (v střešní rovině) tl. 20 mm 0,10 3,900 0,39 1,35 0,53 - betonová mazanina 1,20 3,900 4,68 1,35 6,32 - násyp ze stavebního rumu 1,50 3,900 5,85 1,35 7,90 - prkenný záklop stropu (v stropní rovině) 0,20 3,900 0,78 1,35 1,05 - dřevěné podbíjení 0,10 3,900 0,39 1,35 0,53 - omítka 0,53 3,900 2,05 1,35 2,76 - rezerva 0,20 3,900 0,78 1,35 1,05 Stálé zatížení celkem: 23,37 31,55 3) Užitné: - kategorie H, nepochozí střechy, ψ0=0 0,75 3,900 2,93 1,50 4,39 - úžitné zatížení - montážní - půda, ψ0=0 0,75 3,900 2,93 1,50 4,39 4) Sníh: - sněhová oblast II, - na průmět 0,80 3,900 3,12 1,50 4,68 - na plochu 0,80 3,900 3,11 1,50 4,66 5) Vítr: - větrná oblast II, vb=25m/s, ψ0=0,6 - tlak větru, oblast I 0,12 3,900 0,47 1,50 0,70 - sání větru, oblast H -0,41 3,900-1,60 1,50-2,40 Proměnné zatížení v návrhové kombinaci 3,40 5,10 Celkové zatížení v návrhové kombinaci 26,77 36,65 11/30
Typ zatížení Stálé Proměnné 2.3 Zatížení průvlaku mezi garáži 1.08 a 1.09 (na délku) Plošné Charakteristická Součinitel Zatěžovací Popis zatížení zatížení f k hodnota f šířka b [m] k spolehlivosti [kn/m 2 ] [kn/m] γ M [-] Návrhová hodnota f d [kn/m] 1) Vlastní tíha konstrukce: - ocelové nosníky 3x IPE200 0,67 1,35 0,90 - betonové zalití nosníků 450x200 mm 2,16 1,35 2,92 2) Ostatní stálé: - zdivo z CP tl. 450 mm 14,60 1,35 19,71 - dřevěná konstrukce krovu 0,22 4,350 0,96 1,35 1,29 - betonové stropní panely spiroll 3,40 2,800 9,52 1,35 12,85 - střešní krytina - plech 0,10 4,350 0,44 1,35 0,59 - prkenný záklop krovu (v střešní rovině) tl. 20 mm 0,10 4,350 0,44 1,35 0,59 - betonová mazanina 1,20 2,500 3,00 1,35 4,05 - lepenka A400H 0,01 2,500 0,03 1,35 0,03 - tepelná izolace - polystyren 0,02 2,500 0,05 1,35 0,07 - omítka 0,53 2,500 1,31 1,35 1,77 - rezerva 0,20 2,500 0,50 1,35 0,68 Stálé zatížení celkem: 33,66 45,45 3) Užitné: - kategorie H, nepochozí střechy, ψ0=0 0,75 4,350 3,26 1,50 4,89 - úžitné zatížení - montážní - půda, ψ0=0 0,75 2,500 1,88 1,50 2,81 4) Sníh: - sněhová oblast II, - na průmět 0,80 4,350 3,48 1,50 5,22 - na plochu 0,80 4,350 3,47 1,50 5,20 5) Vítr: - větrná oblast II, vb=25m/s, ψ0=0,6 - tlak větru, oblast I 0,12 4,350 0,52 1,50 0,78 - sání větru, oblast H -0,41 4,350-1,78 1,50-2,68 Proměnné zatížení v návrhové kombinaci 3,79 5,69 Celkové zatížení v návrhové kombinaci 37,46 51,14 12/30
3. Bodová zatížení Typ zatížení Stálé Proměnné 3.1 Zatížení pilíře obvodové stěny mezi vraty v garáži 1.09 (bodově) Líniové Zatěžovací Charakteristická Popis zatížení šířka b [m] hodnota f k [kn] zatížení f k [kn/m] Součinitel spolehlivosti γ M [-] Návrhová hodnota f d [kn] 1) Vlastní tíha konstrukce: - zdivo z CP tl. 450 mm vč. omítek 35,60 0,500 17,80 1,35 24,03 2) Ostatní stálé: - ocelové nosníky 3x IPE200 0,67 4,500 3,02 1,35 4,07 - betonové zalití nosníků 450x200 mm 2,16 4,500 9,72 1,35 13,12 - atika - zdivo z CP tl. 300 mm 11,60 4,500 52,20 1,35 70,47 - dřevěná konstrukce krovu 0,61 4,500 2,72 1,35 3,68 - dřevěné stropní trámy 0,72 4,500 3,22 1,35 4,34 - střešní krytina - plech 0,28 4,500 1,24 1,35 1,67 - prkenný záklop krovu (v střešní rovině) tl. 20 mm 0,28 4,500 1,24 1,35 1,67 - betonová mazanina 3,30 4,500 14,85 1,35 20,05 - násyp ze stavebního rumu 4,13 4,500 18,56 1,35 25,06 - prkenný záklop stropu (v stropní rovině) 0,55 4,500 2,48 1,35 3,34 - dřevěné podbíjení 0,28 4,500 1,24 1,35 1,67 - omítka 1,44 4,500 6,50 1,35 8,77 - rezerva 0,55 4,500 2,48 1,35 3,34 Stálé zatížení celkem: 137,25 185,28 3) Užitné: - kategorie H, nepochozí střechy, ψ0=0 2,06 4,500 9,28 1,50 13,92 - úžitné zatížení - montážní - půda, ψ0=0 2,06 4,500 9,28 1,50 13,92 4) Sníh: - sněhová oblast II, - na průmět 2,20 4,500 9,90 1,50 14,85 - na plochu 2,19 4,500 9,86 1,50 14,79 5) Vítr: - větrná oblast II, vb=25m/s, ψ0=0,6 - tlak větru, oblast I 0,33 4,500 1,49 1,50 2,23 - sání větru, oblast H -1,13 4,500-5,07 1,50-7,61 Proměnné zatížení v návrhové kombinaci 10,79 16,19 Celkové zatížení v návrhové kombinaci 148,04 201,47 13/30
Typ zatížení Stálé Proměnné 3.2 Zatížení pilíře obvodové stěny mezi vraty v garáži 1.09 - Stávající stav (bodově) Líniové Zatěžovací Charakteristická Popis zatížení šířka b [m] hodnota f k [kn] zatížení f k [kn/m] Součinitel spolehlivosti γ M [-] Návrhová hodnota f d [kn] 1) Vlastní tíha konstrukce: - zdivo z CP tl. 450 mm vč. omítek 27,50 0,900 24,75 1,35 33,41 2) Ostatní stálé: - ocelové nosníky 3x IPE200 0,67 3,900 2,61 1,35 3,53 - betonové zalití nosníků 450x200 mm 2,16 3,900 8,42 1,35 11,37 - atika - zdivo z CP tl. 300 mm 11,60 3,900 45,24 1,35 61,07 - zdivo nad nadpražím z CP tl. 450 mm 8,00 3,900 31,20 1,35 42,12 - dřevěná konstrukce krovu 0,61 3,900 2,36 1,35 3,19 - dřevěné stropní trámy 0,72 3,900 2,79 1,35 3,76 - střešní krytina - plech 0,28 3,900 1,07 1,35 1,45 - prkenný záklop krovu (v střešní rovině) tl. 20 mm 0,28 3,900 1,07 1,35 1,45 - betonová mazanina 3,30 3,900 12,87 1,35 17,37 - násyp ze stavebního rumu 4,13 3,900 16,09 1,35 21,72 - prkenný záklop stropu (v stropní rovině) 0,55 3,900 2,15 1,35 2,90 - dřevěné podbíjení 0,28 3,900 1,07 1,35 1,45 - omítka 1,44 3,900 5,63 1,35 7,60 - rezerva 0,55 3,900 2,15 1,35 2,90 Stálé zatížení celkem: 159,47 215,29 3) Užitné: - kategorie H, nepochozí střechy, ψ0=0 2,06 3,900 8,04 1,50 12,07 - úžitné zatížení - montážní - půda, ψ0=0 2,06 3,900 8,04 1,50 12,07 4) Sníh: - sněhová oblast II, - na průmět 2,20 3,900 8,58 1,50 12,87 - na plochu 2,19 3,900 8,55 1,50 12,82 5) Vítr: - větrná oblast II, vb=25m/s, ψ0=0,6 - tlak větru, oblast I 0,33 3,900 1,29 1,50 1,93 - sání větru, oblast H -1,13 3,900-4,40 1,50-6,60 Proměnné zatížení v návrhové kombinaci 9,35 14,03 Celkové zatížení v návrhové kombinaci 168,82 229,31 Návrhové zatížení od pílíře: Stávající stav: Nový stav: 229,31 kn 201,47 kn V novém stavu v důsledku vybourání zdiva nad nadpražím a zdiva ze stran pilíře dešlo ke znížení zatížení. Přesto, že zatěžovací šířka pilíře se skutečnosti zvětšila, celkové zatížení pod pilířem v novém navrhovaném stavu pokleslo o cca 12% oproti stávajícímu stavu. 14/30
Typ zatížení Stálé Proměnné 3.3 Zatížení pilíře obvodové stěny mezi garáži 1.08 a 1.09 (bodově) Líniové Zatěžovací Charakteristická Popis zatížení šířka b [m] hodnota f k [kn] zatížení f k [kn/m] Součinitel spolehlivosti γ M [-] Návrhová hodnota f d [kn] 1) Vlastní tíha konstrukce: - zdivo z CP tl. 450 mm vč. omítek 42,80 1,35 57,78 2) Ostatní stálé: Zatížení od průvlaku v obvodové stěně nad vraty: - ocelové nosníky 3x IPE200 0,67 2,300 1,54 1,35 2,08 - betonové zalití nosníků 450x200 mm 2,16 2,300 4,97 1,35 6,71 - atika - zdivo z CP tl. 300 mm 11,60 2,300 26,68 1,35 36,02 - dřevěná konstrukce krovu 0,61 1,000 0,61 1,35 0,82 - dřevěné stropní trámy 0,72 2,300 1,64 1,35 2,22 - střešní krytina - plech 0,28 1,000 0,28 1,35 0,37 - prkenný záklop krovu (v střešní rovině) tl. 20 mm 0,28 1,000 0,28 1,35 0,37 - betonová mazanina 3,30 2,300 7,59 1,35 10,25 - násyp ze stavebního rumu 4,13 2,300 9,49 1,35 12,81 - prkenný záklop stropu (v stropní rovině) 0,55 2,300 1,27 1,35 1,71 - dřevěné podbíjení 0,28 2,300 0,63 1,35 0,85 - omítka 1,44 2,300 3,32 1,35 4,48 - rezerva 0,55 2,300 1,27 1,35 1,71 Zatížení od průvlaku mezi garáži 1.08 a 1.09: - ocelové nosníky 3x IPE200 0,67 2,630 1,76 1,35 2,38 - betonové zalití nosníků 450x200 mm 2,16 2,630 5,68 1,35 7,67 - zdivo z CP tl. 450 mm 14,60 2,630 38,40 1,35 51,84 - dřevěná konstrukce krovu 0,96 2,630 2,52 1,35 3,40 - betonové stropní panely spiroll 9,52 2,630 25,04 1,35 33,80 - střešní krytina - plech 0,44 2,630 1,14 1,35 1,54 - prkenný záklop krovu (v střešní rovině) tl. 20 mm 0,44 2,630 1,14 1,35 1,54 - betonová mazanina 3,00 2,630 7,89 1,35 10,65 - lepenka A400H 0,03 2,630 0,07 1,35 0,09 - tepelná izolace - polystyren 0,05 2,630 0,13 1,35 0,18 - omítka 1,31 2,630 3,45 1,35 4,66 - rezerva 0,50 2,630 1,32 1,35 1,78 Stálé zatížení celkem: 190,89 257,70 Zatížení od průvlaku v obvodové stěně nad vraty: 3) Užitné: - kategorie H, nepochozí střechy, ψ0=0 2,06 1,000 2,06 1,50 3,09 - úžitné zatížení - montážní - půda, ψ0=0 2,06 2,300 4,74 1,50 7,12 4) Sníh: - sněhová oblast II, - na průmět 2,20 1,000 2,20 1,50 3,30 - na plochu 2,19 1,000 2,19 1,50 3,29 5) Vítr: - větrná oblast II, vb=25m/s, ψ0=0,6 - tlak větru, oblast I 0,33 1,000 0,33 1,50 0,50 - sání větru, oblast H -1,13 1,000-1,13 1,50-1,69 Zatížení od průvlaku mezi garáži 1.08 a 1.09: 3) Užitné: - kategorie H, nepochozí střechy, ψ0=0 3,26 2,630 8,58 1,50 12,87 - úžitné zatížení - montážní - půda, ψ0=0 1,88 2,630 4,93 1,50 7,40 4) Sníh: - sněhová oblast II, - na průmět 3,48 2,630 9,15 1,50 13,73 - na plochu 3,47 2,630 9,12 1,50 13,68 5) Vítr: - větrná oblast II, vb=25m/s, ψ0=0,6 - tlak větru, oblast I 0,52 2,630 1,37 1,50 2,06 - sání větru, oblast H -1,78 2,630-4,69 1,50-7,04 Proměnné zatížení v návrhové kombinaci 12,37 18,56 Celkové zatížení v návrhové kombinaci 203,26 276,26 15/30
C. POPIS NOSNÉ KONSTRUKCE C.1. NOSNÁ KONSTRUKCE ZASTŘEŠENÍ Nosnou konstrukci pultové střechy se sklonem 5 tvoří dřevěný krov. Po obvodu ze 3 stran nad střešní rovinu vystupuje atika. Střešní krytina je z pozinkovaného plechu na prkenném záklopu. Krokve ve vzdálenostech 900 mm jsou uloženy na vaznicích a pozednicích. Vaznice jsou podepírané sloupky, které jsou v původní části objektu uložené přes papuče na stropní konstrukci. Sloupky v přistavěné části objektu z roku 1990 jsou uložené na vazné trámy. Krov je stabilizován pomocí vzpěr a kleštin. C.2. SVISLÉ NOSNÉ KONSTRUKCE Svislé nosné stěny v původní části objektu jsou zděny z cihel plných na vápennou maltu v tloušťkách 300 mm (vnitřní nosné zdivo) a 450 mm (obvodové nosné zdivo). Příčky jsou zděny z cihel plných v tloušťce 150 mm. Svislé nosné stěny v přistavěné části objektu z roku 1990 jsou zděny z cihelných bloků CD IVA - A/B v tloušťce 450 mm. Příčky jsou zděny z cihel dutých. V rámci stavebních úprav budou rozšířeny a zvětšená světlá výška otvorů vjezdových vrat do garáže hasičské zbrojnice a zvětšená světlá výška pod průvlakem v prostoru garáže. Mezi otvory vrat vznikne zděný pilíř o rozměrech 450x500 mm, který bude zesílen ocelovým oplášťováním z podélných úhelníků L 50/50/5 v rozích pilíře propojených příčnými spojkami Plo 80/5 po vzdálenostech 450 mm. Zajištění stability nosných prvků při bourání je klíčovou součástí bouracích prací a před započetím bouracích prací jej musí odsouhlasit statik. Více viz technologický postup bouracích prací v technické zprávě. Pevnostní třídu zdících prvků a malty konzervativně předpokládáme na základě zkušenosti. Pevnostní třída zdiva z plných pálených cihel uvažujeme P15 na obyčejnou maltu M3. Typ a pevnost zdících prvků a malty je třeba ověřit na stavbě před započetím vlastních stavebních prací. C.3. VODOROVNÉ NOSNÉ KONSTRUKCE Předpokládáme, že stropní konstrukce v původní části objektu je realizována jako dřevěný trámový strop. Ve výpočtu uvažujeme, že stropní konstrukci tvoří trámy s prkenným záklopem, na kterém je násyp ze staveništního rumu a betonová mazanina. Předpoklad nutno ověřit na stavbě před započetím vlastních stavebních prací. Stropní konstrukci v přistavěné části objektu z roku 1990 tvoří stropní panely Spiroll tl. 250 mm, tepelná izolace EPS a betonová mazanina. Nadpraží upravených otvorů vjezdových vrat do garáže budou tvořit ocelové nosníky 3x IPE 200 délky 4500 mm. Průvlak v prostoru garáže je navržen z ocelových nosníků 2x IPE 200 délky 4800 mm. Všechny ocelové nosníky na horní i dolní pásnici nutno vzájemně propojit přivařením pásovin Plo10x80 mm po vzdálenostech 1000 mm. Uložení ocelových nosníků je min. 250 mm. Všechny nosníky budou uloženy na monolitickou roznášecí korunku výšky min. 150 mm a délky 250 mm (viz technologický postup bourání v technické zprávě). Pevnostní třída oceli je S235. Pevnostní třída betonu roznášecího podkladku je C25/30-XC1. C.4. ZÁKLADOVÉ KONSTRUKCE Výsledky IG průzkumu: Inženýrsko-geologický průzkum IGP nebyl k dispozici. Doporučujeme jej provést a zkonzultovat se statikem.provedení stávající základové konstrukce předpokládáme základové pasy z prostého betonu pod nosnými zdmi. V původní části objektu z archivní dokumentace není zřejmý materiál ani geometrie základů ani hloubka založení. Předpoklad nutno ověřit na stavbě před započetím stavebných prací. Stavba není podsklepena, založení předpokládáme v nezámrzné hloubce. Vzhledem k tomu, že na stavbě nejsou patrné žádné poruchy, dá se říci, že stavba je založena dostatečně hluboko na konsolidovaném základovém podloží. 16/30
D. AUTOMATIZOVANÝ STATICKÝ VÝPOČET NOSNÝCH KONSTRUKCÍ D.1. PRŮŘEZY - Ocelový nosník IPE200 - Zděná stěna tl. 450 mm, 300 mm D.2. MATERIÁLY - Ocel S235 - Cihla plná pálená P15 na maltu M3, pevnosti viz posouzení pilíře - předpoklad dle archivní PD, nutno ověřit na stavbě před započetím stavebních prací D.3. ZATĚŽOVACÍ STAVY A KOMBINACE ZATÍŽENÍ Podrobný přehled zatížení viz rozbor zatížení. D.4. D.5. MODELY KONSTRUKCE a) Zděná stěna Z hlediska statického modelu je konstrukce uvažována jako nosný plošný prvek. Podepření zděných prvků je uvažováno jako kloubové b) Průvlaky ocelové nosníky Z hlediska statického modelu je konstrukce uvažována jako ohýbaný prostý nosník. Podepření nosníků je uvažováno jako kloubové. ZATÍŽENÍ Ve výpočtu je uvažováno s vlastní tíhou konstrukce, s tíhou zdiva nad posuzovanou konstrukcí, tíhou stropní konstrukce, s tíhou krovu a střešní konstrukce a s tíhou od sněhu a větre ze zodpovídající zatěžovací plochy včetně užitného zatížení. Podrobný přehled zatížení viz rozbor zatížení. 17/30
D.6. D.6.1. POSOUZENÍ JEDNOTLIVÝCH PRVKŮ POSOUZENÍ OCELOVÉHO PRŮVLAKU NAD OTVOREM VJEZDOVÝCH VRAT ŠÍŘKY 4000 MM (3X IPE 200) 18/30
Prvek dle Eurokódu 3 VYHOVÍ Ocelové nosníky na horní i dolní pásnici nutno vzájemně propojit přivařením pásovin Plo10x80 mm po vzdálenostech 1000 mm. 19/30
D.6.2. POSOUZENÍ OCELOVÉHO PRŮVLAKU V PROSTORU GARÁŽE ŠÍŘKY 4250 MM (2X IPE 200) 20/30
Prvek dle Eurokódu 3 VYHOVÍ Ocelové nosníky na horní i dolní pásnici nutno vzájemně propojit přivařením pásovin Plo10x80 mm po vzdálenostech 1000 mm. 21/30
D.6.3. POSOUZENÍ ZDĚNÉHO PILÍŘE MEZI VRATY (450 X 500 MM) NEZESÍLENÝ 22/30
Prvek dle Eurokódu 5 NEVYHOVÍ Pro zesílení zděného pilíře je navrženo ocelové opláštění z podélných úhelníků L 50/50/5 v rozích pilíře propojených příčnými spojky Plo80/5 po vzdálenostech 450 mm. 23/30
D.6.4. Stavební úpravy hasičské zbrojnice v Bystřici u Benešova POSOUZENÍ ZDĚNÉHO PILÍŘE MEZI VRATY (450 X 500 MM) ZESÍLENÝ OCELOVÝM OPLÁŠTĚNÍM Ocelové opláštění z podélných úhelníků L 50/50/5 v rozích pilíře propojených příčnými spojky Plo80/5 po vzdálenostech 450 mm. Vstupní hodnoty: CPP 75x150x300 P15: Průměrná pevnost zdícího prvku v tlaku f u = 15 MPa Součinitel spolehlivosti materiálu γ m = 2,2 (Kategorie provádění 2, kategorie zdících prvků I, na předpisovou maltu) Malta cementová M3: Pevnost malty v tlaku f m = 3 MPa Průřez pilíře 450x500: Šírka průřezu b= 500 mm Tloušťka průřezu t=t ef = 450 mm Účinná výška: Výška pilíře h= 4400 mm Součinitel účinné výšky ρ n = 1,0 Účinná výška h ef = 4400 mm Ocelové oplášťování (ocel S235): úhelníky L 50/50/5, spojky 80/5 charakteristická hodnota meze kluzu oceli podélné tuhé výztuže - podélných úhelníků f yk,t = 235 Mpa charakteristická hodnota meze kluzu oceli příčné tuhé výztuže oplášťování - pásků f yk,t,pr = 235 Mpa součinitel spolehlivosti materiálu γ m0 ; γ m1 = 1 průřezová plocha podélných úhelníků A a = 1921,2 mm 2 průřezová plocha pásku nebo příčného třmínku A a,pr = 400 mm 2 vzdálenost mezi osami příčných pásků nebo třmínků s= 450 mm Zatížení: Excentricita zatížení e f = 50 mm Normálová síla N Ed = 201,5 kn 24/30
25/30
Zesílený prvek vykazuje více než dvounásobně větší únosnost, než vykazoval nezesílený prvek. Na základě toho lze konstatovat, že zesílený zděný pilíř dosahuje dostatečnou únosnost a dle výpočtu vyhoví. Prvek dle Eurokódu 5 VYHOVÍ 26/30
D.6.5. POSOUZENÍ ZDĚNÉHO PILÍŘE MEZI GARÁŽEMI (L PRŮŘEZ 750 X 900 MM, TL. 450 MM) 27/30
Prvek dle Eurokódu 5 VYHOVÍ 28/30
D.6.6. POSOUZENÍ ZÁKLADOVÉHO PASU A KONTAKTNÍHO NAPĚTÍ V ZÁKLADOVÉ SPÁŘE Návrhové zatížení od pílíře: Stávající stav: 229,31 kn Nový stav: 201,47 kn V novém stavu v důsledku vybourání zdiva nad nadpražím a zdiva ze stran pilíře došlo k snížení zatížení. Navzdory skutečnosti, že zatěžovací šířka pilíře se zvětšila, celkové zatížení pod pilířem v novém navrhovaném stavu pokleslo o cca 12% oproti stávajícímu stavu. Zároveň ale zmenšením průřezu pilíře došlo ke zmenšení kontaktní plochy pod pilířem. Vzhledem k tomu, že nedochází ke zvýšení zatížení, nedochází ani k přitížení základové spáry. Stávjící stav objektu a zájmových konstrukcí nevykazuje žádné známky přetížení či poklesu podpor v základové spáře. Lze konstatovat, že základový pas vyhoví a kontaktní napětí je menší než únosnost základové spáry. Geometrii a materiál základových pasů nutno ověřit na stavbě ještě před započetím stavebních prací. 29/30
E. ZÁVĚR Obecně: Konstrukce jsou posuzovány v souladu s platnou soustavou norem ČSN EN s přihlédnutím k vybraným normám ČSN. Statické výpočty byly prováděny ručním výpočtem nebo specializovaným SW byly prověřeny dílčí části konstrukce. Ostatní prvky byly prověřeny semiempiricky. Konstrukce byla dimenzována a posouzena dle 1. skupiny mezních stavů - mezní stav únosnosti a dále dle 2. skupiny mezních stavů mezní stavy použitelnosti. Konkrétně: Předmětem projektu jsou stavební úpravy objektu hasičské zbrojnice v k.ú. Bystřice u Benešova, parc.č. 66. Projektová dokumentace se zabývá zvětšením stávajících otvorů vjezdových vrat do garáže hasičské zbrojnice a zvětšení světlé výšky pod průvlakem v prostoru garáže. Na základe statického výpočtu byl navržen průvlak nad otvorem vjezdových vrat šířky 4000 mm, který budou tvořit ocelové nosníky 3x IPE 200 délky 4500 mm. Průvlak v prostoru garáže délky 4250 mm je navržen z ocelových nosníku 2x IPE 200 délky 4800 mm. Všechny ocelové nosníky na horní i dolní pásnici nutno vzájemně propojit přivařením pásovin Plo10x80 mm po vzdálenostech 1000 mm. Uložení ocelových nosníků je min. 250 mm. Všechny nosníky budou uloženy na monolitickou roznášecí korunku výšky min. 150 mm a délky 250 mm (viz technologický postup bourání v technické zprávě). Mezi otvory vjezdových vrat vznikl zděný pilíř 450x500 mm. Statickým výpočtem bylo zjištěno, že únosnost tohoto pilíře není dostatečná, proto bude provedené opatření pro jeho zesílení. Na základe výpočtu bylo navrženo ocelové opláštění pilíře z podélných úhelníků L 50/50/5 v rozích pilíře propojených příčnými spojkami Plo 80/5 po vzdálenostech 450 mm, které únosnost posuzovaného pilíře zvýší více než dvounásobně a zabezpečí dostateční únosnost zděného pilíře. Pevnostní třída oceli je S235. Pevnostní třída betonu roznášecího podkladku je C25/30-XC1. Pozor! 1) Před započetím bouracích prací je nutné, aby provizorní dřevěnou roznášecí konstrukci převzal statik! 2) Na stavbě je nutné ověřit rozměry a materiály předpokládané ve statické výpočtu! Konkrétně se jedná o: a. Typ cihly použité ve střední nosné zdi, její pevnostní třídu a pevnostní třídu malty použité na zdění. b. Tloušťku a typ nosné stropní konstrukce. c. Geometrii a materiál základových pasů pod pilířem. 3) Ocelové nosníky na horní i dolní pásnici nutno vzájemně propojit přivařením pásovin Plo10x80 mm po vzdálenostech 1000 mm. 4) Zděný pilíř mezi otvory vrat zesílit ocelovým opláštěním z podélných úhelníků L 50/50/5 v rozích pilíře propojených příčnými spojkami Plo 80/5 po vzdálenostech 450 mm 5) Budou-li v rámci stavebních úprav zjištěny okolnosti, které neodpovídají uvedeným předpokladům, je nutno neprodleně práce zastavit a uvědomit statika. V Praze dne 23.3.2017 Ing. Jaroslav Kobulnický Ing. Miroslav Zeman, Ph.D. 30/30