VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY FAKULTA STAVEBNÍ ÚSTAV BETONOVÝCH A ZDĚNÝCH KONSTRUKCÍ FACULTY OF CIVIL ENGINEERING INSTITUTE OF CONCRETE AND MASONRY STRUCTURES ŽELEZOBETONOVÁ KONSTRUKCE SKLADOVACÍ HALY REINFORCED CONCRETE STORAGE HALLS BAKALÁŘSKÁ PRÁCE BACHELOR'S THESIS AUTOR PRÁCE AUTHOR VEDOUCÍ PRÁCE SUPERVISOR ING. MICHAL BEZRUČ Ing. HYNEK JANKŮ, Ph.D. BRNO 2014
2
3
Abstrakt Bakalářská práce se zaměřuje na návrh novostavby železobetonové prefabrikované skeletové skladové haly. V práci se řeší výsek střední části haly sestávající se ze dvou polí dvoulodní haly. Staticky jsou posuzovány vaznice, průvlaky, sloupy a pilotové založení včetně monolitického kalichu. Ve výkresové části jsou zpracovány výkresy skladby, tvarů a schémata výztuže jednotlivých částí. Klíčová slova rámová konstrukce, železebetonový prefabrikovaný skelet, vaznice, průvlak, sloup, kalich, pilota, technická zpráva, statický výpočet, vnitřní síly Abstract The Bachler s thesis is focused on a design of new building of storage hall made of reinforced precast frame. In the thesis is solved middle part, that consist of two fields of two-bay hall. From the static view is qualified purlins, girders, columns and pile foundation including in-situ chalice. In a layout part of the thesis, there are worked up drawings of structure, shape and scheme of reinforcement of every part. Keywords frame structure, reinforced precast frame, purlin, girder, column, chalice, pile, technical report, structural analysis, internal forces 4
Bibliografická citace VŠKP Ing. Michal Bezruč Železobetonová konstrukce skladovací haly. Brno, 2014. 11 s., 54 s. příl., 9 ks výkresů Bakalářská práce. Vysoké učení technické v Brně, Fakulta stavební, Ústav betonových a zděných konstrukcí. Vedoucí práce Ing. Hynek Janků, Ph.D. 5
Prohlášení: Prohlašuji, že jsem bakalářskou práci zpracoval(a) samostatně a že jsem uvedl(a) všechny použité informační zdroje. V Brně dne 18.5.2014 podpis autora Ing. Michal Bezruč 6
Poděkování Rád bych tímto poděkoval vedoucímu mé diplomové práce Ing. Hynkovi Janků Phd. Za jeho ochotu, rady a připomínky, které mi v průběhu práce poskytnul. Dále bych poděkoval firmě S-projekt plus a.s. a především Ing. Petru Vondrovi za poskytnutí potřebných informací. 7
Obsah Abstrakt... 4 Klíčová slova... 4 Abstract... 4 Keywords... 4 Poděkování... 7 Úvod... 9 a) Popis navrženého konstrukčního systému stavby... 9 b) Hlavní konstrukční prvky... 9 b.1 Vaznice... 9 b.2 Průvlaky... 9 b.3 Sloupy... 9 b.4 Piloty... 9 c) Zatížení uvažovaná ve výpočtu... 10 d) Materiály použité v nosných konstrukcích... 10 e) Použité podklady a literatura... 11 f) Seznam příloh:... 11 8
Úvod Předmětem tohoto statického výpočtu je globální analýza části nosné konstrukce horní stavby skladové haly M2 ve výrobním závodě firmy Škoda Auto Mladá Boleslav. Tato zpráva obsahuje výpočet vnitřních sil hlavních konstrukčních částí a ověření jejich průřezů na MSU. Součástí statického výpočtu je rovněž návrh založení objektu. a) Popis navrženého konstrukčního systému stavby Konstrukční systém skladové haly M2 tvoří dvoulodní železobetonový prefabrikovaný skelet. Modulová vzdálenost sloupů je 14,4 m. Nosnou konstrukci zastřešení tvoří příčně uložené vaznice v osové vzdálenosti 4,8 m. Ty jsou podporovány průvlaky, které jsou uloženy v podélném směru na sloupy. Založení objektu je pomocí hlubinného založení. Jedná se o velkoprůměrové vrtané piloty. Na hlavy pilot budou vybetnovány kalichy, do kterých budou vetknuty sloupy. b) Hlavní konstrukční prvky b.1 Vaznice Vaznice jsou navrženy jako prefabrikované sedlové ve spádu 2, příčného průřezu T s proměnlivou výškou od 750 mm do 950 mm. Budou zhotoveny z betonu třídy C 35/45 XC1(CZ,F.1)Cl 0,2D max 16S3 a vyztuženy betonářskou výztuží B500. Vaznice budou uloženy na průvlaky a navlečeny na vyčnívající trny z průvlaků, resp. sloupů. Po uložení bude otvor s trnem zalit zálivkovou maltou Groutex a manipulační oka odřezány. b.2 Průvlaky Průvlaky budou ukládány v podélném směru do vidlice v hlavách sloupů. Navržen mají T průřez s konstantní výškou 1200 mm. Budou zhotoveny z betonu třídy C35/45 XC1(CZ,F.1)Cl 0,2D max 16S3 a vyztuženy betonářskou výztuží B500. Průvlaky budou uloženy do vidlice sloupů a navlečeny na trny vyčnívající ze zhlaví sloupů. Po uložení bude otvor s trnem zalit zálivkovou maltou Groutex a manipulační oka odřezány. b.3 Sloupy Všechny sloupy jsou navrženy čtvercového průřezu 500 x 500 mm. Budou zhotoveny z betonu třídy C35/45 XC1(CZ,F.1)Cl 0,2D max 16S3 a vyztuženy betonářskou výztuží B500. Sloupy se v patě vetknou do kalichu pilot. V dolní části budou mít na délku hloubky vetknutí do kalichu povrch zdrsněný (profilování hl. 10-15mm po cca 50 mm). Před betonáží budou do úrovně 0,100 m natřeny nátěrem XYPEX. Zálivka v kalichu bude provedena zálivkovým betonem tř. C 25/30. Po usazení sloupu a vytvrdnutí zálivky budou manipulační oka odřezány. b.4 Piloty Nosná konstrukce horní stavby bude založena hlubině na vrtaných velkoprůměrových pilotách. Návrh pilot byl na základě vrtu J-5 z IGP Mladá Boleslav Škoda auto rozšíření ŠPC z roku 2009 vypracovaný firmou CENTROPROJEKT a.s., který je nejblíže k řešenému výseku haly. Průměry pilot budou pro obvodové sloupy 600 mm a pro vnitřní sloupy 800 mm. Délka 9
pilot bude 6,0 m, při tom musí být min. hloubka vetknutí do poloskalního podloží třídy R5 1,0 m. Vrtání je nutno provádět pod ochranou ocelové výpažnice, která se před betonáží vytáhne. Piloty budou prováděny z betonu třídy C25/30 XC2,XA1(CZ,F.1)Cl 0,2D max 16S3 a vyztuženy betonářskou výztuží B500. Na hlavu piloty bude proveden monolitický kalich o půdorysných rozměrech 1,05 x 1,05 m. Výška kalichu je 800 mm. Vnitřek kalichu bude zdrsněn tak, aby došlo ke zmonolitnní se sloupem pomocí zálivky. Beton i výztuž kalichu bude stejné kvality a třídy jako u pilot. Maximální přípustné tolerance pilotového založení: - půdorysná poloha hlavy piloty: ± 80 mm (pro piloty Ø 800 mm) - půdorysná poloha hlavy piloty: ± 50 mm (pro piloty Ø 600mm) - půdorysná poloha vnějšího obvodu hlavice: ± 50 mm - půdorysná poloha obvodu dna kalichu: ± 40 mm - výšková poloha horního líce hlavice: ± 30 mm - výšková poloha dna kalichu: ± 20 mm c) Zatížení uvažovaná ve výpočtu - vlastní tíha nosných konstrukcí součinitel 1,35 - stálé zatížení součinitel 1,35 - technologické podvěsy : 50 kg/m 2 - zatížení sněhem II.oblast součinitel 1,50 - zatížení větrem II.oblast součinitel 1,50 Pro návrh a posouzení konstrukčních částí bylo uvažována kombinace 6.10 a,b dle ČSN EN 1990 Zásady navrhování konstrukcí. Pro založení objektu je uvažován Návrhový přístup 2 dle ČSN EN 1997-1 Navrhování geotechnických konstrukcí. d) Materiály použité v nosných konstrukcích - betonové prefabrikované konstrukce: C35/45 XC1 (CZ,F.1)Cl 0,2D max 16 S3 - betonové monolitické konstrukce (základové): C25/30 XC2, XA1(CZ,F.1)Cl 0,2D max 16 S3 - betonářská výztuž: B500 10
e) Použité podklady a literatura NORMY: [1] ČSN EN 1990 Zásady navrhování konstrukcí [2] ČSN EN 1991-1-1 Zatížení konstrukcí část 1-1: Vlastní tíha a užitná zatížení [3] ČSN EN 1991-1-3 Zatížení konstrukcí část 1-3: Zatížení sněhem [4] ČSN EN 1991-1-4 Zatížení konstrukcí část 1-4: Zatížení větrem [5] ČSN EN 1992-1-1 Navrhování betonových konstrukcí část 1-1: Obecná pravidla [6] ČSN EN 1997-1 Navrhování geotechnických konstrukcí část 1: Obecná pravidla [7] ČSN EN 1998-1 Navrhování konstrukcí odolných proti zemětřesení [8] ČSN EN 206-1 Beton část 1: Specifikace, vlastnosti, výroba a shoda, včetně změn [9] ČSN EN 1536 Provádění speciálních geotechnických prací Vrtané piloty [10] ČSN 73 1002 Pilotové základy [11] ČSN 73 1004 Velkoprůměrové piloty [12] ČSN 73 1201 Navrhování betonových konstrukcí pozemních staveb LITERATURA: [13] Masopust, J.: Vrtané piloty, Čeněk a Ježek s.r.o., 1994 [14] Turček, P. a kolektiv: Zakládání staveb, Jaga, 2005 [15] Zich, M.: Vybrané statě z nosných konstrukcí, 1. část Betonové základy, VUT Brno, 2006 PODKLADY: [16] projektová dokumentace stavební části [17] IGP Mladá Boleslav Škoda auto rozšíření ŠPC z roku 2009 vypracovaný firmou CENTROPROJEKT a.s. SOFTWARE: [18] SCIA Engineer 2013.1. výpočty prostorových konstrukcí metodou konečných prvků [19] GEO 5 pilota [20] Microsoft Excel [21] Microsoft Word f) Seznam příloh: - Statický výpočet - Výkresová část - Podklady 11