stavba : Rekonštrukcia vodohospodárskych objektov. Protipožiarne nádrže na Železnej studienke č. 3 a 4. B.1

Transcript

1 Ing. Anton V Y S K O Č číslo oprávnenia autorizovaný stavebný inžinier 0019 * A * 2-1,4 Toryská 34, Bratislava 0019 * A * S T A T I C K Ý P O S U D O K stavba : Rekonštrukcia vodohospodárskych objektov. Protipožiarne nádrže na Železnej studienke č. 3 a 4. B.1 Meno, priezv. a tit. spracov : Anton VYSKOČ, Ing Rozsah odbornej spôsobilosti : 2-1,4 Inžinierske stavby 3-1 Statika stavieb Registračné číslo spracovateľa: 0019 * A * 2-1, * A * 3-1 Sídlo kancelárie : Bulharská 70, Bratislava Archívne číslo : Dátum vypracovania :

2 Obsah Strana 1. ZÁKLADNÉ ÚDAJE O STAVBE STATICKÁ SCHÉMA ZAŤAŽENIE METODIKA STATICKÉHO VÝPOČTU POUŽITÉ MATERIÁLY VÝSLEDKY VÝPOČTU Prívodné potrubie Odberný objekt Výpustný objekt ZÁVER Prílohy

3 S T A T I C K Ý P O S U D O K 1. ZÁKLADNÉ ÚDAJE O STAVBE Názov stavby: Miesto stavby: Okres: Kraj: Druh stavby: Stupeň dokumentácie: Stavebník: Projektant: Rekonštrukcia vodohospodárskych objektov. Protipožiarne nádrže na Železnej studienke č. 3 a 4 Bratislava Nové mesto Vinohrady Bratislava Nové mesto Bratislavský Rekonštrukcia Dokumentácia zmeny stavby pred dokončením Mestské lesy v Bratislave Cesta mládeže Bratislava Hydroconsulting s.r.o. Bulharská 70, Bratislava Úlohou tohoto statického posudku je navrhnúť a posúdiť nosné konštrukcie funkčných objektov - odberných objektov, prívodného potrubia a výpustných objektov na protipožiarnych nádržiach č. 3 a 4 na Železnej studničke v Bratislave. 1.1 Podklady a literatúra Pre vypracovanie tohoto statického posúdenia boli použité nasledovné podklady: - Hydroconsulting: Železná studnička, stavebná časť projektu na stavebné povolenie. Jednotlivé pracovné výkresy - Stavoprojekt: BA-Rázsochy FNsP-komunikácia Červený most-zidiny. Predbežný prieskum. 05/1987, arch.č Drill: K4, Kysucká ulica. Záverečná správa. November arch. č Jesenák,J.: Mechanika zemín. STU Bratislava, 1994; - Studnička,J.: Oceľové a oceľovobetónové konštrukcie, TK9, ČKAIT Praha Bilčík,J.,Gramblička,Š.: Betónové konštrukcie. Nádrže. STU Bratislava, Bilčík,J.,Fillo,Ľ.,Benko,V.,Halvoník,J.: Betónové konštrukcie. Bratislava Turček,P., Frankovská,J.,Súľovská,M.: Navrhovanie geotechnických konštrukcií podľa Eurokódov. SKSI Bratislava, 02/ Kyseľ,J.: Statické tabuľky Trnava Schneider,K-J.: Bautabellen für Ingenieure. 18. Auflage, Werner Verlag, STN Navrhovanie nosných konštrukcií stavieb. Základné ustanovenia - STN Klasifikácia zemín a skalných hornín (2010) 2

4 - STN Geotechnické konštrukcie. Zakladanie stavieb (2010) - STN Zaťaženie vodohospodárskych stavieb ľadom - STN Zaťaženie konštrukcií vodohospodárskych objektov - STN Výpočet účinku vĺn na stavby na vodných nádržiach - STN EN 1990 Eurokód. Zásady navrhovania konštrukcií - STN EN Eurokód 1, Zaťaženia konštrukcií, Časť 1-1: Všeobecné zaťaženia Objemová tiaž, vlastná tiaž a úžitkové zaťaženia budov - STN EN Eurokód 1, Zaťaženia konštrukcií, Časť 1-3: Zaťaženie snehom - STN EN Eurokód 1, Zaťaženia konštrukcií, Časť 1-4: Zaťaženie vetrom - STN EN Eurokód 1, Zaťaženia konštrukcií, Časť 1-5: Všeobecné zaťaženia, Zaťaženia účinkami teploty - STN EN Eurokód 1, Zaťaženia konštrukcií, Časť 1-6: Všeobecné zaťaženia, Zaťaženia počas výstavby - STN EN Eurokód 1, Zaťaženia konštrukcií, Časť 1-7: Všeobecné zaťaženia, Mimoriadne zaťaženia - STN EN Eurokód 1, Zaťaženia konštrukcií, Časť 4: Silá a nádrže - STN EN Eurokód 2, Navrhovanie betónových konštrukcií. Časť 1-1: Všeobecné pravidlá a pravidlá pre budovy - STN EN Eurokód 2, Navrhovanie betónových konštrukcií. Časť 3: Nádrže na kvapaliny, zásobníky - STN EN Eurokód 3, Navrhovanie oceľových konštrukcií. Časť 1-1: Všeobecné pravidlá a pravidlá pre budovy - STN EN Eurokód 7, Navrhovanie geotechnických konštrukcií. Časť 1: Všeobecné pravidlá - STN EN Eurokód 7, Navrhovanie geotechnických konštrukcií. Časť 2: Prieskum a skúšanie horninového prostredia - STN EN 206 (STN ) Betón. Špecifikácia, vlastnosti, výroba a zhoda - STN EN (STN ) Zhotovovanie betónových konštrukcií. - Wald,F.: Oceľové konštrukcie 10. Tabuľky, ČVUT Praha, Fuchs,J.: Statické hodnoty valcovaných prierezov. SNTL Praha 1984 NEXIS 32 rel Systém programov na projektovanie prútových a doskostenových konštrukcií FINE: Programový systém GEO 5 Súbor programov pre navrhovanie geotechnických konštrukcií 1.2 Popis objektu Funkčné objekty na protipožiarnych nádržiach č. 3 a 4 na Železnej studienke slúžia na napúšťanie nádrží, manipuláciu s vodou, udržiavanie prevádzkovej hladiny a reguláciu prietokov v nádržiach. Zabezpečujú bezpečnú prevádzku vodnej stavby, príslušnej protipožiarnej vodnej nádrže, a to prepúšťanie bežných prietokov a prepúšťanie povodňových prietokov, udržovanie prevádzkovej hladiny v nádrži, ako aj možnosť úplného vypustenia protipožiarnej nádrže. Statický posudok sa týka stavebných objektov: SO 03.1 Odberný objekt SO 03.2 Prívodné potrubie 3

5 SO 03.3 Výpustný objekt SO 03.4 Bezpečnostný priepad SO 04.1 Odberný objekt SO 04.2 Prívodné potrubie SO 04.3 Výpustný objekt SO 04.4 Odvádzacie koryto Prívodné potrubie Navrhované nové prívodné potrubie je osadené na oceľových nosníkoch, ktoré tvoria dva oceľové valcované profily I 240. Oceľové nosníky sú uložené na betónových podperách osadených v pravom brehu potoka Vydrica. Maximálna osová vzdialenosť podpier je 10 m. Prívodné potrubie oceľová rúra s tepelnou izoláciou - je uložené v lôžku z pásovej ocele uloženej na stojke z plechu premenlivej dĺžky vzhľadom na vytvorenie požadovaného spádu potrubia. Medzi pásovú oceľ a rúru sa vloží gumový pás 10 mm hrubý, aby nedošlo k nežiadúcemu otlačeniu obalovej rúry. Podperné prvky sú uložené na nosníky na vzdialenosti maximálne 2 m. Nepredpokladám prístup osôb na oceľovú konštrukciu potrubia, ani na samotné potrubie, bude potrebné osadiť na konštrukciu mechanické zábrany, prípadne výstražné tabule. Výpustný objekt Železobetónový objekt pozostáva z vtokovej šachty s uzatváracím zariadením, provizórnym hradením a z prístupovej lávky. Odtokové potrubie, resp. dve odtokové potrubia nad sebou sú uložené v zemnej hrádzi a sú obetónované so šikmými stenami pre lepšie spojemnie s telesom hrádze. Zemné práce a zásypy Železobetónové objekty budú zhotovené v stavebnej jane v existujúcej zemnej hrádzi. Spätné zásypy musia byť zhotovené tak, aby nenastalo narušenie tesnosti zemnej hrádze. Predpokladám zemnú konštrukciu z dvoch rôznych materiálov, v strede telesa tesniacu časť zhotovenú z vhodne zhutnených súdržných zemín a vonkajšie svahové časti z vhodne zhutnených nesúdržných zemin. Spätný zásyp z nesúdržných (sypkých) zemín, napr. štrkov s vhodnou krivkou zrnitosti: Materiál násypu má byť po zhutnení priepustný, odolný voči objemovým zmenám od vplyvu počasia a podzemnej vody. Na násyp sa nesmie použiť materiál, ktorý obsahuje organické látky, ktoré by mohli (rozpustené vo vode) pôsobiť škodlivo na betónové a oceľové konštrukcie. Materiál násypu sa nasypáva vo vrstvách za stáleho zhutňovania tak, aby sa dosiahla minimálna hodnota relatívnej uľahlosti I D = 0,8. Nesmie nastať prehutnenie zeminy zásypu, aby nenastalo nežiadúce zvýšené zaťaženie zasypaných konštrukcií zemným tlakom. Pred sypaním zásypu je potrebné vypracovať pracovný postup výstavby a technológie sypania zásypu. Musí určiť okrem iného najmä požadované fyzikálno mechanické vlastnosti násypového materiálu, hrúbku zhutňovaných vrstiev, druh a účinnosť zhutňovacích prostriedkov, počet pojazdov, vplyv zmien vlhkosti a pod. Zhutňovacie skúšky musí sledovať odborná organizácia, ktorá zároveň stanoví kritériá a zabezpečí vykonanie kontroly hutnenia. Predpokladám, že zásyp sa nebude budovať v zimných podmienkach. V opačnom prípade je 4

6 nutné postupovať podľa špeciálnych pracovných postupov, zabezpečujúcich zachovanie požadovaných vlastností násypu. Nesmie nastať prehutnenie zeminy zásypu, aby nenastalo nežiadúce zvýšené zaťaženie zasypaných konštrukcií zemným tlakom. Spätný zásyp zo súdržných zemín: Na zásyp konštrukcie sa použije triedená, prípadne netriedená zemina vhodnej zrnitosti s maximálnymi zrnami do 30 mm. Súdržné zeminy, ktoré musia spĺňať tieto kritériá: D max = 30 mm Medza tekutosti W T = 50 % Číslo plasticity I p = 20 Na zásyp stavebnej jamy treba použiť predovšetkým z výkopu vyťažený materiál a len v osobitne odôvodnených prípadoch materiál dovezený. Konštrukcie sa obsypávajú po oboch stranách súčasne, po vrstvách najviac 15 cm vysokých (výška pred zhutnením). Výber zhutňovacích zariadení a počet pojazdov je potrebné prispôsobiť druhu zeminy obsypu a overiť zhutňovacím pokusom. Obsyp konštrukcie prostým zahrnutím zeminou z výkopu nie je obsypom a môže byť príčinou poruchy. Časť výkopu nad konštrukciami sa zasypáva po vrstvách za stáleho zhutňovania. Výber zhutňovacích zariadení a počet pojazdov je potrebné prispôsobiť druhu zeminy zásypu a overiť zhutňovacím pokusom. Pri zásype sa použije len taký materiál, ktorý vylučuje mechanické poškodenie konštrukcie. 1.3 Základové pomery Inžiniersko-geologický posudok základových pomerov predmetnej stavby nebol k dispozícii, len archívna dokumentácia k stavbám v okolí. Podľa záverečnej správy inžiniersko-geologického prieskumu lokality vzdialenej asi 600 m sa predmetné objekty nachádzajú z hľadiska geomorfologického na území Malých Karpát. Prislúcha k bratislavskému granitoidnému masívu, ktorý sa tiahne SV smerom od Bratislavy v dĺžke približne 20 km a šírke 6-8 km.pre toto územie je charakteristická veľká horizontálna a vertikálna členitosť. Svahy v okolí sa vyznačujú premenlivou sklonitosťou. Predpokladám, že v podloží sa pod povrchovými vrstvami navážok 0,5 až 1,0 m hrubých nachádza vrstva hlinitého piesku (S4-SM) stredne uľahlý do hĺbky 2,0 m, kde sa nachádza vrstva piesčitej hliny (F3-MS) tuhej konzistencie siahajúca až do hĺbky 3,0 m pod terénom. Pod touto vrstvou sa pravdepodobne nachádza strednozrnný dobre zrnený piesok (S1-SW) stredne uľahlý. Hlbšie sa pravdepodobne nachádzajú horniny rôzneho stupňa zvetrania. Základovú škáru uvažujem vo vrstve hliny, prípadne piesku. Charakteristiky zemín podložia predpokladám nasledovné: piesok hlinitý S4 (SM) γ = 18,0 knm -3 E def = 10 MPa c ef = 0 φ ef = 28 o 5

7 piesčitá hlina F3 (MS) γ = 18,0 knm -3 E def = 6 MPa c ef = 10 kpa φ ef = 24 o piesok S1 (SW) γ = 20,0 knm -3 E def = 50 MPa c ef = 0 φ ef = 34 o Upozorňujem, že druh a rozmery základových konštrukcií objektov sú navrhnuté na základe odhadu vlastností podložia a výšky hladiny podzemnej vody. V prípade horších vlastností podložia ako sú predpokladané v statickom výpočte, je nutná úprava spôsobu zakladania. 2. STATICKÁ SCHÉMA Konštrukcia potrubia je oceľový proste uložený nosník zaťažený rovnomerným zaťažením. Objekty stabilita proti posunutiu, prevráteniu a nadvihnutiu vztlakom Vtokový objekt uzavretý rám, zaťažený rovnomerným a lichobežníkovým zaťažením otvorený U rám, zaťažený rovnomerným a lichobežníkovým zaťažením 3. ÚDAJE O ZAŤAŽENÍ 3.1 Zaťaženie na potrubie stále rúra + izolácia ,121 knm -1 voda: π.0, ,2 = ,59 knm ,711 knm -1 Zaťaženie snehom, STN EN , cylindrická strecha: A 200 s k = a = 0, = 0,82 knm -2 b 505 A = 200 m n. m. pásmo 2 a = 0,425 6

8 b = 505 Ce = 1,0 Ct = 1,0 µ 1 = 0,8 s = µ. C e. C t. S 0k = 0,8.1,0.1,0.0,82 = 0,656 knm -2 γ Q = 1,5 b = 0,52m l s = 2.0,26.cos 60 o = 0,26 m s = 0,656.0,26 = 0,171 knm -1 námraza d = 0,52 m t gl = 15 mm h = 5 m κ gl = 0,8 µ gl = 0,6 γ gl = 9,0 knm -3 γ f = 1,3 v g = π. κ gl. t gl. µ gl. (d + κ gl. t gl. µ gl ). γ gl. γ f = = π.0,8.0,015.0,6.(0,52 + 0,8.0,015.0,6).9,0.1,3 = 0,14 knm Zaťaženie na nosnú konštrukciu vl.tiaž 2 x I260 g = 2.0,419 = 0,838 knm -1 námraza A = 2.(2.0, ,113) = 1,944 m 2 d = 0,05 m h = 5 m... κ gl = 0,8 t gl = 15 mm µ gl = 0,7 γ gl = 9,0 knm -3 γ f = 1,3 v gl1d = κ gl. t gl. µ gl. A. γ gl. γ f = = 0,8.0,015.0,5.1,944.9,0.1,3 = 0,136 knm -1 vietor v ref = 26 m/s - stredná rýchlosť vetra 7

9 z = 2 m max. celková výška nad terénom Kategória terénu: III v m = 15,76 m/s q pz = 0,5412 kn/m 2 C pe = 1,4 w e = C tpe * q pz = 0,758 kn/m 2 náhodilé zaťaženie 2 osoby v strede nosníka P = 0,75.1,5 = 1,13 kn 3.3 Zaťaženie na betónové objekty Stále zaťaženie Zaťaženie zeminou uvažujem: γ = 20 knm -3 γ γ = 1,0 φ = 33 o γ φ/ = 1,25 φ d = 33 : 1,25 = 26,4 c = 0 kpa γ c/ = 1,25 vodorovne: aktívny zemný tlak k a = tg 2 (45 o 13,2 o ) = 0,384 γ G,dst = 1,1 tlak v pokoji k o = 1 - sin 26,4 o = 0,555 γ G,dst = 1,1 pasívny zemný tlak: k p = tg 2 (45 o + 13,2 o ) = 2,6 γ G,dst = 1,1 γ G,stb = 0,9 zaťaženie vodným tlakom: γ w = 10 knm -3 8

10 γ f = 1,2 (podľa STN EN ) γ f = 1,0 (podľa STN ) Náhodilé zaťaženie medzistrop a lávky obsluhy p = 5,0 knm -2 γ Q = 1,5 zábradlie vodorovné zaťaženie p v = 1,0 knm -1 γ f = 1,2 zvislé zaťaženie p z = 1,0 knm -1 γ f = 1,2 4. METODIKA STATICKÉHO VÝPOČTU Stabilita konštrukcií ako celku - stabilita proti nadvihnutiu vztlakom podzemnej vody - únosnosť základovej pôdy Metódami stavebnej mechaniky určené vnútorné sily a priehyby jednotlivých nosných prvkov konštrukcií - pomocou výpočtovej techniky Vnútorné sily v konštrukciách vypočítané metódami stavebnej mechaniky, posúdenie prierezov podľa druhu materiálu (betón, oceľ) 5. POUŽITÉ MATERIÁLY Betón - STN EN C30/37-XC2,XD2,XF3(SK)-Cl0,4-D max 22-S3 -max.priesak 50 mm podľa STN EN podkladový betón : C 12/15-X0 betonárska oceľ : B500A krytie výstuže betónom : 60 mm vonkajšie povrchy 40 mm vnútorné povrchy pracovné škáry: plech AQUAFIN-CJ5, 200 mm široký a 0,75 mm hrubý s povrchovou úpravou dilatačné škáry: gumové tesniace profily firmy SIKA 400 mm široké valcované profily: S235 9

11 6. VÝSLEDKY VÝPOČTU 6.1 Prívodné potrubie Rozhodujúcim zaťažením nosnej konštrukcie potrubia nie je vlastná tiaž a tiaž náplne potrubia s izoláciou, ale vlastná tiaž nosnej konštrukcie a klimatické zaťaženie. Nosná konštrukcia potrubia je posúdená na maximálne klimatické zaťaženie, teda na vzájomné možné kombinácie zaťaženia snehom, vetrom a námrazou spolu so stálym zaťažením. Montážne štádium montáže vodovodného potrubia je zohľadnené zaťažením vlastnou tiažou a občasným zaťažením dvomi osobami v najnepriaznivejšom priereze. Betónové základové bloky nadchodky sú posúdené za predpokladu vodorovnej základovej škáry s únosnosťou R dt = 175 kpa. Upozorňujem, že druh a rozmery základových konštrukcií sú navrhnuté na základe odhadu vlastností podložia a výšky hladiny podzemnej vody. V prípade horších vlastností podložia ako sú predpokladané v statickom výpočte, je nutná úprava spôsobu zakladania. L max = 10,0 m zvislé zaťaženie q rúra = 0, ,171.1,5 + 0,14 = 1,108 knm -1 q nosník = 0, ,136 = 0,974 knm -1 q = 1, ,974 = 2,082 knm -1 A = 1,13 + 0,5.2, = 11,54 kn M = 11,54.5 2, ,5 = 31,68 knm Návrh: 2 x I 260 A = = mm 2 = 0,01066 m 2 W y2 = = mm 3 = 0, m 3 I y = = mm 4 = 0, m 4 W z1 = mm 3 = 0, m 3 I z1 = mm 4 = 0, m 4 I z2 = 2.0, , ,2 = 0, m 4 W z2 = 0, : 0,2565 = 0, m 3 Posúdenie nosníka - ULS 2 x I260 W el,y = mm 3 S235 f y = 235, γ M0 = 1,0 M c,rdy = W ely * f yk / γ M0 = 207,74 knm M Edy = 31,68 knm M Edz = 0 knm M Edy / M c,rdy + M Edy / M c,rdz = 0,15 < 1,0 EC3: 40%; W = W pl / Lz = L VYHOVUJE 10

12 S235 f y = 235, γ M0 = 1,0 A V = ,4 = 4888 mm 2 V Ed = 11,54 kn < V Rd = Av* f yk / ( 3 * γ M0 ) = 663,19 kn VYHOVUJE V Ed / V Rd = 0,02 < 0,50 VYHOVUJE priehyb 5 0, , L w = = 0,0132 m = 13,2 mm , , , , VYHOVUJE! Návrh: 2 x I 240 A = = 9220 mm 2 = 0,00922 m 2 W = = mm 3 = 0, m 3 I y = = mm 4 = 0, m 4 priehyb 5 0, , L w = = 0,0178 m = 17,8 mm , , , , VYHOVUJE! vodorovné zaťaženie w = 0,758.1,5 = 1,137 knm -2 b = 0,26 m A = 0,5.1,137.0,26.10 = 1,48 kn 1 M = ---.1,137.0, = 3,7 knm 8 Posúdenie nosníka - ULS 2 x I260 W el,y = 66, mm 3 S235 f y = 235, γ M0 = 1,0 M c,rdy = W ely * f yk / γ M0 = 15,69 knm M Edy = 3,7 knm M Edz = 0 knm M Edy / M c,rdy + M Edy / M c,rdz = 0,24 < 1,0 EC3: 40%; W = W pl / Lz = L VYHOVUJE 11

13 S235 f y = 235, γ M0 = 1,0 A V = ,1 = 6373 mm 2 V Ed = 1,48 kn < V Rd = Av* f yk / ( 3 * γ M0 ) = 864,67 kn V Ed / V Rd = 0,002 < 0,50 VYHOVUJE VYHOVUJE Základové pätky Kruhová betónová pätka D = 1,0 m H = 1,0 m G = π.0,5 2.1,0.25.1,35 = 26,51 kn Zaťaženie reakciami od oceľovej konštrukcie zvislá R z = 2.11,54 = 23,08 kn vodorovná R x = 2.1,48 = 2,96 kn M = 2,96.1,0 = 2,96 knm 2,96 r 0,5 e = = 0,128 m --- = = 0,125 23, Posúdenie základovej pätky pomocou programového systému GEO 5, pozri výstupy z počítača v prílohe 6.2 Odberný objekt Prah: Posúdenie prahu pomocou programového systému GEO 5, pozri výstupy z počítača v prílohe. 6.3 Výpustný objekt vtoková šachta - stabilita Vzhľadom na približne rovnaké zaťaženie od zásypu zeminou a od tlaku vody zo všetkých strán nie je potrebné posudzovať stabilitu objektu na prevrátenie Stabilita na nadvihnutie vztlakom vody nie je potrebné posudzovať vodorovný smer w max = 0,8.10.1,2 = 9,6 knm -2 l = 2,3 + 0,175 = 2,475 m 12

14 M max = 0,5.9,6.2,475 2 = 29,4 knm Návrh výstuže a posúdenie prierezu pozri výstupy z počítača v prílohe. prístupová lávka prostý nosník L = 5, ,2 = 5,3 m B = 1,2 m h = 0,35 m q = 0,35.1,2.25.1,35 + 5,0.1,2.1,5 = 23,18 knm -1 A = 0,5.23,18.5,3 = 61,43 kn 1 M max = ,18.5,3 2 = 81,39 knm 8 Návrh výstuže a posúdenie prierezu pozri výstupy z počítača v prílohe. priehyb 1 I = ,2.0,35 3 = 4, , ,3 4 l w = = 1, m = 1,85 mm , potrubie - obetónovanie konštruktívna výstuž k vonkajším povrchom ø10 / 150 mm 13

15 7. ZÁVER Predpoklady, ktoré je potrebné minimálne dodržať, aby stavba vyhovovala z hľadiska statiky, sú: - podložie pod základovou škárou je nutné preveriť zodpovedným geológom a statikom z hľadiska jeho súladu s predpokladmi statického posúdenia. V prípade iného podložia ako uvažovaného je potrebné návrh konštrukcií objektov prehodnotiť. - spätný zásyp konštrukcií je potrebné starostlivo vybudovať podľa vopred určeného pracovného postupu. - všetky materiály a použité konštrukčné prvky sa musia v rámci výrobno-technických skúšok overiť a musia sa preukázať ich vlastnosti (atestami, kontrolnými skúškami betónov, skúškami vodotesnosti konštrukcie, skúškami zhutnenia zásypu a pod.) Pri vykonávaní skúšok je potrebné riadiť sa príslušnými technickými normami. Na základe horeuvedeného môžem konštatovať, že predmetná stavba vyhovuje z hľadiska statického pri dodržaní vstupných predpokladov výpočtov. Pri všetkých prácach súvisiacich s výstavbou treba dôsledne dodržiavať všetky ustanovenia príslušných záklonov, vyhlášok a nariadení, týkajúcich sa bezpečnosti pri práci a ochrany zdravia. Tento statický posudok som vypracoval na základe určitých predpokladov a vstupných údajov a podkladov. V prípade zmeny týchto údajov, alebo pri zistení nových poznatkov je potrebné aj výsledky tohoto statického posudku prehodnotiť. Bratislava, január 2016 Vypracoval: Ing. Anton Vyskoč 14

16 Posouzení plošného základu Vstupní data Projekt Akce : Železná studienka Část : pätka Popis : prívodné potrubie Autor : Ing. Anton Vyskoč Odběratel : Hydroconsulting Datum : Základní parametry zemin Číslo Název Vzorek ϕ ef c ef γ γ su δ [ ] [kpa] [kn/m 3 ] [kn/m 3 ] [ ] 1 Třída F3, konzistence tuhá Třída S Třída S1, ulehlá Pro výpočet tlaku v klidu jsou všechny zeminy zadány jako nesoudržné. Parametry zemin Třída F3, konzistence tuhá Objemová tíha : γ = 18,00 kn/m 3 Úhel vnitřního tření : ϕ ef = 26,50 Soudržnost zeminy : c ef = 12,00 kpa Edometrický modul : E oed = 10,50 MPa Koef. strukturní pevnosti : m = 0,10 Obj.tíha sat.zeminy : γ sat = 18,50 kn/m 3 Třída S4 Objemová tíha : γ = 18,00 kn/m 3 Úhel vnitřního tření : ϕ ef = 29,00 Soudržnost zeminy : c ef = 5,00 kpa Edometrický modul : E oed = 13,50 MPa Koef. strukturní pevnosti : m = 0,30 Obj.tíha sat.zeminy : γ sat = 20,00 kn/m 3 Třída S1, ulehlá Objemová tíha : γ = 20,00 kn/m 3 Úhel vnitřního tření : ϕ ef = 39,50 Soudržnost zeminy : c ef = 0,00 kpa Edometrický modul : E oed = 96,00 MPa Koef. strukturní pevnosti : m = 0,20 Obj.tíha sat.zeminy : γ sat = 20,00 kn/m 3 Založení Typ základu: kruhová patka Hloubka založení h z = 1.00 m Hloubka upraveného terénu d = 1.00 m Tloušťka základu t = 1.00 m Sklon upraveného terénu s 1 =

17 Sklon základové spáry s 2 = 0.00 Objemová tíha zeminy nad základem = kn/m 3 Geometrie konstrukce Typ základu: kruhová patka Průměr patky d p = 1.00 m Průměr sloupu c = 0.50 m Objem patky = 0.79 m 3 Materiál konstrukce Objemová tíha γ = kn/m 3 Výpočet betonových konstrukcí proveden podle normy EN (EC2). Beton : C 20/25 Ocel podélná : B500 Ocel příčná: B500 Geologický profil a přiřazení zemin Vrstva Číslo Přiřazená zemina [m] Vzorek Třída S Třída F3, konzistence tuhá 3 - Třída S1, ulehlá Zatížení Číslo Zatížení N M x M y H x H y Název Typ nové změna [kn] [knm] [knm] [kn] [kn] 1 ANO Zatížení č. 1 Výpočtové ANO Zatížení č. 2 Provozní Hladina podzemní vody Hladina podzemní vody je v hloubce 0.00 m od původního terénu. Nastavení výpočtu Typ výpočtu - Výpočet pro odvodněné podmínky Výpočet svislé únosnosti - ČSN Výpočet sednutí - Výpočet pomocí oedometrického modulu (ČSN ) Omezení deformační zóny - pomocí strukturní pevnosti Parametry zemin jsou redukovány podle ČSN Posouzení čís. 1 Výpočet proveden s automatickým výběrem nejnepříznivějších zatěžovacích stavů. Spočtená vlastní tíha patky G = kn Spočtená tíha nadloží Z = 0.00 kn Posouzení svislé únosnosti Tvar kontaktního napětí : obdélník Parametry smykové plochy pod základem: Hloubka smykové plochy z sp = 1.48 m Dosah smykové plochy l sp = 4.34 m Výpočtová únosnost zákl. půdy R d = kpa 16

18 Extrémní kontaktní napětí σ = kpa Svislá únosnost VYHOVUJE Posouzení vodorovné únosnosti Zemní odpor: klidový Výpočtová velikost zemního odporu S pd = 1.98 kn Úhel tření základ-základová spára ψ = Soudržnost základ-základová spára a = 5.00 kpa Horizontální únosnost základu R dh = kn Extrémní horizontální síla H = 2.96 kn Vodorovná únosnost VYHOVUJE Únosnost základu VYHOVUJE Název : 1.MS Fáze : 1; Výpočet : 1 17

19 Název : 1.MS Fáze : 1; Výpočet : 1 Delta = x y 1.00 Posouzení čís. 1 Sednutí a natočení základu - vstupní data Výpočet proveden s automatickým výběrem nejnepříznivějších zatěžovacích stavů. 18

20 Výpočet proveden s uvažováním koeficientu κ 1 (vliv hloubky založení). Napětí v základové spáře uvažováno od upraveného terénu. Spočtená vlastní tíha patky G = kn Spočtená tíha nadloží Z = 0.00 kn Sednutí středu hrany x - 1 = 0.8 mm Sednutí středu hrany x - 2 = 0.3 mm Sednutí středu hrany y - 1 = 0.0 mm Sednutí středu hrany y - 2 = 0.0 mm Sednutí středu základu = 1.2 mm Sednutí charakterist. bodu = 0.7 mm Sednutí a natočení základu - výsledky Tuhost základu: Spočtený vážený průměrný modul přetvárnosti E def = 9.60 MPa Základ je tuhý (k= ) Sednutí kraje základu max. tlač.= 0.8 mm Sednutí kraje základu min. tlač.= 0.3 mm Celkové sednutí a natočení základu: Sednutí základu = 0.7 mm Hloubka deformační zóny = 0.88 m Maximální natočení základu = (tan*1000) Název : 2.MS Fáze : 1; Výpočet : 1 19

21 Název : 2.MS Fáze : 1; Výpočet : 1 PT UT Sigma,z Sigma,or msigma,or Dimenzace čís. 1 Výpočet proveden pro zatěžovací stav číslo 1.(Zatížení č. 1) Posouzení podélné výztuže základu ve směru x Tloušťka základu je větší než max.vyložení, výztuž není nutná. Posouzení podélné výztuže základu ve směru y Tloušťka patky je větší než max. vyložení, výztuž není nutná. Posouzení patky na protlačení Délka kritického průřezu je rovna nule. Patka na protlačení VYHOVUJE 20

22 Prierez: vodorovný smer Norma: EN Betón: C25/30 f ck =25,0 MPa f ctm =2,60 MPa E cm =31000 MPa Oceľ: R f yk =490 MPa E s = MPa Súčiniteľ: γ c =1,500 γ s =1,150 α cc =1,000 Zaťaženie: N Ed =0,00 kn M Ed =29,40 knm Prierez: A b =0,350 m 2 A s =1508,7 mm 2 d=0,284 m z b =0,269 m Pozdĺžna výstuž: (z - vzdialenosť ťažiska radu výstuže od spodného okraja prierezu) 7 x φ12,0 z = 284 mm A s = 754,4 mm 2 t s = 153,1 mm 7 x φ12,0 z = 66 mm A s = 754,4 mm 2 t s = 153,1 mm 21

23 Prierez: 350mm Norma: EN Betón: C30/37 f ck =30,0 MPa f ctm =2,90 MPa E cm =33000 MPa Oceľ: R f yk =490 MPa E s = MPa Súčiniteľ: γ c =1,500 γ s =1,150 α cc =1,000 Zaťaženie: N Ed =0,00 kn M Ed =81,39 knm Prierez: A b =0,420 m 2 A s =1608,5 mm 2 d=0,282 m z b =0,267 m Pozdĺžna výstuž: (z - vzdialenosť ťažiska radu výstuže od spodného okraja prierezu) 8 x φ16,0 z = 68 mm A s = 1608,5 mm 2 t s = 152,0 mm 22

24 Prierez: 350mm Norma: EN Betón: C30/37 f ck =30,0 MPa f ctm =2,90 MPa E cm =33000 MPa Oceľ: R f yk =490 MPa E s = MPa Strmene: R f ywk =490 MPa E s = MPa Zaťaženie: V Ed =61,43 kn T Ed =0,00 knm N Ed =0,00 kn M Ed =81,39 knm Súčiniteľ: γ c =1,500 γ s =1,150 α cc =1,000 Prierez: b w =1,200 m h=0,350 m d=0,282 m z b =0,267 m Strmene: φ s =8,0 mm 7-strižný s s =200 mm α s =90,0 A sw =351,9 mm 2 (šmyk) Pozdĺžna výstuž: (z - vzdialenosť ťažiska radu výstuže od spodného okraja prierezu) výstuž z [mm] A s [mm 2 ] 8 x φ16, ,5 Plocha hlavnej ťahovej výstuže: A sl,main = 1608,5 mm 2 Šmyková odolnosť prvku so šmykovou výstužou: Priemerné tlakové napätie v priereze od N Ed : σ cp =0,0 kpa Súčiniteľ inerakcie: α cw =1,0 Maximálna šmyková odolnosť: V Rd,max = 1664,1 kn Šmyková odolnosť: V Rd,s = 238,2 kn Výsledná šmyková odolnosť V Rd,s < V Rd,max : V Rd,s = 238,2 kn Ťahová sila vo výstuži: Celková dodatočná sila od šmykových účinkov a krútenia: Dodatočná sila bude prenášaná hlavnou pozdľžnou výstužou. Sila v hlavnej pozdĺžnej výstuži od ohybových účinkov: Celková sila v hlavnej pozdľžnej výstuži: F td,1 = 36,6 kn F td,2 = 305,2 kn F td = F td,1 +F td,2 = 341,8 kn Odolnosť prierezu: Porušenie tlakovej diagonály: V Ed /V Rd,max < 1 0,037 < 1 vyhovuje Odolnosť prierezu: V Ed < V Rd,s 61,4 < 238,2 kn vyhovuje Ťahaný pás - hlavná ťahová výstuž: F td < A sl,main f yd 341,8 < 685,4 kn vyhovuje Stupeň vystuženia: ρ w > ρ w,min 0,00147 > 0,00089 vyhovuje Prierez vyhovuje! 23

25 Výpočet tížné zdi Vstupní data Projekt Akce : Železná studienka Část : prah Autor : Ing. Anton Vyskoč Datum : Materiál konstrukce Objemová tíha γ = kn/m 3 Výpočet betonových konstrukcí proveden podle normy EN (EC2). Beton : C 20/25 Ocel podélná : B500 Geometrie konstrukce Číslo Pořadnice X [m] Hloubka Z [m] Počátek [0,0] je v nejhořejším pravém bodu zdi. Plocha řezu zdi = 1.86 m 2. Název : Geometrie Fáze : 1 24

26 Název : Geometrie Fáze : : : Základní parametry zemin Číslo Název Vzorek ϕ ef c ef γ γ su δ [ ] [kpa] [kn/m 3 ] [kn/m 3 ] [ ] 1 Třída G3, ulehlá Třída S Třída F3, konzistence tuhá Pro výpočet tlaku v klidu jsou všechny zeminy zadány jako nesoudržné. Parametry zemin Třída G3, ulehlá Objemová tíha : γ = 19,00 kn/m 3 Napjatost : efektivní Úhel vnitřního tření : ϕ ef = 35,50 Soudržnost zeminy : c ef = 0,00 kpa Třecí úhel kce-zemina : δ = 10,00 Zemina : nesoudržná Obj.tíha sat.zeminy : γ sat = 19,00 kn/m 3 Třída S4 Objemová tíha : γ = 18,00 kn/m 3 Napjatost : efektivní Úhel vnitřního tření : ϕ ef = 29,00 25

27 Soudržnost zeminy : c ef = 5,00 kpa Třecí úhel kce-zemina : δ = 10,00 Zemina : nesoudržná Obj.tíha sat.zeminy : γ sat = 19,00 kn/m 3 Třída F3, konzistence tuhá Objemová tíha : γ = 18,00 kn/m 3 Napjatost : efektivní Úhel vnitřního tření : ϕ ef = 26,50 Soudržnost zeminy : c ef = 12,00 kpa Třecí úhel kce-zemina : δ = 10,00 Zemina : nesoudržná Obj.tíha sat.zeminy : γ sat = 19,00 kn/m 3 Geologický profil a přiřazení zemin Vrstva Číslo Přiřazená zemina [m] Vzorek Třída G3, ulehlá Třída S Třída F3, konzistence tuhá 4 - Třída F3, konzistence tuhá Tvar terénu Terén za konstrukcí je rovný. Vliv vody Hladina podzemní vody za konstrukcí je v hloubce 0.00 m Hladina podzemní vody před konstrukcí je v hloubce 1.00 m Podloží u paty konstrukce je nepropustné. Vztlak v základové spáře od rozdílných tlaků je uvažován lineární. Zadaná plošná přitížení Číslo Přitížení Vel.1 Vel.2 Poř.x Délka Hloubka Typ Název nové změna [kn/m 2 ] [kn/m 2 ] x [m] l [m] z [m] 1 ANO Celopl na terénu Odpor na líci konstrukce Odpor na líci konstrukce: 1/2 pas., 1/2 v klidu Zemina na líci konstrukce - Třída S4 Výška zeminy před zdí h = 1.00 m Třecí úhel kce-zemina δ = 0.00 Terén před konstrukcí je rovný. Nastavení výpočtu Výpočet aktivního tlaku - Coulomb (ČSN ) Výpočet pasivního tlaku - Caqout-Kerisel (ČSN ) Norma výpočtu bet.konstrukcí - EN (EC2) Výpočet proveden podle ČSN (s redukcí vstupních parametrů zemin). 26

28 Posouzení čís. 1 Spočtené síly působící na konstrukci Název F vod Působiště F svis Působiště Výpočtový [kn/m] Z [m] [kn/m] X [m] koeficient Tíh.- zeď Odpor na líci Tíh.- zemní klín Aktivní tlak Tlak vody Vztlak vody Přit.1 - celopl Posouzení celé zdi Posouzení na překlopení Moment vzdorující M vzd = knm/m Moment klopící M kl = knm/m Zeď na překlopení VYHOVUJE Posouzení na posunutí Vodor. síla vzdorující H vzd = kn/m Vodor. síla posunující H pos = kn/m Zeď na posunutí VYHOVUJE Síly působící ve středu základové spáry Celkový moment M = knm/m Normálová síla N = kn/m Smyková síla Q = kn/m Celkové posouzení - ZEĎ VYHOVUJE Název : Posouzení Fáze : 1; Výpočet : 1 27

29 Název : Posouzení Fáze : 1; Výpočet : x z Únosnost základové půdy Síly působící ve středu základové spáry Číslo Moment Norm. síla Pos. síla Excentricita Napětí [knm/m] [kn/m] [kn/m] [m] [kpa] Posouzení únosnosti základové půdy Posouzení excentricity Max. excentricita normálové síly e = mm Maximální dovolená excentricita e dov = mm Excentricita normálové síly VYHOVUJE Posouzení únosnosti základové spáry Max. napětí v základové spáře σ = kpa Únosnost základové půdy R d = kpa Únosnost základové půdy VYHOVUJE Celkové posouzení - únosnost základové půdy VYHOVUJE Název : Únosnost Fáze : 1 28

30 Název : Únosnost Fáze : Dimenzace čís. 1 Spočtené síly působící na konstrukci Název F vod Působiště F svis Působiště Výpočtový [kn/m] Z [m] [kn/m] X [m] koeficient Tíh.- zeď Odpor na líci Aktivní tlak Tlak vody Vztlak vody Přit.1 - celopl Posouzení dříku zdi Výška průřezu h = 0.50 m Smyk : V Ed = 7.80 kn/m < V Rd = kn/m Tlak + Ohyb : M Ed = 3.72 knm/m N Ed = 7.57 kn/m < N Rd = kn/m Únosnost zdi ve spáře VYHOVUJE 29