Redegørelse for den statiske dokumentation

Transkript

1 Redegørelse for den statiske dokumentation Udvidelse af 3stk. dørhuller - Frederiksberg Allé Byggepladsens adresse: Frederiksberg Allé 1820 Matrikelnr.: 25ed AB Clausen A/S

2 side 2 af 15 INDHOLD side A1 PROJEKTGRUNDLAG A1.1 Bygværket A1.1.1 Beskrivelse af bygværket samt anvendelse A1.1.2 Brandkrav A1.2 Grundlag A1.2.1 Normer og sikkerhed A1.2.2 Litteratur og anvisninger A1.3 Forundersøgelser A1.3.1 Geotekniske forhold A1.4 Materialeparametre A2.1 STATISK BEREGNING - BJÆLKE A2.2 STATISK BEREGNING - SØJLE 1 & A2.3 STATISK BEREGNING - BJÆLKE A2.4 STATISK BEREGNING - SØJLE 3 & A2.5 STATISK BEREGNING - BJÆLKE A2.6 STATISK BEREGNING - SØJLE A2.7 STATISK BEREGNING - MIDLERTIDIG AFSTIVNING (JKEAFSTIVNING) TEGNINGER AF Tegning 01: Generel note Tegning 02: Plantegning fremtidige forhold Tegning 03: Snit A-A Tegning 04: Snit B-B Tegning 05: Snit C-C Tegning 06: Plantegning Midlertidig afstivning Tegning 07: Snit D-D Midlertidig afstivning Tegning 08: Snit E-E Midlertidig afstivning Udarbejdet af: leret af: Allan Kure Bygningsingeniør Burak Demirci Civilingeniør

3 side 3 af 15 A1 PROJEKTGRUNDLAG A1.1 Bygværket A1.1.1 Beskrivelse af bygværket samt anvendelse Eksisterende forhold Nærværende statiske beregninger omhandler udvidelse af 3 dørhuller i bærende vægge. Lejligheden, hvor dørhullerne er placeret, er på 1. sal. Bygningen er opført i år 1892 og består i alt af 5 etager (ekskl. kælder og loftrum). Væggene hvorpå dørhullerne skal udvides er udørt som 1½-stensmur i kælderetagen, ½-stensmur i loftrummet (5.sal) og som 1-stensmur på de resterende etager. Taget er udført som traditionelt københavner tag. 3,6 m 5,6 m 1 3,9 m 2 4,6 m 3 4,6 m Figur 01. Eksisterende forhold Plan og snit Dørhuller som skal udvides

4 side 4 af 15 Fremtidige forhold Åbning 01 og 02 udvides med lige meget på begge sider af de respektive dørhuller. En HE140B stålbjælke oplægges til at bære belastningen fra de øvre etager ved udvidelse af dørhul 1, og understøttes af to HE100B stålsøjler i hver ende. En HE160B oplægges til at bære belastningen fra de øvre etager ved udvidelse af dørhul 2. Bjælken understøttes af to HE100B stålsøjler. 2stk. HE160B stålbjælker oplægges i forlængelse af hinanden til at bære belastningen fra de ovenliggende etager ved udvidelse af dørhul 3. Bjælkerne understøttes af 3 stk. HE120B stålsøjler: en i hver side af eksisterende dørhul, samt en ude ved siden af skorstenen. Det vurderes, at bygningens stabilitet i fremtidige forhold er tilstrækkelig, da der er tilstrækkelige stabiliserende vandrette vægge til at overføre de vandrette kræfter Figur 02. Fremtidige forhold. A1.1.2 Brandkrav Konstruktionerne skal opfylde brandkravet RE 120 A2-s1,d0 Konstruktionerne kan brandbeskyttes: Stålbjælken og søjle brandbeskyttes til 120 minutter med inddækning, evt. 45 mm Knauf Fireboard (fastgørelse, klammer) eller omstøbning af stål med 50 mm armeret beton med strækmetal, 1,4 kg/m², eller med svejst net af 2 mm ståltråd med højst 100 mm maskevidde placeret 15 mm fra overfladen, med fuldstændig udmuring med teglsten eller lignende i hulrum mellem flangerne. Bygningen henføres til brandklasse 2-4 jf. kommunal teknisk sagsbehandling.

5 side 5 af 15 A1 PROJEKTGRUNDLAG A1.2 Grundlag A1.2.1 Normer og sikkerhed De bærende konstruktioner projekteres i henhold til gældende normer med tilhørende rettelsesblade og tillæg. DS/EN : Projekteringsgrundlag for bærende konstruktioner 2. udgave 2007 DS/EN : Last på bærende konstruktioner 2. udgave 2007 DS/EN : Stålkonstruktioner 2. udgave 2007 DS/EN : Murværkskonstruktioner 2. udgave 2007 Eurocodes er inklusiv gældende tillæg og nationale annekser. Forkortede udgaver af Eurocodes anvendes i den udstrækning, disse er udkommet. Bygningen henføres til konsekvensklasse CC3. Konstruktionen henføres til konstruktionsklasse KK2-4 jf. kommunal teknisk sagsbehandling. A1.2.2 Litteratur og anvisninger De bærende konstruktioner projekteres i henhold til følgende litteratur og anvisninger. Teknisk Ståbi 24. udgave 2016 A1.3 Forundersøgelser A1.3.1 Geotekniske forhold Det vurderes, at det eksisterende fundament har en tilstrækkelig bæreevne, da belastningen bliver reduceret grundet lavere egenvægt fra væg. Belastningen fordeles ned til fundamentet gennem kældervæggen. A1.4 Materialeparametre Stål Karakteristisk stålstyrke, f y S MPa E-modul, E MPa Eksisterende murværk Regningsmæssig basisstyrke, f d 2,4/1,87 1,28 MPa Parameteren k E 355/2, Ved beregning af koncentreret last på murværk med tykkelser større eller lig med 1-sten anvendes fd = 1,9 MPa. Ved beregning af koncentreret last på murværk med tykkelser mindre end 1-sten anvendes fd = 1,6 MPa. Beton Karakteristisk styrke, f c C20 20 MPa Regningsmæssig styrke, f cd 20/1,6 12,5 MPa

6 side 6 af 15 A2.1 STATISK BEREGNING - BJÆLKE 1 Konsekvensklasse Konsekvensklasse: CC3 K FI 1,1 Etagereduktionsfaktor ψ 0 (Kategori A) 0,5 n 3 α n (1+(n-1)ψ₀)/n 0,67 Nyttelast Nyttelast A1 1,5 kn/m² 3 Belastningsbredde, b 3,6/2 1,8 m Nyttelast A3 1,0 kn/m² 1 Belastningsbredde, b 3,6/2 1,8 m Diverse egenlaster Etageadskillelse 1,6 kn/m² 3 Skillevægge 0,5 kn/m² 3 Belastningsbredde, b 3,6/2 1,8 m Loft 2,1 kn/m² 1 Belastningsbredde, b 3,6/2 1,8 m Egenvægt af HEB profil 0,3 kn/m Egenvægt af væg Halvstensvæg + puds på 2 sider 2,4 kn/m² 1 Helstensvæg + puds på 2 sider 4,6 kn/m² 3 Højde, h 2,9 m Naturlaster og tag Tagkonstruktion Sne Vind (tryk) 0,8 kn/m² 0,80 kn/m² 0,13 kn/m² Belastningsbredde, b (3,6+5,6)/2 4,6 m Laster pr. meter (last x bredde el. last x højde) Samlet nyttelast (kategori A) N 9,9 kn/m Nyttelast A1 Nyttelast A1 b x 8,1 kn/m Nyttelast A3 Nyttelast A3 b x 1,8 kn/m Samlet egenlast G 65,7 kn/m Egenvægt af tagkonstruktion g,tagkonstruktion b 3,7 kn/m Egenvægt af etageadskillelse g,etageadskillelse b x 8,6 kn/m Egenvægt af skillevægge g,skillevægge b x 2,7 kn/m Egenvægt af halvstensvæg g,halvstensvæg h x 7,0 kn/m Egenvægt af helstensvæg g,helstensvæg h x 39,6 kn/m Egenvægt af loft g,loft b x 3,78 kn/m Egenvægt af HEB profil g,heb 0,3 kn/m Snelast s b 3,7 kn/m Vindlast qᵥ b 0,6 kn/m Resulterende lastkombination Dominerende snelast, qd1 1,0KFI G + 1,5KFI ψ₀ N + 1,5KFI S+1,5 0,3KFI V 86,8 kn/m

7 side 7 af 15 A2.1 STATISK BEREGNING - BJÆLKE 1 Bjælke Profil HEB 140 Stålstyrke / f y S MPa Højde, h 140 mm 140 mm E-modul MPa Modstandsmoment, Wel,y mm 3 Inertimoment, I mm 4 Spændvidde, L L+Vederlag 1,5 m q d1 Moment og spænding Moment, Md 1/8 qd1 L² 24,4 knm Spænding Md/Wel,y 113 MPa Bæreevne fy/γm0 214 MPa Ok < 1 belastning/bæreevne 0,53 - Nedbøjning Maksimalt tilladte nedbøjning L/900 1,7 mm Nedbøjning fra Nyttelast, un 5/384 N L⁴/(E I) 0,2 mm Ok < 1 0,12 - Nedbøjning fra Egenlast, ug 5/384 G L⁴/(E I) 1,4 mm Reaktion Reaktion, Rd1 1/2 L qd1 65,1 kn L Statisk model

8 side 8 af 15 A2.2 STATISK BEREGNING - SØJLE 1 & 2 Søjle Profil HEB 100 Egenvægt af søjle, g søjle 0,20 kn/m Stålstyrke / f y S MPa Tværsnitsareal, A 2600 mm2 Inertiradius, i z 25,3 mm Knæklængde, l s 2,9 m Relativ materialeparameter, ε (235/f y ) 1 - Relativ slankhedsforhold, λ (l s /i)/(93,9ε) 1,22 - Søjlereduktionsfaktor, χ Teknisk Ståbi tabel ,389 - R s.d1 R d1 +g søjle l s 65,7 kn Bæreevne χ A fy/γ M1 198 kn Ok < 1 belastning/bæreevne 0,33 - Tryk under søjle Plade PL 200x200x20 Længde, l 200 mm 200 mm Tryk under plade v. søjle σd R s.d1 /(l b) 1,64 MPa < 1,9MPa Murpille under søjle Da der åbnes lige meget på hver side af det nuværende dørhul (225mm) vil lasterne samles i de underliggende konstruktion som i eksisterende tilstand. Murpillen kan derfor konkluderes at have tilstrækkelig bæreevne, da lasten er mindre efter fjernelse af vægstykkerne. Figur 03.

9 side 9 af 15 A2.3 STATISK BEREGNING - BJÆLKE 2 Konsekvensklasse Konsekvensklasse: CC3 K FI 1,1 Etagereduktionsfaktor ψ 0 (Kategori A) 0,5 n 3 α n (1+(n-1)ψ₀)/n 0,67 Nyttelast Nyttelast A1 1,5 kn/m² 3 Belastningsbredde, b 3,9/2 1,95 m Nyttelast A3 1,0 kn/m² 1 Belastningsbredde, b 3,9/2 1,95 m Diverse egenlaster Etageadskillelse 1,6 kn/m² 3 Skillevægge 0,5 kn/m² 3 Belastningsbredde, b 3,9/2 1,95 m Loft 2,1 kn/m² 1 Belastningsbredde, b 3,9/2 1,95 m Egenvægt af HEB profil 0,4 kn/m Egenvægt af væg Helstensvæg + puds på 2 sider 4,6 kn/m² 3 Halvstensvæg + puds på 2 sider 2,4 kn/m² 1 Højde, h 2,9 m Laster pr. meter (last x bredde el. last x højde) Samlet nyttelast (kategori A) N 10,7 kn/m Nyttelast A1 Nyttelast A1 b x 8,8 kn/m Nyttelast A3 Nyttelast A3 b x 2,0 kn/m Samlet egenlast G 63,2 kn/m Egenvægt af etageadskillelse g,etageadskillelse b x 9,4 kn/m Egenvægt af skillevægge g,skillevægge b x 2,9 kn/m Egenvægt af helstensvæg g,helstensvæg h x 39,4 kn/m Egenvægt af halvstensvæg g,halvstensvæg h x 6,9 kn/m Egenvægt af loft g,loft b x 4,095 kn/m Egenvægt af HEB profil g,heb 0,4 kn/m Resulterende lastkombination Dominerende egenlast, qd2 1,2KFI G 83,4 kn/m

10 side 10 af 15 A2.3 STATISK BEREGNING - BJÆLKE 2 Bjælke Profil HEB 160 Stålstyrke / f y S MPa Højde, h 160 mm 160 mm E-modul MPa Modstandsmoment, Wel,y mm 3 Inertimoment, I mm 4 Spændvidde, L L+Vederlag 1,7 m q d2 L Statisk model Moment og spænding Moment, Md 1/8 qd2 L² 30,1 knm Spænding Md/Wel,y 97 MPa Bæreevne fy/γm0 214 MPa Ok < 1 belastning/bæreevne 0,45 - Nedbøjning Maksimalt tilladte nedbøjning L/900 1,9 mm Nedbøjning fra Nyttelast, un 5/384 N L⁴/(E I) 0,2 mm Ok < 1 0,12 - Nedbøjning fra Egenlast, ug 5/384 G L⁴/(E I) 1,3 mm Reaktion Reaktion, Rd2 1/2 qd2 L 70,9 kn

11 side 11 af 15 A2.4 STATISK BEREGNING - SØJLE 3 & 4 Søjle Profil HEB 100 Egenvægt af søjle, g søjle 0,20 kn/m Stålstyrke / f y S MPa Tværsnitsareal, A 2600 mm2 Inertiradius, i z 25,3 mm Knæklængde, l s 2,9 m Relativ materialeparameter, ε (235/f y ) 1,000 - Relativ slankhedsforhold, λ (l s /i)/(93,9ε) 1,22 - Søjlereduktionsfaktor, χ Teknisk Ståbi tabel ,389 - R s.d2 R d2 +g søjle l s 71,5 kn Bæreevne χ A fy/γ M1 198 kn Ok < 1 belastning/bæreevne 0,36 - Tryk under søjle Plade PL 200x200x20 Længde, l 200 mm 200 mm Tryk under plade v. søjle σd R s.d2 /(l b) 1,79 MPa < 1,9MPa Murpille under søjle Da der åbnes lige meget på hver side af det nuværende dørhul (75mm) vil lasterne samles i de underliggende konstruktion som i eksisterende tilstand. Murpillen kan derfor konkluderes at have tilstrækkelig bæreevne, da lasten er mindre efter fjernelse af vægstykkerne Figur 04.

12 side 12 af 15 A2.5 STATISK BEREGNING - BJÆLKE 3 Konsekvensklasse Konsekvensklasse: CC3 K FI 1,1 Etagereduktionsfaktor ψ 0 (Kategori A) 0,5 n 3 α n (1+(n-1)ψ₀)/n 0,67 Nyttelast Nyttelast A1 1,5 kn/m² 3 Belastningsbredde, b 4,6*2/2 4,6 m Nyttelast A3 1,0 kn/m² 1 Belastningsbredde, b 4,6*2/2 4,6 m Diverse egenlaster Etageadskillelse 1,6 kn/m² 3 Skillevægge 0,5 kn/m² 3 Belastningsbredde, b 4,6*2/2 4,6 m Loft 2,1 kn/m² 1 Belastningsbredde, b 4,6*2/2 4,6 m Egenvægt af HEB profil 0,4 kn/m Egenvægt af væg Helstensvæg + puds på 2 sider 4,6 kn/m² 3 Halvstensvæg + puds på 2 sider 2,4 kn/m² 1 Højde, h 2,9 m Naturlaster og tag Tagkonstruktion 0,8 kn/m² Sne 0,8 kn/m² Vind (tryk) 0,1 kn/m² Belastningsbredde, b 4,6*2/2 4,6 m Laster pr. meter (last x bredde el. last x højde) Samlet nyttelast (kategori A) N 25,3 kn/m Nyttelast A1 Nyttelast A1 b x 20,7 kn/m Nyttelast A3 Nyttelast A3 b x 4,6 kn/m Samlet egenlast G 89,1 kn/m Egenvægt af tagkonstruktion g,tagkonstruktion b 3,7 kn/m Egenvægt af etageadskillelse g,etageadskillelse b x 22,1 kn/m Egenvægt af skillevægge g,skillevægge b x 6,9 kn/m Egenvægt af helstensvæg g,helstensvæg h x 39,4 kn/m Egenvægt af halvstensvæg g,halvstensvæg h x 6,9 kn/m Egenvægt af loft g,loft b x 9,66 kn/m Egenvægt af HEB profil g,heb 0,4 kn/m Snelast s b 3,7 kn/m Vindlast qᵥ b 0,6 kn/m Lastkombination Dominerende nyttelast, qd3 1,0KFI G + 1,5KFI αn N+1,5 0,3KFI S+1,5 0,3KFI V 128,0 kn/m

13 side 13 af 15 A2.5 STATISK BEREGNING - BJÆLKE 3 Bjælke Profil HEB 160 Stålstyrke / f y S MPa Højde, h 160 mm 160 mm E-modul MPa Modstandsmoment, Wel,y mm 3 Inertimoment, I mm 4 Spændvidde, L L+Vederlag 1,7 m q d3 Moment og spænding Moment, Md 1/8 qd3 L² 46,2 knm Spænding Md/Wel,y 149 MPa Bæreevne fy/γm0 214 MPa Ok < 1 belastning/bæreevne 0,70 - Nedbøjning Maksimalt tilladte nedbøjning L/900 1,9 mm Nedbøjning fra Nyttelast, un 5/384 N L⁴/(E I) 0,5 mm Ok < 1 0,28 - Nedbøjning fra Egenlast, ug 5/384 G L⁴/(E I) 1,9 mm Reaktion Reaktion til mest belastede søjle, Rd3 (1/2 L+1/2 Ldørhul) qd3 166,4 kn L Statisk model

14 side 14 af 15 A2.6 STATISK BEREGNING - SØJLE 6 Søjle Profil HEB 120 Egenvægt af søjle, g søjle 0,26 kn/m Stålstyrke / f y S MPa Tværsnitsareal, A 3400 mm2 Inertiradius, i z 30,6 mm Knæklængde, l s 3,0 m Relativ materialeparameter, ε (235/f y ) 1 - Relativ slankhedsforhold, λ (l s /i)/(93,9ε) 1,04 - Søjlereduktionsfaktor, χ Teknisk Ståbi tabel ,484 - R s.d3 R d3 +g søjle l s 167,2 kn Bæreevne χ A f y /γ M1 322 kn Ok < 1 belastning/bæreevne 0,52 - Tryk under søjle 6 til beton Plade PL 220x220x20 Længde, l 220 mm 220 mm Tryk under plade v. søjle σd R s.d3 /(l b) 3,45 MPa < 12,5MPa Tryk under Betonstøbning Længde, l 400 mm 220 mm Minimum tykkelse af undstøbning ( )/2 90 mm Tryk under Betonstøbning v. søjle σd R s.d3 /(l b) 1,90 Mpa < 1,90MPa Murpille under søjle Da der bliver placeret en søjle ved den eksisterende dørkarm vil lasterne føres ned i underliggende murpillen som i eksisterende tilstand. Derfor kan det konkluderes at have tilstrækkelig bæreevne, da lasten er mindre efter fjernelse af vægstykket. Figur 04.

15 side 15 af 15 A2.7 STATISK BEREGNING - MIDLERTIDIG AFSTIVNING (JKEAFSTIVNING) Lastkombination qd3 128,0 kn/m Last på jokke-afstivning Oplandslængde, l 0,5 m Last på afstivning, Q d q d l 64,0 kn Bjælke i top og bund i afstivning Profil HEB 120 Stålstyrke / f y S MPa Højde, h 120 mm 120 mm E-modul MPa Modstandsmoment, W el,y mm 3 Inertimoment, I mm 4 Længde, L L+Vederlag 1,3 m Moment og spænding Moment, M d 1/4 Q d L 20,8 knm Spænding M d /W el,y 144,4 MPa Bæreevne f y /γ M0 213,6 MPa Ok < 1 Belastning/bæreevne 0,68 Nedbøjning Nedbøjning, u 1/48 G L 3 /(E I) 1,1 mm Last på søjler (soldat) i afstivning Last på soldat, Q s Q d /2 32,00 kn Bæreevne af soldat 40,0 kn Ok < 1 Q s /bæreevne 0,80 Tryk på murværk fra jokke-afstivning Længde, l 160 mm 220 mm Tryk under plade v. mur, σd Q d /(l b) 1,82 MPa < 1,9MPa Ok < 1 σ d /f d 0,96 -