A1 Projektgrundlag. Vorup Skole Boligprojekt Vorup Boulevard 33, 8940 Randers SV. Sag nr.:

Transkript

1 A1 Projektgrundlag Vorup Skole Boligprojekt Vorup Boulevard 33, 8940 Randers SV Sag nr.: Udarbejdet af: Kontrolleret af: Martin Brændstrup Christine Meedom-Bæch Randers den Randers den

2 Indholdsfortegnelse A1 Projektgrundlag... 3 A1.1 Bygværket... 3 A1.1.1 Bygværkets art og anvendelse... 3 A1.1.2 Konstruktioners art og opbygning... 4 A1.1.3 Konstruktionsafsnit... 7 A1.1.4 Beskrivelser, modeller og tegninger... 7 A1.2 Grundlag... 8 A1.2.1 Normer og standarder... 8 A1.2.2 Sikkerhed... 8 A1.2.3 IKT-værktøjer... 8 A1.2.4 Referencer... 8 A1.3 Forundersøgelser... 8 A1.4 Konstruktioner... 9 A1.4.1 Statisk virkemåde... 9 Det bærende hovedsystem (eksisterende forhold)... 9 Det bærende hovedsystem (fremtidige forhold)... 9 Det afstivende system (eksisterende forhold) Det afstivende system (fremtidige forhold) Funderingsprincip A1.4.2 Funktionskrav Lodret deformation Vandret deformation Revnevidder beton A1.4.3 Levetid A1.4.4 Robusthed A1.4.5 Brand A1.4.6 Udførelse A1.5 Konstruktionsmaterialer A1.5.1 Grund og jord A1.5.2 Beton A1.5.3 Stål A1.5.4 Træ A1.5.5 Murværk A1.6 Laster A1.6.1 Lastkombinationer Side 1

3 A1.6.2 Permanente laster Tagkonstruktion Etagedæk Vægge m.m A1.6.3 Nyttelast A1.6.4 Naturlaster A Snelast Side 2

4 A1 Projektgrundlag A1.1 Bygværket A1.1.1 Bygværkets art og anvendelse Byggeriet omfatter en ombygning af den nedlukkede folkeskole, Vorup Skole, som fremadrettet skal anvendes til beboelseslejligheder. Indvendigt skal der i hovedtræk opføres nye lette vægge, indbygges 2 nye elevatorer, nyt etagedæk mellem plan 1 og plan 2 i den eksisterende gymnastiksal, nyt terrændæk plan 1 i den eksisterende gymnastiksal / sløjdlokale, mfl. Bygningerne, som vist på billedet herunder, er bevaringsværdige hvorfor det udvendige udtryk skal bevares. Der skal dog udføres en generel forstærkning af den eksisterende tagkonstruktion og en efterisolering af taget, nyt undertag og nye tagsten. Herudover skal der udføres diverse facaderenoveringer, samt ophænges stålaltaner til lejligheder. Luftfoto Vorup Skole set fra siden Side 3

5 A1.1.2 Konstruktioners art og opbygning Luftfoto Vorup Skole set ovenfra med årstal for opførelse Side 4

6 Hovedbygning 1930: Den oprindelige hovedbygning er opført i Tagkonstruktionen er opført med hanebåndsspær og etagedæk er opført i pladsstøbt beton. Skillevægge og ydervægge er opført som fuldmurede vægge i mursten. Nederste plan (plan 1) i denne bygning er delvis jorddækket. Hovedbygning efter opførelse Side 5

7 Østfløj 1950: Østfløjen er opført i Den konstruktive opbygning er den samme som hovedbygningen. Østfløj under opførelse Vestfløj 1958: Vestfløjen er opført i Den konstruktive opbygning er den samme som hovedbygningen. Denne bygning er udført med fuld jorddækket kælder. Vestfløj 2006: I 2006 blev der udført en tilbygning til vestfløjen. Første del af tilbygningen består af en mellembygning, hvor tagkonstruktionen er opført som et vandretliggende tagpaptag, med bjælkespær i Kerto. Etagedæk er udført i præfabrikerede betonhuldæk elementer. Bagmure og skillevægge er udført i præfabrikerede betonelementer, formur opført i mursten (pudset). Anden del af tilbygningen er opført med en tagkonstruktion i trempelspær. Etagedæk er udført i præfabrikerede betonhuldæk elementer. Bagmure og skillevægge er udført i præfabrikerede betonelementer, formur opført i mursten. Side 6

8 A1.1.3 Konstruktionsafsnit Bygværket er inddelt i en række entydige konstruktionsafsnit, se nedenstående tabel. Til hvert konstruktionsafsnit er tildelt en ansvarlig aktør/afsnitsprojekterende. Konstruktionsafsnit Opgaver/ansvar/ydelser Afsnitsprojekterende 1. Betonkonstruktioner Insitu støbte betonstruktioner 2. Stålkonstruktioner Stålkonstruktioner generelt Stålaltaner 3. Trækonstruktioner Trækonstruktioner generelt 4. Murværkskonstruktioner Murværkskonstruktioner generelt Teglstensoverliggere 5. Fundamenter Fundamenter generelt Dimensionering og projektering af insitu støbte betonkonstruktioner iht. gældende krav. Dimensionering og projektering af stålkonstruktioner iht. gældende krav. Dimensionering, projektering og fremstilling af altaner iht. gældende krav. Det sikres at emnerne har tilstrækkelig stivhed og styrke til at overføre de givne laster. Dimensionering og projektering af trækonstruktioner iht. gældende krav. Dimensionering og projektering af murværkskonstruktioner iht. gældende krav. Dimensionering, projektering og fremstilling af teglstensoverliggere iht. gældende krav. Det sikres at elementerne har tilstrækkelig stivhed og styrke til at overføre de givne laster. Dimensionering og projektering af fundamenter iht. gældende krav. Vognsen Vognsen Leverandør Vognsen Vognsen Leverandør Vognsen A1.1.4 Beskrivelser, modeller og tegninger Der udføres ikke arbejdsbeskrivelser for de enkelte konstruktionsdele. Konstruktionsdelene, og kravene hertil er alene beskrevet på tegninger. Tegninger ses af projektets tegningsliste. Side 7

9 A1.2 Grundlag A1.2.1 Normer og standarder Eurocode 0 Eurocode 1 Eurocode 2 Eurocode 3 Eurocode 4 Eurocode 5 Eurocode 6 Eurocode 7 Eurocode 9 Projekteringsgrundlag for bærende konstruktioner Last på bærende konstruktioner Betonkonstruktioner Stålkonstruktioner Kompositkonstruktioner Trækonstruktioner Murværkskonstruktioner Geoteknik Aluminiumkonstruktioner For gældende konstruktionsnormer henvises til Eurocodes danske hjemmeside A1.2.2 Sikkerhed Hele bygværket henføres til middel konsekvensklasse CC2 jf. DS/INF 1990 og middel dokumentationsklasse jf. tabel 1 i SBi 223. A1.2.3 IKT-værktøjer Der er i udarbejdelsen af den statiske dokumentation anvendt følgende IKT-værktøjer: AutoCad FEM-design 2016 Egenudviklede programmer, platform excel og mathcad A1.2.4 Referencer Bygningsreglement 2015 Teknisk Ståbi, Nyt Teknisk Forlag, 23. udgave 2015 SBi-anvisning 223 Dokumentation af bærende konstruktioner A1.3 Forundersøgelser Murværk: Der er lavet flere hultagninger af murværket. Som det fremgår af billedet til højre, er facaderne muret massive. Mørtlen blev delvist hængende på murstenene, så der er formodentlig anvendt cement i mørtelblandingen da bygningerne er blevet opført, men forholdene er ikke direkte kendt, hvorfor der bl.a. ved fastgørelse i det eksist. murværk må udføres trækforsøg. Hultagning i murværksfacade Side 8

10 A1.4 Konstruktioner A1.4.1 Statisk virkemåde Tværsnit i hovedbygning (lang fløj) Eksist. forhold Tværsnit i hovedbygning mod vest Eksist. forhold Det bærende hovedsystem (eksisterende forhold) Spær spænder fra generelt fra facade til facade. Etagedæk er udført i insitustøbt beton, som generelt virker dobbeltspændt ud på facader og skillevægge. I etagedækket mellem plan 3 og plan 5 i hovedbygning mod vest, er indbygget bærende stålbjælker for hver murpille, hvor imellem det insitustøbte betondæk spænder. De lodret bærende bygningsdele er overvejende udført i murværk. Det bærende hovedsystem (fremtidige forhold) Den eksisterende spærkonstruktion forstærkes, men understøtningsforholdene bevares. Der laves ikke konstruktionsændringer ved eksisterende etagedæk, på nær mindre hultagninger til nye personelevatorer, hvor der udføres nye bærende vægge. Der indbygges et nyt let etagedæk i hovedbygningen mod vest mellem plan 1 og plan 3, som spænder mellem nye stålbjælker der er placeret i hver murpille, se konstruktionsplaner. Princippet for de lodrette bærelinjer ændres der ikke ved, dog udføres de nødvendige bjælkebæringer i skillevægge hvor der laves hultagninger. Side 9

11 Det afstivende system (eksisterende forhold) Vandrette laster på facader overføres til fundament, etagedæk og tagdæk via. facadernes pladefunktion. Etagedæk/tagdæk afleverer de vandrette belastninger til stabiliserende vægge som fører lasten til fundament ved skivevirkning. Daværende terrænkategori ift. nuværende vindnormer vurderes at tilhøre terrænkategori II. Det afstivende system (fremtidige forhold) Der ændres ikke på det stabiliserende system. På grund af omkringliggende bebyggelse og beplantning gennem de sidste 90 år, vurderes terrænkategorien ift. nuværende vindnormer at tilhøre terrænkategori III. Der er altså tale om en væsentlig reduktion af de vandrette lastvirkninger på bygværket. Funderingsprincip Der ændres ikke ved de nuværende funderingsforhold. Ved nye elevatorer skal der laves en elevatorgrube og dertilhørende fundamenter. Det nye terrændæk i plan 1 i den eksisterende gymnastiksal / sløjdlokale udføres hvilende direkte på jorden. A1.4.2 Funktionskrav Lodret deformation Korttidslast: Totallast: Langtidslast: Betonkonstruktioner L / 400 L / 300 L / 250 Stålkonstruktioner (etageadskillelser) L / 400 L / 300 L / 250 Stålkonstruktioner (tage) L / Trappetrin L / 800 L / 600 L / 500 Alle ovenstående deformationskrav øges, såfremt deformationer kan forårsage skade på tilstødende konstruktionsdele. Vandret deformation Korttidslast: Totallast: Langtidslast: Betonkonstruktioner L / 400 L / 300 L / 250 Stålkonstruktioner (pendulsøjler) L / 400 L / 300 L / 250 Alle ovenstående deformationskrav øges, såfremt deformationer kan forårsage skade på tilstødende konstruktionsdele. Revnevidder beton Miljøklasse Slap armering Spændarmering Ekstra aggressiv 0,2 mm 0,1 mm Aggressiv 0,3 mm 0,2 mm Moderat 0,4 mm 0,3 mm Side 10

12 A1.4.3 Levetid Bygningerne er opført i kendte og velafprøvede byggematerialer som beton og tegl. De bærende bygningsdele viser ikke umiddelbart tegn på at være udslidte og murværket er i forholdsvis god stand. Den eksisterende tagdækning i tegl skal udskiftes med et helt nyt tegltag. Såfremt murværksfacaden og de øvrige bygningsdele løbende renoveres, forventes en forlænget levetid på yderligere 50 år. A1.4.4 Robusthed Den bærende tagkonstruktion er opbygget som et parallelt system bestående af en successiv række af hanebåndsspær. I et parallelt system vil et eventuelt svigt oftest begrænse sig til det pågældende fag, dette er med til at øge et bygværks samlede robusthed. Alle etagedæk i hovedbygningen (1930) og de 2 fløje (1950 og 1958), er som tidligere nævnt opført i pladsstøbt beton, som giver god mulighed for at finde alternative lastveje i et utilsigtet tilfælde. Herudover består bygværket af sammenhængende vægge opført i murværk, som ligeledes er med til at gøre bygværket modstandsdygtig overfor utilsigtede tilfælde. Bygværket vurderes på baggrund af ovenstående, som værende robust. A1.4.5 Brand Brandsikringen udføres iht. Brandteknisk dokumentation udarbejdet af Vognsen Rådgivende Ingeniører A/S. Se dokumentation for placering af brandsektioner og brandceller. Brandsektioner: REI60 A2-s1,d0 [BS 60] Brandceller: R60 [BD 60] Øvrige konstruktionsdele: R30 [BD 30] For beregninger henvises til A2.2 - Statiske beregninger A1.4.6 Udførelse - Side 11

13 A1.5 Konstruktionsmaterialer A1.5.1 Grund og jord - A1.5.2 Beton Pladsstøbt beton Konstruktionsdel Karakteristisk betontrykstyrke fck (N/mm 2 ) Kontrolklasse Konsekvens -klasse Miljøklasse Partialkoefficient Terrændæk Passiv 25 Normal CC2 c=1,45 Etagedæk Passiv 25 Normal CC2 c=1,45 Udvendig kældertrappe Aggressiv 35 Normal CC2 c=1,45 Der anvendes følgende standardarmeringer iht. DS/INF 165: Kvalitet Karakteristisk flydestyrke fyk (N/mm 2 ) Dimensioner (mm) Anvendelse B550B (Y) 550 6, 8, 10, 12, 16, 20, 25 - A1.5.3 Stål S235, fyk = 235 MPa, Ek = MPa, gm = 1,10 el. 1,20 el. 1,35. S355, fyk = 355 MPa, Ek = MPa, gm = 1,10 el. 1,20 el. 1,35. Gevindstænger, bolte og lign.: Materialer: Styrkeklasse 8.8 Side 12

14 A1.5.4 Træ Konstruktionsdel Styrker Kontrolklasse Konsekvens -klasse Partialkoefficient Spærforstærkninger C24 Normal CC2 M=1,35 Forbindelser (ikke limede) - Normal CC2 M=1,35 A1.5.5 Murværk Nyt murværk Eksist. murværk Sten: Min. trykstyrke (fb): Massive sten, kategori I 20 MPa Mørtel: FM5 Min. trykstyrke (fm): 5,0 MPa Vedhæftningsstyrken (fm,xk1): 0,40 MPa Trykstyrke vinkelret på liggefugerne (massive sten): K = 0,55 fk = K x fb 0,7 x fm 0,3 7,257 MPa 2,400 MPa c = 1,6 1,7 fd = fk / c 4,536 MPa 1,411 MPa Bøjningstrækstyrken i liggefuger: fxk1 = 0,280 MPa 0,000 MPa c = 1,7 fxd1 = fxk1 / c 0,165 MPa 0,000 MPa Bøjningstrækstyrken i studsfuger: fxk2 = 0,610 MPa 0,000 MPa c = 1,7 fxd2 = fxk2 / c 0,359 MPa 0,000 MPa Side 13

15 A1.6 Laster A1.6.1 Lastkombinationer Brudgrænsetilstand 6.10(b) N Kombination med dominerende nyttelast: p d = K FI 1,0 g k + K FI 1,5 q k + K FI 1,0 γ 0 w k + K FI 1,0 γ 0 s k 6.10(b) S Kombination med dominerende snelast: p d = K FI 1,0 g k + K FI 1,5 s k + K FI 1,0 γ 0 w k + K FI 1,0 γ 0 q k 6.10(b) V Kombination med dominerende vindlast: p d = K FI 1,0 g k + K FI 1,5 w k + K FI 1,0 γ 0 q k 6.10(a) G Kombination med dominerende egenlast: p d = K FI 1,2 g k 6.10 V Kombination med dominerende vindlast (egenlast til gunst): p d = K FI 0,9 g k + K FI 1,5 w k Side 14

16 Anvendelsesgrænsetilstand Korttidslast 6.14 N Kombination med dominerende nyttelast: p d = 1,0 g k + 1,0 q k + γ 0 w k + γ 0 s k 6.14 S Kombination med dominerende snelast: p d = 1,0 g k + 1,0 s k + γ 0 w k + γ 0 q k 6.14 V Kombination med dominerende vindlast: p d = 1,0 g k + 1,0 w k + γ 0 q k Totallast (brandlast) 6.15 N Kombination med dominerende nyttelast: p d = 1,0 g k + γ 1 q k + γ 2 s k + γ 2 w k 6.15 S Kombination med dominerende snelast: p d = 1,0 g k + γ 1 q k + γ 2 s k + γ 2 w k 6.15 V Kombination med dominerende vindlast: p d = 1,0 g k + 1,0 w k + γ 0 q k Langtidslast 6.16 N Kombination med dominerende nyttelast: p d = 1,0 g k + γ 2 q k Side 15

17 A1.6.2 Permanente laster Tagkonstruktion G01 - Tag med hanebåndsspær Tagsten, lille dansk format 0,40 kn/m² Afstandslister + undertag 0,02-38x73mm lægter 0,04 - Hanebåndsspær 0,20-235mm isolering 0,08-45x45mm regler pr. 600mm 0,02-45mm isolering 0,02-22x100mm forskalling pr. 300mm 0,04-2 lag 13mm gips 0,24 - Installationer 0,10 - I alt 1,16 kn/m² Etagedæk G.02 - Tung etagedæk m. slidlag 15mm trægulv 0,11 kn/m² 110mm slidlag 2,64-150mm betondæk 3,60-30mm isolering inkl. monteringsprofiler 0,02-2 lag 13mm gips 0,24 - Installationer 0,10 - Egenlast lette skillevægge 0,50 - I alt 7,21 kn/m² G.03 - Tung etagedæk m. strøgulv 15mm trægulv 0,11 kn/m² 22mm spånplade 0,10 - Strøer + opklodsning 0,02-150mm betondæk 3,60-30mm isolering inkl. monteringsprofiler 0,02-2 lag 13mm gips 0,24 - Installationer 0,10 - Egenlast lette skillevægge 0,50 - I alt 4,69 kn/m² G04 - Let etagedæk 15mm trægulv 0,11 kn/m² Let etagedæk som Knauf type 1 0,75 - Installationer 0,10 - Egenlast lette skillevægge 0,50 - I alt 1,46 kn/m² Side 16

18 Vægge m.m. Ydervægge: 480mm murværk 8,40 kn/m² Skillevæg beton: 11cm murværk m. puds 17cm murværk m. puds 23cm murværk m. puds 29cm murværk m. puds 1,93 kn/m² 2,98 kn/m² 4,03 kn/m² 5,08 kn/m² 35cm murværk m. puds 6,13 kn/m² Side 17

19 A1.6.3 Nyttelast Kategori A1: Bolig og lokale adgangsveje q = 1,5 kn/m 2 Q = 2,0 kn Kategori A5: Balkoner q = 2,5 kn/m 2 Q = 2,0 kn Kategori H: Tagflader q = 0,0 kn/m 2 Q = 1,5 kn Rækværk, gelændere og skillevægge: Kategori A: q = 0,5 kn/m Linielasterne virker i niveau med håndlisten eller max. 1,2 m. over gulv. A1.6.4 Naturlaster A Snelast Snelasten regnes som bunden last. Ved kombination med dominerende nyttelast kategori E: 0 = 0,6 1 = 0,2 2 = 0,0 Ved kombination med dominerende vindlast: 0 = 0,0 1 = 0,0 2 = 0,0 Ellers: 0 = 0,3 1 = 0,2 2 = 0,0 Ce = 1,0 Ct = 1,0 sk = 1,0 kn/m² Snelast: s = µi x Ce x Ct x sk S = 0,80 kn/m² Side 18