Design basis. AF Kleive/Christie DA. Forutsetninger statiske og dynamiske beregninger Brunvollkvartalet

Transkript

1 AF Kleive/Christie DA Design basis Forutsetninger statiske og dynamiske beregninger Brunvollkvartalet Oppdragsnr.: Dokumentnr.: RIB-01 Versjon:

2 Oppdragsgiver: AF Kleive/Christie DA Oppdragsgivers kontaktperson: Ole Arne Asphol Rådgiver: Norconsult AS, Gotfred Lies plass 2, NO-6413 Molde Oppdragsleder: Martin Strand Fagansvarlig: Ole Haugland Andre nøkkelpersoner: Rolf Gjestad Foreløpig versjon for uavhengig kontroll MaStr OlHau MaStr For kommentar/tilbakemelding fra oppdragsgiver MaStr OlHau MaStr Versjon Dato Beskrivelse Utarbeidet Fagkontrollert Godkjent Dette dokumentet er utarbeidet av Norconsult AS som del av det oppdraget som dokumentet omhandler. Opphavsretten tilhører Norconsult. Dokumentet må bare benyttes til det formål som oppdragsavtalen beskriver, og må ikke kopieres eller gjøres tilgjengelig på annen måte eller i større utstrekning enn formålet tilsier Side 2 av 22

3 Sammendrag Dette dokumentet tar for seg forutsetningene som prosjekterende av konstruksjonen må ta hensyn til i sine beregninger. Dokumentet er ment for alle som er ansvarlig for byggets bæreevne og stabilitet. Brunvollkvartalet er et leilighetskvartal bestående av 4 (5) bygg på felles 1. etg, med totalt 4-7 etasjer, samt en bodkjeller i nordre del. 1. etg inneholder forretning og parkering, mens øvrige etasjer er til boligformål. Prosjektet har også en kaikonstruksjon i sør-østre del. Kaien skal ikke benyttes til fortøyning av båter, eller dimensjoneres for påseiling. For det meste er massene i grunnen av dårlig kvalitet, og det er forutsatt at det peles til fjell. I nordre del er det imidlertid fastere masser og direkte fundamentering kan tillates i dette området. Bygg A og B består av plasstøpte skillevegger, noe stålbæring, og hulldekker som etasjeskillere. Bygg C og D utføres primært i prefabrikert betong fra 2. etg og oppover, med hulldekkeelementer som etasjeskillere.. Øverste etasjer har innslag av stål/tre med lettere takkonstruksjoner. Dekke over 1. etg, som fungerer som en plattform for de forskjellige byggene, utføres som et massivt dekke på samvirkeplater og samvirkebjelker. Byggene er navngitt med bokstav som vist på figur under. Bygg B består av to bygg i fire etasjer før de slås sammen i de to øverste etasjene Side 3 av 22

4 Side 4 av 22

5 Innhold Grunnlag og organisering 6 Prosjekterende 6 Styrende dokument 6 Statisk system 8 Bygg A 8 Bygg B 9 Grensesnitt 12 Materialer 13 Betong og overdekning 13 Stål 13 Tre 13 Statiske laster 15 Permanente laster 15 Variable laster 15 Naturlaster 16 Vindlast 16 Snølast 17 Ulykkeslast 19 Påkjørsel fra strandgata 19 Påkjørsel fra parkering vestside og østside 19 Påkjørsel i parkeringsetasje 19 Seismiske laster 20 Kaikonstruksjon 21 Geometri 21 Statisk system 21 Laster 21 Permanent last 21 Snølast 22 Bølgelast 22 Nyttelast Side 5 av 22

6 Grunnlag og organisering Det prosjekteres etter alminnelige byggeregler gitt i Eurocode. For kaikonstruksjonen, geoteknikk, påkjørsel, etc, suppleres det med håndbøker fra Statens vegvesen. Bygget skal dimensjoneres for 50 års dimensjonerende levetid. Prosjekterende For konstruksjonssikkerhet i dette prosjektet er det i hovedsak tre parter: RIB (Norconsult, underlagt AF Kleive / Christie DA) representert ved Martin Strand og Ole Haugland) RIBprefab (ikke valgt pr ) RIG (Norconsult, underlagt AF Kleive / Christie DA, representert ved Rolf Gjestad og Magne Bonsaksen) AF Kleive / Christie DA Totalentreprenør Ikke valgt Elementleverandør Norconsult RIB Norconsult RIG Evt andre leverandører av bærende elementer Ikke valgt RIBprefab Styrende dokument DokumentNo Tittel Version dato Side 6 av 22

7 NS-EN Eurokode 1: Laster på konstruksjoner - Del 1-1: Allmenne laster - Tetthet, egenvekt og nyttelaster i bygninger NS-EN Eurokode 1: Laster på konstruksjoner - Del 1-2: Allmenne laster - Laster på konstruksjoner ved brann NS-EN Eurokode 1: Laster på konstruksjoner - Del 1-3: Allmenne laster - Snølaster NS-EN Eurokode 1: Laster på konstruksjoner - Del 1-4: Allmenne laster - Vindlaster NS-EN Eurokode 1: Laster på konstruksjoner - Del 1-7: Allmenne laster - Ulykkeslaster NS-EN Eurokode 2: Prosjektering av betongkonstruksjoner - Del 1-1: Allmenne regler og regler for bygninger NS-EN Eurokode 2: Prosjektering av betongkonstruksjoner - Del 2: Bruer NS-EN Eurokode 3: Prosjektering av stålkonstruksjoner - Del 1-1: Allmenne regler og regler for bygninger NS-EN Eurokode 3: Prosjektering av stålkonstruksjoner - Del 1-8: Knutepunkter og forbindelser NS-EN Eurokode 5: Prosjektering av trekonstruksjoner - Del 1-1: Allmenne regler og regler for bygninger NS-EN Eurokode 7: Geoteknisk prosjektering - Del 1: Allmenne regler NS-EN Eurokode 8: Prosjektering av konstruksjoner for seismisk påvirkning - Del 1: Allmenne regler, seismiske laster og regler for bygninger NS-EN 1990 Eurokode: Grunnlag for prosjektering av konstruksjoner NS-EN 1990 Eurokode: Grunnlag for prosjektering av konstruksjoner, endringsblad SVV-håndbok N101 N101 Rekkverk og vegens sideområder Side 7 av 22

8 Statisk system Det statiske systemet utvikles i et samarbeid mellom RIB, RIBprefab, og totalentreprenør. Konseptet som det planlegges videre på er plasstøpt fundamentering, bodkjeller, innervegger i 1. etg, og dekke over 1. etg. Stålkjernepeler til fjell for bygg B, C, og D. Bygg A fundamenteres direkte på løsmasser. Overgangen skjer i kjeller slik at sørlige kjellervegg er pelet (bæring bygg B), mens det går over til direkte fundamentering nordover til bygg A. I fra 2. etg bygges det i prefabrikerte betongelementer videre, med unntak av innervegger for bygg A og B som plasstøpes. Alle byggene oppå 1. etg utføres etter samme konsept. Ledda søyler/vegger i betong, med hulldekkeelement som bærende etasjeskillere. Øverste etasjer bæres i større grad av stålbøyler/bjelker og kryss. Tak utføres med lette materialer, typisk korrugerte stålplater. Bygg A Hovedkonstruksjonen utføres med bærende 200 mm betongvegger i tallaksene. Disse fungerer også som horisontal avstivning retning nord-sør. Horisontal avstivning retning øst-vest ivaretas av kjerne i det sørøstlige hjørnet, i tillegg til vegg i vestligeste seksjon. V/ akse A-9 krages balkong frem forbi utvendig søylerekke. Svalganger på sørside henges inn på hovedkonstruksjonen, og bæres av søyler Side 8 av 22

9 i fremkant ned til dekke over 1. etg. Balkonger på bygg A mot nord henges opp i hovedkonstruksjonen uten støtter i fremkant. Seksjon mellom akse A-1 og A-2 utføres med brannmotstand REI 120-M Øverste etasje utføres med stålbæring, lett takkonstruksjon, og avstvining via trappekjerner og stålkryss. Bygg B B1: Hovedkonstruksjonen utføres med bærende 200 mm betongvegger i tallaksene. Disse fungerer også som horisontal avstivning retning nord-sør. Horisontal avstivning retning øst-vest ivaretas av vegger i bokstavakser bygg B2, overført via plan 6 (felles etasje) til vegg mellom akse B-1 og B Side 9 av 22

10 Denne veggen er også holdt fast horisontalt i dekke over 1. etg. Balkonger på sørside henges inn på hovedkonstruksjonen med skråstag. Sprang i fasade bæres av ekstra søyle, som ikke treffer direkte i bæreakse, men på bjelke i dekke over 1. etg. Svalgang nordside bæres ned på utvekslingsbjelker i dekke over 1. etg. B2: Hovedkonstruksjonen utføres med bærende 200 mm betongvegger i bokstavaksene. Disse fungerer også som horisontal avstivning retning øst-vest. Horisontal avstivning retning nord-sør ivaretas av kjerne i det nordøstlige hjørnet. Balkonger på øst henges inn på hovedkonstruksjonen. Svalgang vest bæres av kraftige søyler som også bærer de 2 øverste etasjene som binder sammen B1 og B2. Disse søylene treffer kraftig utkraget bjelke i dekke over 1. etg som videre overfører last til pelefundament. Seksjon mellom akse B-1 og B-2 utføres med brannmotstand REI 120-M Felles etasjer: Horisontal avstivning øst-vest for B1 overføres til B2 ved hjelp av stag, utstøpt felt el. Felt øst for B-4 spenner over til svalgang B Side 10 av 22

11 Øverste etasjer utføres med stålbæring, HD etasjeskiller, lett takkonstruksjon, og avstvining via trappekjerner og stålkryss Side 11 av 22

12 Grensesnitt Grensesnitt mellom RIB og RIBprefab er forklart i dette kapittelet. RIB er ansvarlig for global stabilitet, fundamentering, og prosjektering av plasstøpt betong. RIB avklarer forutsetninger (dette dokumentet), og vil i samarbeid med RIBprefab utarbeide et godt statisk system for bygget. RIB kjører en global analyse av konstruksjonen, for lastnedregning, dimensjonering av plasstøpt betong og fundamenter, samt bereging av seismiske laster på bygget. RIB kommuniserer laster fra seismisk påkjenning til RIBprefab i egen rapport, slik at RIBprefab kan dimensjonere sine betongelementer ut ifra disse lastene. I grensesnittet mellom plasstøpt betong og prefabrikkert betong, er det RIBprefab som er ansvarlig for det som må støpes inn i plasstøpt betong (gjengestag, hylser, annet innstøpningsgods) Side 12 av 22

13 Materialer Det benyttes i hovedsak betong, enten plasstøpt eller prefabrikkert. Det vil også benyttes stål og tre i noen grad. I følgende kapitler beskrive generell kvalitet som utgangspunkt, som kan fravikes ved behov. Betong og overdekning Konstruksjonsdel Miljø Fasthetskl. Bestandighetskl. Kloridkl. Overdekning (nom) I utstøpte stålrørpeler (kai) XS3 B40 MF45 0,1 60 +/- 10 mm Bjelker kai XS3 B45 MF45 0,1 60 +/- 10 mm Dekke kai XS3 B45 MF45 0,1 60 +/- 10 mm Overgangsplate kai XS3 B35 MF45 0,1 60 +/- 10 mm Forankringsplate kai XS2 B35 M40 0,1 50 +/- 10 mm Pelefundament XS2 B35 M45 0,1 50 +/- 10 mm Fundament XS2 B35 M45 0,1 50 +/- 10 mm Gulv på grunn XC3 B25 M60 0,1 35 +/- 10 mm Bunnplate bodkjeller XS2 B45 M45 0,1 50 +/- 10 mm Vegger bodkjeller XS2 B35 M45 0,1 50 +/- 10 mm Søyler bodkjeller XC3 B35 M40 0,4 35 +/- 10 mm Dekke over bodkjeller XC3 B35 M40 0,4 35 +/- 10 mm Prefab søyler XC3 B45 M45 0,1 35 +/- 10 mm Prefab bjelker XC3 B45 M45 0,1 35 +/- 10 mm Prefab balkonger / svalganger XC4 B35 MF45 0,1 35 +/- 10 mm Prefab massive dekker ellers XC3 B35 M40 0,4 35 +/- 10 mm Vegger 2. etg og oppover XC3 B35 M40 0,4 35 +/- 10 mm Prefab. Yttervegger (SW) XC3 B35 MF45 0,1 35 +/- 10 mm Generelt: Stål S355J2/S355J2H iht. NS-EN og NS-EN , Utvendig synlig stål galvaniseres Overflatebehandling: Overflater blåserenses til SA 2,5 iht. NS-EN ISO Stålkonstruksjoner skal males og tilfredsstille holdbarhetsklasse M iht. NS-EN ISO Utvendige stålkonstruksjoner: Korrosjonsklasse C3, iht. NS-EN ISO Innvendige stålkonstruksjoner: Korrosjonsklasse C2, iht. NS-EN ISO Tre Limtre: GL Side 13 av 22

14 Konstruksjonsvirke: C Side 14 av 22

15 Statiske laster Permanente laster Betong: 25 kn/m 3 Hulldekke 200 2,9 kn/m 2 Hulldekke 220 3,4 kn/m 2 Hulldekke 265 3,9 kn/m 2 Hulldekke 285 4,5 kn/m 2 Hulldekke 320 4,7 kn/m 2 Hulldekke 320 bolig 5,1 kn/m 2 Hulldekke 340 4,9 kn/m 2 Gulvoppbygging 0,5 kn/m 2 Påført egenlast på uteområde do.1.etg. 5,0 kn/m 2 (avretting, heller, jord) Himling, gulv, innervegger 0,7 kn/m 2 Stålplatetak med tekking og himling 0,8 kn/m 2 Variable laster Nyttelast næring/forretning kategori D1 5 kn/m 2 (Gjelder kun golv på grunn sør 1. etg) Nyttelast parkering 2,5 kn/m 2 Nyttelast bolig kategori A gulv 2 kn/m 2 Nyttelast bolig kategori A trapper 3 kn/m 2 Nyttelast bolig kategori A balkong/svalgang 4 kn/m 2 Nyttelast takterrasse kategori I (inkl do1. etg) 4 kn/m Side 15 av 22

16 Naturlaster Vindlast Det beregnes vindlast fra alle himmelretninger, selv om det pr. i dag delvis står skjermende bygg mot vest og nord. Det skilles på terrengruhet, slik at vind fra sør, øst, og vest mot bygg C og D kategoriseres som I. Vind på resten av byggene ligger i terrengruhetskategori III. Vindlastene under utgjør global belastning av bygget. For dimensjonering av fasadeelement, tak, mindre element som også påvirkes av innvendig trykk/sug og/eller vindeffekter langs fasade på tvers av vindretning må dette særskilt beregnes. Referansevind Vb,0 = 29 m/s Vkast, terrengruhet I = 52,7 m/s Vkast, terrengruhet III = 44,8 m/s Qkast, terrengruhet I = 1,73 kn/m 2 Qkast, terrengruhet III = 1,23 kn/m Bygg A og B Vind fra sør, vest, øst, nord: Trykk: 0,9 kn/m 2 Sug: 0,45 kn/m Bygg C og D Vind fra sør, vest, øst, Trykk: 1,4 kn/m 2 Sug: 0,9 kn/m 2 Vind fra nord: Trykk: 1,0 kn/m 2 Sug: 0,65 kn/m Side 16 av 22

17 Snølast Snølast deles inn i følgende kategorier: Snølast på mark (do1) 3,5 kn/m 2 Snølast flatt tak 2,8 kn/m 2 Snølast tak bygg C og D 2,8 kn/m Snøopphoping På dekke over 1. etg tas det høyde for snøoppsamling ved rydding av snø. På rød skravert området regnet det dobbel snølast, 7 kn/ m 2. Samtidig med denne lasten regnes det 1 kn/m 2 på området ellers Side 17 av 22

18 Snølast i «kile» mellom saltak bygg C 5,2 kn/m 2 avtrappes ned til 2,8 kn/m 2 v/ møne Snølast i sprang mellom saltak bygg D 7,5 kn/m 2 i kile under høyeste tak, avtrappes til 5,5 kn/m 2 mot «raft» laveste saltak, og avtrappes videre ned til 2,8 kn/m 2 v/ møne Snølast på terrasse mot yttervegg (uten overbygg) 6 kn/m 2 avtrappes ned til 2,8 kn/m 2 på 6 m bredde. På terrasser beregnes det ikke personbelastning samtidig med snøopphoping Side 18 av 22

19 Ulykkeslast Påkjørsel fra strandgata Påkjørsel fra Strandgata (nord) er i utgangspunkt 500 kn, men pga. avstand fra kjørebane (4 m) reduseres denne til 200 kn. Ref. NS-EN :2006, FIg. NA.4(901.1). Lasten påføres i vilkårlig høyde 0,5m - 1,5 m fra bakken. Angrepsareal hxb = 0,5x1,5 m (eller konstruksjonsdelens bredde dersom mindre enn 1,5 m). Det skal i tillegg kontrolleres for en last på 100 kn i vilkårlig høyde. Påkjørsel fra parkering vestside og østside Påkjørsel fra området ellers uten begrensning på kjøretøystørrelse er 150 kn, i vilkårlig høyde 0,5m - 1,5 m fra bakken. Angrepsareal hxb = 0,5x1,5 m (eller konstruksjonsdelens bredde dersom mindre enn 1,5 m). Det skal i tillegg kontrolleres for en last på 100 kn i vilkårlig høyde. Påkjørsel i parkeringsetasje Påkjørsel fra parkeringsområde i 1. etg er 50 kn, i høyde 0,5m over bakken. Angrepsareal hxb = 0,25x1,5 m (eller konstruksjonsdelens bredde dersom mindre enn 1,5 m) Side 19 av 22

20 Seismiske laster For beregning av seismiske laster kan følgende input legges til grunn: Grunntype: E S 1,65 TB 0,10 TC 0,30 TD 1,40 Berggrunnens spissverdi ag40hz 0,6 Referansespissverdi, agr = 0,8 x ag40hz 0,48 Seismisk klasse II Lav duktilitet, q 1,5 Andel permanentlast med for generering av seismisk last: 1,0 Andel snølast med for generering av seismisk last: 0,2 Andel nyttelast med for generering av seismisk last: 0, Side 20 av 22

21 Kaikonstruksjon Videre forutsetninger for kaikonstruksjonen behandles i dette kapitlet. Det skal kunne kjøres store kjøretøy på kaien, men det skal ikke beregnes fortøyningslast eller påseiling. Geometri Statisk system Kaien er fundamentert på stålkjernepeler med utstøpte stålrør som knekkavstivning, med betongbjelker som bæring. På disse legges det hulldekkeelement på hylle, som fungere som permanent forskaling. Videre støpes det et kaidekke oppå her, som videre er forbundet til en overgangsplate inn på land. OK kaidekke = +2,8 m. I bakkant kai bygges det en bakmur som er momentstiv med dekket, som går ned til kote +0,5 m, som det fylles mot bak. Som horisontal fastholding legges det en forankringsplate bak kaien, som festes med betongstag mot bakmur. Laster Permanent last Som forskaling benyttes det hulldekkeelement, disse veier i seg selv ca 4,5 kn/m 2. Betongdekke på 40 cm har en egenvekt på 10 kn/m 2. Bjelker og øvrig betong beregnes med 25 kn/m Side 21 av 22

22 Snølast Snølast på mark er 3,5 kn/m 2 Bølgelast Slamming (oppadrettet) under kaien. Bølgelast (horisontalt) på front kai. Nyttelast Side 22 av 22