Bijlage(n): (Liqal BV.) tek.nr. P1402/32_001 rev.dat tek.nr. 864-B3 (plaat fundering) rev.dat

Transcriptie

1 Ref. nr. STAT-864(c) Statische (ontwerp)berekening voor een in situ plaatfundering op staal gefundeerd, voor een CNG + LNG installatie, nabij een truck tankstation gelegen aan de Graafschap Hornelaan 151 te Weert Opdrachtgever: Liqal BV. tav. dhr. M. van der Meer Postbus LK BREDA T M E. m.vandermeer@liqal.com Datum: Bijlage(n): (Liqal BV.) tek.nr. P1402/32_001 rev.dat tek.nr. 864-B3 (plaat fundering) rev.dat Aantal pagina s: 1 t/m 44 Aantal bijlage(n): - - Silvesterstraat DX WIJCHEN T F E info@stapcon.nl Ingeschreven bij het KIVI (Koninklijk Instituut van Ingenieurs) nr Op al onze diensten is de RVOI 2001 van toepassing - 1

2 Silvesterstraat DX WIJCHEN T F E info@stapcon.nl Ingeschreven bij het KIVI (Koninklijk Instituut van Ingenieurs) nr Op al onze diensten is de RVOI 2001 van toepassing - 2

3 1. Inhoudsopgave : 1.1. Omschrijving: project relevante gegevens blz. 07 t/m 09 wind Y-richting, druk- en treklasten op plaat tgv. wind blz. 10 t/m 14 wind X-richting, druk- en treklasten op plaat tgv. wind blz. 15 t/m 19 EEM.-analyse resultaten plaatfundering blz. 20 t/m 33 schetsmatig tekenwerk tbv. bouwconstructie blz. 34 t/m 44 Silvesterstraat DX WIJCHEN T F E info@stapcon.nl Ingeschreven bij het KIVI (Koninklijk Instituut van Ingenieurs) nr Op al onze diensten is de RVOI 2001 van toepassing - 3

4 2. Voorwoord : 2.1. INLEIDING: De opdrachtgever is voornemens om voor een onbemand (truck)tankstation een in het werk gestorte betonnen plaatfundering op staal gefundeerd te creëren waarop de installatie en appendages van een CNG + LNG (brandstof) installatie komen te rusten. De CNG + LNG installatie betreft een zgn. stationaire installatie. Er geldt geen vloeistofdicht eis mbt. de betonnen fundatieplaat. De installatie betreft een motorbrandstof installatie voor het (onbemand) tankstation gelegen aan de Graafschap Hornelaan 151 te Weert. Ons bureau is gevraagd om voor het fundatie voornemen de sterkte- en stabiliteitsberekening op te stellen. Ten tijde van deze opdracht zijn ons alleen geotechnische gegevens aangereikt welke betrekking hadden op de nieuwbouw van het naast gelegen bedrijfspand (nr. 151). Dit bedrijfspand dateert van eind 2007 / begin Het bijbehorende fundatieadvies (FUGRO, R01) is destijds medio augustus 2007 opgesteld. De navolgende (ontwerp) statische beddingconstante is aangehouden voor het ontwerp van de plaatfundering op staal gefundeerd C STAT = 3,5 MN/m³. De geotechnische parameters en geadviseerde grondverbetering, zoals deze omschreven zijn in het FUGRO rapport, dienen als uitgangspunt voor het constructief advies van de vloeistofdichte betonvloer. Wij adviseren dringend om de aangenomen waarden en de gronddrukspanningen afkomstig uit deze berekening te toetsen aan de resultaten van het nog uit te voeren geotechnisch onderzoek ter plaatse van de vloeistofdichte vloer. Voor alsnog is de dichtstbij zijnde sondering 4 (FUGRO) genomen als uitgangspunt. Het voornemen is om de vloer te dilateren. Daar de kans op zettingen reëel zijn zal de vloer na opstijven van het beton binnen 48 u. opgezaagd worden met als doel krimp/ zettingsscheuren te voorkomen. Zoals reed kenbaar gemaakt wordt de vloer statisch belast. De gewichten van de verschillende unit(s) zijn opgegeven door de opdrachtgever en staan elders vermeldt in dit rapport. Mede gezien de grote variatie in belastingen en de vele posities van de unit(s) is gekozen om de plaatvloer door te rekenen met een EEM berekening (EEM = Eindige Elementen Methode). Voor alsnog gaan wij uit van het toepassen van standaard netten met een maaswijdte van # 150*150 mm¹ (B 500B). Mede gezien de niet homogene ondergrond de 50 tn. buffertank af funderen op een homogene betonplaat met 1 uniforme dikte ipv. lokaal versterkte stroken. Zodat de plaatvloer ter plaatse van deze zware unit Na uitvoeringswerkzaamheden de vloer afdekken met folie om uitdrogen van het nog verse beton tegen te gaan (zgn. uitdrogingskrimp) of de vloer inspuiten met curing compound of e.d. Gebruik op de puinbaan/ zandbaan (grondverbetering cunet) een PE-folie werkvloer om interaktie van het vocht uit de betonmortel met de ondergrond tegen te gaan. Silvesterstraat DX WIJCHEN T F E info@stapcon.nl Ingeschreven bij het KIVI (Koninklijk Instituut van Ingenieurs) nr Op al onze diensten is de RVOI 2001 van toepassing - 4

5 3. Algemeen : 3.1. INDIEN VAN TOEPASSING ZIJN DE NAVOLGENDE NORMEN: Eurocode 0, grondslagen : NEN-EN 1990 Grondslagen van het constructief ontwerp Eurocode 1, belastingen op constructies : NEN-EN Algemene belastingen, volumieke gewichten, eigen gewicht en opgelegde belastingen voor gebouwen Eurocode 2, ontwerp en berekening van betonconstructies NEN-EN Algemene regels en regels voor gebouwen Eurocode 7, ontwerp en berekening van het geotechnisch ontwerp NEN-EN Algemene regels NEN Aanvullende bepalingen voor het geotechnisch ontwerp 3.2. UITGANGSPUNTEN BEREKENING: Bouwwerk aanduiding: industrieel, met 1 bouwlaag Gevolgklasse: CC1 (NEN-EN tabel B1) RC1 (K FI factor = 0,9) (NEN-EN 1990 B3.3) Referentie periode: 15 jaar (NEN-EN 1990, NB A1.1) geeft factor: 0,87 Uiterste grenstoestand: STR/ GEO (groep B) (NEN-EN 1990) Ψ 0, Ψ 1 en Ψ 2 factoren: categorie E, (industrieel) Ψ 0 =1,00 / Ψ 1 = 0,90 / Ψ 2 = 0,80 Belasting factoren: gamma G k.j : G;j = ongunstig 1,2. K FI of 1,35. K FI, G;j = gunstig 0,9 gamma Q k,j : Q;j = 1,5. K FI stootbelasting: stoot = 1,00 (indien van toepassing) Silvesterstraat DX WIJCHEN T F E info@stapcon.nl Ingeschreven bij het KIVI (Koninklijk Instituut van Ingenieurs) nr Op al onze diensten is de RVOI 2001 van toepassing - 5

6 3.3 UITGANGSPUNTEN MATERIALEN : BETON CONSTRUCTIE (in het werk gestorte vloeistofdichte vloer C35/45): Betonkwaliteit: C30/37 (rekenstadium; σ c = 20,0 N/mm²) Materiaalfactor [ C ] 1,50 Milieuklasse (boven): XC4, XF2 (voorheen 2, carbonatatie nat/ droog) Milieuklasse (onder): XC3, XF2 (voorheen 2, matig vochtig, dooizouten) Wcf 0,55 (volgens NEN 8005) Cementgehalte: >300 kg/m³ Mortel kwaliteit: CEM III/B 32,5 N Consistentie: 2 (3) (in overleg met bouwkundig aannemer) Betonstaal wapening: B500B (geribd, f yd = 435 N/mm²) Ontkisten: niet dragende delen na 3 dagen, overig in overleg met betonconstructeur! Opmerking: Belastingen : 4.1. EIGEN GEWICHT(EN): eigen gewicht betonplaat D vloer = 250mm¹ : 20 cm. gewapend beton: 5,00 kn/m² + P;kar;g 1 : 5,00 kn/m² eigen gewicht betonplaat D vloer = 350mm¹ : 35 cm. gewapend beton: 8,75 kn/m² + P;kar;g 2 : 8,75 kn/m² 4.2. Water accumulatie: NEN-EN gezien het ontwerp, vooralsnog niet van toepassing Botsbelasting door voertuigen: NEN-EN , art. 3.4 voor bouwwerken in categorie CC1 (RC1) behoeft men voor alsnog géén rekening te houden met een botsbelasting door voertuigen. Eventueel te treffen voorzieningen ; toepassen van rampalen of betonnen (aanrij)blokken. Silvesterstraat DX WIJCHEN T F E info@stapcon.nl Ingeschreven bij het KIVI (Koninklijk Instituut van Ingenieurs) nr Op al onze diensten is de RVOI 2001 van toepassing - 6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20 EEM. analyse resultaten plaatfundering : Plaatfundering tbv. de LNG + CNG unit(s) op staal gefundeerd. E.e.a. van toepassing op het nieuwbouw tankstation aan de Graafschap Hornelaan 151 te Weert : Randvoorwaarden : De aangehouden statische beddingsconstante bedraagt ca. 3,5 MN/m³. De aangehouden semi dynamische beddingsconstante bedraagt ca. 5,5 MN/m³ (alleen igv. wind, kortstondig). De vloer is mbv. een EEM programma lineair elastisch doorgerekend. De daarbij gehanteerde Elasticiteitsmodules (lange duur) E = N/mm² voor de overwegend statische belasting, en Elasticiteitsmodules (korte duur) E 0 = N/mm² voor de kortstondige windbelasting. Betonkwaliteit C30/37, milieuklasse XC4, XF2 (wisselend nat/ droog + dooizouten) H:vloer =200mm¹. Ivm. de optredende puntlasten tgv. 50 tn s. buffertank, een versterkte vloerstrook H:vloer = 350mm¹). Dilateer mbv. van zaagsnede 1/3*H:vloer zodanig dat de navolgende plaatmaten ontstaan (b= 6,40m¹) 7,0m¹, 9,50m¹ en 8,50m¹. Ivm. weersbestendigheid (vorst, vuil, etc.) kit de lekdicht zaagsnede af. Fijnmazige mesh structuur. 20

21 Overzicht belastinggevallen : Belastinggeval 1, permanent (1) : Belastinggeval 2, permanent (2) : 21

22 Belastinggeval 3, opgelegd wind (lange zijde) rechts : Belastinggeval 4, opgelegd wind (lange zijde) links : 22

23 Belastinggeval 5, opgelegd wind (korte zijde) rechts : Belastinggeval 6, opgelegd wind (korte zijde) links : 23

24 Grondspanningsfiguren [kn/m²] : Karakteristiek, omhullend (E:kort = N/mm²) Karakteristiek, alléén E.G. plaat + units (E:lang = N/mm²) Maximaal optredende grondspanning (lokaal) tgv. statische last : (Ondergrond elastisch bekeken, lokaal) Maximaal optredende grondspanning (lokaal) tgv. semi dyn. last : (Ondergrond elastisch bekeken, lokaal) σ v:e:kar(max) = 27,4 kn/m² σ v:e:kar(max) = 26,9 kn/m² Neemt men bijv. de middenplaat (d= 350mm¹) : E.G.:plaat = (9,50 * 6,40 * 0,35) 25 = 532 kn E.G. installatie(s) op plaat = 2, , (+0,2) = 518 kn + Σ E.G. = 1050 kn Oppervlakte plaat(deel) bedraagt 9,50 * 6,40 = 60,8 m² De optredende (gemiddelde) karakteristieke grondspanning onder de plaat bedraagt dan : (verwaarloos de kortstondige invloed van wind op de optredende lange duur grondspanning). σ v:e:kar(max) = 1050 / 60,8 = 17,3 kn/m², neem voor een eventuele zettingsanalyse de gemiddelde karakteristieke grondspanning van 20,0 kn/m². (Laat a.d.h.v. de 20 kn/m² naar de zettingsverwachting kijken door een geotechnisch adviseur). 24

25 Momenten (omhullend, rekenwaarde, bovenzijde) in de X richting [knm/m¹] : M:E:d(x) = 11,4 knm/m¹ Momenten (omhullend, rekenwaarde, onderzijde) in de X richting [knm/m¹] : M:E:d(x) = 133,1 knm/m¹ 25

26 Momenten (omhullend, rekenwaarde, bovenzijde) in de Y richting [knm/m¹] : M:E:d(y) = 12,5 knm/m¹ Momenten (omhullend, rekenwaarde, onderzijde) in de Y richting [knm/m¹] : M:E:d(y) = 61,6 knm/m¹ 26

27 Wringmomenten (omhullend, rekenwaarde, bovenzijde) in de X,Y richting [knm/m¹] : M:E:d(x,y) = 18,3 knm/m¹ Wringmomenten (omhullend, rekenwaarde, onderzijde) in de X,Y richting [knm/m¹] : M:E:d(x,y) = 18,5 knm/m¹ 27

28 Dwarskrachten (omhullend, rekenwaarde) in de X richting [kn/m¹]: V:E:d(x) = 168,8 kn/m¹ Dwarskrachten (omhullend, rekenwaarde) in de Y richting [kn/m¹]: V:E:d(x) = 147,5 kn/m¹ 28

29 Plaatwapening : Wapeningvoorstel (omhullend, rekenwaarde, onder) in de X richting [mm²/m¹]: As:toe(x, onder) = 1124 mm²/m¹ (lokaal) D=350mm : (1 e laag) basis # ø (As:aanwezig = 754mm²/m¹) + lokaal nabij de footprint van buffertank bijleg # ø12 150, As:aanwezig (x, onder) = 1508mm²/m¹ (lokaal) D=200mm : (1 e laag) praktisch basis # ø8 150, (As:aanwezig = 335mm²/m¹) Wapeningvoorstel (omhullend, rekenwaarde, boven) in de X richting [mm²/m¹]: As:toe(x, boven) = 225 mm²/m¹ D=350mm : (1 e laag) basis # ø10 150, (As:aanwezig = 524mm²/m¹) minimale wapeningspercentage D=200mm : (1 e laag) praktisch basis # ø8 150, (As:aanwezig = 335mm²/m¹) 29

30 Wapeningvoorstel (omhullend, rekenwaarde, onder) in de Y richting [mm²/m¹]: As:toe(y, onder) = 490 mm²/m¹ D=350mm : (2 e laag) basis # ø (As:aanwezig = 754mm²/m¹) + lokaal nabij de footprint van buffertank bijleg # ø12 150, As:aanwezig (x, onder) = 1508mm²/m¹ (lokaal) D=200mm : (2 e laag) praktisch basis # ø8 150, (As:aanwezig = 335mm²/m¹) Wapeningvoorstel (omhullend, rekenwaarde, boven) in de y richting [mm²/m¹]: As:toe(y, boven) = 213 mm²/m¹ D=350mm : (2 e laag) basis # ø10 150, (As:aanwezig = 524mm²/m¹) minimale wapeningspercentage D=200mm : (2 e laag) praktisch basis # ø8 150, (As:aanwezig = 335mm²/m¹) 30

31 Controle onderwapening ø12 75 (lokaal) + dwarskrachtwapening (lokaal) : MATERIAALGEGEVENS [N][mm] t.b.v. materiaal:1 C30/37 Spanning-rek diagrammen T.b.v sterkte korte-duur E-modulus: E-modulus: Spanning-rek diagrammen T.b.v stijfheid in grenstoestand lange-duur E-modulus: 7886 E-modulus:

32 PROFIELGEGEVENS Vloer [N][mm] t.b.v. profiel:1 B*H 1000*350 Algemeen Materiaal : C30/37 Staaflengte: - Oppervlak : e+005 Traagheid : e+009 Staaftype : 0:normaal Vormfactor : 0.00 Doorsnede breedte : 1000 hoogte : 350 zwaartepunt tov negatieve zijde : 175 Betonkwaliteit : C30/37 Kruipcoëf. : 2.47 Soort spanningsrekdiagram : Parabolisch - rechthoekig diagram Staalkwaliteit hoofdwapening : 500 uk : 5.00 Soort spanningsrekdiagram : Bi-lineair diagram met klimmende tak Staalkwaliteit beugels : 500 Bundels toepassen : Nee Breedte stortsleuf: 50 Controle gebruikseisen : Ja Betondekking Positieve zijde Negatieve zijde Milieu : XC4 (XF2) XC3 (XF2) Gestort tegen bestaand beton : Nee Nee Element met plaatgeometrie : Nee Nee Specifieke kwaliteitsbeheersing : Nee Nee Oneffen beton oppervlak : Nee Nee Ondergrond : Glad / N.v.t. Glad / N.v.t. Constructieklasse : S4 S4 Grootste korrel : 31.5 Hoofdwapening : 2de laag 2de laag Nominale dekking : Toegepaste dekking : Gelijkwaardige diameter : C min,b C min,dur C dur : C min C dev C nom : Beugel / Verdeelwapening : 1ste laag 1ste laag Nominale dekking : Toegepaste dekking : Gelijkwaardige diameter : C min,b C min,dur C dur : C min C dev C nom : Wapening Basiswapening : Diameter nuttige hoogte : Min.tussenruimte : Min.tussenruimte naast stortsl. : 50 Art minimum wapening : Ja Ja Aanhechting volgens art : Automatisch Automatisch Beugels Voorkeur h.o.h. afstand : 200 Beugeldiameter : 8 Breedte t.b.v. dwarskracht : 1000 Hoogte t.b.v. dwarskr: 350 Aantal beugelsneden per doorsn. : 4 Controleren Hoek betondrukdiagonaal : 21.8 z berekenen via: MRd 32

33 HOOFDWAPENING Benodigd Aanwezig Stf. Pos Apos Aneg Apos Aneg N Ed M Ed M Rd Opm. [mm] [mm²] [mm²] [mm²] [mm²] [kn] [knm] [knm] SCHEURVORMING HOOFDWAPENING VOLGENS ARTIKEL Stf. Pos N E;freq M E;freq Zijde s,freq Scheur H.o.h.afst. Kenmidd. Opm. [mm] [kn] [knm] [N/mm²] type optr. max. optr. max Neg 225 Vol DWARSKRACHTWAPENING Stf. Vanaf Tot Beugels Lengte N Ed V Ed A sw [mm²/m] A opg [mm²] Opm. [mm] [mm] [mm] [kn] [kn] Ben. Aanw. Ben. Aanw Ø8-200(4s) Opmerkingen [8] Er zijn meer dan 2 beugelsneden per doorsnede toegepast. SCHUIFSPANNINGEN Stf. pos Beugels v Rd,C v Rd,S v Ed < v Rd < v Rd,Max v Rds,opg Opm. [mm] [ ] [N/mm²] [N/mm²] Ø8-200(4s) Opmerkingen [8] Er zijn meer dan 2 beugelsneden per doorsnede toegepast. 33

34

35

36

37

38

39

40

41

42

43

44