Fundering scrubber en opslagtank

Transcriptie

1 statische berekening Titel Korte omschrijving Fundering scrubber en opslagtank Constructieberekening t.b.v. de funderingen voor de nieuw te plaatsen scrubber en opslagtank hakkerwater bij DSM Damp te Emmen. Tevens is de afsteuning van de scrubber aan de hoofddraagconstructie van het BPU gebouw meegenomen in de berekening 016 AK 01 P ing. R.H.Pietersen fact.no. build ext project no. engineer title: constructieberekening funderingen scrubber en opslagtank DAP c b a fact/fact.dept 016 / AK / BdL FDEC project: P scrubber DAP rev date by dept ckd doc. type abbr. location doc. no. 10 CAS size doc.no. A sh. cont d DOS-filename: 3kiq201-.doc

2 STATISCHE BEREKENING. Werknr : Projekt : Fundering scrubber en opslagtank DAP Opdrachtgever : DSM Engineering Plastics Postbus CA te Emmen Contactpersoon : Richard Pietersen Emmtec Engineering Projectnummer : P C Constructeur : Constructiebureau De Lange, Martha de Reigerstraat 4, 7742 KL te Coevorden, Tel: [email protected] Website: A.J. de Lange Revisie Datum Omschrijving Opsteller

3 Project : Fundering scrubber en opslagtank DSM Werknr : Opdracht : Bladnr :2 van 13 Ontwerp : Datum : Algemeen Dit betreft een statische berekening volgens de Eurocode NEN-EN 1990 t/m 1999 (incl. Nationale Bijlage) Alle aangegeven maatvoering zijn GEEN maatvoeringen tbv bestellen materiaal. 2 Uitgangspunten Alle uitgangspunten in deze berekening (in het werk) controleren. Sonderingen : Fugro Ingenieursbureau Regio Noord Opdrachtnummer Conclusie 4 Materialen (algemeen) Staalconstructies: Walsprofielen S235JR f;y;d = 235 N/mm² Buisprofielen S235JR f;y;d = 235 N/mm² Kokerprofielen S275JR f;y;d = 275 N/mm² Constructiebureau De Lange te Coevorden

4 Project : Fundering scrubber en opslagtank DSM Werknr : Opdracht : Bladnr :3 van 13 Ontwerp : Datum : Inhoudsopgave 1 Algemeen Uitgangspunten Conclusie Materialen (algemeen) Inhoudsopgave Belastingen Scrubber Horizontale steun op ±18,0+ m Opslagtank Sonderingen in de nabijheid (zie overzicht) Algemene richtlijnen voor het uitvoeren van een grondverbetering Computerberekening: Blz 100 t/m 110 Constructiebureau De Lange te Coevorden

5 Project : Fundering scrubber en opslagtank DSM Werknr : Opdracht : Bladnr :4 van 13 Ontwerp : Datum : Belastingen ALGEMEEN NEN EN 1990 Gebouwfunctie Industriegebouw (3 of meer bouwlagen) Ontwerplevensduurklasse = 3 Ontwerplevensduur (t): 50 jaar Ontwerplevensduur (t0) basis = 50 jaar Correctiefactor levensduur (ψt): 1,00 Gevolgklasse = CC 2 (CC = Consequence Class) Gebruikscategorie = E2 Daken sneeuw/wind Betrouwbaarheidsklasse = RC 2 (RC = Reliability Class) ψ0 = 1 * ψt = 1, KFI factor = 1 tabel B3 blz 66 ψ1 = 0,9 * ψt = 0,90 0 0,2 Betrouwbaarheidsfactor β = 3,8 tabel B2 blz 66 voor 50 jaar ψ2 = 0,8 * ψt = 0, Correctiefactor ξ = 0,89 tbv formule 6.10.b Correctiefactor alleen voor vloerbelastingen, niet voor sn en wi!!!!! Rekenwaarden van belasting blijvend overheersend veranderlijk, gelijktijdig met overheersende vergeongunstig gunstig veranderlijk belangrijk ongunstig gunstig lijking tabel A1.2(A) (EQU) (groep A) 1,1 *Gkj,sup 0,9 *Gkj,inf 1,5 * Qk,1 0 1,5 * ψ0,i*qk,i,sup 0 * 6.10 tabel A1.2(B) (STR) (groep B) 1,35 *Gkj,sup 0,9 *Gkj,inf 0 * 0 1,5 * ψ0,i*qk,i,sup 0 * 6.10.a tabel A1.2(B) (STR) (groep B) 1,2 *Gkj,sup 0,9 *Gkj,inf 1,5 * Qk,1 0 1,5 * ψ0,i*qk,i,sup 0 * 6.10.b tabel A1.2(C) (GEO) (groep C) 1,0 *Gkj,sup 1,0 *Gkj,inf 1,3 * Qk,1 0 1,3 * ψ0,i*qk,i,sup 0 * 6.10 tabel A1.3 buitengew. Situaties 1,0 *Gkj,sup 1,0 *Gkj,inf 1,0 * A,d 1,0 *ψ1*qk,wi 1,0 * ψ2,i*qk,i,sup 0 * 6.11.b tabel A1.3 aardbeving 1,0 *Gkj,sup 1,0 *Gkj,inf 1,0 * A,Ed 0 1,0 * ψ2,i*qk,i,sup 0 * 6.12.b tabel A1.4 BGT karakteristiek 1,0 *Gkj,sup 1,0 *Gkj,inf 1,0 * Qk,1 0 1,0 * ψ0,i*qk,i,sup 0 * 6.14.b tabel A1.4 BGT frequent 1,0 *Gkj,sup 1,0 *Gkj,inf 1,0 * ψ1,i*qk,1 0 1,0 * ψ2,i*qk,i,sup 0 * 6.15.b tabel A1.4 BGT quasi blijvend 1,0 *Gkj,sup 1,0 *Gkj,inf 1,0 * ψ2,i*qk,1 0 1,0 * ψ2,i*qk,i,sup 0 * 6.16.b De scrubber is 28m hoog. Deze extreme stuwdruk nemen we practisch over de gehele hoogte. C;t = 1,2 Constructiebureau De Lange te Coevorden

6 Project : Fundering scrubber en opslagtank DSM Werknr : Opdracht : Bladnr :5 van 13 Ontwerp : Datum : Scrubber Controle vertikale belasting: Afmetingen funderingsplaat is 3,80 x 2,60 = 9,88 m² Ivm centrische belasting gaan we uit van een oppervlak: 2,60 x 2,60 = 6,76 m² Optredende belastingen: F;eg;rep = 105 kn (leeg) F;eg;rep = 285,0 kn (vol) Vulgewicht water = 180 kn Optredende grondspanning: F;d = 1, (1,2. 0,9m. 24,0) = 368 kn σ;gr;d = 368,0 / 6,76 = 54,4 kn/m² Dit betreft een relatief lage grondspanning. Constructiebureau De Lange te Coevorden

7 Project : Fundering scrubber en opslagtank DSM Werknr : Opdracht : Bladnr :6 van 13 Ontwerp : Datum : Controle horizontale belasting: Horizontale steun door opdrachtgever opgegeven is tpv de vloer op ±18,00m. Eventueel ook een steun toepassen tpv de dakvloer op ±25,00m. Optredende (wind)belasting: Deel Ø400mm: p;rep = 0,83. 1,2. 0,40 = 0,40 kn/m (van 22m tot 28m) Deel Ø900mm: p;rep = 0,83. 1,2. 0,90 = 0,90 kn/m (van 5m tot 22m) Deel Ø1500mm: p;rep = 0,83. 1,2. 1,50 = 1,49 kn/m (van 0m tot 5m) Bepaling oplegreactie s Schema: ma Computerberekening blz. 100 t/m 103 Oplegreactie s (omhullende): Constructiebureau De Lange te Coevorden

8 Project : Fundering scrubber en opslagtank DSM Werknr : Opdracht : Bladnr :7 van 13 Ontwerp : Datum : Horizontaal evenwicht F;hor;d;tot = 14,0 kn We gaan nu uit van aanlegniveau van de plaat van -0,700-mv. Sigma;gr = Lambda;p. h. sm = 3. 0, ,000 = 37,8 kn/m² Dit is de maximale spanning tpv. ok. voetplaat. Deze verloopt naar maaiveld tot 0,0 kn/m². F;r = 0,5. (37,8 + 0,0). 0,700. 2,6 = 34,4 kn (plaat) F;hor;u;d;opn = 34,4 kn > 14,0 kn voldoet. Constructiebureau De Lange te Coevorden

9 Project : Fundering scrubber en opslagtank DSM Werknr : Opdracht : Bladnr :8 van 13 Ontwerp : Datum : Horizontale steun op ±18,0+ m We voeren dit uit in de vorm van een portaal (horizontaal). Optredende belastingen: F;wi;rep = 15,8 kn Schema: ma Computerberekening blz. 104 t/m 110 Oplegreactie s (omhullende): Constructiebureau De Lange te Coevorden

10 Project : Fundering scrubber en opslagtank DSM Werknr : Opdracht : Bladnr :9 van 13 Ontwerp : Datum : Verbindingen Zet dit portaal vast aan de bestaande stalen ligger HEA600 met 2x 2 bouten M16 (8.8). Ondersteuning Vertikaal opleggen op gasbetonwand. Alternatief: Tevens vertikaal ophangen aan de betonvloer middels 2x2 ankers M12. Constructiebureau De Lange te Coevorden

11 Project : Fundering scrubber en opslagtank DSM Werknr : Opdracht : Bladnr :10 van 13 Ontwerp : Datum : Constructiebureau De Lange te Coevorden

12 Project : Fundering scrubber en opslagtank DSM Werknr : Opdracht : Bladnr :11 van 13 Ontwerp : Datum : Opslagtank Controle vertikale belasting: Afmetingen funderingsplaat is 3,70 x 3,70 = 13,69 m² Optredende belastingen: F;eg;rep = 55 kn (leeg) F;eg;rep = 455,0 kn (vol) Vulgewicht water = 400 kn Optredende grondspanning: F;d = 1, (1,2. 0,9m. 24,0) = 572 kn σ;gr;d = 572,0 / 13,69 = 42,0 kn/m² Dit betreft een relatief lage grondspanning. Constructiebureau De Lange te Coevorden

13 Project : Fundering scrubber en opslagtank DSM Werknr : Opdracht : Bladnr :12 van 13 Ontwerp : Datum : Sonderingen in de nabijheid (zie overzicht) Ontgravingsnivo ± 18,80+NAP Minimaal vaste. Sondering DKM1: Sondering DKM2: Constructiebureau De Lange te Coevorden

14 Project : Fundering scrubber en opslagtank DSM Werknr : Opdracht : Bladnr :13 van 13 Ontwerp : Datum : Indien dieper ontgraven moeten worden, deze ontgraving aanvullen met zand en voldoende verdichten. 10 Algemene richtlijnen voor het uitvoeren van een grondverbetering. 1. Ontgraven tot op de "vaste". 2. Aanvullen met schoon zand wat in algemene zin goed geschikt is om te verdichten. Dit zand bevat niet meer dan 5-10 gewichtsprocent aan deeltjes 60 μm. 3. Het zand moet laagsgewijs mechanisch worden verdicht in minimaal 3 overlappende gangen. De dikte van de aan te brengen lagen moet worden afgestemd op de beschikbare verdichtingsapparatuur. (een zware trilwals kan tot op een grotere diepte verdichten dan een lichte trilplaat) In het algemeen kan worden gesteld dat met de gebruikelijke trilplaten met een gewicht van kg een laagdikte tot 30 cm kan worden verdicht. Een slede met een gewicht van 1000 kg a 2000 kg -> laagdikte 30 cm tot 70 cm. 4. Tijdens het verdichten dient de grondwaterstand minimaal 50 cm onder het te verdichten oppervlak te liggen. 5. In geval van een strokenfundering dient de aanlegbreedte van de grondverbetering minimaal zo groot te zijn dat de funderingsdruk onder een hoek van 45 kan spreiden. 6. De kwaliteit van de grondverbetering dient te worden gecontroleerd door middel van handsonderingen tot op de "vaste". Het aantal controles moet bij grotere oppervlaktes in een stramien van 5,000 x 5,000 m² worden uitgevoerd en in andere gevallen zo vaak als nodig om een betrouwbare indruk van de grondverbetering te krijgen. De conusweerstand moet toenemen met de diepte tot ten minste 5 MN/m² op een diepte van 0,5m. Grondverbetering dmv aanplempen of inwateren is niet toegestaan (6740, par10.8). Coevorden, 26 maart Constructiebureau De Lange te Coevorden

15 100 Scrubber Schema: ma AFB. GEOMETRIE: DOORGAANDE LIGGER STAVEN Staaf Knoop Scharnier Knoop Profiel X-B Z-B X-E Z-E Lengte B B E E S1 K1 NVM NVM K2 P1 0,000 0,000 0,000-5,000 5,000 S2 K2 NVM NVM K3 P1 0,000-5,000 0,000-18,000 13,000 S3 K3 NVM NVM K4 P1 0,000-18,000 0,000-28,000 10, m m m m m OPLEGGINGEN Oplegging Knoop X Yr HoekYr O1 K1 vast vast vrij 0 O2 K3 vast vrij vrij kn/m kn/m knmrad AFB. LASTEN B.G.1 PERMANENT AFB. LASTEN B.G.2 WINDBELASTING

16 101 BELASTINGSGEVALLEN Type Beginwaarde Eindwaarde Beginafstand Eindafstand Richting Staaf of knoop B.G.1: Permanent qg 1,55 (1.00x) 1,55 (1.00x) 0,000 5,000(L) Z" S1 qg 1,55 (1.00x) 1,55 (1.00x) 0,000 10,000(L) Z" S3 qg 1,55 (1.00x) 1,55 (1.00x) 0,000 13,000(L) Z" S2 Som lasten X: 0,00 kn Z: 43,42 kn B.G.2: Windbelasting q 1,49 1,49 0,000 5,000(L) Z' S1 q 0,40 0,40 4,000 10,000(L) Z' S3 q 0,90 0,90 0,000 13,000(L) Z' S2 q 0,90 0,90 0,000 4,000 Z' S3 Som lasten X: 25,15 kn Z: 0,00 kn m m - - FUNDAMENTEEL BELASTINGSCOMBINATIES (TABEL) B.G. Omschrijving Fu.C.1 B.G.1 Permanent 1.20 B.G.2 Windbelasting 1.50 KARAKTERISTIEK BELASTINGSCOMBINATIES (TABEL) B.G. Omschrijving Ka.C.(w1) Ka.C.1 B.G.1 Permanent B.G.2 Windbelasting QUASI-PERMANENT BELASTINGSCOMBINATIES (TABEL) B.G. Omschrijving Qu.C.1 B.G.1 Permanent 1.00 B.G.2 Windbelasting - UITGANGSPUNTEN VAN DE ANALYSE Geavanceerde Analyse AFB. FU.C. MOMENTEN (MY) OMHULLENDE Fundamenteel Belastingscombinaties

17 102 AFB. FU.C. DWARSKRACHT (VZ) OMHULLENDE Fundamenteel Belastingscombinaties FU.C. EXTREME STAAFKRACHTEN Staaf B.C. Mb Mmax xmmax Me x-m0 x-m0 T/D Nmax Vb Vmax Ve S1 Fu.C D S2 Fu.C D S3 Fu.C D knm knm m knm m m - kn kn kn kn AFB. B.G.1: PERMANENT OPLEGREACTIES Belastingsgevallen AFB. B.G.2: WINDBELASTING OPLEGREACTIES Belastingsgevallen

18 103 B.G. OPLEGREACTIES MET BEL. GEVALLEN B.G. Oplegging Knoop Reactie B.G.1 O1 K1 Z B.G.2 X O2 K3 X kn knm AFB. FU.C. OPLEGREACTIES OMHULLENDE Fundamenteel Belastingscombinaties FU.C. EXTREME OPLEGREACTIES Oplegging Knoop B.C. Xmax My B.C. X Zmax My B.C. X Mymax O1 K1 Fu.C Fu.C O2 K3 Fu.C Globale extreme waarden O2 K3 Fu.C O1 K1 Fu.C kn kn knm - kn kn knm kn kn knm

19 104 Horizontale steun op ±18,0+ m Schema: ma AFB. GEOMETRIE: RAAMWERK STAVEN Staaf Knoop Scharnier Knoop Profiel X-B Z-B X-E Z-E Lengte B B E E S1 K1 NVM NVM K2 P1 0,000 0,000 0,000-2,000 2,000 S2 K3 NVM NVM K4 P1 3,000 0,000 3,000-2,000 2,000 S3 K2 NVM NVM K4 P1 0,000-2,000 3,000-2,000 3, m m m m m PROFIELEN Profiel Profielnaam Oppervlakte Iy Materiaal Hoek P1 HE160A e e-05 S m2 m4 - MATERIALEN Materiaal Dichtheid E-Modulus Uitzettingcoeff S e e-06 - kn/m3 kn/m2 C m OPLEGGINGEN Oplegging Knoop X Yr HoekYr O1 K1 vast vast vrij 0 O2 K3 vast vast vrij kn/m kn/m knmrad BELASTINGSGEVALLEN TYPEN Oplegg. Staven B.G.Type Gunstig/Ong. Element Niveau Veld Psi0 Psi1 Psi2 Cprob B.G.1 permanent Permanent - N.v.t. N.v.t. B.G.2 Windbelasting Windbelasting - N.v.t. N.v.t ,00 B.G.1: PERMANENT Type Beginwaarde Eindwaarde Beginafstand Eindafstand Richting Staaf of knoop B.G.1: permanent qg 0,30 (0.00x) 0,30 (0.00x) 0,000 3,000(L) Z" S3 Type Beginwaarde Eindwaarde Beginafstand Eindafstand Richting Staaf of knoop Som lasten X: 0,00 kn Z: 0,00 kn

20 m m - - B.G.1: PERMANENT B.G.2: WINDBELASTING Type Beginwaarde Eindwaarde Beginafstand Eindafstand Richting Staaf of knoop B.G.2: Windbelasting N 15,80 X K2 Som lasten X: 15,80 kn Z: 0,00 kn m m - - B.G.2: WINDBELASTING FUNDAMENTEEL BELASTINGSCOMBINATIES (TABEL) B.G. Omschrijving Fu.C.1 B.G.1 permanent 1.08

21 106 B.G.2 Windbelasting 1.35 KARAKTERISTIEK BELASTINGSCOMBINATIES (TABEL) B.G. Omschrijving Ka.C.(w1) Ka.C.1 B.G.1 permanent B.G.2 Windbelasting QUASI-PERMANENT BELASTINGSCOMBINATIES (TABEL) B.G. Omschrijving Qu.C.1 B.G.1 permanent 1.00 B.G.2 Windbelasting 1.00 UITGANGSPUNTEN VAN DE ANALYSE Geavanceerde Analyse AFB. FU.C. NORMAALKRACHT (NX) OMHULLENDE Fundamenteel Belastingscombinaties AFB. FU.C. DWARSKRACHT (VZ) OMHULLENDE Fundamenteel Belastingscombinaties AFB. FU.C. MOMENTEN (MY) OMHULLENDE Fundamenteel Belastingscombinaties

22 107 FU.C. OMHULLENDE Staaf Nx Minus Nx Plus Vz Minus Vz Plus My Minus My Plus S S S kn kn kn kn knm knm AFB. FU.C. OPLEGREACTIES OMHULLENDE Fundamenteel Belastingscombinaties FU.C. EXTREME OPLEGREACTIES Oplegging Knoop B.C. Xmax My B.C. X Zmax My B.C. X Mymax O1 K1 Fu.C O1 K1 Fu.C O2 K3 Fu.C Fu.C Globale extreme waarden

23 108 O1 K1 Fu.C O1 K1 Fu.C O2 K3 Fu.C kn kn knm - kn kn knm kn kn knm AFB. KA.C. VERPLAATSINGEN OMHULLENDE Karakteristiek Belastingscombinaties KA.C. EXTREME KNOOPVERPLAATSINGEN Knoop B.C. X Ry K1 Ka.C.(w1) 0,0000 0, e-03 K2 Ka.C.(w1) 0,0105 0, e-03 K3 Ka.C.(w1) 0,0000 0, e-03 K4 Ka.C.(w1) 0,0105 0, e m m rad KA.C. EXTREME DOORBUIGINGEN Staaf B.C. Knoop Begin Staaf Knoop Eind X Z'afst Z' X S1 Ka.C.(w1) 0,000 0, ,011 0,000 S1 Ka.C.1 0,000 0, ,011 0,000 S2 Ka.C.(w1) 0,000 0, ,011 0,000 S2 Ka.C.1 0,000 0, ,011 0,000 S3 Ka.C.(w1) 0,011 0, ,011 0,000 S3 Ka.C.1 0,011 0, ,011 0, m m m m m m AFB. STAALDEFINITIE

24 109 SAMENSTELLING CONSTRUCTIEDELEN Constructiedeel Staaf/staven C1 C2 C3 s1 s2 s3 UC'S PER CONSTRUCTIEDEEL NEN-EN :2009/NB:2011 Label Toetsing Combinatie Artikel UC max C1 Doorsnede Fu.C.1 NEN-EN (6.12) 0,37 Kiptoetsing Fu.C.1 NEN-EN (6.54) 0,00 Doorbuigingstoetsing Ka.C.1 NEN-EN1993 NEN-EN1990/NB A ,79 C2 Doorsnede Fu.C.1 NEN-EN (6.12) 0,37 Stabiliteit Fu.C.1 NEN-EN (6.46) 0,02 Stabiliteit Fu.C.1 NEN-EN (6.46) 0,02 Stabiliteit Fu.C.1 NEN-EN (6.61&6.62) 0,40 Kiptoetsing Fu.C.1 NEN-EN (6.54) 0,00 Doorbuigingstoetsing Ka.C.1 NEN-EN1993 NEN-EN1990/NB A ,79 C3 Doorsnede Fu.C.1 NEN-EN (6.12) 0,37 Stabiliteit Fu.C.1 NEN-EN (6.46) 0,01 Stabiliteit Fu.C.1 NEN-EN (6.46) 0,02 Stabiliteit Fu.C.1 NEN-EN (6.61&6.62) 0,40 Kiptoetsing Fu.C.1 NEN-EN (6.54) 0,39 Doorbuigingstoetsing Fr.C.1 NEN-EN1993 NEN-EN1990/NB A ,05 GEWICHT STAALCONSTRUCTIE Staaf Profiel Lsys Massa C1-V1 ( ) HE160A 2,000 60,871 C2-V1 ( ) HE160A 2,000 60,871 C3-V1 ( ) HE160A 3,000 91,307 Subtotaal: HE160A 7, ,049 Totaal: 7, ,049 m kg

25 110 C6 (NEN-EN :2009/NB:2011) ALGEMEEN Verbindings type Enkele L-verbinding (Kolom-Ligger) Kolom HE160A (b = 160, h = 152, Ft = 9.0, Wt = 6.0) Ligger HE160A (b = 160, h = 152, Ft = 9.0, Wt = 6.0) Hoek 90.0 Lengte Materiaal Raamwerk Horizontale stijfheid Milieu Ligger m S235 Statish onbepaald Ongeschoord raamwerk Niet corrosief VERBINDINGSONDERDELEN Hoogte Breedte Dikte Afstand Las (h) Las (v) Materiaal Kopplaat S235 Trekschot hor S235 Drukschot S235 Console Onder S235 mm mm mm mm mm mm BOUTEN: M16 Sterkte 8.8 (Gerold) Afstand = 80 mm d;g;nom = 18 mm Afstand Totale afstand Afstand Totale afstand Randafstand boutrij Steek boutrijen Steek boutrijen mm mm mm mm BALKLIJF TREK NEN-EN # Ontwerp weerstand F;t,wb,Rd kn OVERZICHT CONTROLES PER BELASTINGSGEVAL BC M;j;Rd UC max Conclusie Fu.C Niet Ok knm CLASSIFICATIE DOOR STERKTE NEN-EN #5.2.3 BC M;j;Rd M;Ligger;u;d M;Kolom;u;d Conclusie Fu.C Gedeeltelijke sterkte knm knm knm CLASSIFICATIE DOOR STIJFHEID NEN-EN #5.2.2 BC Nominaal scharnierend Stijf Berekend Conclusie Fu.C Semi-stijf knm/rad knm/rad knm/rad