EKSPERTYZA TECHNICZNA

Transkrypt

1 1 Zak ad Projektowania i Us ug Budowlanych BENBUD in. Benedykt Reder ul Ks. dr W. gi 1 / Grudzi dz tel tel. fax (56) benbud@op.pl STADIUM BRAN A OBIEKT EKSPERTYZA TECHNICZNA : Ekspertyza konstrukcji dachu wraz z obróbkami blacharskimi i pokryciem dachu : Budowlana : S d Rejonowy w W brze nie LOKALIZACJA : ul. Wolno ci 19 INWESTOR : S d Okr gowy w Toruniu ul. Piekary Toru Stanowisko Bran a Imi i nazwisko Nr. upr. Specjalno Podpis Opreacowa konstrukcja mgr in. Olgierd Nagórski Opracowa konstrukcja in. Benedykt Reder Nr 119/97 UAN IV/8346/113/ TO/88 rzeczoznawca budowlany w spec. konstrukcyjno - in. konstrukcyjna bez ogranicze ciciel Zak adu in. Benedykt Reder Data opracowania :

2 Spis tre ci Za wiadczenie o przynale no ci do Kujawsko pomorskiej Okr gowej Izby In ynierów Budownictwa Nr KUP/BO/1712/01 Decyzja nr 119/97 rzeczoznawcy budowlanego wiadczenie 1.0 Dane ogólna. 2.0 Opis techniczny konstrukcji dachu oraz jego elementów. 3.0 Opis stanu zachowa konstrukcji dachu i jego elementów oraz opis stwierdzonych uszkodze. 4.0 Analiza wytrzyma ciowa istniej cych elementów konstrukcji dachu 5.0 Analiza otrzymanych wyników propozycja wzmocnie. 6.0 Opis przeprowadzonych bada. 7.0 Opis pozosta ych elementów dachu cz A i B (pokrycie, obróbki blacharskie). 8.0 Wnioski i zalecenia. Rysunki - rys. nr K1 - Inwentaryzacja rzut poddasza - rys. nr K2 - Inwentaryzacja rzut konstrukcji dachu, przekrój - rys. nr K3 - Inwentaryzacja rzut dachu 2

3 3

4 4

5 WIADCZENIE o sporz dzeniu ekspertyzy budowlanej zgodnie z obowi zuj cymi przepisami oraz zasadami wiedzy technicznej. Ja ni ej podpisany OLGIERD NAGÓRSKI ( imi i nazwisko projektanta ) nr uprawnie eksperta 119/97 zamieszka y ul. Moniuszki 19/51; Grudzi dz po zapoznaniu si z przepisami ustawy z dnia 7 lipca 1994 roku Prawo budowlane ( Dz.U. z 2000 r. Nr 106, poz. 1126, z pó n. zm ) zgodnie z art. 20 ust. 4 tej ustawy wiadczam, e ekspertyza budowlana opracowany dla: dotycz cy: du Okr gowego w Toruniu ul. Piekary 51 ( imi i nazwisko inwestora oraz jego adres zamieszkania ) Stanu technicznego konstrukcji dachu wraz z obróbkami i pokryciem papowym budynku du Rejonowego w W brze nie przy ul. Wolno ci 19 ( nazwa i rodzaj oraz adres ca ego zamierzenia budowlanego, rodzaj/ -e obiektu/ -ów b robót budowlanych, oznaczenie dzia ki ewidencyjnej wg ewidencji gruntów i budynków poprzez okre lenie obr bu ewidencyjnego oraz numeru dzia ki ewidencyjnej ) sporz dzi em zgodnie z obowi zuj cymi przepisami, wymogami ustawy Prawo budowlane oraz zasadami wiedzy technicznej. Ekspertyza jest kompletna z punktu widzenia celu, któremu ma s. wiadomy odpowiedzialno ci karnej za podanie w niniejszym o wiadczeniu nieprawdy, zgodnie z art. 233 Kodeksu karnego, potwierdzam w asnor cznym podpisem prawdziwo danych zamieszczonych powy ej. ( czytelny podpis ) Niepotrzebne skre li 5

6 Ekspertyza techniczna 1.0 Dane ogólna. 1.1 Ogólna charakterystyka budynku. Nazwa budynku : d Rejonowy w W brze nie Adres budynku : ul. Wolno ci W brze no Zarz dca : d Rejonowy w W brze nie 1.2 Przedmiot i cel opracowania Przedmiotem opracowania jest ekspertyza techniczna istniej cej drewnianej konstrukcji dachu wraz z obróbkami blacharskim i pokryciem dla budynku S du Rejonowego w W brze nie Celem opracowania oceny jest okre lenie stopnia i rodzaju uszkodze, ustalenie parametrów wytrzyma poszczególnych elementów ustroju dachu oraz podanie wytycznych dotycz cych wzmocnie b wymiany elementów ustroju dachu. 1.3 Podstawa formalna opracowania. Ocen stanu technicznego wykonano w oparciu o : Umowa Nr IR/14/2011 z dnia r. Wizj lokaln wraz z niezb dnymi pomiarami inwentaryzacyjnymi i odkrywkami. 1.4 Zakres opracowania. Zakres opracowania obejmuje : inwentaryzacj konstrukcji dachu, inwentaryzacj cz ci poddasza, analiz techniczno wytrzyma ciow z okre leniem powsta ych uszkodze, opis bada elementów konstrukcji dachu, propozycj wzmocnienia wzgl dnie wymiany elementów konstrukcyjnych dachu okre lenie wniosków i zalece. dokumentacja rysunkowa i fotograficzna. 1.5 Materia y i badania wykorzystane do opracowania. Ocena stanu technicznego wykonano w oparciu o : ogólnych ogl dzin ca ego budynku, a w szczególno ci konstrukcji drewnianej wi by dachowej wykonane w dniu r. ogl dziny szczegó owe wraz z wykonaniem szczegó owej inwentaryzacji konstrukcji dachu oraz cz ci poddasza wykonane w dniu r r ustalenia schematu statycznego konstrukcji dachu, ustalenia rodzaju i jako wbudowanego materia u, 1.6 Akty normatywne. Ustawa z dnia r Prawo Budowlane (Dz. U. Nr 89/94 wraz z pó niejszymi zmianami) Rozporz dzenie Ministra Gospodarki Przestrzennej i Budownictwa z dnia r w sprawie warunków jakimi powinny odpowiada budynki i ich usytuowanie (tekst jednolity Dz. U. Nr 15/99). 6

7 1.7 Literatura i materia y wykorzystane przy opracowaniu oceny. Przy opracowaniu dokumentacji wykorzystano nast puj literatur techniczn : Literatura techniczna Z. Mielczarek Budownictwo drewniane wyd. ARKADY 1994 r. Z. Dziarnowski, W. Michniewicz Konstrukcje z drewna i materia ów wyd. ARKADY 1974 r. drewnopochodnych Z. Go biowski Konstrukcje drewniane wyd. PWN W-wa 1975 r. K. Kujwai ski, P. Pietraszek In ynierskie konstrukcje drewniane wyd. Politechnika Wroc awska 1989 r. A. Michniewicz Konstrukcje drewniane wyd. ARKADY 1958 r. K. Procht Budownictwo drewniane wyd. ARKADY 1991 r. I. T oczek Polskie budownictwo drewniane wyd. OSSOLINEUM 1980 r. W. enczykowski Budownictwo ogólne t. 2/1 wyd. ARKADY 1990 r. W. enczykowski Budownictwo ogólne t. 3/1 wyd. ARKADY 1987 r. A. Chudzikiewicz Konstrukcje budowlane wyd. PWN W-wa 1973 r. Z. Cywi ski Mechanika budowy w zadaniach wyd. PWN W-wa 1973 r. Z. Bodarski, K. Czapli ski Informacje techniczne dla rzeczoznawców w zakresie spraw ogólnych oraz wybranych problemów wytrzyma ci, stateczno ci i sztywno ci elementów konstrukcyjnych wykonanych z dawnych gatunków stali a tak e z dawnych asortymentów drewna. CUTOB PZOTB W-wa Osrodek Wroc aw 1986 r W. Baranowski, M. Cyran, J. Romanowski Normy do projektowania Polski Komitet Normalizacji Miar i Jako ci Polski Komitet Normalizacji Miar i Jako ci Polski Komitet Normalizacji Miar i Jako ci Polski Komitet Normalizacji Miar i Jako ci Polski Komitet Normalizacji Miar i Jako ci Polski Komitet Normalizacji Miar i Jako ci Korozja biologiczna w budownictwie PN-82/B Obci enia budowli. Zasady ustalania warto ci. PN-82/B Obci enia budowli. Obci enia sta e. PN-82/B Obci enia budowli. Obci enia zmienne technologiczne. Podstawowe obci enia technologiczne i monta owe. PN-80/B Obci enia w obliczeniach statycznych. Obci enia niegiem. PN-77/B Obci enia w obliczeniach statycznych. Obci enia wiatrem. PN-81/B Konstrukcje z drewna i materia ów drewnopochodnych. Obliczenia statyczne i projektowanie. Postanowienia ogólne WACETOB Sp. Z o.o. W-wa 1998 r. 7

8 Polski Komitet Normalizacji Miar i Jako ci Polski Komitet Normalizacji Miar i Jako ci Polski Komitet Normalizacji Miar i Jako ci PN-81/B Konstrukcje z drewna i materia ów drewnopochodnych. Obliczenia statyczne i projektowanie. Materia y. PN-81/B Konstrukcje z drewna i materia ów drewnopochodnych. Obliczenia statyczne i projektowanie. Konstrukcje PN-81/B Konstrukcje z drewna i materia ów drewnopochodnych. Obliczenia statyczne i projektowanie. Z cza PN-73/B Polski Komitet Normalizacji Miar i Jako ci Spadki dachowe Polski Komitet Normalizacji Miar i PN-ISO 6946 Jako ci Ochrona cieplna budynków. Programy komputerowe Staryka RM-WIN w. 5.0 Biuro Komputerowego Wspomagania Projektowania Opole kwiecie 2000 Konstrukcje drewniane - wymiarowanie RM-DREW w Biuro Komputerowego Wspomagania Projektowania Opole kwiecie 2000 Programy SPECBUD Wi zary p atwowo-kleszczowe V. 5.2 Biuro In ynierskie SPECBUD s.c Gliwice ul. Ko ciuszki 1 c 2.0 Opis techniczny konstrukcji dachu oraz jego elementów. Ze wzgl du na to, e budynek powsta w ró nych okresach czasowych, posiada ró konstrukcj drewnian dachu, dla czytelno ci niniejszej ekspertyzy budynek podzielona na dwie cz ci. Cz A pierwotna bry a budynku, cz B dobudowana cz budynku w latach pó niejszych. 8

9 Cz A budynku powsta a w roku 1914, cz B budynku powsta a w roku Konstrukcji dachu cz ci ni szej budynku cz A. Konstrukcja dachu drewniana krokwiowo - p atwiowa. Krokwie drewniane o przekroju 135x155 mm w rozstawie co oko o 90 cm oparte s na mur atach przy ciennych i p atwiach po rednich. W kalenicy dodatkowo krokwie opieraj si na belce kalenicowej. P atwie podparte s s upkami z mieczami. Mur aty opieraj si na cianach. Ca konstrukcji w tej cz ci budynku usztywniona jest dodatkowo zastrza ami i kleszczami. Kleszcze spinaj s upy i krokwie, zastrza s up. Dane konstrukcyjne : Mur aty - 145x145 mm Podwaliny - 155x165 mm Krokwie - 135x155 mm Krokwie naro ne - 155x150 mm Krokwie koszowe - 170x200 mm atwie - 155x180 mm upy przy cienne - 175x175 mm Miecze - 135x135 mm Zastrza y - 155x160 mm Kleszcze - 2x90x200 mm upy po rednie - 175x175 mm atew kalenicowa - 155x155 mm Po czenie krokwi z p awi, mur at i belk kalenicow wykonano na wr b pe ny. Miecze podpieraj ce dodatkowo p atwie, mur at i belk kalenicow rozchylone s pod k tem 45 0 i po czone s ze s upami i belkami na czop zwyk y. upki oraz zastrza y spoczywaj na belkach podwalinowych o przekroju 155x165 mm Kleszcze usztywniaj ce uk ad konstrukcji dachu oparte s na s upach po rednich oraz zamocowane do krokwi. Po czenie kleszczy z krokwi wykonane jest na jaskó czy ogon. Po czenie kleszczy ze s upem za pomoc sworznia oraz obustronnego podci cia na g boko 15 mm s upa. Zastrza po czone s ze s upem oraz podwalin na czop zwyk y. Na podstawie szczegó owych ogl dzin oraz ociosywa przyj to, e klasa drewna odpowiada obecnej klasie C22. Ca konstrukcji zabezpieczona jest rodkiem impregnacyjnym. Spadki dachu ustalono na podstawie pomiarów k ta i wynosz =

10 Schemat uk adu Obróbki blacharskie. Rynny i rury oraz obróbki blacharskie wykonane s z blachy ocynkowanej gr. 0,6 mm Pokrycie dachu Pokrycie dachu stanowi papa podk adowa i termozgrzewalna na deskowaniu Okna po aciowe Okna po aciowe o wymiarach 50x70 cm z ko nierzem osadzone w konstrukcji dachu. Okna typu FAKRO uchylne. Okna usytuowane s na wysoko ci ok. 155 cm od posadzki. 10

11 2.2 Konstrukcji dachu cz ci wy szej budynku cz B. Konstrukcja dachu drewniana krokwiowa. Krokwie drewniane o przekroju 135x155 mm w rozstawie co oko o 90 cm oparte s na mur atach przy ciennych i p atwiach po rednich. W kalenicy dodatkowo krokwie opieraj si na belce kalenicowej. P atwie po rednia i p atwie przy cienna podparte s s upkami z mieczami. Ca konstrukcji w tej cz ci budynku usztywniona jest dodatkowo zastrza ami i kleszczami w naro ach. Dane konstrukcyjne : atew przy cienne - 160x210 mm Krokwie - 135x155 mm Krokwie naro ne - 145x185 mm, 150x180 mm Krokwie koszowe - 150x210 mm atwie - 160x210 mm upy przy cienne - 160x140 mm Miecze - 120x130 mm Zastrza y - 155x160 mm Kleszcze - 2x80x200 mm upy po rednie - 175x175 mm, 145x145 mm atew kalenicowa - 155x155 mm Po czenie krokwi z p awi, mur at i belk kalenicow wykonano na wr b pe ny. Miecze podpieraj ce dodatkowo p atwie, mur at i belk kalenicow rozchylone s pod k tem 45 0 i po czone s ze s upami i belkami na czop zwyk y. Kleszcze usztywniaj ce uk ad konstrukcji dachu oparte s na s upach po rednich oraz zamocowane do mur aty przy ciennej lub s upka przy ciennego. Zastrza po czone s ze s upem oraz belk na czop zwyk y. Na podstawie szczegó owych ogl dzin oraz ociosywa przyj to, e klasa drewna odpowiada obecnej klasie C22. 11

12 Ca konstrukcji zabezpieczona jest rodkiem impregnacyjnym. Spadki dachu ustalono na podstawie pomiarów k ta i wynosz = Obróbki blacharskie. Rynny i rury oraz obróbki blacharskie wykonane s z blachy ocynkowanej gr. 0,6 mm Pokrycie dachu Pokrycie dachu stanowi papa podk adowa i termozgrzewalna na deskowaniu Okna po aciowe Okna po aciowe o wymiarach 50x70 cm z ko nierzem osadzone w konstrukcji dachu. Okna typu FAKRO uchylne. Okna usytuowane s na wysoko ci ok. 155 cm od posadzki. 12

13 3.0 Opis stanu zachowa konstrukcji dachu i jego elementów oraz opis stwierdzonych uszkodze. 3.1 Opis stwierdzonych zjawisk cz A budynku W dniach od r r. dokonano przegl du ca ej konstrukcji drewnianej dachu. W czasie ogl dzin poszczególnych elementów drewnianej konstrukcji dachu, maj cych na celu ustalenie zagro enia, bezpiecze stwa konstrukcji, przy czym zwrócono uwag czy : ustrój jako ca lub jego oddzielne elementy nie wyboczy y si z p aszczyzny pionowej oraz czy maj dostateczn sztywno przestrzenn, ugi cia nie przekraczaj warto ci dopuszczalnych, warto wyboczenia elementów ciskanych nie s nadmierne, nie wyst puj p kni cia elementów konstrukcji, wiadcz ce o przekroczeniu stanów granicznych (szeroko szczelin mi dzy czonymi elementami), elementy podporowe nie gnij (zw aszcza, gdy s wpuszczone w mur), drewno nie zosta o uszkodzone przez owady i szkodniki, nie wyst puj uszkodzenia drewna, korzystnie s rozmieszczone s ki, skr ty, w ókna mog ce mie du y wp yw na pracuj ce elementy, szczególnie rozci gane, czy konstrukcja dachu nie jest zawilgocona poprzez nieszczelno ci pokrycia. Najgro niejszymi zagro eniami dla bezpiecze stwa drewnianej konstrukcji dachu s wzd ne, wyst puj ce na p aszczyznach elementów rozszczepienia. Rozszczepienia wyst puje prawie na wszystkich elementach konstrukcji i zwi zane jest to z wysychaniem drewna. Szeroko szczeliny jest ró na i wynosi od 6-18 mm, a ich g boko mm. Widoczne rozszczepienia na p aszczyznach konstrukcji dachu. Na podstawie dokonanych pomiarów ustalono nast puj ce wielko ci p kni na wybranych konstrukcji dachu : Krokiew od spodu - szer. 8 mm, g boko 26 mm Krokiew pow. boczna - szer. 7 mm, g boko 21 mm up - szer. 10 mm, g boko 57 mm Miecz - szer. 6 mm, g boko 25 mm atew - szer. 6 mm, g boko 26 mm Zastrza - szer. 8 mm, g boko 36 mm Opisane powy ej szeroko ci i g boko ci rozszczepienia s warto ciami maksymalnymi. Rozszczepienia wzd ne pojawiaj ce si na powierzchniach elementów drewnianych maj w przekroju poprzecznym kszta t szczeliny, zw aj cej si ku rodkowi przekroju. 13

14 Na podstawie dokonanych bada i pomiarów geometrycznych elementów konstrukcji dachu, stwierdza si, e konstrukcja jako ca znajduje si w zadawalaj cym stanie technicznym. Nie stwierdzono nadmiernych ugi, ani wybocze elementów konstrukcyjnych. Stwierdzono równie, e pod wp ywem istniej cych warunków u ytkowania konstrukcja uleg a cz ciowemu zu yciu. Przejawia to si przede wszystkim : w powstaniu licznych p kni zewn trznych wzd w ókien dochodz ce do mm g boko ci w elementach ciskanych i zginanych, w rozlu nieniu po cze, w powi kszaniu si uszkodze spowodowanych przez owady i rozwijaj si grzybni oraz ple, szczególnie w warunkach systematycznego zamakania konstrukcji, szczególnie w miejscu podparcia krokwi na murze oraz w miejscach wyst powania przecieków w dachu. Rozlu nione po czenie krokwi, zawilgocone elementy konstrukcji dachu Te podstawowe uszkodzenia da y podstaw do przeprowadzenia analizy wytrzyma ciowej poszczególnych elementów konstrukcji dachu oraz jej ustrojów usztywniaj cych. 3.2 Opis stwierdzonych zjawisk cz B budynku W dniach od r r. dokonano przegl du ca ej konstrukcji drewnianej dachu. W czasie ogl dzin poszczególnych elementów drewnianej konstrukcji dachu, maj cych na celu ustalenie zagro enia, bezpiecze stwa konstrukcji, przy czym zwrócono uwag czy : ustrój jako ca lub jego oddzielne elementy nie wyboczy y si z p aszczyzny pionowej oraz czy maj dostateczn sztywno przestrzenn, ugi cia nie przekraczaj warto ci dopuszczalnych, warto wyboczenia elementów ciskanych nie s nadmierne, nie wyst puj p kni cia elementów konstrukcji, wiadcz ce o przekroczeniu stanów granicznych (szeroko szczelin mi dzy czonymi elementami), elementy podporowe nie gnij (zw aszcza, gdy s wpuszczone w mur), drewno nie zosta o uszkodzone przez owady i szkodniki, nie wyst puj uszkodzenia drewna, korzystnie s rozmieszczone s ki, skr ty, w ókna mog ce mie du y wp yw na pracuj ce elementy, szczególnie rozci gane, czy konstrukcja dachu nie jest zawilgocona poprzez nieszczelno ci pokrycia. Najgro niejszymi zagro eniami dla bezpiecze stwa drewnianej konstrukcji dachu s wzd ne, wyst puj ce na p aszczyznach elementów rozszczepienia. Rozszczepienia wyst puje prawie na wszystkich elementach konstrukcji i zwi zane jest to z wysychaniem drewna. Szeroko szczeliny jest ró na i wynosi od 6-18 mm, a ich g boko mm. 14

15 Widoczne rozszczepienia na p aszczyznach konstrukcji dachu. Na podstawie dokonanych pomiarów ustalono nast puj ce wielko ci p kni na wybranych elementach konstrukcji dachu : Krokiew od spodu - szer. 18 mm, g boko 21 mm Krokiew pow. boczna - szer. 7 mm, g boko 21 mm up - szer. 16 mm, g boko 36 mm Miecz - szer. 7 mm, g boko 15 mm atew - szer. 8 mm, g boko 33 mm Zastrza - szer. 15 mm, g boko 52 mm Opisane powy ej szeroko ci i g boko ci rozszczepienia s warto ciami maksymalnymi. Rozszczepienia wzd ne pojawiaj ce si na powierzchniach elementów drewnianych maj w przekroju poprzecznym kszta t szczeliny, zw aj cej si ku rodkowi przekroju. Na podstawie dokonanych bada i pomiarów geometrycznych elementów konstrukcji dachu, stwierdza si, e konstrukcja jako ca znajduje si w rednim stanie technicznym. Nie stwierdzono nadmiernych ugi, ani wybocze elementów konstrukcyjnych. Stwierdzono równie, e pod wp ywem istniej cych warunków u ytkowania konstrukcja uleg a cz ciowemu zu yciu. Przejawia to si przede wszystkim : w powstaniu licznych p kni zewn trznych wzd w ókien dochodz ce do mm g boko ci w elementach ciskanych i zginanych, w rozlu nieniu po cze, w powi kszaniu si uszkodze spowodowanych przez owady i rozwijaj si grzybni oraz ple, szczególnie w warunkach systematycznego zamakania konstrukcji, szczególnie w miejscu podparcia krokwi na murze oraz w miejscach wyst powania przecieków w dachu. Rozlu nione po czenie krokwi, zawilgocone elementy konstrukcji dachu Te podstawowe uszkodzenia da y podstaw do przeprowadzenia analizy wytrzyma ciowej poszczególnych elementów konstrukcji dachu oraz jej ustrojów usztywniaj cych. 15

16 4.0 Analiza wytrzyma ciowa istniej cych elementów konstrukcji dachu 4.1 Cz A budynku Przy uwzgl dnianiu szeroko ci p kni Analiz wytrzyma ciow wykonano w oparciu o przyj te schematy statyczne w pkt. 2.1 oraz o stwierdzony faktyczny stan techniczny poszczególnych elementów konstrukcji opisany w pkt W obliczeniach celowo pomini to zastrza y uzyskuj c przez to bardziej niekorzystny uk ad statyczny konstrukcji dachu. Dokonuj c analizy wytrzyma ciowej trzeba zawsze mie na uwadze to, e poszczególnych w ach i stykowych po czeniach zasz y ju pewne przemieszczenia i odkszta cenia jak równie to, e ewentualne wzmocnienie konstrukcji mo e odbywa si pod obci eniem. Poniewa polskie przepisy i normy nie formu uj warto ci dopuszczalnych dla szeroko ci sp ka, mo na przyj, i suma szeroko ci p kni, wyst puj cych na jednym boku przekroju poprzecznego starego elementu drewnianego, nie powinna przekracza 1/10 tego boku. Dlatego te autorzy opracowania Informacje techniczne dla rzeczoznawców... podaj wspó czynniki korekcyjne dla powierzchni przekroju, momentu bezw adno ci i wska nika wytrzyma ci w zale no ci od sumy szeroko ci sp ka wyst puj cych na jednym boku przekroju poprzecznego elementu. Za ono, e rednio na wszystkich elementach suma szeroko ci p kni, wyst puj cych na jednym boku przekroju poprzecznego elementu drewnianego, nie przekracza 1/10 tego boku. Dopuszczalne wielko ci dla poszczególnych elementów konstrukcji dachu : Krokwie - 135x155 mm = 135/ 10 = 13,5 mm Krokwie naro ne - 155x150 mm = 155/ 10 = 15,5 mm Krokwie koszowe - 170x200 mm = 170/ 10 = 17,0 mm atwie - 155x180 mm = 155/ 10 = 15,5 mm upy przy cienne - 175x175 mm = 175/ 10 = 17,5 mm Miecze - 135x135 mm = 135/ 10 = 13,5 mm Zastrza y - 155x160 mm = 155/ 10 = 15,5 mm Kleszcze - 2x90x200 mm = 90/ 10 = 9,0 mm upy po rednie - 175x175 mm = 175/ 10 = 15,5 mm atew kalenicowa - 155x155 mm = 175/ 10 = 15,5 mm st d : = 0,95 dla powierzchni przekroju ; = 0,91 dla momentów bezw adno ci i wska nika wytrzyma ci Wielko ci przekrojowe po uwzgl dnieniu wsp. = 0,95 Mur aty - 145x145 mm = 210,25 cm 2 x 0,95 = 199,74 cm 2 przekrój do oblicze : 140 x 140 mm Krokwie - 135x155 mm = 209,25 cm 2 x 0,95 = 198,79 cm 2 przekrój do oblicze : 130 x 150 mm Krokwie naro ne - 155x150 mm = 232,50 cm 2 x 0,95 = 220,87 cm 2 przekrój do oblicze : 150 x 147 mm Krokwie koszowe - 170x200 mm = 340,00 cm 2 x 0,95 = 323,00 cm 2 przekrój do oblicze : 165 x 195 mm atwie - 155x180 mm = 279,00 cm 2 x 0,95 = 265,05 cm 2 przekrój do oblicze : 150 x 175 mm 16

17 upy przy cienne - 175x175 mm = 306,25 cm 2 x 0,95 = 290,94 cm 2 przekrój do oblicze : 170 x 170 mm Miecze - 135x135 mm = 182,25 cm 2 x 0,95 = 173,14 cm 2 przekrój do oblicze : 130 x 130 mm Kleszcze - 2x90x200 mm = 180,00 cm 2 x 0,95 = 171,00 cm 2 przekrój do oblicze : 87 x 195 mm upy po rednie - 175x175 mm = 306,25 cm 2 x 0,95 = 290,94 cm 2 przekrój do oblicze : 170 x 170 mm atew kalenicowa - 155x155 mm = 240,25 cm 2 x 0,95 = 228,34 cm 2 Konstrukcja dachu uk ad p atwiowo-kleszczowy przekrój do oblicze : 150 x 150 mm W dokonanej analizie wytrzyma ciowej pomini to ze wzgl dów technicznych, u ytkowanych programów wp yw zawilgocenia s upów, belek i krokwi oraz wp yw poluzowania poszczególnych ów i po cze. Za ono, e wszystkie po czenia i w y nale y wzmocni. Za enia do przeprowadzenia analizy wytrzyma ciowej elementy z drewna sosnowego klasy C22 ; Analiz wytrzyma ciow wykonano w oparciu o : - stan graniczny no no ci, - stan graniczny u ytkowania. Stan graniczny no no ci polega na wykazaniu, e si y wewn trzne w przekroju elementu, wywo ane dzia aniem obci obliczeniowych i innymi wp ywami niemechanicznymi s nie wi ksze od no no ci tego elementu. Sprawdzenie stanu granicznego u ytkowania polega na wykazaniu, e odkszta cenia spowodowane dzia aniem obci charakterystycznych nie ograniczaj mo liwo ci u ytkowania elementów konstrukcyjnych. DANE Szkic uk adu poprzecznego 809,5 220,0 399,8 31, , , ,0-2, ,0 14-2,0 1374,0 Szkic uk adu pod nego - p atwi po redniej 17

18 220,0 A B 90,0 90,0 440,0 Szkic uk adu pod nego - p atwi kalenicowej 399,8 A B 90,0 90,0 440,0 Geometria ustroju: t nachylenia po aci dachowej = 31,0 o Rozpi to wi zara l = 13,74 m Rozstaw podpór w wietle mur at l s = 13,50 m Rozstaw osiowy p atwi l gx = 5,90 m Rozstaw krokwi a = 0,90 m Usztywnienia boczne krokwi - brak atew po rednia o d ugo ci osiowej mi dzy s upami l = 4,40 m - lewy koniec p atwi oparty na s upie z mieczami, odleg podparcia mieczami a ml = 0,90 m - prawy koniec p atwi oparty na s upie z mieczami, odleg podparcia mieczami a mp = 0,90 m atew kalenicowa o d ugo ci osiowej mi dzy s upami l = 4,40 m - lewy koniec p atwi oparty na s upie z mieczami, odleg podparcia mieczami a ml = 0,90 m - prawy koniec p atwi oparty na s upie z mieczami, odleg podparcia mieczami a mp = 0,90 m Wysoko ca kowita s upów pod p atew po redni h s = 2,20 m Wysoko ca kowita s upów pod p atew kalenicow h s = 4,00 m Rozstaw podpar poziomych mur aty l mo = 2,50 m Wysi g wspornika mur aty l mw = 1,00 m Dane materia owe: - krokiew 13/15cm (zacios 3 cm) z drewna C22 - p atew 15/17,5 cm z drewna C22 - p atew kalenicowa 15/15 cm z drewna C22 - s up 17/17 cm z drewna C22 18

19 - s up kalenicowy 17/17 cm z drewna C22 - kleszcze 2x 8,7/19,5 cm (zacios 1,5 cm) o prze wicie ga zi 15 cm z drewna C22 - mur ata 14/14 cm z drewna C22 Obci enia (warto ci charakterystyczne i obliczeniowe): - pokrycie dachu (wg PN-82/B-02001: ): g k = 0,350 kn/m 2, g o = 0,420 kn/m 2 - uwzgl dniono ci ar w asny wi zara - obci enie niegiem (wg PN-80/B-02010/Az1/Z1-1: po bardziej obci ona, strefa 3, A=70 m n.p.m., nachylenie po aci 31,0 st.): - na po aci lewej s kl = 1,392 kn/m 2, s ol = 2,088 kn/m 2 - na po aci prawej s kp = 0,928 kn/m 2, s op = 1,392 kn/m 2 - obci enie niegiem traktuje si jako obci enie redniotrwa e - obci enie wiatrem (wg PN-B-02011:1977/Az1:2009/Z1-3: strefa I, teren A, wys. budynku z =12,0 m): - na po aci nawietrznej p kl I = -0,227 kn/m 2, p ol I = -0,341 kn/m 2 - na po aci nawietrznej p kl II = 0,149 kn/m 2, p ol II = 0,223 kn/m 2 - na stronie zawietrznej p kp = -0,225 kn/m 2, p op = -0,337 kn/m 2 - ocieplenie dolnego odcinka krokwi g kk = 0,000 kn/m 2, g ok = 0,000 kn/m 2 - obci enie monta owe kleszczy F k = 1,0 kn, F o = 1,2 kn Za enia obliczeniowe: - klasa u ytkowania konstrukcji: 2 - dach w obiekcie starym, remontowanym (zwi kszenie ugi granicznych o 50%) - w obliczeniach statycznych krokwi uwzgl dniono wp yw podatno ci p atwi - wspó czynniki d ugo ci wyboczeniowej s upa: w p aszczy nie ustroju pod nego ustalony automatycznie w p aszczy nie wi zara y = 1,00 WYMIAROWANIE wg PN-B-03150:2000 drewno lite iglaste wg PN-EN 338:2004, klasa wytrzyma ci C22 f m,k = 22 MPa, f t,0,k = 13 MPa, f c,0,k = 20 MPa, f v,k = 2,4 MPa, E 0,mean = 10 GPa, k = 340 kg/m 3 Krokiew 13/15 cm (zacios na podporach 3 cm) Smuk y = 104,3 < 150 z = 120,3 < 150 Maksymalne si y i napr enia w prz le decyduje kombinacja: K15 sta e-max (podatno )+ nieg (podatno )+0,90 wiatr-wariant II (podatno ) M y = 3,42 knm, N = 8,92 kn f m,y,d = 13,54 MPa, f c,0,d = 12,31 MPa m,y,d = 7,02 MPa, c,0,d = 0,46 MPa k c,y = 0,274, k c,z = 0,209 c,0,d /(k c,y f c,0,d ) + m,y,d /f m,y,d = 0,654 < 1 c,0,d /(k c,z f c,0,d ) + m,y,d /f m,y,d = 0,696 < 1 19

20 Maksymalne si y i napr enia na podporze (p atwi) decyduje kombinacja: K4 sta e-max+ nieg+0,90 wiatr-wariant II M y = -4,07 knm, N = 6,13 kn f m,y,d = 13,54 MPa, f c,0,d = 12,31 MPa m,y,d = 13,05 MPa, c,0,d = 0,39 MPa ( c,0,d /f c,0,d ) 2 + m,y,d /f m,y,d = 0,965 < 1 Maksymalne ugi cie krokwi (pomi dzy mur at a p atwi ) decyduje kombinacja: K13 sta e-max (podatno )+ nieg (podatno ) u fin = 13,94 mm < u net,fin = 1,5 l / 250 = 1,5 4515/ 250 = 27,09 mm (51,5%) Maksymalne ugi cie wspornika krokwi decyduje kombinacja: K2 sta e-max+ nieg u fin = 0,61 mm < u net,fin = 1,5 2 l / 200 = 1,5 2 58/ 200 = 0,87 mm (69,3%) atew 15/17,5 cm Smuk y = 17,8 < 150 z = 20,8 < 150 Obci enia obliczeniowe q z,max = 9,95 kn/m q y,max = 0,46 kn/m Maksymalne si y i napr enia w p atwi decyduje kombinacja: K3 sta e-max+ nieg+0,90 wiatr-parcie M y = 8,41 knm, M z = 1,00 knm f m,y,d = 13,54 MPa, f m,z,d = 13,54 MPa m,y,d = 10,98 MPa, m,z,d = 1,52 MPa m,y,d /f m,y,d + k m m,z,d /f m,z,d = 0,889 < 1 k m m,y,d /f m,y,d + m,z,d /f m,z,d = 0,680 < 1 Maksymalne ugi cie decyduje kombinacja: K2 sta e-max+ nieg u fin = 7,66 mm < u net,fin = 1,5 l / 250 = 15,60 mm (49,1%) atew kalenicowa 15/15 cm Smuk y = 20,8 < 150 z = 20,8 < 150 Obci enia obliczeniowe q z,max = 6,58 kn/m Maksymalne si y i napr enia w p atwi decyduje kombinacja: K2 sta e-max+ nieg M y = 5,56 knm f m,y,d = 13,54 MPa m,y,d = 9,88 MPa m,y,d /f m,y,d + k m m,z,d /f m,z,d = 0,730 < 1 k m m,y,d /f m,y,d + m,z,d /f m,z,d = 0,511 < 1 Maksymalne ugi cie decyduje kombinacja: K2 sta e-max+ nieg 20

21 u fin = 9,09 mm < u net,fin = 1,5 l / 250 = 15,60 mm (58,3%) up 17/17 cm Smuk (s up A) y = 65,8 < 150 z = 44,8 < 150 Maksymalne si y i napr enia (s up A) decyduje kombinacja: K3 sta e-max+ nieg+0,90 wiatr-parcie M y = 0,00 knm, N = 43,77 kn f c,0,d = 12,31 MPa m,y,d = 0,00 MPa, c,0,d = 1,51 MPa k c,y = 0,610, k c,z = 0,891 c,0,d /(k c,y f c,0,d ) + m,y,d /f m,y,d = 0,202 < 1 c,0,d /(k c,z f c,0,d ) + m,y,d /f m,y,d = 0,138 < 1 up kalenicowy 17/17 cm Smuk (s up A) y = 139,1 < 150 z = 81,5 < 150 Maksymalne si y i napr enia (s up A) decyduje kombinacja: K2 sta e-max+ nieg M y = 0,00 knm, N = 28,95 kn f c,0,d = 12,31 MPa m,y,d = 0,00 MPa, c,0,d = 1,00 MPa k c,y = 0,159, k c,z = 0,430 c,0,d /(k c,y f c,0,d ) + m,y,d /f m,y,d = 0,513 < 1 c,0,d /(k c,z f c,0,d ) + m,y,d /f m,y,d = 0,189 < 1 Kleszcze 2x 8,7/19,5 cm Smuk y = 104,8 < 150 z = 234,9 > 150 (!!!) Maksymalne si y i napr enia decyduje kombinacja: K3 sta e-max+monta owe M y = 1,89 knm f m,y,d = 18,62 MPa m,y,d = 3,43 MPa m,y,d /f m,y,d = 0,184 < 1 Maksymalne ugi cie: decyduje kombinacja: K3 sta e-max+monta owe u fin = 2,68 mm < u net,fin = 1,5 l / 200 = 1,5 5900/ 200 = 44,25 mm (6,1%) Mur ata 14/14 cm Cz mur aty le ca na cianie Obci enia obliczeniowe q z,max = 5,72 kn/m q y,max = 1,41 kn/m 21

22 Maksymalne si y i napr enia decyduje kombinacja: K5 sta e-max+wiatr M z = 0,94 knm f m,z,d = 15,23 MPa m,z,d = 2,06 MPa m,z,d /f m,z,d = 0,135 < 1 Na podstawie dokonanej analizy statyczno wytrzyma ciowej mo na przyj, e wytrzyma elementów ustroju konstrukcji dachu, po wprowadzeniu wspó czynnika koryguj cego przekroje elementów jest wystarczaj ca. Jedynie w elementach kleszczy wyst puje przekroczenie smuk ci, co doprowadzi mo e do wyboczenia. Krokiew naro na DANE: Wymiary przekroju: przekrój prostok tny Szeroko b = 15,0 cm Wysoko h = 14,7 cm Zacios na podporach t k = 3,0 cm Drewno: drewno lite iglaste wg PN-EN 338:2004, klasa wytrzyma ci C22 f m,k = 22 MPa, f t,0,k = 13 MPa, f c,0,k = 20 MPa, f v,k = 2,4 MPa, E 0,mean = 10 GPa, k = 340 kg/m 3 Klasa u ytkowania konstrukcji: klasa 2 Geometria: t nachylenia po aci dachowych = 31,0 o ugo rzutu poziomego wspornika l w,x = 0,00 m ugo rzutu poziomego odcinka rodkowego l d,x = 3,85 m ugo rzutu poziomego odcinka górnego l g,x = 2,95 m element w remontowanym obiekcie starym Obci enia dachu: - obci enie sta e (wg PN-82/B-02001: ): g k = 0,400 kn/m 2 po aci dachowej, f = 1,10 - uwzgl dniono ci ar w asny krokwi - obci enie niegiem (wg PN-80/B-02010/Az1/Z1-1: po bardziej obci ona, strefa 3, A=70 m n.p.m., nachylenie po aci 31,0 st.): S k = 1,392 kn/m 2 rzutu po aci dachowej, f = 1,50 - obci enie parciem wiatru (wg PN-B-02011:1977/Az1/Z1-3: po nawietrzna, wariant II, strefa I, H=70 m n.p.m., teren A, z=h=12,0 m, budowla zamkni ta, wymiary budynku H=12,0 m, B=14,6 m, L=23,1 m, nachylenie po aci 31,0 st., beta=1,80): p k = 0,149 kn/m 2 po aci dachowej, f = 1,50 - obci enie ssaniem wiatru (wg PN-B-02011:1977/Az1/Z1-3: po nawietrzna, wariant I, strefa I, H=70 m n.p.m., teren A, z=h=12,0 m, budowla zamkni ta, wymiary budynku H=12,0 m, B=14,6 m, L=23,1 m, nachylenie po aci 31,0 st., beta=1,80): p k = -0,227 kn/m 2 po aci dachowej, f = 1,50 22

23 - obci enie ociepleniem g kk = 0,000 kn/m 2 po aci dachowej na rodkowym odcinku krokwi; f = 1,20 WYNIKI: M [knm] R [kn] -11,59 A-A rzut 0,05-0,07 5,10 0,28 0,04-0,07 5,92 4,53 0,20-0,31 23,0 23,29 1,04 5,62 2,92 31,0 8,95 A A 5,44 4,17 3,85 2,95 0,24 31,0 Zginanie decyduje kombinacja A (obc.sta e max.+ nieg+wiatr) Moment obliczeniowy: M podp = -11,59 knm Warunek no no ci - podpora: m,y,d = 53,91 MPa, f m,y,d = 13,54 MPa m,y,d /f m,y,d = 3,982 > 1 (!!!) Ugi cie (odcinek rodkowy): u fin = 93,06 mm > u net,fin = 1,5 l / 200 = 44,37 mm (209,74%) (!!!) Z przeprowadzonej analizy statyczno wytrzyma ciowej wynika, e wytrzyma krokwi naro nej jest niewystarczaj ce, Przekroczona jest równie warto stanu granicznego u ytkowania. Sprawdzenie no no ci przy uwzgl dnianiu g boko ci p kni cz A budynku W zwi zku z tym, e obecne obowi zuj ce normy nie okre laj adnych warunków dla tego rodzaju kni, mo na wi c takie warunki przyj na podstawie dawnych normy w nast puj cej postaci : boko p kni poza stref po czenia w starych elementach drewnianych nie powinna przekracza 1/3 szeroko ci lub wysoko ci przekroju poprzecznego. Przy p kni ciach usytuowanych na przeciwleg ych bokach warunek powy szy dotyczy sumy boko ci. Ogólna d ugo p kni wyst puj cych na jednym boku elementu, nie powinna przekracza 1/3 d ugo ci tego elementu. Za ono, e rednio na wszystkich elementach suma boko ci p kni, wyst puj cych na jednym boku przekroju poprzecznego elementu drewnianego, nie przekracza 1/3 b lub h. 23

24 b min = 2/3 b, h min = 2/3 h, h Dopuszczalne wielko ci b i h dla poszczególnych elementów konstrukcji dachu : Wg pomiarów Krokwie - 135x155 mm b = 135/ 3 = 45 mm (26 mm) h = 135/ 3 = 51 mm (21 mm) Krokwie naro ne - 155x150 mm b = 155/ 3 = 51 mm (12 mm) h = 150/ 3 = 50 mm (18 mm) Krokwie koszowe - 170x200 mm b = 170/ 3 = 56 mm h = 200/ 3 = 66 mm atwie - 155x180 mm b = 155/ 3 = 51 mm (8 mm) h = 180/ 3 = 60 mm (26 mm) upy przy cienne - 175x175 mm b = 175/ 3 = 58 mm h = 175/ 3 = 58 mm Miecze - 135x135 mm b = 135/ 3 = 45 mm (25 mm) h = 135/ 3 = 45mm (25 mm) Zastrza y - 155x160 mm b = 155/ 3 = 51 mm h = 160/ 3 = 53 mm (35 mm) Kleszcze - 2x90x200 mm b = 90/ 3 = 30 mm h = 200/ 3 = 66 mm upy po rednie - 175x175 mm b = 175/ 3 = 58 mm (57 mm) h = 175/ 3 = 58 mm atew kalenicowa - 155x155 mm b = 175/ 3 = 51 mm h = 175/ 3 = 51 mm Wielko ci przekrojowe po uwzgl dnieniu wsp. = 0,95 i g boko ci p kni cia. Mur aty - 145x145 mm = 210,25 cm 2 x 0,95 = 199,74 cm 2 przekrój do oblicze : 140 x 140 mm Krokwie - 135x155 mm = 209,25 cm 2 x 0,95 = 198,79 cm 2 przekrój do oblicze : 109 x 134 mm Krokwie naro ne - 155x150 mm = 232,50 cm 2 x 0,95 = 220,87 cm 2 przekrój do oblicze : 143 x 132 mm Krokwie koszowe - 170x200 mm = 340,00 cm 2 x 0,95 = 323,00 cm 2 24

25 przekrój do oblicze : 165 x 195 mm atwie - 155x180 mm = 279,00 cm 2 x 0,95 = 265,05 cm 2 przekrój do oblicze : 147 x 154 mm upy przy cienne - 175x175 mm = 306,25 cm 2 x 0,95 = 290,94 cm 2 przekrój do oblicze : 170 x 170 mm Miecze - 135x135 mm = 182,25 cm 2 x 0,95 = 173,14 cm 2 przekrój do oblicze : 110 x 110 mm Kleszcze - 2x90x200 mm = 180,00 cm 2 x 0,95 = 171,00 cm 2 przekrój do oblicze : 87 x 195 mm upy po rednie - 175x175 mm = 306,25 cm 2 x 0,95 = 290,94 cm 2 przekrój do oblicze : 118 x 118 mm atew kalenicowa - 155x155 mm = 240,25 cm 2 x 0,95 = 228,34 cm 2 przekrój do oblicze : 150 x 150 mm DANE Szkic uk adu poprzecznego 808,6 220,0 397,6 31,0 11,8 283,2 11,8 283,2 11,8 590,0-2, ,0 14-2,0 1374,0 Szkic uk adu pod nego - p atwi po redniej 220,0 A B 90,0 90,0 440,0 25

26 Szkic uk adu pod nego - p atwi kalenicowej 397,6 A B 90,0 90,0 440,0 Geometria ustroju: t nachylenia po aci dachowej = 31,0 o Rozpi to wi zara l = 13,74 m Rozstaw podpór w wietle mur at l s = 13,50 m Rozstaw osiowy p atwi l gx = 5,90 m Rozstaw krokwi a = 0,90 m Usztywnienia boczne krokwi - brak atew po rednia o d ugo ci osiowej mi dzy s upami l = 4,40 m - lewy koniec p atwi oparty na s upie z mieczami, odleg podparcia mieczami a ml = 0,90 m - prawy koniec p atwi oparty na s upie z mieczami, odleg podparcia mieczami a mp = 0,90 m atew kalenicowa o d ugo ci osiowej mi dzy s upami l = 4,40 m - lewy koniec p atwi oparty na s upie z mieczami, odleg podparcia mieczami a ml = 0,90 m - prawy koniec p atwi oparty na s upie z mieczami, odleg podparcia mieczami a mp = 0,90 m Wysoko ca kowita s upów pod p atew po redni h s = 2,20 m Wysoko ca kowita s upów pod p atew kalenicow h s = 3,98 m Rozstaw podpar poziomych mur aty l mo = 2,50 m Dane materia owe: - krokiew 10,9/13,4cm (zacios 3 cm) z drewna C22 - p atew 14,7/15,4 cm z drewna C22 - p atew kalenicowa 15/15 cm z drewna C22 - s up 11,8/11,8 cm z drewna C22 - s up kalenicowy 11,8/11,8 cm z drewna C22 - kleszcze 2x 8,7/19,5 cm (zacios 1,5 cm) o prze wicie ga zi 15 cm z drewna C22 - mur ata 14/14 cm z drewna C22 Obci enia (warto ci charakterystyczne i obliczeniowe): - pokrycie dachu (wg PN-82/B-02001: ): 26

27 g k = 0,350 kn/m 2, g o = 0,420 kn/m 2 - uwzgl dniono ci ar w asny wi zara - obci enie niegiem (wg PN-80/B-02010/Az1/Z1-1: po bardziej obci ona, strefa 3, A=70 m n.p.m., nachylenie po aci 31,0 st.): - na po aci lewej s kl = 1,392 kn/m 2, s ol = 2,088 kn/m 2 - na po aci prawej s kp = 0,928 kn/m 2, s op = 1,392 kn/m 2 - obci enie niegiem traktuje si jako obci enie redniotrwa e - obci enie wiatrem (wg PN-B-02011:1977/Az1:2009/Z1-3: strefa I, teren A, wys. budynku z =12,0 m): - na po aci nawietrznej p kl I = -0,227 kn/m 2, p ol I = -0,341 kn/m 2 - na po aci nawietrznej p kl II = 0,149 kn/m 2, p ol II = 0,223 kn/m 2 - na stronie zawietrznej p kp = -0,225 kn/m 2, p op = -0,337 kn/m 2 - ocieplenie dolnego odcinka krokwi g kk = 0,000 kn/m 2, g ok = 0,000 kn/m 2 - obci enie monta owe kleszczy F k = 1,0 kn, F o = 1,2 kn Za enia obliczeniowe: - klasa u ytkowania konstrukcji: 2 - dach w obiekcie starym, remontowanym (zwi kszenie ugi granicznych o 50%) - w obliczeniach statycznych krokwi uwzgl dniono wp yw podatno ci p atwi - wspó czynniki d ugo ci wyboczeniowej s upa: w p aszczy nie ustroju pod nego ustalony automatycznie w p aszczy nie wi zara y = 1,00 WYNIKI WYMIAROWANIE wg PN-B-03150:2000 drewno lite iglaste wg PN-EN 338:2004, klasa wytrzyma ci C22 f m,k = 22 MPa, f t,0,k = 13 MPa, f c,0,k = 20 MPa, f v,k = 2,4 MPa, E 0,mean = 10 GPa, k = 340 kg/m 3 Krokiew 10,9/13,4 cm (zacios na podporach 3 cm) Smuk y = 116,7 < 150 z = 143,5 < 150 Maksymalne si y i napr enia w prz le decyduje kombinacja: K15 sta e-max (podatno )+ nieg (podatno )+0,90 wiatr-wariant II (podatno ) M y = 3,34 knm, N = 9,00 kn f m,y,d = 13,54 MPa, f c,0,d = 12,31 MPa m,y,d = 10,22 MPa, c,0,d = 0,62 MPa k c,y = 0,222, k c,z = 0,149 c,0,d /(k c,y f c,0,d ) + m,y,d /f m,y,d = 0,981 < 1 c,0,d /(k c,z f c,0,d ) + m,y,d /f m,y,d = 1,091 > 1 (!!!) Maksymalne si y i napr enia na podporze (p atwi) decyduje kombinacja: K4 sta e-max+ nieg+0,90 wiatr-wariant II M y = -4,04 knm, N = 6,07 kn f m,y,d = 13,54 MPa, f c,0,d = 12,31 MPa m,y,d = 20,55 MPa, c,0,d = 0,54 MPa ( c,0,d /f c,0,d ) 2 + m,y,d /f m,y,d = 1,520 > 1 (!!!) 27

28 Maksymalne ugi cie krokwi (pomi dzy mur at a p atwi ) decyduje kombinacja: K13 sta e-max (podatno )+ nieg (podatno ) u fin = 22,47 mm < u net,fin = 1,5 l / 250 = 1,5 4515/ 250 = 27,09 mm (83,0%) Maksymalne ugi cie wspornika krokwi decyduje kombinacja: K2 sta e-max+ nieg u fin = 1,00 mm > u net,fin = 1,5 2 l / 200 = 1,5 2 58/ 200 = 0,87 mm (114,2%) (!!!) atew 14,7/15,4 cm Smuk y = 20,2 < 150 z = 21,2 < 150 Obci enia obliczeniowe q z,max = 9,84 kn/m q y,max = 0,46 kn/m Maksymalne si y i napr enia w p atwi decyduje kombinacja: K3 sta e-max+ nieg+0,90 wiatr-parcie M y = 8,32 knm, M z = 1,00 knm f m,y,d = 13,54 MPa, f m,z,d = 13,54 MPa m,y,d = 14,32 MPa, m,z,d = 1,80 MPa m,y,d /f m,y,d + k m m,z,d /f m,z,d = 1,150 > 1 (!!!) k m m,y,d /f m,y,d + m,z,d /f m,z,d = 0,873 < 1 Maksymalne ugi cie decyduje kombinacja: K2 sta e-max+ nieg u fin = 11,44 mm < u net,fin = 1,5 l / 250 = 15,60 mm (73,3%) atew kalenicowa 15/15 cm Smuk y = 20,8 < 150 z = 20,8 < 150 Obci enia obliczeniowe q z,max = 6,58 kn/m Maksymalne si y i napr enia w p atwi decyduje kombinacja: K2 sta e-max+ nieg M y = 5,56 knm f m,y,d = 13,54 MPa m,y,d = 9,88 MPa m,y,d /f m,y,d + k m m,z,d /f m,z,d = 0,730 < 1 k m m,y,d /f m,y,d + m,z,d /f m,z,d = 0,511 < 1 Maksymalne ugi cie decyduje kombinacja: K2 sta e-max+ nieg u fin = 9,09 mm < u net,fin = 1,5 l / 250 = 15,60 mm (58,3%) up 11,8/11,8 cm Smuk (s up A) y = 94,8 < 150 z = 64,6 < 150 Maksymalne si y i napr enia (s up A) decyduje kombinacja: K3 sta e-max+ nieg+0,90 wiatr-parcie M y = 0,00 knm, N = 43,31 kn 28

29 f c,0,d = 12,31 MPa m,y,d = 0,00 MPa, c,0,d = 3,11 MPa k c,y = 0,327, k c,z = 0,627 c,0,d /(k c,y f c,0,d ) + m,y,d /f m,y,d = 0,774 < 1 c,0,d /(k c,z f c,0,d ) + m,y,d /f m,y,d = 0,403 < 1 up kalenicowy 11,8/11,8 cm Smuk (s up A) y = 199,1 > 150 (!!!) z = 116,7 < 150 Maksymalne si y i napr enia (s up A) decyduje kombinacja: K2 sta e-max+ nieg M y = 0,00 knm, N = 28,95 kn f c,0,d = 12,31 MPa m,y,d = 0,00 MPa, c,0,d = 2,08 MPa k c,y = 0,079, k c,z = 0,222 c,0,d /(k c,y f c,0,d ) + m,y,d /f m,y,d = 2,133 > 1 (!!!) c,0,d /(k c,z f c,0,d ) + m,y,d /f m,y,d = 0,762 < 1 Kleszcze 2x 8,7/19,5 cm Smuk y = 104,8 < 150 z = 234,9 > 150 (!!!) Maksymalne si y i napr enia decyduje kombinacja: K3 sta e-max+monta owe M y = 1,89 knm f m,y,d = 18,62 MPa m,y,d = 3,43 MPa m,y,d /f m,y,d = 0,184 < 1 Maksymalne ugi cie: decyduje kombinacja: K3 sta e-max+monta owe u fin = 2,68 mm < u net,fin = 1,5 l / 200 = 1,5 5900/ 200 = 44,25 mm (6,1%) Mur ata 14/14 cm Cz mur aty le ca na cianie Obci enia obliczeniowe q z,max = 5,67 kn/m q y,max = 1,41 kn/m Maksymalne si y i napr enia decyduje kombinacja: K5 sta e-max+wiatr M z = 0,94 knm f m,z,d = 15,23 MPa m,z,d = 2,06 MPa m,z,d /f m,z,d = 0,135 < 1 Z przeprowadzonej analizy statyczno wytrzyma ciowej wynika, e wytrzyma poszczególnych elementów konstrukcji dachu jest niewystarczaj ca Przekroczone s równie warto stanu granicznego u ytkowania konstrukcji. 29

30 4.2 Cz B budynku Przy uwzgl dnianiu szeroko ci p kni Analiz wytrzyma ciow wykonano w oparciu o przyj te schematy statyczne w pkt. 2.2 oraz o stwierdzony faktyczny stan techniczny poszczególnych elementów konstrukcji opisany w pkt W obliczeniach celowo pomini to zastrza y uzyskuj c przez to bardziej niekorzystny uk ad statyczny konstrukcji dachu. Dokonuj c analizy wytrzyma ciowej trzeba zawsze mie na uwadze to, e poszczególnych w ach i stykowych po czeniach zasz y ju pewne przemieszczenia i odkszta cenia jak równie to, e ewentualne wzmocnienie konstrukcji mo e odbywa si pod obci eniem. Poniewa polskie przepisy i normy nie formu uj warto ci dopuszczalnych dla szeroko ci sp ka, mo na przyj, i suma szeroko ci p kni, wyst puj cych na jednym boku przekroju poprzecznego starego elementu drewnianego, nie powinna przekracza 1/10 tego boku. Dlatego te autorzy opracowania Informacje techniczne dla rzeczoznawców... podaj wspó czynniki korekcyjne dla powierzchni przekroju, momentu bezw adno ci i wska nika wytrzyma ci w zale no ci od sumy szeroko ci sp ka wyst puj cych na jednym boku przekroju poprzecznego elementu. Za ono, e rednio na wszystkich elementach suma szeroko ci p kni, wyst puj cych na jednym boku przekroju poprzecznego elementu drewnianego, nie przekracza 1/10 tego boku. Dopuszczalne wielko ci dla poszczególnych elementów konstrukcji dachu : Krokwie - 135x155 mm = 135/ 10 = 13,5 mm < 18 mm Krokwie naro ne - 145x185 mm = 145/ 10 = 14,5 mm Krokwie koszowe - 150x210 mm = 150/ 10 = 15,0 mm atwie - 160x210 mm = 160/ 10 = 16,0 mm upy przy cienne - 140x160 mm = 140/ 10 = 14,0 mm Miecze - 120x130 mm = 120/ 10 = 12,0 mm Zastrza y - 155x160 mm = 155/ 10 = 15,5 mm Kleszcze - 2x80x200 mm = 80/ 10 = 8,0 mm upy po rednie - 175x175 mm = 175/ 10 = 15,5 mm atew kalenicowa - 155x155 mm = 175/ 10 = 15,5 mm st d : = 0,95 dla powierzchni przekroju ; = 0,91 dla momentów bezw adno ci i wska nika wytrzyma ci Wielko ci przekrojowe po uwzgl dnieniu wsp. = 0,95 Krokwie - 135x155 mm = 209,25 cm 2 x 0,95 = 198,79 cm 2 przekrój do oblicze : 130 x 150 mm Krokwie naro ne - 145x185 mm = 268,25 cm 2 x 0,95 = 254,84 cm 2 przekrój do oblicze : 140 x 180 mm Krokwie koszowe - 150x210 mm = 315,00 cm 2 x 0,95 = 299,25 cm 2 przekrój do oblicze : 145 x 205 mm atwie - 160x210 mm = 336,00 cm 2 x 0,95 = 319,20 cm 2 przekrój do oblicze : 155 x 205 mm upy przy cienne - 140x160 mm = 224,00 cm 2 x 0,95 = 212,80 cm 2 przekrój do oblicze : 135 x 155 mm Miecze - 120x130 mm = 156,00 cm 2 x 0,95 = 148,20 cm 2 przekrój do oblicze : 130 x 130 mm 30

31 Kleszcze - 2x80x200 mm = 160,00 cm 2 x 0,95 = 152,00 cm 2 przekrój do oblicze : 77 x 195 mm upy po rednie - 175x175 mm = 306,25 cm 2 x 0,95 = 290,94 cm 2 przekrój do oblicze : 170 x 170 mm atew kalenicowa - 155x155 mm = 240,25 cm 2 x 0,95 = 228,34 cm 2 Konstrukcja dachu uk ad krokwiowy przekrój do oblicze : 150 x 150 mm W dokonanej analizie wytrzyma ciowej pomini to ze wzgl dów technicznych, u ytkowanych programów wp yw zawilgocenia s upów, belek i krokwi oraz wp yw poluzowania poszczególnych ów i po cze. Za ono, e wszystkie po czenia i w y nale y wzmocni. Za enia do przeprowadzenia analizy wytrzyma ciowej elementy z drewna sosnowego klasy C22 ; Analiz wytrzyma ciow wykonano w oparciu o : - stan graniczny no no ci, - stan graniczny u ytkowania. Stan graniczny no no ci polega na wykazaniu, e si y wewn trzne w przekroju elementu, wywo ane dzia aniem obci obliczeniowych i innymi wp ywami niemechanicznymi s nie wi ksze od no no ci tego elementu. Sprawdzenie stanu granicznego u ytkowania polega na wykazaniu, e odkszta cenia spowodowane dzia aniem obci charakterystycznych nie ograniczaj mo liwo ci u ytkowania elementów konstrukcyjnych. Element 1 - krokiew DANE: Wymiary przekroju: przekrój prostok tny Szeroko b = 13,0 cm Wysoko h = 15,0 cm Zacios na podporach t k = 3,0 cm Drewno: drewno lite iglaste wg PN-EN 338:2004, klasa wytrzyma ci C22 f m,k = 22 MPa, f t,0,k = 13 MPa, f c,0,k = 20 MPa, f v,k = 2,4 MPa, E 0,mean = 10 GPa, k = 340 kg/m 3 Klasa u ytkowania konstrukcji: klasa 2 Geometria: t nachylenia po aci dachowej = 26,0 o Rozstaw krokwi a = 0,90 m ugo rzutu poziomego wspornika l w,x = 0,00 m ugo rzutu poziomego odcinka rodkowego l d,x = 3,44 m ugo rzutu poziomego odcinka górnego l g,x = 3,11 m element w remontowanym obiekcie starym Obci enia dachu: - obci enie sta e (wg PN-82/B-02001: ): g k = 0,350 kn/m 2 po aci dachowej, f = 1,10 - uwzgl dniono ci ar w asny krokwi - obci enie niegiem (wg PN-80/B-02010/Az1/Z1-1: po bardziej obci ona, strefa 3, A=70 m 31

32 n.p.m., nachylenie po aci 26,0 st.): S k = 1,312 kn/m 2 rzutu po aci dachowej, f = 1,50 - obci enie parciem wiatru (wg PN-B-02011:1977/Az1/Z1-3: po nawietrzna, wariant II, strefa I, H=70 m n.p.m., teren A, z=h=13,5 m, budowla zamkni ta, wymiary budynku H=13,5 m, B=13,9 m, L=22,0 m, nachylenie po aci 26,0 st., beta=1,80): p k = 0,110 kn/m 2 po aci dachowej, f = 1,50 - obci enie ssaniem wiatru (wg PN-B-02011:1977/Az1/Z1-3: po nawietrzna, wariant I, strefa I, H=70 m n.p.m., teren A, z=h=13,5 m, budowla zamkni ta, wymiary budynku H=13,5 m, B=13,9 m, L=22,0 m, nachylenie po aci 26,0 st., beta=1,80): p k = -0,364 kn/m 2 po aci dachowej, f = 1,50 - obci enie ociepleniem g kk = 0,000 kn/m 2 po aci dachowej WYNIKI: M [knm] R [kn] -3,26 3,46 0,08-0,27 3,83 0,30-0,98 2,67 1,52-0,13 26,0 3,16-0,15 0,10-0,32 9,76-0,47 2,12 3,44 3,11 Zginanie decyduje kombinacja A (obc.sta e max.+ nieg+wiatr) Moment obliczeniowy: M podp = -3,26 knm Warunek no no ci - podpora: m,y,d = 10,44 MPa, f m,y,d = 13,54 MPa m,y,d /f m,y,d = 0,771 < 1 Ugi cie (odcinek rodkowy): u fin = 6,39 mm < u net,fin = 1,5 l / 200 = 28,71 mm (22,25%) Element 2 - p atew DANE: Wymiary przekroju: przekrój prostok tny Szeroko b = 15,5 cm Wysoko h = 20,5 cm Drewno: drewno lite iglaste wg PN-EN 338:2004, klasa wytrzyma ci C22 f m,k = 22 MPa, f t,0,k = 13 MPa, f c,0,k = 20 MPa, f v,k = 2,4 MPa, E 0,mean = 10 GPa, k = 340 kg/m 3 Klasa u ytkowania konstrukcji: klasa 2 Geometria: 32

33 atew podparta obustronnie mieczami Rozstaw s upów l = 3,40 m Odleg podparcia p atwi mieczem a m = 0,90 m element w remontowanym obiekcie starym Obci enia p atwi: - obci enie sta e [0,350 (0,5 3,44+3,11)/cos 26,0 o ] G k = 1,881 kn/m; f = 1,10 - uwzgl dniono dodatkowo ci ar w asny p atwi - obci enie niegiem [1,312 (0,5 3,44+3,11)] S k = 6,337 kn/m; f = 1,50 - obci enie wiatrem - wariant I (pionowe) [(0,110 (0,5 3,44+3,11)/cos 26,0 o ) cos 26,0 o ] W k,z = 0,530 kn/m; f = 1,50 - obci enie wiatrem - wariant I (poziome) [(0,110 (0,5 3,44+3,11)/cos 26,0 o ) sin 26,0 o ] W k,y = 0,259 kn/m; f = 1,50 - obci enie wiatrem - wariant II (pionowe) [(-0,364 (0,5 3,44+3,11)/cos 26,0 o ) cos 26,0 o ] W k,z = -1,758 kn/m; f = 1,50 - obci enie wiatrem - wariant II (poziome) [(-0,364 (0,5 3,44+3,11)/cos 26,0 o ) sin 26,0 o ] W k,y = -0,858 kn/m; f = 1,50 WYNIKI: Rz [kn] } dla jednego odcinka Ry [kn] 2,19 0,66 2,19 0,66 z x 21,43-1,27 21,43 0,90 0,90 3,40-1,27 Zginanie decyduje kombinacja A (obc.sta e max.+ nieg+wiatr-wariant I) Momenty obliczeniowe M y,max = 3,97 knm; M z,max = 0,56 knm Warunek no no ci: m,y,d = 3,66 MPa, f m,y,d = 13,54 MPa m,z,d = 0,68 MPa, f m,z,d = 13,54 MPa k m = 0,7 k m m,y,d /f m,y,d + m,z,d /f m,z,d = 0,240 < 1 m,y,d /f m,y,d + k m m,z,d /f m,z,d = 0,306 < 1 Ugi cie: decyduje kombinacja B (obc.sta e+ nieg) u fin,z = 1,16 mm; u fin,y = 0,00 mm u fin = 1,16 mm < u net,fin = 12,00 mm (9,67%) 33

34 Element 3 krokiew naro na DANE: Wymiary przekroju: przekrój prostok tny Szeroko b = 14,0 cm Wysoko h = 18,0 cm Zacios na podporach t k = 3,0 cm Drewno: drewno lite iglaste wg PN-EN 338:2004, klasa wytrzyma ci C22 f m,k = 22 MPa, f t,0,k = 13 MPa, f c,0,k = 20 MPa, f v,k = 2,4 MPa, E 0,mean = 10 GPa, k = 340 kg/m 3 Klasa u ytkowania konstrukcji: klasa 2 Geometria: t nachylenia po aci dachowych = 26,0 o ugo rzutu poziomego wspornika l w,x = 0,00 m ugo rzutu poziomego odcinka rodkowego l d,x = 1,54 m ugo rzutu poziomego odcinka górnego l g,x = 3,11 m element w remontowanym obiekcie starym Obci enia dachu: - obci enie sta e (wg PN-82/B-02001: ): g k = 0,350 kn/m 2 po aci dachowej, f = 1,10 - uwzgl dniono ci ar w asny krokwi - obci enie niegiem S k = 1,312 kn/m 2 rzutu po aci dachowej, f = 1,50 - obci enie parciem wiatru (wg PN-B-02011:1977/Az1/Z1-3: po nawietrzna, wariant II, strefa I, H=70 m n.p.m., teren A, z=h=13,5 m, budowla zamkni ta, wymiary budynku H=13,5 m, B=13,9 m, L=22,0 m, nachylenie po aci 26,0 st., beta=1,80): p k = 0,110 kn/m 2 po aci dachowej, f = 1,50 - obci enie ssaniem wiatru (wg PN-B-02011:1977/Az1/Z1-3: po nawietrzna, wariant I, strefa I, H=70 m n.p.m., teren A, z=h=13,5 m, budowla zamkni ta, wymiary budynku H=13,5 m, B=13,9 m, L=22,0 m, nachylenie po aci 26,0 st., beta=1,80): p k = -0,364 kn/m 2 po aci dachowej, f = 1,50 - obci enie ociepleniem g kk = 0,000 kn/m 2 po aci dachowej na rodkowym odcinku krokwi; f = 1,20 WYNIKI: 0,10 M [knm] R [kn] A-A rzut -1,05-4,74 2,30 0,02 0,00 9,69 0,04 19,0 0,32-0,13-0,36 4,65 2,18 4,40 7,39 5,41-0,42 A A 0,03-0,10 26,0 1,54 3,11 26,0 34

35 Zginanie decyduje kombinacja A (obc.sta e max.+ nieg+wiatr) Momenty obliczeniowe: M prz = 5,41 knm; M podp = -4,74 knm Warunek no no ci - prz o: m,y,d = 9,15 MPa, f m,y,d = 13,54 MPa m,y,d /f m,y,d = 0,676 < 1 Warunek no no ci - podpora: m,y,d = 12,11 MPa, f m,y,d = 13,54 MPa m,y,d /f m,y,d = 0,895 < 1 Ugi cie (odcinek górny): u fin = 16,91 mm < u net,fin = 1,5 l / 200 = 34,89 mm (48,46%) Element 4 s up kalenicowy DANE: Wymiary przekroju: przekrój prostok tny Szeroko b = 17,0 cm Wysoko h = 17,0 cm Drewno: drewno lite iglaste wg PN-EN 338:2004, klasa wytrzyma ci C22 f m,k = 22 MPa, f t,0,k = 13 MPa, f c,0,k = 20 MPa, f v,k = 2,4 MPa, E 0,mean = 10 GPa, k = 340 kg/m 3 Klasa u ytkowania konstrukcji: klasa 2 Geometria: Wysoko s upa l col = 4,80 m Wspó czynniki d ugo ci wyboczeniowej: - wzgl dem osi y y = 1,50 - wzgl dem osi z z = 1,00 Obci enia: Si a ciskaj ca N c = 9,78 kn Moment zginaj cy M y = 4,70 knm Moment zginaj cy M z = 0,00 knm Klasa trwania obci enia: sta e WYNIKI: y z y 17 9,78 4,70 z z z y y Zginanie ze ciskaniem: N c = 9,78 kn; M y = 4,70 knm 35