2.4 Podcig B1 +;+# +# '!" +,'---9.(!,'-< =(& 2.5 Słupy wewntrzne i zewntrzne S1 i S2

Transkrypt

1 I. OPIS TECHNICZNY I OLICZENI ELEMENTÓW KONSTRUKCYJNYCH 1. Przedmiot opracowania 2. Rozwizania konstrukcyjno-materiałowe 2.1 Płyta fundamentowa P!" #$ %& # ' (" # (" ) *+ +,'---. (/!" 0!" 1 $ + 2" 0!& #*,'---3%/4 567.(/8, '"φ9!" 2.2 Wieniec obwodowy W1!"#*,'---3%/456/.(!8,'"φ9%":!&8:!& 2.3 Wieniec W2!"#*,'---3%/456/.(!8,'"φ9(&:!&8:&" 2.4 Podcig 1 +;+# +# '!" +,'---9.(!,'-< =(& 2.5 Słupy wewntrzne i zewntrzne S1 i S2 5!" +,'---/.(!,'-< 9(& 2.6 ebra pod cianki działowe F2 >!"#*, '---3%/456!.(! :(&8&8:(& 2.7 Podcig stalowy nad wejciem. +#?@ *+ (/0(/+# (""0(""09*C! D -EF-<!" 2.8 Konstrukcja dachu G + #+H I +++' :((=& 7" +%& " o 28&J(98" o!098"j(98" o (/8"J(/8"!/! + $ :2=& 99 + /98% " o 98"J(98" o!0/8"j(98" o (/8"J(/8" 2.6 Nadproa okienne i drzwiowe K E(7 19

2 d. 2.1 Płyta fundamentowa P Zestawienie obcie rozłoonych [kn/m 2 ]: Lp. Opis obcienia Obc.char. γ f k d Obc.obl. 1. Odpór gruntu 5,00 1, ,50 2. Płyta elbetowa grub.35 cm 8,75 1, ,63 Σ: 13,75 1,17 16,13 Schemat statyczny płyty: qo = 16,13 14,95 y x 9,95 Rozpito obliczeniowa płyty l eff,x = 9,95 m Rozpito obliczeniowa płyty l eff,y = 14,95 m Wyniki oblicze statycznych: Kierunek x: Moment przsłowy obliczeniowy M Sdx = 49,89 knm/m Moment przsłowy charakterystyczny M Skx = 42,54 knm/m Moment przsłowy charakterystyczny długotrwały M Skx,lt = 42,54 knm/m Momenty podporowy obliczeniowy M Sdx,p = 111,21 knm/m Moment podporowy charakterystyczny długotrwały M Skx,lt,p = 94,83 knm/m Maksymalne oddziaływanie podporowe Q ox,max = 80,22 kn/m Zastpcze oddziaływanie podporowe Q ox = 65,41 kn/m Kierunek y: Moment przsłowy obliczeniowy M Sdy = 22,10 knm/m Moment przsłowy charakterystyczny M Sky = 18,84 knm/m Moment przsłowy charakterystyczny długotrwały M Sky,lt = 18,84 knm/m Moment podporowy obliczeniowy M Sdy,p = 49,26 knm/m Moment podporowy charakterystyczny długotrwały M Sky,lt,p = 42,01 knm/m Maksymalne oddziaływanie podporowe Q oy,max = 80,22 kn/m Zastpcze oddziaływanie podporowe Q oy = 50,14 kn/m Dane materiałowe : Grubo płyty 35,0 cm Klasa betonu 20 (C16/C20) f cd = 10,67 MPa, f ctd = 0,87 MPa, E cm = 29,0 GPa Ciar objtociowy betonu ρ = 25 kn/m 3 Wilgotno rodowiska RH = 50% Wiek betonu w chwili obcienia 28 dni Współczynnik pełzania (obliczono) φ = 2,86 Stal zbrojeniowa -III (34GS) f yk = 410 MPa, f yd = 350 MPa, f tk = 500 MPa Otulenie zbrojenia przsłowego w kierunku x c nom,x = 20 mm Otulenie zbrojenia podporowego w kierunku x c`nom,x = 20 mm Otulenie zbrojenia przsłowego w kierunku y c nom,y = 25 mm Otulenie zbrojenia podporowego w kierunku y c`nom,y = 25 mm Załoenia obliczeniowe : Sytuacja obliczeniowa: trwała Graniczna szeroko rys w lim = 0,3 mm Graniczne ugicie a lim = l eff /250 - jak dla stropów (tablica 8) Wymiarowanie wg PN :2002 (metoda uproszczona): Kierunek x: Przsło: Zbrojenie potrzebne s = 4,52 cm 2 /mb. Przyjto φ14 co 20,0 cm o s = 7,70 cm 2 /mb (ρ= 0,24% ) Szeroko rys prostopadłych: w kx = 0,163 mm < w lim = 0,3 mm Maksymalne ugicie: a x (M Skx,lt ) = 18,80 mm Kierunek y: Przsło: Zbrojenie potrzebne s = 4,13 cm 2 /mb. Przyjto φ14 co 20,0 cm o s = 7,70 cm 2 /mb (ρ= 0,24% ) 20

3 Szeroko rys prostopadłych: w ky = 0,000 mm < w lim = 0,3 mm Maksymalne ugicie: a y (M Sky,lt ) = 8,83 mm Ugicie całkowite płyty: Maksymalne ugicie od M Sk,lt : a(m Sk,lt ) = 13,82 mm < a lim = 39,80 mm Szkic zbrojenia: Kierunek x: Kierunek y: Nr 1 φ14 l = 1021 cm szt Nr 3 φ14 l = 1521 cm szt Schemat rozmieszczenia prtów (dołem i gór): 8x 25,0 29x 20,0 8x 25,0 46x Nr 3 12x 25,0 30,0 44x 20,0 12x 25,0 69x Nr ,0 30,0 Zestawienie stali zbrojeniowej rednica Długo Liczba 34GS Nr φ x , x ,32 Długo wg rednic [m] 2808,30 Masa 1mb prta [kg/mb] 1,208 Masa wg rednic [kg] 3392,43 Masa wg gatunku stali [kg] 3282,0 Razem [kg] 3282 y x 30,0 965,0 30,0 21

4 d. 2.4 Podcig 1 0,25 5,00 0,25 OCIENI N ELCE Zestawienie obcie rozłoonych [kn/m]: Lp. Opis obcienia Obc.char. γ f k d Obc.obl. 1. Obcienie 12,65 1, ,45 2. Ciar własny belki 3,13 1, ,44 [0,25m 0,50m 25,0kN/m3] Σ: 15,78 1,26 19,89 Schemat statyczny belki 19,89 19,89 Zasig [m] cała belka cała belka DNE MTERIŁOWE I ZŁOENI: Klasa betonu: 20 (C16/C20) f cd = 10,67 MPa, f ctd = 0,87 MPa, E cm = 29,0 GPa Ciar objtociowy ρ = 25 kn/m 3 Maksymalny rozmiar kruszywa d g = 8 mm Wilgotno rodowiska RH = 50% Wiek betonu w chwili obcienia 28 dni Współczynnik pełzania (obliczono) φ = 3,20 Stal zbrojeniowa główna -III (34GS) f yk = 410 MPa, f yd = 350 MPa, f tk = 500 MPa Stal zbrojeniowa strzemion -0 (St0S-b) f yk = 220 MPa, f yd = 190 MPa, f tk = 260 MPa Stal zbrojeniowa montaowa -III (34GS) Sytuacja obliczeniowa: trwała Cotanges kta nachylenia cisk. krzyulców bet. cot θ = 2,00 Graniczna szeroko rys w lim = 0,3 mm Graniczne ugicie a lim = jak dla belek i płyt (wg tablicy 8) WYKRESY SIŁ WEWNTRZNYCH Momenty zginajce [knm]: 5,25 52,21 Siły tnce [kn]: 52,21 68,52 52,21 Ugicia [mm]: -52,21 14,04 Obwiednia sił wewntrznych Momenty zginajce [knm]: 52,21 Siły tnce [kn]: 68,52 52,21 22

5 52,21 40,45 Ugicia [mm]: -40,45-52,21 14,04 WYMIROWNIE wg PN :2002 : Przyjte wymiary przekroju: b w = 25,0 cm, h = 50,0 cm otulina zbrojenia c nom = 20 mm Przsło - : Zginanie: (przekrój a-a) Moment przsłowy obliczeniowy M Sd = 68,52 knm Zbrojenie potrzebne s = 4,48 cm 2. Przyjto 4φ12 o s = 4,52 cm 2 (ρ= 0,39% ) Warunek nonoci na zginanie: M Sd = 68,52 knm/mb < M Rd = 69,08 knm/mb cinanie: Miarodajna warto obliczeniowa siły poprzecznej V Sd = 40,45 kn Zbrojenie konstrukcyjne strzemionami dwucitymi φ8 co 340 mm na całej długoci przsła Warunek nonoci na cinanie: V Sd = 40,45 kn < V Rd1 = 55,15 kn SGU: Moment przsłowy charakterystyczny długotrwały M Sk,lt = 54,37 knm Szeroko rys prostopadłych: w k = 0,249 mm < w lim = 0,3 mm Maksymalne ugicie od M Sk,lt : a(m Sk,lt ) = 14,04 mm < a lim = 26,25 mm Miarodajna warto charakterystyczna siły poprzecznej V Sk = 39,45 kn Szeroko rys ukonych: zarysowanie nie wystpuje SZKIC ZROJENI: a 15 x 33 = 495 2φ φ a Nr1 6φ12 l= Nr2 16φ8 l=143 23

6 a-a Nr 1 50 Nr 1 25 Zestawienie stali zbrojeniowej rednica Długo Liczba St0S-b 34GS Nr [mm] [cm] [szt.] φ8 φ , ,88 Długo wg rednic [m] 22,9 32,8 Masa 1mb prta [kg/mb] 0,395 0,888 Masa wg rednic [kg] 9,0 29,1 Masa wg gatunku stali [kg] 9,0 30,0 Razem [kg] 39 d. 2.5 Słupy wewntrzne i zewntrzne S1 i S2 Wymiary przekroju: Typ przekroju: prostoktny Szeroko przekroju b = 25,0 cm Wysoko przekroju h = 25,0 cm Zbrojenie: Prty podłune φ = 12 mm ze stali -III (34GS) f yk = 410 MPa, f yd = 350 MPa, f tk = 500 MPa Strzemiona φ = 6 mm Parametry betonu: Klasa betonu: 20 (C16/C20) f cd = 10,67 MPa, f ctd = 0,87 MPa, E cm = 29,0 GPa Ciar objtociowy ρ = 25 kn/m 3 Maksymalny rozmiar kruszywa d g = 16 mm Wilgotno rodowiska RH = 50% Wiek betonu w chwili obcienia 28 dni Współczynnik pełzania (obliczono) φ = 3,35 Otulenie: Otulenie nominalne zbrojenia c nom = 20 mm Obcienia: [kn,knm] N Sd N Sd,lt M Sd 1. 52,21 0,00 0,00 Dodatkowo uwzgldniono ciar własny słupa o wartoci N o = 5,16 kn Słup: Wysoko słupa l col = 3,00 m Rodzaj słupa: monolityczny Rodzaj konstrukcji: przesuwna Numer kondygnacji od góry: 1 Współczynnik długoci wyboczeniowej w płaszczynie obcienia β x = 2,00 Współczynnik długoci wyboczeniowej z płaszczyzny obcienia β y = 2,00 ZŁOENI OLICZENIOWE: Sytuacja obliczeniowa: trwała 24

7 WYNIKI - SŁUP (wg PN :2002): y x x 186 h = 250 y b = 250 ciskanie: Przyjto zbrojenie symetryczne wzdłu boków "b" : Zbrojenie potrzebne (war. konstrukcyjny) s1 = s2 = 0,94 cm 2 Przyjto po 2φ12 o s = 2,26 cm 2 Przyjto zbrojenie symetryczne wzdłu boków "h" : Zbrojenie potrzebne (war. konstrukcyjny) s1 = s2 = 0,94 cm 2. Przyjto po 2φ12 o s = 2,26 cm 2 Łcznie przyjto 4φ12 o s = 4,52 cm 2 (ρ= 0,72% ) Strzemiona: Przyjto strzemiona pojedyncze φ6 w rozstawie co 18,0 cm 25

8 d. 2.7 Podcig stalowy nad wejciem. Schemat statyczny: 22,65 22, ,25 2,95 0,25 3,45 Momenty zginajce [knm]: 5,25-5,25-5,25 5,25 0,41 22,65 - brak ste bocznych na długoci belki; - obcienie przyłoone na pasie górnym belki; 22,65 Wymiarowanie wg PN-90/ y x x y Przekrój : 100x100x6 stal: St3 W x = 59,9 cm 3, J x = 300 cm 4, v = 11,3 cm 2, m = 16,6 kg/m zginanie : klasa przekroju 1 (α p = 1,165) M R = 15,00 knm cinanie : klasa przekroju 1 V R = 140,66 kn Nono na zginanie Współczynnik zwichrzenia ϕ L = 1,000 Moment maksymalny M max = 5,25 knm M max / ϕ L M R = 0,350 < 1 Nono na cinanie Maksymalna siła poprzeczna V max = 22,65 kn V max / V R = 0,161 < 1 Nono na zginanie ze cinaniem V max = 22,65 kn < V o = 0,3 V R = 42,20 kn warunek niemiarodajny Stan graniczny uytkowania (γ f =1,15) Ugicie graniczne f gr = l o / 350 = 9,86 mm Ugicie maksymalne f max = 0,78 mm f max = 0,78 mm < f gr = 9,86 mm 26

9 d. 2.8 Konstrukcja drewniana płatwiowo jtkowa dachu Wi zar na cianie szczytowej 740,3 35,0 95,7 95,7 95,7 95,7 95,7 95,7 95,7 669,7 720,4 130, , , ,0 1185,0 Geometria ustroju: Kt nachylenia połaci dachowej α = 35,0 o Rozpito wizara l = 11,85 m Rozstaw podpór w wietle l s = 9,75 m Poziom jtki h = 1,30 m Rozstaw krokwi a = 0,90 m Odległo midzy usztywnieniami bocznymi krokwi = 0,33 m Usztywnienia boczne jtki - brak Przesuwno jtki - tak Rozstaw podpar murłaty l mo = 1,50 m Wysig wspornika murłaty l mw = 0,73 m Obci enia (wartoci charakterystyczne i obliczeniowe): - pokrycie dachu (wg PN-82/-02001: Dachówka ceramiczna zakładkowa cigniona): g k = 0,70 kn/m 2, g o = 0,84 kn/m 2 - obcienie niegiem (wg PN-80/-02010/z1/Z1-1: poła bardziej obciona, strefa 1, =210 m n.p.m., nachylenie połaci 35,0 st.): - na stronie nawietrznej s kl = 0,70 kn/m 2, s ol = 1,05 kn/m 2 - na stronie zawietrznej s kp = 0,47 kn/m 2, s op = 0,70 kn/m 2 - obcienie wiatrem (wg PN-77/-02011/Z1-3: strefa III, H = 210,0 m n.p.m., teren, wys. budynku z =7,2 m): - na stronie nawietrznej p kl I = -0,14 kn/m 2, p ol I = -0,19 kn/m 2 - na stronie nawietrznej p kl II = 0,21 kn/m 2, p ol II = 0,27 kn/m 2 - na stronie zawietrznej p kp = -0,26 kn/m 2, p op = -0,33 kn/m 2 - obcienie jtki q jk = 0,23 kn/m 2, q jo = 0,28 kn/m 2 - ocieplenie dolnego odcinka krokwi (): g kk = 0,18 kn/m 2, g ok = 0,22 kn/m 2 - obcienie jtki robotnikiem F jk = 1,0 kn, F jo = 1,2 kn Dane materiałowe: - krokiew 7,5/16 cm (zaciosy: murłata - 3 cm, jtka - brak) z drewna C24 - jtka 2x 6/16 cm z drewna C24 z przewizkami co 96 cm, - murłata 14/14 cm z drewna C24 Załoenia obliczeniowe: - klasa uytkowania konstrukcji: 2 - obcienie niegiem traktuje si jako obcienie redniotrwałe 27

10 WYNIKI Obwiednia momentów: -3,07-3,07 3,03-0,87 0,56 0,56-0,87 3,41 Ekstremalne reakcje podporowe V max = 12,99 kn V min = 2,57 kn H max = 14,38 kn H min = 4,40 kn Wymiarowanie wg PN : 2000 drewno z gatunków iglastych, klasy C24 f m,y,d = 14,77 MPa, f m,z,d = 14,77 MPa, f c,0,d = 12,92 MPa Krokiew 7,5/16 cm (zaciosy: murłata - 3 cm, jtka - brak) z drewna C24 Smukło λ y = 106,6 < 150 λ z = 15,2 < 150 Maksymalne siły i naprenia w przle M = 3,03 knm N = 0,47 kn σ m,y,d = 9,47 MPa σ c,0,d = 0,04 MPa k c,y = 0,275 σ c,0,d /(k c,y f c,0,d ) + σ m,y,d /f m,y,d = 0,652 < 1 (σ c,0,d /f c,0,d ) 2 + σ m,y,d /f m,y,d = 0,449 < 1 Maksymalne siły i naprenia na podporze - murłacie M = -0,87 knm N = 17,38 kn σ m,y,d = 4,10 MPa σ c,0,d = 1,78 MPa (σ c,0,d /f c,0,d ) 2 + σ m,y,d /f m,y,d = 0,297 < 1 Maksymalne siły i naprenia na podporze - jtce M = -3,07 knm N = 14,30 kn σ m,y,d = 9,60 MPa σ c,0,d = 1,19 MPa k c,y = 0,275 σ c,0,d /(k c,y f c,0,d ) + σ m,y,d /f m,y,d = 0,985 < 1 (σ c,0,d /f c,0,d ) 2 + σ m,y,d /f m,y,d = 0,464 < 1 Jtka 2x 6/16 cm z przewizkami co 96 cm; drewno C24 Smukło λ y = 145,0 < 150 λ z = 146,4 < 175 Maksymalne siły i naprenia M = 3,41 knm N = 10,05 kn σ m,y,d = 6,65 MPa σ c,0,d = 0,52 MPa k c,y = 0,154, k c,z = 0,151 σ c,0,d /(k c,y f c,0,d ) + σ m,y,d /f m,y,d = 0,714 < 1 σ c,0,d /(k c,z f c,0,d ) + σ m,y,d /f m,y,d = 0,719 < 1 Murłata 14/14 cm z drewna C24 Obcienia obliczeniowe q z = 14,43 kn/m q y = 15,98 kn/m Maksymalne siły i naprenia M z = 3,85 knm σ m,z,d = 8,419 MPa σ m,z,d /f m,z,d = 0,570 < 1 Cz wspornikowa murłaty Obcienia obliczeniowe q z = 13,04 kn/m q y = 14,29 kn/m Maksymalne siły i naprenia M y = 3,47 knm M z = 3,81 knm σ m,y,d = 7,60 MPa σ m,z,d = 8,33 MPa σ m,y,d /f m,y,d + k m σ m,z,d /f m,z,d = 0,909 < 1 k m σ m,y,d /f m,y,d + σ m,z,d /f m,z,d = 0,924 < 1 28

11 2.8.2 Wi zar nad wejciem 586,0 85,8 85,8 85,8 85,8 343,2 380,6 157, ,4 85, , ,5 785,0 Geometria ustroju: Kt nachylenia połaci dachowej α = 46,4 o Rozpito wizara l = 7,85 m Rozstaw podpór w wietle l s = 5,86 m Poziom jtki h = 1,57 m Rozstaw krokwi a = 0,66 m Odległo midzy usztywnieniami bocznymi krokwi = 0,33 m Usztywnienia boczne jtki - brak Przesuwno jtki - tak Rozstaw podpar murłaty l mo = 1,50 m Wysig wspornika murłaty l mw = 0,80 m Obci enia (wartoci charakterystyczne i obliczeniowe): - pokrycie dachu (wg PN-82/-02001: Dachówka ceramiczna zakładkowa cigniona): g k = 0,70 kn/m 2, g o = 0,84 kn/m 2 - obcienie niegiem (wg PN-80/-02010/z1/Z1-1: poła bardziej obciona, strefa 1, =210 m n.p.m., nachylenie połaci 46,3 st.): - na stronie nawietrznej s kl = 0,38 kn/m 2, s ol = 0,58 kn/m 2 - na stronie zawietrznej s kp = 0,26 kn/m 2, s op = 0,38 kn/m 2 - obcienie wiatrem (wg PN-77/-02011/Z1-3: strefa III, H = 210,0 m n.p.m., teren, wys. budynku z =7,2 m): - na stronie nawietrznej p kl = 0,32 kn/m 2, p ol = 0,41 kn/m 2 - na stronie zawietrznej p kp = -0,26 kn/m 2, p op = -0,33 kn/m 2 - obcienie jtki q jk = 0,23 kn/m 2, q jo = 0,28 kn/m 2 - ocieplenie dolnego odcinka krokwi (): g kk = 0,18 kn/m 2, g ok = 0,22 kn/m 2 - obcienie jtki robotnikiem F jk = 1,0 kn, F jo = 1,2 kn Dane materiałowe: - krokiew 6/16 cm (zaciosy: murłata - 4 cm, jtka - brak) z drewna C24 - jtka 2x 4/16 cm z drewna C24 z przewizkami co 86 cm, - murłata 14/14 cm z drewna C24 Załoenia obliczeniowe: - klasa uytkowania konstrukcji: 2 - obcienie niegiem traktuje si jako obcienie redniotrwałe 29

12 WYNIKI Obwiednia momentów: -0,87-0,87 0,80-0,60 0,45 0,45-0,60 1,28 Ekstremalne reakcje podporowe V max = 6,08 kn V min = 2,25 kn H max = 4,51 kn H min = 0,77 kn Wymiarowanie wg PN : 2000 drewno z gatunków iglastych, klasy C24 f m,y,d = 14,77 MPa, f m,z,d = 14,77 MPa, f c,0,d = 12,92 MPa Krokiew 6/16 cm (zaciosy: murłata - 4 cm, jtka - brak) z drewna C24 Smukło λ y = 77,8 < 150 λ z = 19,1 < 150 Maksymalne siły i naprenia w przle M = 0,80 knm N = -0,25 kn σ m,y,d = 3,11 MPa σ c,0,d = -0,03 MPa σ t,0,d /f t,0,d + σ m,y,d /f m,y,d = 0,213 < 1 Maksymalne siły i naprenia na podporze - murłacie M = -0,60 knm N = 6,12 kn σ m,y,d = 4,16 MPa σ c,0,d = 0,85 MPa (σ c,0,d /f c,0,d ) 2 + σ m,y,d /f m,y,d = 0,286 < 1 Maksymalne siły i naprenia na podporze - jtce M = -0,87 knm N = 4,22 kn σ m,y,d = 3,39 MPa σ c,0,d = 0,44 MPa k c,y = 0,485 σ c,0,d /(k c,y f c,0,d ) + σ m,y,d /f m,y,d = 0,299 < 1 (σ c,0,d /f c,0,d ) 2 + σ m,y,d /f m,y,d = 0,162 < 1 Jtka 2x 4/16 cm z przewizkami co 86 cm; drewno C24 Smukło λ y = 74,3 < 150 λ z = 163,0 < 175 Maksymalne siły i naprenia M = 1,28 knm N = 2,82 kn σ m,y,d = 3,74 MPa σ c,0,d = 0,22 MPa k c,y = 0,524, k c,z = 0,123 σ c,0,d /(k c,y f c,0,d ) + σ m,y,d /f m,y,d = 0,286 < 1 σ c,0,d /(k c,z f c,0,d ) + σ m,y,d /f m,y,d = 0,392 < 1 Murłata 14/14 cm z drewna C24 Obcienia obliczeniowe q z = 9,22 kn/m q y = 6,84 kn/m Maksymalne siły i naprenia M z = 1,65 knm σ m,z,d = 3,602 MPa σ m,z,d /f m,z,d = 0,244 < 1 Cz wspornikowa murłaty Obcienia obliczeniowe q z = 8,30 kn/m q y = 6,15 kn/m Maksymalne siły i naprenia M y = 2,66 knm M z = 1,97 knm σ m,y,d = 5,81 MPa σ m,z,d = 4,30 MPa σ m,y,d /f m,y,d + k m σ m,z,d /f m,z,d = 0,597 < 1 k m σ m,y,d /f m,y,d + σ m,z,d /f m,z,d = 0,567 < 1 30