PRZYKŁADOWE OBLICZENIA STATYCZNE DLA NIEZALEŻNYCH BALKONÓW DOSTAWIANYCH EURO-TECHNICS O KONSTRUKCJI ALUMINIOWEJ - BALKON PRZY BUDYNKU

Transkrypt

1 1 PRZYKŁADOWE OBLICZENIA STATYCZNE DLA NIEZALEŻNYCH BALKONÓW DOSTAWIANYCH EURO-TECHNICS O KONSTRUKCJI ALUMINIOWEJ - BALKON PRZY BUDYNKU Wymiary balkonów: 3,14m x 1,74m Ilość kondygnacji: 4 Zakres opracowania: Poniższe obliczenia statyczne dotyczą systemu balkonów dostawianych /dostawnych/. W poszczególnych pozycjach obliczeń zwymiarowane zostaną następujące elementy balkonu: pochwyt balustrady balkonowej słupki balustrady balkonowej elementy składowe konstrukcji podestu aluminiowego balkonu kotwy do zamocowania balkonu dostawnego w ścianie budynku Reakcje przekazywane na budynek nie będą przedmiotem obliczeń. Założono, że niewielki wzrost obciążenia wywołany zamocowaniem balkonu do konstrukcji budynku nie spowoduje przekroczenia stanów granicznych nośności ani użytkowania. Siły poziome działające na balkon przeniesione zostaną na konstrukcję budynku poprzez kotwy iniekcyjne osadzone w elementach żelbetowych ( wieńcach ścian zewnętrznych) Wymiary: wysokość nad poziomem gruntu: H b < 5,75m długość balkonu dostawnego: Lb<3,14m szerokość balkonu dostawnego: Bb<1,74m wysokość profilu bocznego pb H = 0,2m szerokość profilu bocznego pb B = 0,115m wysokość balustrady balkonowej: H bal = 1m poziom parteru L1<1,2m poziom pierwszego piętra L2< 2,75 grubość muru Ds >0,25m grubość ocieplenia 20cm grubość tynku 1cm Podstawa opracowania: PN-B-02000:1982 Obciążenia budowli - Zasady ustalania wartości PN-B-02001:1982 Obciążenia budowli - Obciążenia stałe PN-B-02003:1982 Obciążenia budowli - Obciążenia zmienne technologiczne - Podstawowe obciążenia technologiczne i montażowe PN-B-02011:1977 PN-B-02011:1977/Az1:2009 Obciążenia w obliczeniach statycznych - Obciążenie wiatrem PN-B-03001:1976 Konstrukcje i podłoża budowli - Ogólne zasady

2 2 obliczeń PN-B-03020:1981 Grunty budowlane - Posadowienie bezpośrednie budowli - Obliczenia statyczne i projektowanie PN-B-03264:2002 PN-B-03264:2002/Ap1:2004 Konstrukcje betonowe, żelbetowe i sprężone - Obliczenia statyczne i projektowanie PN-B-03200:1990 Konstrukcje stalowe - Obliczenia statyczne i projektowanie Projekt balkonów dostawnych musi być każdorazowo adaptowany do lokalnych warunków przez uprawnionego projektanta. Przedstawione obliczenia mają tylko i wyłącznie charakter przykładowy i nie mogą być w żadnym przypadku przedmiotem żądań oraz roszczeń. Projektowanie balkonów powinno się opierać o wszystkie jego części składowe, takie jak mocowanie balkonu, wypełnienie balkonów, elewacje balkonowe, balustrad balkonowych, Założenia dotyczące obciążeń balkonu (tarasu dostawnego): obciążenie zmienne użytkowe balkonu dostawnego Obciążenie charakterystyczne: pk = 5,00 kn/m 2 Obciążenie obliczeniowe: p = pk gf = 5 1,3 = 6,5 kn/m 2 obciążenie wiatrem wypełnienia balustrady balkonowej : - Charakterystyczne ciśnienie prędkości wiatru: - strefa obciążenia wiatrem I; H = 300 m n.p.m. qk = 300 Pa qk = 0,300 kn/m 2 - Współczynnik ekspozycji: rodzaj terenu: A; z = H = 5,0 m Ce(z) = 0,5+0,05 5,0 = 0,75 - Współczynnik działania porywów wiatru: b = 1,80 - Współczynnik aerodynamiczny: Cp = 1,733 Obciążenie charakterystyczne: pk = qk Ce C b = 0,300 0,75 1,733 1,80 = 0,702 kn/m 2 Obciążenie obliczeniowe: p = pk gf = 0,702 1,5 = 1,053 kn/m 2 obciążenie zmienne liniowe poziome pochwytu balkonowego: Obciążenie charakterystyczne: pk = 1,00 kn/m Obciążenie obliczeniowe:

3 3 p = pk gf = 5 1,3 = 1,3 kn/m Ciężar wypełnienia balustrady balkonowej (założono szkło o łącznej grubości 10mm) Obciążenie charakterystyczne: pk = 0,25 kn/m 2 Obciążenie obliczeniowe: p = pk gf = 0,25x1,2 = 0,3 kn/m 2 jednostkowy opór graniczny podłoża q f = 210kPa poziom wody gruntowej poniżej poziomu posadowienia. Sposób posadowienia należy każdorazowo dostosować do lokalnych warunków. Opis konstrukcji Podest balkonu przy budynku (posadzka balkonu) stanowią prefabrykowane płyty betonowe. Konstrukcja nośna balkonu przy budynku składa się z profili nośnych poprzecznych opartych na aluminiowej ramie obwodowej. Profile ramy balkonu są zespawane w narożnikach. Aluminiowe słupki balustady balkonu są mocowane do profili ramy podestu balkonu. W przypadku balustrady bezsłupowej pochwyt przenosi całe obciążenie poziome i jest mocowany bezpośrednio do słupów nośnych balkonu. Słupy nośne balkonu przy budynku połączone są z ramą za pomocą wkładanych złączek. Balustrady balkonów muszą spełniać wymagania określone w 298 Rozporządzenia Ministra Infrastruktury w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie z dnia 12 kwietnia 2002 r. (Dz.U. Nr 75, poz. 690) z poźniejszymi zmianami: 1. Balustrady przy schodach, pochylniach, portfenetrach, balkonach i loggiach nie powinny mieć ostro zakończonych elementów, a ich konstrukcja powinna zapewniać przeniesienie sił poziomych, określonych w Polskiej Normie dotyczącej podstawowych obciążeń technologicznych i montażowych. Wysokość i wypełnienie płaszczyzn pionowych powinny zapewniać skuteczną ochronę przed wypadnięciem osób. Szklane elementy balustrad powinny być wykonane ze szkła o podwyższonej wytrzymałości na uderzenia, tłukącego się na drobne, nieostre odłamki. 2. Wysokość i prześwity lub otwory w wypełnieniu balustrad powinny mieć wymiary określone w tabeli: Rodzaj budynków (przeznaczenie użytkowe) Minimalna wysokość balustrady, mierzona do wierzchu poręczy (m) Maksymalny prześwit lub wymiar otworu pomiędzy elementami wypełnienia balustrady (m) Budynki jednorodzinne i wnętrza mieszkań wielopoziomowych Budynki wielorodzinne i zamieszkania zbiorowego, oświaty i wychowania oraz zakładów opieki zdrowotnej 0,9 nie reguluje się 1,1 0,12 Inne budynki 1,1 0,2 Za wykonanie wypełnień balustrady zgodnych z przepisami odpowiedzialny jest wykonawca balkonów. W przypadku wykonywania wypełnienia ze szkła, musi ono zostać wykonane według niemieckiej normy TRAV Zasady techniczne dotyczące zastosowania oszklenia zabezpieczającego (...) W Polsce brak jest przepisów krajowych dotyczących projektowania balustrad całoszklanych.

4 4 Korozja kontaktowa balkonu Aby zapobiec elektrolitycznej korozji kontaktowej pomiędzy różnymi metalami (np. aluminium i stalą budowlaną S 235) należy zastosować przekładki nie przewodzące elektryczności np. taśmy lub warstwy plastikowe. Stateczność ogólna konstrukcji balkonu dostawnego Usztywnienie prostokątnej ramy balkonu dostawnego zapewniono poprzez: - zastosowanie dolnej blachy stężającej pod podestem spawane połączenia profili w narożnikach ramy kotwienie konstrukcji balkonu do ściany budynku Nadzór techniczny nad montażem balkonów Możliwość kotwienia konstrukcji balkonu do ściany budynku musi być każdorazowo sprawdzona przez uprawnioną osobę kierującą budową. Należy sprawdzić rodzaj i wytrzymałość materiału ściany i dobrać odpowiednie dla danego podłoża kotwy. W przypadku nieznanej wytrzymałości istniejących elementów budowlanych dopuszczalne obciążenie kotew należy zweryfikować doświadczalnie poprzez próbę ciągnięcia. Materiały przyjęte do obliczeń: Główna konstrukcja nośna Aluminium EN AW T66 Stal szlachetna F yk = 275N/mm 2 Stal budowlana S 235 JR Fundamenty projektowane Beton C25/30 Klasy ekspozycji mur Wypełnienie podestu Wypełnienie balustrady kotwy XF1, XC4 Dane zależne od miejsca montażu Certyfikowane płyty prefabrykowane balkonowe Szkło DIN lub równoważne Typowe kotwy dopuszczone do stosowania w budownictwie kotew tego typu na podstawie krajowej Aprobaty Technicznej (AT) lub Europejskiej Oceny Technicznej (ETA ) Przyjęto do obliczeń aluminium 6060 T66. Zgodnie z EC9 właściwości tego aluminium dla przekrojów wyciskanych wynoszą: Graniczne dopuszczalne naprężenia obliczeniowe

5 5 Obliczenie konstrukcji aluminiowych balkonów prefabrykowanych o wymiarach 3,14 x 1,74 Schemat rzutu balkonu przy budynku (balkonu dostawnego) oznaczenie pozycji obliczeniowych

6 6 Schemat konstrukcji balustrady balkonowej - Balkon tarasowy (balkon przy budynku)

7 7 Poz.1 Obliczenie balustrady balkonowej Zestawienie obciążeń obciążenie zmienne poziome pochwytu balustrady balkonowej: wartość charakterystyczna 1kN/m ciężar wypełnienia balustrady balkonowej: wartość charakterystyczna 0,25kN/m2 obciążenie wiatrem wypełnienia balustrady przyjęto jak dla ściany lub płyty

8 8 Profil pochwytu balustrady balkonowej ANALIZA PRZEKROJU BALUSTRADY BALKONOWEJ Opis geometrii Punkt nr Y Z cm 0.0 cm cm 1.8 cm cm 2.1 cm cm 2.5 cm cm 2.8 cm cm 3.1 cm cm 3.3 cm cm 3.5 cm cm 3.7 cm cm 3.8 cm cm 3.8 cm cm 3.8 cm cm 3.8 cm cm 3.7 cm cm 3.5 cm cm 3.3 cm cm 3.1 cm cm 2.8 cm cm 2.5 cm cm 2.1 cm cm 1.8 cm cm 0.0 cm cm 0.0 cm cm -1.9 cm cm -1.9 cm

9 cm 0.0 cm cm 0.0 cm cm -1.9 cm cm -1.9 cm cm 0.0 cm cm 0.0 cm cm 1.8 cm cm 2.1 cm cm 2.4 cm cm 2.7 cm cm 2.9 cm cm 3.1 cm cm 3.3 cm cm 3.4 cm cm 3.5 cm cm 3.5 cm cm 3.5 cm cm 3.5 cm cm 3.4 cm cm 3.3 cm cm 3.1 cm cm 2.9 cm cm 2.7 cm cm 2.4 cm cm 2.1 cm cm 1.8 cm cm 1.8 cm cm 0.3 cm cm 1.6 cm cm 1.6 cm cm 0.3 cm cm 0.3 cm Rezultaty generalne Powierzchnia Środek ciężkości Obwód Materiał bazowy Układ osi głównych Kąt Momenty bezwładności Promienie bezwładności A = 7.17 cm2 Yc = 3.3 cm Zc = 1.4 cm S = 26.5 cm ALUM EN AW 6060 T66 E = MPa ro = kg/m3 CJ = 2.01 kg/m alpha = 83.9 Deg Ix = cm4 Iy = cm4 Iz = cm4 iy = 2.1 cm

10 10 iz = 1.5 cm Współczynniki sztywności ścinania Ay = 3.89 cm2 Az = 5.05 cm2 Wskaźniki wytrzymałości na zginanie Wely = 9.54 cm3 Welz = 4.76 cm3 Wskaźniki wytrzymałości na ścinanie Wy = 2.12 cm2 Wz = 3.91 cm2 Plastyczne wskaźniki wytrzymałości Wply = cm3 Wplz = 9.18 cm3 Ekstremalne odległości Układ osi centralnych Vy = 2.5 cm Vpy = 3.4 cm Vz = 3.4 cm Vpz = 3.3 cm Momenty bezwładności Promienie bezwładności Ekstremalne odległości Układ dowolny Położenie układu Momenty bezwładności Promienie bezwładności Momenty statyczne Ekstremalne odległości Iyc = cm4 Izc = cm4 Iyczc = cm4 iyc = 1.5 cm izc = 2.1 cm Vyc = 3.2 cm Vpyc = 3.3 cm Vzc = 2.4 cm Vpzc = 3.3 cm yc' = 3.3 cm Kąt = 0.0 Deg zc' = 1.4 cm Iy' = cm4 Iz' = cm4 Iy'z' = cm4 iyc = 1.5 cm izc = 2.1 cm Sy' = 0.00 cm3 Sz' = 0.00 cm3 Vy' = 3.2 cm Vpy' = 3.3 cm Vz' = 2.4 cm Vpz' = 3.3 cm Profil zostaje wzmocniony poprzez wsunięcie płaskownika w dolną komorę balustrady balkonowej

11 11 ANALIZA PRZEKROJU BALUSTRADY Opis geometrii Punkt nr Y Z cm 0.0 cm cm 1.8 cm cm 2.1 cm cm 2.5 cm cm 2.8 cm cm 3.1 cm cm 3.3 cm cm 3.5 cm cm 3.7 cm cm 3.8 cm cm 3.8 cm cm 3.8 cm cm 3.8 cm cm 3.7 cm cm 3.5 cm cm 3.3 cm cm 3.1 cm cm 2.8 cm cm 2.5 cm cm 2.1 cm cm 1.8 cm cm 0.0 cm cm 0.0 cm

12 cm -1.9 cm cm -1.9 cm cm 0.0 cm cm 0.0 cm cm -1.9 cm cm -1.9 cm cm 0.0 cm cm 0.0 cm cm 1.8 cm cm 2.1 cm cm 2.4 cm cm 2.7 cm cm 2.9 cm cm 3.1 cm cm 3.3 cm cm 3.4 cm cm 3.5 cm cm 3.5 cm cm 3.5 cm cm 3.5 cm cm 3.4 cm cm 3.3 cm cm 3.1 cm cm 2.9 cm cm 2.7 cm cm 2.4 cm cm 2.1 cm cm 1.8 cm cm 1.8 cm cm 0.3 cm cm 1.6 cm cm 1.6 cm cm 0.3 cm cm 0.3 cm Rezultaty generalne Powierzchnia Środek ciężkości Obwód Materiał bazowy Układ osi głównych Kąt Momenty bezwładności A = cm2 A* = cm2 Yc = 3.3 cm Yc* = 3.3 cm Zc = 1.2 cm Zc* = 1.2 cm S = 40.9 cm ALUM EN AW 6060 T66 E = MPa ro = kg/m3 CJ = 4.16 kg/m alpha = 87.5 Deg alpha*= 87.6 Deg Ix = 0.00 cm4 Iy = cm4 Iy* = cm4 Iz = cm4 Iz* = cm4

13 13 Promienie bezwładności iy = 1.9 cm iy* = 1.9 cm iz = 1.1 cm iz* = 1.1 cm Współczynniki sztywności ścinania Ay = 3.97 cm2 Ay* = 3.92 cm2 Az = cm2 Az* = cm2 Wskaźniki wytrzymałości na zginanie Wely = cm3 Wely* = cm3 Welz = 5.83 cm3 Welz* = 5.88 cm3 Wskaźniki wytrzymałości na ścinanie Wy = 0.00 cm2 Wy* = 0.00 cm2 Wz = 0.00 cm2 Wz* = 0.00 cm2 Plastyczne wskaźniki wytrzymałości Wply = cm3 Wply* = cm3 Wplz = cm3 Wplz* = cm3 Ekstremalne odległości Vy = 2.7 cm Vy* = 2.7 cm Vpy = 3.1 cm Vpy* = 3.1 cm Vz = 3.3 cm Vz* = 3.3 cm Vpz = 3.3 cm Vpz* = 3.3 cm Układ osi centralnych Momenty bezwładności Promienie bezwładności Ekstremalne odległości Układ dowolny Położenie układu Momenty bezwładności Promienie bezwładności Momenty statyczne Ekstremalne odległości Iyc = cm4 Iyc* = cm4 Izc = cm4 Izc* = cm4 Iyczc = cm4 Iyczc* = cm4 iyc = 1.1 cm iyc* = 1.1 cm izc = 1.9 cm izc* = 1.9 cm Vyc = 3.2 cm Vyc* = 3.2 cm Vpyc = 3.3 cm Vpyc* = 3.3 cm Vzc = 2.6 cm Vzc* = 2.6 cm Vpzc = 3.1 cm Vpzc* = 3.1 cm yc' = 3.3 cm Kąt = 0.0 Deg zc' = 1.2 cm Iy' = cm4 Iy'* = cm4 Iz' = cm4 Iz'* = cm4 Iy'z' = cm4 Iy'z'* = cm4 iyc = 1.1 cm iyc* = 1.1 cm izc = 1.9 cm izc* = 1.9 cm Sy' = 0.00 cm3 Sy'* = cm3 Sz' = 0.00 cm3 Sz'* = cm3 Vy' = 3.2 cm Vpy' = 3.3 cm Vz' = 2.6 cm Vpz' = 3.1 cm * - wartości ważone

14 14 Poz.1. 1 Balustrada balkonowa na dłuższym boku Słupki przyjęto z profili 70x30x3, pochwyt balkonowy wzmocniony płaskownikiem OBLICZENIA KONSTRUKCJI ALUMINIOWYCH NORMA: PN-90/B TYP ANALIZY: Weryfikacja prętów GRUPA: PRĘT: 1 Belka_1 PUNKT: 3 WSPÓŁRZĘDNA: x = 0.50 L = 1.57 m OBCIĄŻENIA: Decydujący przypadek obciążenia: 6 KOMB1 (1+4)*1.10+2*1.30 MATERIAŁ: ALUM fd = MPa E = MPa PARAMETRY PRZEKROJU: bd 7x4x1 h=6.6 cm b=5.8 cm Ay=3.92 cm2 Az=41.78 cm2 Ax=15.38 cm2 tw=0.0 cm Iy=56.19 cm4 Iz=18.23 cm4 Ix=0.00 cm4 tf=0.0 cm Wely=16.87 cm3 Welz=5.88 cm3 SIŁY WEWNĘTRZNE I NOŚNOŚCI: N = kn My = kn*m Mz = kn*m Vy = 0.03 kn Nrt = kn Mry = 3.04 kn*m Mrz = 1.06 kn*m Vry_n = kn Mry_v = 3.04 kn*m Mrz_v = 1.06 kn*m Vz = 0.15 kn KLASA PRZEKROJU = 1 Vrz_n = kn PARAMETRY ZWICHRZENIOWE: PARAMETRY WYBOCZENIOWE: względem osi Y: względem osi Z:

15 FORMUŁY WERYFIKACYJNE: N/Nrt+My/(fiL*Mry)+Mz/Mrz = = 0.45 < 1.00 (54) Vy/Vry_n = 0.00 < 1.00 Vz/Vrz_n = 0.00 < 1.00 (56) PRZEMIESZCZENIA GRANICZNE Ugięcia uy = 0.1 cm < uy max = L/ = 2.5 cm Decydujący przypadek obciążenia: 7 KOMB2 (1+2+4)*1.00 uz = 2.4 cm < uz max = L/ = 2.5 cm Decydujący przypadek obciążenia: 7 KOMB2 (1+2+4)*1.00 Przemieszczenia Nie analizowano Profil poprawny!!! OBLICZENIA KONSTRUKCJI ALUMINIOWYCH NORMA: PN-90/B TYP ANALIZY: Weryfikacja prętów GRUPA: PRĘT: 10 Słup_10 PUNKT: 1 WSPÓŁRZĘDNA: x = 0.00 L = 0.00 m OBCIĄŻENIA: Decydujący przypadek obciążenia: 6 KOMB1 (1+4)*1.10+2*1.30 MATERIAŁ: ALUM fd = MPa E = MPa PARAMETRY PRZEKROJU: RP70x30x3 h=3.0 cm b=7.0 cm Ay=3.95 cm2 Az=1.69 cm2 Ax=5.64 cm2 tw=0.3 cm Iy=8.38 cm4 Iz=33.32 cm4 Ix=20.89 cm4 tf=0.3 cm Wely=5.58 cm3 Welz=9.52 cm3 SIŁY WEWNĘTRZNE I NOŚNOŚCI: N = 0.10 kn My = kn*m Mz = kn*m Vy = kn Nrc = kn Mry = 1.01 kn*m Mrz = 1.71 kn*m Vry = kn Mry_v = 1.01 kn*m Mrz_v = 1.71 kn*m Vz = 0.29 kn KLASA PRZEKROJU = 1 By*Mymax = kn*m Bz*Mzmax = kn*m Vrz = kn PARAMETRY ZWICHRZENIOWE: PARAMETRY WYBOCZENIOWE: względem osi Y: względem osi Z: Ly = 1.00 m Lambda_y = 1.47 Lz = 1.00 m Lambda_z = 0.74 Lwy = 1.00 m Ncr y = kn Lwz = 1.00 m Ncr z = kn Lambda y = fi y = 0.39 Lambda z = fi z = FORMUŁY WERYFIKACYJNE: N/(fi*Nrc)+By*Mymax/(fiL*Mry)+Bz*Mzmax/Mrz = = 0.35 < Delta y = 1.00 (58) Vy/Vry = 0.00 < 1.00 Vz/Vrz = 0.02 < 1.00 (53) PRZEMIESZCZENIA GRANICZNE

16 16 Ugięcia Nie analizowano Przemieszczenia vx = 0.0 cm < vx max = L/40.00 = 2.5 cm Decydujący przypadek obciążenia: 7 KOMB2 (1+2+4)*1.00 vy = 2.4 cm < vy max = L/40.00 = 2.5 cm Decydujący przypadek obciążenia: 7 KOMB2 (1+2+4)*1.00 Profil poprawny!!! Poz.1. 2 Balustrada balkonowa na krótszym boku Słupki przyjęto z profili 50x30x3, pochwyt bez wzmocnienia OBLICZENIA KONSTRUKCJI ALUMINIOWYCH NORMA: PN-90/B TYP ANALIZY: Weryfikacja prętów GRUPA: PRĘT: 1 pochwyt_1 PUNKT: 1 WSPÓŁRZĘDNA: x = 0.50 L = 0.87 m OBCIĄŻENIA: Decydujący przypadek obciążenia: 7 KOMB3 (1+3)*1.10+4*1.50 MATERIAŁ: ALUM EN AW 6060 T66 fd = MPa E = MPa PARAMETRY PRZEKROJU: bd 6.5x3.8x0.25 h=6.7 cm b=5.9 cm Ay=2.90 cm2 Az=3.56 cm2 Ax=5.75 cm2 tw=0.0 cm Iy=27.56 cm4 Iz=15.56 cm4 Ix=0.00 cm4 tf=0.0 cm Wely=8.23 cm3 Welz=4.93 cm3 SIŁY WEWNĘTRZNE I NOŚNOŚCI:

17 17 My = kn*m Mz = kn*m Vy = 0.03 kn Mry = 1.12 kn*m Mrz = 0.67 kn*m Vry = kn Mry_v = 1.12 kn*m Mrz_v = 0.67 kn*m Vz = 0.20 kn KLASA PRZEKROJU = 1 Vrz = kn PARAMETRY ZWICHRZENIOWE: PARAMETRY WYBOCZENIOWE: względem osi Y: względem osi Z: FORMUŁY WERYFIKACYJNE: My/(fiL*Mry)+Mz/Mrz = = 0.27 < 1.00 (54) Vy/Vry = 0.00 < 1.00 Vz/Vrz = 0.01 < 1.00 (53) PRZEMIESZCZENIA GRANICZNE Ugięcia uy = 0.1 cm < uy max = L/ = 1.4 cm Decydujący przypadek obciążenia: 6 KOMB2 (1+2+3)*1.00 uz = 0.6 cm < uz max = L/ = 1.4 cm Decydujący przypadek obciążenia: 6 KOMB2 (1+2+3)*1.00 Przemieszczenia Nie analizowano Profil poprawny!!! OBLICZENIA KONSTRUKCJI ALUMINIOWYCH NORMA: PN-90/B TYP ANALIZY: Weryfikacja prętów GRUPA: PRĘT: 4 Słupek_4 PUNKT: 2 WSPÓŁRZĘDNA: x = 0.50 L = 0.50 m OBCIĄŻENIA: Decydujący przypadek obciążenia: 7 KOMB3 (1+3)*1.10+4*1.50 MATERIAŁ: ALUM EN AW 6060 T66 fd = MPa E = MPa PARAMETRY PRZEKROJU: RP 50x30x4 h=5.0 cm b=3.0 cm Ay=2.10 cm2 Az=3.49 cm2 Ax=5.59 cm2 tw=0.4 cm Iy=16.50 cm4 Iz=7.08 cm4 Ix=15.89 cm4 tf=0.4 cm Wely=6.60 cm3 Welz=4.72 cm3 SIŁY WEWNĘTRZNE I NOŚNOŚCI: N = 0.19 kn Mz = kn*m Vy = 0.03 kn Nrc = kn Mrz = 0.64 kn*m Vry = kn Mrz_v = 0.64 kn*m KLASA PRZEKROJU = 1 Bz*Mzmax = kn*m PARAMETRY ZWICHRZENIOWE: PARAMETRY WYBOCZENIOWE:

18 18 względem osi Y: względem osi Z: Ly = 1.00 m Lambda_y = 0.94 Lz = 1.00 m Lambda_z = 1.44 Lwy = 1.00 m Ncr y = kn Lwz = 1.00 m Ncr z = kn Lambda y = fi y = 0.69 Lambda z = fi z = FORMUŁY WERYFIKACYJNE: N/(fi*Nrc) = 0.01 < 1.00 (39); N/(fiz*Nrc)+Bz*Mzmax/Mrz = = 0.21 < Delta z = 1.00 (58) Vy/Vry = 0.00 < 1.00 (53) PRZEMIESZCZENIA GRANICZNE Ugięcia Nie analizowano Przemieszczenia vx = 0.0 cm < vx max = L/40.00 = 2.5 cm Decydujący przypadek obciążenia: 6 KOMB2 (1+2+3)*1.00 vy = 0.6 cm < vy max = L/40.00 = 2.5 cm Decydujący przypadek obciążenia: 6 KOMB2 (1+2+3)*1.00 Profil poprawny!!! Poz.3 Belka nośna podłogi balkonowej Zestawienie obciążeń na płytę balkonu Lp Opis obciążenia Obc. char. kn/m2 gf kd Obc. obl. kn/m2 1. Obciążenie zmienne (balkony, galerie i loggie 5,00 1,30 0,80 6,50 wspornikowe) [5,0kN/m2] 2. Beton zwykły na kruszywie kamiennym, 1,00 1, ,10 zbrojony, zagęszczony grub. 4 cm [25,0kN/m3 0,04m] S: 6,00 1, ,60 Rozstaw belek wynosi 0,4m obciążenie liniowe charakterystyczne na belkę 0,4 x 6 = 0,24[kN/m] przyjęto schemat statyczny i kombinację obciążeń obliczeniowych z podestu oraz ciężarem własnym

19 19 ANALIZA PRZEKROJU Opis geometrii Punkt nr Y Z cm 0.0 cm cm 0.2 cm cm 0.2 cm cm 11.0 cm cm 11.0 cm cm 10.4 cm cm 10.4 cm cm 11.0 cm cm 11.0 cm cm 0.2 cm cm 0.2 cm cm 0.0 cm cm 0.0 cm cm 0.2 cm cm 10.8 cm cm 10.8 cm cm 10.2 cm cm 10.2 cm cm 10.8 cm cm 10.8 cm cm 0.2 cm cm 0.2 cm Rezultaty generalne Powierzchnia A = 8.08 cm2

20 20 Środek ciężkości Yc = 5.5 cm Zc = 5.1 cm Obwód S = 45.2 cm Materiał bazowy Układ osi głównych ALUM EN AW 6060 T66 E = MPa ro = kg/m3 CJ = 2.26 kg/m Kąt alpha = 0.0 Deg Momenty bezwładności Ix = cm4 Iy = cm4 Iz = cm4 Promienie bezwładności iy = 4.3 cm iz = 3.1 cm Współczynniki sztywności ścinania Ay = 3.19 cm2 Az = 4.27 cm2 Wskaźniki wytrzymałości na zginanie Wely = cm3 Welz = cm3 Wskaźniki wytrzymałości na ścinanie Wy = 2.68 cm2 Wz = 3.76 cm2 Plastyczne wskaźniki wytrzymałości Wply = cm3 Wplz = cm3 Ekstremalne odległości Układ osi centralnych Vy = 5.5 cm Vpy = 5.5 cm Vz = 5.9 cm Vpz = 5.1 cm Momenty bezwładności Promienie bezwładności Ekstremalne odległości Układ dowolny Położenie układu Momenty bezwładności Iyc = cm4 Izc = cm4 Iyczc = cm4 iyc = 4.3 cm izc = 3.1 cm Vyc = 5.5 cm Vpyc = 5.5 cm Vzc = 5.9 cm Vpzc = 5.1 cm yc' = 5.5 cm Kąt = 0.0 Deg zc' = 5.1 cm

21 21 Iy' = cm4 Iz' = cm4 Iy'z' = 0.00 cm4 Promienie bezwładności iyc = 4.3 cm izc = 3.1 cm Momenty statyczne Sy' = cm3 Sz' = cm3 Ekstremalne odległości Vy' = 5.5 cm Vpy' = 5.5 cm Vz' = 5.9 cm Vpz' = 5.1 cm OBLICZENIA KONSTRUKCJI ALUMINIOWYCH NORMA: PN-90/B TYP ANALIZY: Weryfikacja prętów GRUPA: PRĘT: 1 Belka_1 PUNKT: 2 WSPÓŁRZĘDNA: x = 0.50 L = 0.86 m OBCIĄŻENIA: Decydujący przypadek obciążenia: 3 KOMB1 1*1.10+2*1.27 MATERIAŁ: ALUM EN AW 6060 T66 fd = MPa E = MPa PARAMETRY PRZEKROJU: eska 11x7x0.2 h=11.0 cm b=11.0 cm Ay=3.19 cm2 Az=4.27 cm2 Ax=8.08 cm2 tw=0.0 cm Iy= cm4 Iz=76.95 cm4 Ix= cm4 tf=0.0 cm Wely=25.28 cm3 Welz=13.99 cm3 SIŁY WEWNĘTRZNE I NOŚNOŚCI: My = 1.15 kn*m Mry = 3.45 kn*m Mry_v = 3.45 kn*m KLASA PRZEKROJU = FORMUŁY WERYFIKACYJNE: My/(fiL*Mry) = 1.15/(1.00*3.45) = 0.33 < 1.00 (52) PRZEMIESZCZENIA GRANICZNE Ugięcia uy = 0.0 cm < uy max = L/ = 0.5 cm Decydujący przypadek obciążenia: 4 KOMB2 (1+2)*1.00 uz = 0.3 cm < uz max = L/ = 0.5 cm Decydujący przypadek obciążenia: 4 KOMB2 (1+2)*1.00 Przemieszczenia Nie analizowano Profil poprawny!!! Poz.3 Belka ramy balkonowej podłużna przednia o rozpiętości 3,14m

22 22 obciążenie liniowe z podestu: wartość charakterystyczna 0,5 x1,74 x 6 = 5,22kN/m obciążenie liniowe pionowe balustradą przyjęto : wartość charakterystyczna 0,75kN/m przyjęto następujący schemat statyczny I kombinację obciążeń liniowych obliczeniowych: ANALIZA PRZEKROJU Opis geometrii Punkt nr Y Z cm 2.9 cm cm 22.5 cm cm 22.7 cm cm 22.7 cm cm 22.5 cm cm 3.3 cm cm 3.2 cm cm 3.2 cm cm 3.2 cm cm 3.2 cm cm 3.2 cm cm 3.2 cm cm 3.2 cm cm 3.2 cm cm 3.2 cm cm 3.2 cm cm 6.1 cm cm 6.1 cm cm 6.3 cm cm 6.3 cm cm 5.9 cm

23 cm 5.9 cm cm 7.1 cm cm 7.1 cm cm 6.2 cm cm 6.2 cm cm 7.1 cm cm 7.1 cm cm 6.7 cm cm 6.7 cm cm 6.6 cm cm 6.6 cm cm 6.4 cm cm 6.4 cm cm 6.6 cm cm 6.6 cm cm 6.7 cm cm 6.7 cm cm 6.4 cm cm 6.4 cm cm 2.7 cm cm 2.7 cm cm 2.9 cm cm 7.5 cm cm 17.9 cm cm 17.9 cm cm 7.5 cm cm 7.5 cm cm 3.4 cm cm 7.3 cm cm 7.3 cm cm 3.4 cm cm 3.2 cm cm 3.2 cm cm 3.4 cm cm 18.1 cm cm 22.1 cm cm 22.1 cm cm 22.1 cm cm 22.1 cm cm 22.1 cm cm 22.1 cm cm 22.1 cm cm 22.2 cm cm 22.2 cm cm 22.2 cm cm 22.2 cm cm 22.2 cm cm 22.2 cm cm 22.1 cm cm 22.1 cm cm 22.1 cm cm 22.1 cm cm 22.1 cm cm 22.1 cm cm 22.1 cm cm 18.1 cm

24 cm 18.1 cm Rezultaty generalne Powierzchnia Środek ciężkości Obwód Materiał bazowy Układ osi głównych A = cm2 Yc = 42.1 cm Zc = 11.1 cm S = 79.0 cm ALUM EN AW 6060 T66 E = MPa ro = kg/m3 CJ = 7.47 kg/m Kąt alpha = 11.6 Deg Momenty bezwładności Ix = cm4 Iy = cm4 Iz = cm4 Promienie bezwładności iy = 7.4 cm iz = 3.2 cm Współczynniki sztywności ścinania Ay = cm2 Az = cm2 Wskaźniki wytrzymałości na zginanie Wely = cm3 Welz = cm3 Wskaźniki wytrzymałości na ścinanie Wy = cm2 Wz = 9.92 cm2 Plastyczne wskaźniki wytrzymałości Wply = cm3 Wplz = cm3 Ekstremalne odległości Układ osi centralnych Vy = 5.8 cm Vpy = 6.0 cm Vz = 12.2 cm Vpz = 9.6 cm Momenty bezwładności Promienie bezwładności Ekstremalne odległości Iyc = cm4 Izc = cm4 Iyczc = cm4 iyc = 7.2 cm izc = 3.4 cm Vyc = 6.9 cm Vpyc = 4.5 cm Vzc = 11.6 cm Vpzc = 8.4 cm

25 25 Układ dowolny Położenie układu Momenty bezwładności Promienie bezwładności Momenty statyczne Ekstremalne odległości yc' = 42.1 cm Kąt = 0.0 Deg zc' = 11.1 cm Iy' = cm4 Iz' = cm4 Iy'z' = cm4 iyc = 7.2 cm izc = 3.4 cm Sy' = cm3 Sz' = 0.00 cm3 Vy' = 6.9 cm Vpy' = 4.5 cm Vz' = 11.6 cm Vpz' = 8.4 cm OBLICZENIA KONSTRUKCJI ALUMINIOWYCH NORMA: PN-90/B TYP ANALIZY: Weryfikacja prętów GRUPA: PRĘT: 1 Belka_1 PUNKT: 2 WSPÓŁRZĘDNA: x = 0.50 L = 1.57 m OBCIĄŻENIA: Decydujący przypadek obciążenia: 4 KOMB1 1*1.10+(2+3)*1.30 MATERIAŁ: ALUM EN AW 6060 T66 fd = MPa E = MPa PARAMETRY PRZEKROJU: bd 20x6x0.3 h=21.8 cm b=11.9 cm Ay=20.77 cm2 Az=14.45 cm2 Ax=26.68 cm2 tw=0.0 cm Iy= cm4 Iz= cm4 Ix= cm4 tf=0.0 cm Wely= cm3 Welz=44.18 cm3 SIŁY WEWNĘTRZNE I NOŚNOŚCI: My = 9.66 kn*m Mry = kn*m Mry_v = kn*m KLASA PRZEKROJU = FORMUŁY WERYFIKACYJNE: My/(fiL*Mry) = 9.66/(1.00*16.08) = 0.60 < 1.00 (52) PRZEMIESZCZENIA GRANICZNE

26 26 Ugięcia uy = 0.0 cm < uy max = L/ = 0.9 cm Decydujący przypadek obciążenia: 1 STA1 uz = 0.8 cm < uz max = L/ = 0.9 cm Decydujący przypadek obciążenia: 5 KOMB2 (1+2+3)*1.00 Przemieszczenia Nie analizowano Profil poprawny!!!

27 27 Poz.4 Słup o przekroju 100x100x4 Słup obliczono dla zestawu balkonów złożonego z czterech kondygnacji do obliczenia przyjęto kombinację obciążenia ssaniem wiatru I obciążenia na podestach balkonów OBLICZENIA KONSTRUKCJI ALUMINIOWYCH NORMA: PN-90/B TYP ANALIZY: Weryfikacja prętów GRUPA: PRĘT: 66 Słup_66 PUNKT: 1 WSPÓŁRZĘDNA: x = 0.00 L = 0.00 m OBCIĄŻENIA: Decydujący przypadek obciążenia: 4 KOMB1 1*1.10+2*1.30+(3+6)*1.50 MATERIAŁ: ALUM EN AW 6060 T66 fd = MPa E = MPa PARAMETRY PRZEKROJU: RK 100x4

28 28 h=10.0 cm b=10.0 cm Ay=7.48 cm2 Az=7.48 cm2 Ax=14.95 cm2 tw=0.4 cm Iy= cm4 Iz= cm4 Ix= cm4 tf=0.4 cm Wely=45.27 cm3 Welz=45.27 cm3 SIŁY WEWNĘTRZNE I NOŚNOŚCI: N = kn My = kn*m Mz = 0.06 kn*m Vy = 0.02 kn Nrc = kn Mry = 6.17 kn*m Mrz = 6.17 kn*m Vry = kn Mry_v = 6.17 kn*m Mrz_v = 6.17 kn*m Vz = 0.22 kn KLASA PRZEKROJU = 1 By*Mymax = kn*m Bz*Mzmax = 0.06 kn*m Vrz = kn PARAMETRY ZWICHRZENIOWE: PARAMETRY WYBOCZENIOWE: względem osi Y: względem osi Z: Ly = 3.00 m Lambda_y = 1.25 Lz = 3.00 m Lambda_z = 1.25 Lwy = 3.00 m Ncr y = kn Lwz = 3.00 m Ncr z = kn Lambda y = fi y = 0.50 Lambda z = fi z = FORMUŁY WERYFIKACYJNE: N/(fi*Nrc)+By*Mymax/(fiL*Mry)+Bz*Mzmax/Mrz = = 0.55 < Delta y = 0.98 (58) Vy/Vry = 0.00 < 1.00 Vz/Vrz = 0.00 < 1.00 (53) PRZEMIESZCZENIA GRANICZNE Ugięcia Nie analizowano Przemieszczenia vx = 0.0 cm < vx max = L/ = 2.0 cm Decydujący przypadek obciążenia: 2 podesty vy = 0.0 cm < vy max = L/ = 2.0 cm Decydujący przypadek obciążenia: 5 KOMB2 (1+2+3)*1.00 Profil poprawny!!! OBLICZENIA KONSTRUKCJI ALUMINIOWYCH NORMA: PN-90/B TYP ANALIZY: Weryfikacja prętów GRUPA: PRĘT: 69 Słup_69 PUNKT: 1 WSPÓŁRZĘDNA: x = 0.00 L = 0.00 m OBCIĄŻENIA: Decydujący przypadek obciążenia: 4 KOMB1 1*1.10+2*1.30+(3+6)*1.50 MATERIAŁ: ALUM EN AW 6060 T66 fd = MPa E = MPa PARAMETRY PRZEKROJU: RK 100x4 h=10.0 cm b=10.0 cm Ay=7.48 cm2 Az=7.48 cm2 Ax=14.95 cm2 tw=0.4 cm Iy= cm4 Iz= cm4 Ix= cm4 tf=0.4 cm Wely=45.27 cm3 Welz=45.27 cm3 SIŁY WEWNĘTRZNE I NOŚNOŚCI:

29 29 N = kn My = 0.43 kn*m Mz = 0.09 kn*m Vy = 0.03 kn Nrc = kn Mry = 6.17 kn*m Mrz = 6.17 kn*m Vry = kn Mry_v = 6.17 kn*m Mrz_v = 6.17 kn*m Vz = kn KLASA PRZEKROJU = 1 By*Mymax = 0.43 kn*m Bz*Mzmax = 0.09 kn*m Vrz = kn PARAMETRY ZWICHRZENIOWE: PARAMETRY WYBOCZENIOWE: względem osi Y: względem osi Z: Ly = 3.00 m Lambda_y = 1.25 Lz = 3.00 m Lambda_z = 1.25 Lwy = 3.00 m Ncr y = kn Lwz = 3.00 m Ncr z = kn Lambda y = fi y = 0.50 Lambda z = fi z = FORMUŁY WERYFIKACYJNE: N/(fi*Nrc)+By*Mymax/(fiL*Mry)+Bz*Mzmax/Mrz = = 0.51 < Delta y = 0.99 (58) Vy/Vry = 0.00 < 1.00 Vz/Vrz = 0.00 < 1.00 (53) PRZEMIESZCZENIA GRANICZNE Ugięcia Nie analizowano Przemieszczenia vx = 0.0 cm < vx max = L/ = 2.0 cm Decydujący przypadek obciążenia: 2 podesty vy = 0.0 cm < vy max = L/ = 2.0 cm Decydujący przypadek obciążenia: 5 KOMB2 (1+2+3)*1.00 Profil poprawny!!! Reakcje podporowe

30 30 Poz.5 Obliczenie kotew Kotwy obliczonoo dla przykładowego budynku. Dla konkretnych realizacji kotwy należy dobrać indywidualnie uwzględniając rodzaj materiału, z jakiego wykonano ścianę. W przypadkach wątpliwych należy wykonać próby obciążeniowe. W przykładzie założono, że kotwy będą wklejone w wieniec stropu z betonu B25. Przyjęto kotwy 2 x M12 HIT-V-R M12x260 A4 nierdzewne. Długość pręta gwintowanego powinna zapewnić zakotwienie w betonie na odcinku 12cm.

31 31 Poz.6 Fundament balkonu Ze względu na niewielkie wartości obciążeń przekazywanych na grunt przyjęto konstrukcyjnie fundament o wymiarach 40x200x100 po każdej stronie balkonu. W uzasadnionych przypadkach dopuszcza się stosowanie fundamentów prefabrykowanych. Kształt I wymiary fundamentu należy każdorazowo dostosować do konkretnego przypadku, uwzględniając głębokość posadowienia I wymiary istniejącego budynku, rodzaj gruntu, głębokość przemarzania oraz możliwe kolizje z przewodami I urządzeniami instalacyjnymi w gruncie.