OBLICZENIA STATYCZNE

Transkrypt

1 OLICZENI STTYCZNE Obciążenie śniegiem wg PN-80/-02010/z1 / Z1-5 S [kn/m 2 ] h=1,0 l=5,0 l=5,0 1,080 2,700 2,700 1,080 Maksmalne obciążenie dachu: - Dach z przegrodą lub z attką, h = 1,0 m - Obciążenie charakterstczne śniegiem gruntu: - strefa obciążenia śniegiem 2 Q k = 0,9 kn/m 2 - Współcznnik kształtu dachu: C 2 = 2,0 Zasięg worka: l = 5 m Obciążenie charakterstczne dachu: S k = Q k C = 0,900 2,000 = 1,800 kn/m 2 Obciążenie obliczeniowe: S = S k γ f = 1,800 1,5 = 2,700 kn/m 2 Obciążenie wiatrem wg PN :1977/z1 / Z1-1 -0,364 p [kn/m 2 ] kierunek wiatru 0,425-0,213 L=12,0-0,364 =12,0 Ściana nawietrzna: - udnek o wmiarach: = 12,0 m, L = 12,0 m, H = 5,0 m - Charakterstczne ciśnienie prędkości wiatru: - strefa obciążenia wiatrem I; H = 69 m n.p.m. q k = 300 Pa q k = 0,300 kn/m 2 - Współcznnik ekspozcji: rodzaj terenu: ; z = H = 5,0 m C e (z) = 0,5+0,05 5,0 = 0,75 - Współcznnik działania porwów wiatru: β = 1,80 - Współcznnik ciśnienia wewnętrznego: budnek zamknięt C w = 0 - Współcznnik ciśnienia zewnętrznego: C z = 0,7 - Współcznnik aerodnamiczn C: C = C z - C w = 0,7-0 = 0,7 Obciążenie charakterstczne:

2 p k = q k C e C β = 0,300 0,75 0,7 1,80 = 0,283 kn/m 2 Obciążenie obliczeniowe: p = p k γ f = 0,283 1,5 = 0,425 kn/m 2 Poz. 1. elka dachu nad salą SCHEMT ELKI 8,23 Parametr belki: - klasa użtkowania konstrukcji współcznnik obciążenia dla ciężaru własnego belki γ f = 1,10 - brak stężeń bocznch na długości belki - stosunek l d /l =1,00 - obciążenie przłożone na pasie ściskanm (górnm) belki - ugięcie graniczne u net,fin = l o / 300 OCIĄŻENI OLICZENIOWE ELKI Przpadek P1: Przpadek 1 (γ f = 1,15, klasa trwania - stałe) Schemat statczn (ciężar belki uwzględnion automatcznie): 8,00 8,00 go=0,46 kn/mb 8,23 WYKRESY SIŁ WEWNĘTRZNYCH Przpadek P1: Przpadek 1 Moment zginające [knm]: 34,85 71,70 34,85 WYNIKI OLICZEŃ WYTRZYMŁOŚCIOWYCH WYMIROWNIE WG PN :2000 z z Przekrój prostokątn 18 / 55 cm W = 9075 cm 3, J = cm 4, m = 42,6 kg/m drewno klejone warstwowo jednorodne wg PN-EN 1194:2000, klasa wtrzmałości GL32h f m,k = 32 MPa, f t,0,k = 22,5 MPa, f c,0,k = 29 MPa, f v,k = 3,8 MPa, E 0,mean = 13,7 GPa, ρ k = 430 kg/m 3 Zginanie Przekrój x = 4,12 m Moment maksmaln M max = 71,70 knm

3 σ m,,d = 7,90 MPa, f m,,d = 14,77 MPa Warunek nośności: σ m,,d / f m,,d = 0,53 < 1 Warunek stateczności: k crit = 1,000 σ m,,d = 7,90 MPa < k crit f m,,d = 14,77 MPa Ścinanie Przekrój x = 0,00 m Maksmalna siła poprzeczna V max = 34,85 kn τ d = 0,53 MPa < f v,d = 1,75 MPa Docisk na podporze Reakcja podporowa R = 34,85 kn a p = 15,0 cm, k c,90 = 1,00 σ c,90,,d = 1,29 MPa < k c,90 f c,90,d = 1,52 MPa Stan graniczn użtkowalności Przekrój x = 4,12 m Ugięcie maksmalne u fin = u M + u T =24,56 mm Ugięcie graniczne u net,fin = l o / 300 = 27,43 mm u fin = 24,56 mm < u net,fin = 27,43 mm Poz Płatew Przjęto płatew 10 x 20 - drewno klejone warstwowo jednorodne wg PN-EN 1194:2000, klasa wtrzmałości GL28h f m,k = 28 MPa, f t,0,k = 19,5 MPa, f c,0,k = 26,5 MPa, f v,k = 3,2 MPa, E 0,mean = 12,6 GPa, ρ k = 410 kg/m 3 Poz. 2. Strop nad częścią socjalną Poz. 3. Nadproża N1 SCHEMT ELKI C D 3,73 3,73 3,73 OCIĄŻENI OLICZENIOWE ELKI Przpadek P1: Przpadek 1 (γ f = 1,15) Schemat statczn (ciężar belki uwzględnion automatcznie): 4,00 4, go=0,36 kn/mb C 3,73 3,73 3,73 D WYKRESY SIŁ WEWNĘTRZNYCH Przpadek P1: Przpadek 1 Moment zginające [knm]:

4 -22,21-25,13 30, , C 16,86 21,58 76,92 79,49 28,73 D ZŁOŻENI OLICZENIOWE DO WYMIROWNI Wkorzstanie rezerw plastcznej przekroju: tak; Parametr analiz zwichrzenia: - obciążenie przłożone na pasie górnm belki; - obciążenie działa w dół; - brak stężeń bocznch na długości przęseł belki; WYMIROWNIE WG PN-90/ x x Przekrój: HE 140 v = 9,80 cm 2, m = 33,7 kg/m J x = 1510 cm 4, J = 550 cm 4, J ω = cm 6, J Τ = 20,1 cm 4, W x = 216 cm 3 Stal: St3 Nośności obliczeniowe przekroju: - zginanie: klasa przekroju 1 (α p = 1,069) M R = 49,66 knm - ścinanie: klasa przekroju 1 V R = 122,21 kn elka Nośność na zginanie Przekrój z = 7,46 m Współcznnik zwichrzenia ϕ L = 0,982 Moment maksmaln M max = -25,13 knm (52) M max / (ϕ L M R ) = 0,515 < 1 Nośność na ścinanie Przekrój z = 7,46 m Maksmalna siła poprzeczna V max = 43,09 kn (53) V max / V R = 0,353 < 1 Nośność na zginanie ze ścinaniem V max = (-)41,49 kn < V o = 0,6 V R = 73,32 kn warunek niemiarodajn Stan graniczn użtkowania Przekrój z = 9,56 m Ugięcie maksmalne f k,max = 6,94 mm Ugięcie graniczne f gr = l o / 350 = 10,66 mm f k,max = 6,94 mm < f gr = 10,66 mm N2 SCHEMT ELKI C D 1,88 1,88 1,88 OCIĄŻENI OLICZENIOWE ELKI

5 Przpadek P1: Przpadek 1 (γ f = 1,15) Schemat statczn (ciężar belki uwzględnion automatcznie): 6,00 6,00 go=0,31 kn/mb C D 1,88 1,88 1,88 WYKRESY SIŁ WEWNĘTRZNYCH Przpadek P1: Przpadek 1 Moment zginające [knm]: -2,23-2,23 0,56 C D 4,75 1,79 13,06 13,06 1,79 4,75 ZŁOŻENI OLICZENIOWE DO WYMIROWNI Wkorzstanie rezerw plastcznej przekroju: tak; Parametr analiz zwichrzenia: - obciążenie przłożone na pasie górnm belki; - obciążenie działa w dół; - brak stężeń bocznch na długości przęseł belki; WYMIROWNIE WG PN-90/ x x 1 Przekrój: 2 I 140, połączone spoinami ciągłmi v = 16,0 cm 2, m = 28,6 kg/m J x = 1146 cm 4, J = 467 cm 4, J ω = 1520 cm 6, J Τ = 4,68 cm 4, W x = 164 cm 3 Stal: St3 Nośności obliczeniowe przekroju: - zginanie: klasa przekroju 1 (α p = 1,081) M R = 38,08 knm - ścinanie: klasa przekroju 1 V R = 199,02 kn elka Nośność na zginanie Przekrój z = 1,88 m Współcznnik zwichrzenia ϕ L = 1,000 Moment maksmaln M max = -2,23 knm (52) M max / (ϕ L M R ) = 0,059 < 1 Nośność na ścinanie Przekrój z = 1,88 m Maksmalna siła poprzeczna V max = -7,12 kn (53) V max / V R = 0,036 < 1 Nośność na zginanie ze ścinaniem V max = (-)7,12 kn < V o = 0,6 V R = 119,41 kn warunek niemiarodajn Stan graniczn użtkowania Przekrój z = 0,83 m

6 Ugięcie maksmalne f k,max = 0,20 mm Ugięcie graniczne f gr = l o / 350 = 5,37 mm f k,max = 0,20 mm < f gr = 5,37 mm N3 Przjęto 2 I 180 N4 Przjęto 2I 160 Poz. 4 Słup w ścianach murowanch Słup 42 x 25 zbrojenie łącznie 8 φ 12 strzemiona φ 6 co 15 cm S Słup ścianek attkowch Słup 25 x 25 zbrojenie łącznie 4 φ 12 strzemiona φ 6 co 15 cm. Zakotwić w wieńcu stropowm i wieńczącm W eton C16/20 /20/ stal R500 Poz. 5. Wieńce żelbetowe W1 25 x 32 cm zbrojenie 6 φ 12 strzemiona φ 6 co 15 cm W2 25 x 25 cm zbrojenie 3 φ 12 strzemiona φ 6 co 15 cm W3 25 x 25 cm zbrojenie 4 φ 12 strzemiona φ 6 co 15 cm W 12 x 25 cm zbrojenie 4 φ 12 strzemiona φ 6 co 15 cm Poz. 7. Fundament S 1. Stopa pod słup S1 Opis fundamentu : Tp: stopa prostopadłościenna Wmiar: = 1,40 m L = 0,80 m H = 0,60 m s = 0,30 m L s = 0,30 m e = 0,00 m e L = 0,00 m Posadowienie fundamentu: D = 1,00 m D min = 1,00 m brak wod gruntowej w zaspce N r nazwa gruntu h [m] nawodn iona (n) ρ o [t/m 3 ] γ f,min γ f,max φ (r) u [ o ] (r) c u [kpa] M 0 [kpa] M [kpa] 1 Piaski drobne 1,00 nie 1,65 0,90 1,10 27,40 0, Glin plaste 2,00 nie 2,00 0,90 1,10 17,80 31, Kombinacje obciążeń obliczeniowch: N r tp obc. N [kn] T [kn] M [knm] T L [kn] M L [knm] e [kpa] e [kpa/m] 1 całkowite 50,00 0,00 21,00 0,00 0,00 0,00 0,00 Materiał : Zaspka: ciężar objętościow: 20,00 kn/m 3 współcznniki obciążenia: γ f,min = 0,90; γ f,max = 1,20

7 eton: klasa betonu: 20 (C16/20) f cd = 10,67 MPa, f ctd = 0,87 MPa, E cm = 29,0 GPa ciężar objętościow: 24,00 kn/m 3 współcznniki obciążenia: γ f,min = 0,90; γ f,max = 1,10 Zbrojenie: klasa stali: -II (18G2-b) f k = 355 MPa, f d = 310 MPa, f tk = 410 MPa otulina zbrojenia c nom = 85 mm Założenia obliczeniowe : Współcznniki korekcjne oporu granicznego podłoża: - dla nośności pionowej m = 0,81 - dla stateczności fundamentu na przesunięcie m = 0,72 - dla stateczności na obrót m = 0,72 Współcznnik kształtu prz wpłwie zagłębienia na nośność podłoża: β = 1,50 Współcznnik tarcia gruntu o podstawę fundamentu: f = 0,50 Współcznniki redukcji spójności: - prz sprawdzaniu przesunięcia: 0,50 - prz korekcie nachlenia wpadkowej obciążenia: 1,00 Czas trwania robót: powżej 1 roku (λ=1,00) Stosunek wartości obc. obliczeniowch N do wartości obc. charakterstcznch N k N/N k = 1,20 WYNIKI-PROJEKTOWNIE: WRUNKI STNÓW GRNICZNYCH PODŁOŻ - wg PN-81/ Nośność pionowa podłoża: Decduje nośność w poziomie: posadowienia fundamentu Obliczeniow opór graniczn podłoża Q fn = 443,5 kn N r = 77,6 kn < m Q fn = 359,2 kn (21,61% ) Nośność (stateczność) podłoża z uwagi na przesunięcie poziome: Decduje nośność w poziomie: posadowienia fundamentu Obliczeniow opór graniczn podłoża Q ft = 36,0 kn T r = 0,0 kn < m Q ft = 25,9 kn (0,00% ) Stateczność fundamentu na obrót: Decduje moment wwracając M o,2-3 = 21,00 knm, moment utrzmując M u,2-3 = 50,35 knm M o = 21,00 knm < m M u = 36,3 knm (57,93% ) Osiadanie: Osiadanie pierwotne s'= 0,03 cm, wtórne s''= 0,01 cm, całkowite s = 0,05 cm s = 0,05 cm < s dop = 1,00 cm (4,94% ) OLICZENI WYTRZYMŁOŚCIOWE FUNDMENTU - wg PN : 2002 Nośność na przebicie: dla fundamentu o zadanch wmiarach nie trzeba sprawdzać nośności na przebicie Wmiarowanie zbrojenia: Wzdłuż boku : Zbrojenie potrzebne s = 1,52 cm 2 Przjęto konstrukcjnie 5 prętów φ12 mm o s = 5,65 cm 2 Wzdłuż boku L: Zbrojenie potrzebne s = 0,65 cm 2 Przjęto konstrukcjnie 8 prętów φ12 mm o s = 9,05 cm 2

8 Nr3 8φ12 l= Nr2 8φ12 co 16 l= x13, Nr4 5φ8 co 9 i 9,5 l=193 Nr1 5φ12 co 13,5 l= ,5 7x16 14, Nr5 5φ8 co 9 i 9,5 l=145 Zestawienie stali zbrojeniowej Średnica Długość Liczba St0S-b 18G2-b Nr [mm] [cm] [szt.] φ8 φ , , , , ,25 Długość wg średnic [m] 16,9 17,5 Masa 1mb pręta [kg/mb] 0,395 0,888 Masa wg średnic [kg] 6,7 15,5 Masa wg gatunku stali [kg] 7,0 16,0 Razem [kg] 23 Ława Ł1 przjęto : ławę żelbetową z betonu C16/20 /20/ o wmiarach h = 40 cm, b = 80 cm zbrojoną konstr. stalą 18G2 wzdłuż 2 φ 12 górą 6 φ12 dołem poprzecznie φ12 dołem co 20 cm strzemiona φ 6 co 20 cm Ława Ł2 przjęto : ławę żelbetową z betonu C16/20 /20/ o wmiarach h = 40 cm, b = 70 cm zbrojoną konstr. stalą 18G2 wzdłuż 2 φ 12 górą 4 φ12 dołem poprzecznie φ12 dołem co 20 cm strzemiona φ 6 co 20 cm Ława Ł3 przjęto : ławę żelbetową z betonu C16/20 /20/ o wmiarach h = 40 cm, b = 60 cm zbrojoną konstr. stalą 18G2

9 Uwaga : wzdłuż 2 φ 12 górą 2 φ12 dołem poprzecznie φ12 dołem co 20 cm strzemiona φ 6 co 20 cm 1. Dla ław istniejącch należ dokonać pomiarów ich stanu i wmiarów w przpadku stwierdzenia odstępstw od przjętch w projekcie dokonać stosownch uzgodnień i projektantem 2. W miejscach zalegania piasków drobnch luźnch należ je zagęścić do I D = 0,60 zgodnie z dokumentacją geotechniczną 3. W miejscach wstępowania gruntów naspowch należ je wmienić na zagęszczoną podspkę piaskową Opracował : Jacek Sołgała.