OBLICZENIA STATYCZNE

Transkrypt

1 OBLICZENIA STATYCZNE Robudowa istniejącego budynku świetlicy wiejskiej Inwestor: Gmina Skoki Adres: Kusewo diałka 130/5 i 128 Po.1.1.Dach krokiew. DANE: Wymiary prekroju: prekrój prostokątny Serokość b = 8,0 cm Wysokość h = 18,0 cm Zacios na podporach t k = 3,0 cm Drewno: drewno lite iglaste wg PN-EN 338:2004, klasa wytrymałości C24 f m,k = 24 MPa, f t,0,k = 14 MPa, f c,0,k = 21 MPa, f v,k = 2,5 MPa, E 90,mean = 11 GPa, ρ k = 350 kg/m 3 Klasa uŝytkowania konstrukcji: klasa 2 Geometria: Kąt nachylenia połaci dachowej α = 15,0 o Rostaw krokwi a = 0,90 m Długość rutu poiomego wspornika l w,x = 1,05 m Długość rutu poiomego odcinka środkowego l d,x = 4,80 m Długość rutu poiomego odcinka górnego l g,x = 2,56 m ObciąŜenia dachu: - obciąŝenie stałe (p): g k = 0,100 kn/m 2 połaci dachowej, γ f = 1,20 - obciąŝenie śniegiem (wg PN-80/B-02010/A1/Z1-1: połać bardiej obciąŝona, strefa 2, nachylenie połaci 15,0 st.): S k = 0,720 kn/m 2 rutu połaci dachowej, γ f = 1,50 - obciąŝenie ssaniem wiatru (wg PN-EN p.5.3.2: dach jednopołaciowy, strefa 1, A=300 m n.p.m., nachylenie połaci 15,0 st.): p k = -0,486 kn/m 2 połaci dachowej, γ f = 1,50 - obciąŝenie ociepleniem (Sufit podwiesony płyt g-k ociepleniem): g kk = 0,640 kn/m 2 połaci dachowej na całej krokwi; γ f = 1,20 WYNIKI: M [knm] R [kn] -3,57 2,65 1,09-0,99 0,55 4,97 15,0 0,84 1,23 8,55-2,72 0,09 0,91-0,29 5,67-1,80 2,98 1,05 4,80 2,56 Moment obliceniowy - kombinacja (obc.stałe max.+ocieplenie+śnieg) M podp = -3,57 knm Warunek nośności - podpora: σ m,y,d = 11,90 MPa, f m,y,d = 14,77 MPa 21

2 σ m,y,d /f m,y,d = 0,806 < 1 Warunek uŝytkowalności (wspornik): u fin = (-) 10,49 mm < u net,fin = 2,0 l / 200 = 10,87 mm Warunek uŝytkowalności (odcinek środkowy): u fin = 16,90 mm < u net,fin = l / 200 = 24,85 mm Po.1.2.Dach płatew kalenicowa. DANE: Wymiary prekroju: prekrój prostokątny Serokość b = 14,0 cm Wysokość h = 14,0 cm Drewno: drewno lite iglaste wg PN-EN 338:2004, klasa wytrymałości C24 f m,k = 24 MPa, f t,0,k = 14 MPa, f c,0,k = 21 MPa, f v,k = 2,5 MPa, E 90,mean = 11 GPa, ρ k = 350 kg/m 3 Klasa uŝytkowania konstrukcji: klasa 2 Geometria: Płatew podparta obustronnie miecami Rostaw słupów l = 3,81 m Odległość podparcia płatwi miecem a m = 0,90 m ObciąŜenia płatwi: - obciąŝenie stałe G k = 1,961 kn/m; γ f = 1,20 - uwględniono dodatkowo cięŝar własny płatwi - obciąŝenie śniegiem S k = 1,843 kn/m; γ f = 1,50 - obciąŝenie wiatrem W k, = -0,899 kn/m; W k,y = -0,093 kn/m; γ f = 1,50 WYNIKI: x 0,27 0,27 10,04 1,03 0,90 0,90 3,81 10,04 1,03 Momenty obliceniowe - kombinacja (obc.stałe max.+śnieg) M y,max = 2,62 knm; M,max = knm Warunek nośności: σ m,y,d = 5,73 MPa, f m,y,d = 14,77 MPa σ m,,d = MPa, f m,,d = 14,77 MPa k m = 0,7 k m σ m,y,d /f m,y,d + σ m,,d /f m,,d = 0,272 < 1 σ m,y,d /f m,y,d + k m σ m,,d /f m,,d = 0,388 < 1 Warunek uŝytkowalności: - kombinacja (obc.stałe+śnieg) u fin, = 3,93 mm; u fin,y = mm u fin = 3,93 mm < u net,fin = 10,05 mm Po.1.3.Ocep na słupach cegły. 22

3 DANE: Wymiary prekroju: prekrój prostokątny Serokość b = 18,0 cm Wysokość h = 20,0 cm Drewno: drewno lite iglaste wg PN-EN 338:2004, klasa wytrymałości C24 f m,k = 24 MPa, f t,0,k = 14 MPa, f c,0,k = 21 MPa, f v,k = 2,5 MPa, E 90,mean = 11 GPa, ρ k = 350 kg/m 3 Klasa uŝytkowania konstrukcji: klasa 2 Geometria: Płatew podparta tylko słupami Rostaw słupów l = 3,34 m ObciąŜenia płatwi: - obciąŝenie stałe [(0,100+0,640) (3,60+0,5 3,76)/cos 15,0 o ] G k = 4,198 kn/m; γ f = 1,20 - uwględniono dodatkowo cięŝar własny płatwi - obciąŝenie śniegiem S k = 1,843 kn/m; γ f = 1,50 - obciąŝenie wiatrem W k, = -0,899 kn/m; W k,y = -0,093 kn/m; γ f = 1,50 WYNIKI: x 0,23 0,33 13,49 4,44 19,15 6,30 3,34 0,70 Momenty obliceniowe (pręsłowe) - kombinacja (obc.stałe max.+śnieg) M y,max = 10,12 knm; M,max = knm Warunek nośności: σ m,y,d = 8,43 MPa, f m,y,d = 11,08 MPa σ m,,d = MPa, f m,,d = 11,08 MPa k m = 0,7 k m σ m,y,d /f m,y,d + σ m,,d /f m,,d = 0,533 < 1 σ m,y,d /f m,y,d + k m σ m,,d /f m,,d = 0,761 < 1 Warunek uŝytkowalności: pręsło - kombinacja (obc.stałe+śnieg) u fin, = 11,84 mm; u fin,y = mm u fin = 11,84 mm < u net,fin = 16,70 mm wspornik - kombinacja (obc.stałe+śnieg) u fin, = -6,38 mm; u fin,y = mm u fin = 6,38 mm < u net,fin = 7,00 mm Po.1.4.Belka pod słup w kalenicy. 23

4 SCHEMAT BELKI A B 6,50 Parametry belki: - klasa uŝytkowania konstrukcji współcynnik obciąŝenia dla cięŝaru własnego belki γ f = 1,10 - brak stęŝeń bocnych na długości belki - stosunek l d /l =1,00 - obciąŝenie pryłoŝone na pasie ściskanym (górnym) belki - ugięcie granicne u net,fin = l o / 250 OBCIĄśENIA OBLICZENIOWE BELKI Prypadek P1: Prypadek 1 (γ f = 1,15, klasa trwania - stałe) Schemat statycny (cięŝar belki uwględniony automatycnie): 10,04 A 1 go=0,24 kn/mb B 6,50 WYKRESY SIŁ WEWNĘTRZNYCH Prypadek P1: Prypadek 1 Momenty ginające [knm]: A 1 B 6,87 16,79 4,74 WYNIKI OBLICZEŃ WYTRZYMAŁOŚCIOWYCH WYMIAROWANIE WG PN-B-03150:2000 y y Prekrój prostokątny 25 / 25 cm W y = 2604 cm 3, J y = cm 4, m = 21,9 kg/m drewno lite iglaste wg PN-EN 338:2004, klasa wytrymałości C24 f m,k = 24 MPa, f t,0,k = 14 MPa, f c,0,k = 21 MPa, f v,k = 2,5 MPa, E 90,mean = 11 GPa, ρ k = 350 kg/m 3 24

5 Zginanie Prekrój x = 2,56 m Moment maksymalny M max = 16,79 knm σ m,y,d = 6,45 MPa, f m,y,d = 11,08 MPa Warunek nośności: σ m,y,d / f m,y,d = 0,58 < 1 Warunek statecności: k crit = 1,000 σ m,y,d = 6,45 MPa < k crit f m,y,d = 11,08 MPa Ścinanie Prekrój x = m Maksymalna siła poprecna V max = 6,87 kn τ d = 0,16 MPa < f v,d = 1,15 MPa Docisk na podpore Reakcja podporowa R A = 6,87 kn a p = 10,0 cm, k c,90 = 1,00 σ c,90,y,d = 0,27 MPa < k c,90 f c,90,d = 1,15 MPa Stan granicny uŝytkowalności Prekrój x = 3,06 m Ugięcie maksymalne u fin = 25,06 mm Ugięcie granicne u net,fin = l o / 250 = 26,00 mm u fin = 25,06 mm < u net,fin = 26,00 mm Po.2.NadproŜa Pryjęto typowe nadproŝa prefabrykowane typu L19. Po.3.1.Stopa pod słup murowany rdeniem Ŝelbetowym. Wykonać 5x DANE: 0,80 H=0, ,21 0,27 0,21 L = 0,70 4 0,21 0,27 0,21 B = 0,70 3 V = 0,39 m 3 25

6 Opis fundamentu : Typ: stopa schodkowa Wymiary: B = 0,70 m L = 0,70 m H = 0,80 m w = 0,80 m B g = 0,70 m L g = 0,70 m B t = m L t = m B s = 0,27 m L s = 0,27 m e B = m e L = m Posadowienie fundamentu: D = 0,80 m D min = 0,80 m brak wody gruntowej w asypce Opis podłoŝa: [m] -0,80 Piaski gliniaste 3,00 Nr nawa gruntu h [m] nawodni ona (n) ρ o [t/m 3 ] γ f,min γ f,max φ (r) u [ o ] c (r) u [kpa] M 0 [kpa] M [kpa] 1 Piaski gliniaste 3,00 nie 2,10 0,90 1,10 17,80 31, Kombinacje obciąŝeń obliceniowych: Nr typ obc. N [kn] T B [kn] M B [knm] T L [kn] M L [knm] e [kpa] e [kpa/m] 1 długotrwałe 42,75 Materiały : Zasypka: cięŝar objętościowy: 2 kn/m 3 współcynniki obciąŝenia: γ f,min = 0,90; γ f,max = 1,20 Beton: klasa betonu: B15 (C12/15) f cd = 8,00 MPa, f ctd = 0,73 MPa, E cm = 27,0 GPa cięŝar objętościowy: 24,00 kn/m 3 współcynniki obciąŝenia: γ f,min = 0,90; γ f,max = 1,10 Zbrojenie: klasa stali: A-0 (St0S-b) f yk = 220 MPa, f yd = 190 MPa, f tk = 260 MPa otulina brojenia c nom = 85 mm ZałoŜenia obliceniowe : Współcynniki korekcyjne oporu granicnego podłoŝa: - dla nośności pionowej m = 0,81 - dla statecności fundamentu na presunięcie m = 0,72 - dla statecności na obrót m = 0,72 Współcynnik kstałtu pry wpływie agłębienia na nośność podłoŝa: β = 1,50 Współcynnik tarcia gruntu o podstawę fundamentu: f = 0,50 Współcynniki redukcji spójności: - pry sprawdaniu presunięcia: 0,50 - pry korekcie nachylenia wypadkowej obciąŝenia: 1,00 Cas trwania robót: powyŝej 1 roku (λ=1,00) Stosunek wartości obc. obliceniowych N do wartości obc. charakterystycnych N k N/N k = 1,20 26

7 WYNIKI-PROJEKTOWANIE: WARUNKI STANÓW GRANICZNYCH PODŁOśA - wg PN-81/B Nośność pionowa podłoŝa: Decyduje nośność w poiomie: posadowienia fundamentu Obliceniowy opór granicny podłoŝa Q fn = 356,2 kn N r = 53,1 kn < m Q fn = 288,5 kn (18,41% ) Nośność (statecność) podłoŝa uwagi na presunięcie poiome: Decyduje nośność w poiomie: posadowienia fundamentu Obliceniowy opór granicny podłoŝa Q ft = 24,2 kn T r = 0,0 kn < m Q ft = 17,4 kn (% ) Statecność fundamentu na obrót: Decyduje moment wywracający M ob,2-3 = knm, moment utrymujący M ub,2-3 = 17,93 knm M o = knm < m M u = 12,9 knm (% ) Osiadanie: Osiadanie pierwotne s'= 0,10 cm, wtórne s''= 0,02 cm, całkowite s = 0,12 cm s = 0,12 cm < s dop = 1,00 cm (12,10% ) OBLICZENIA WYTRZYMAŁOŚCIOWE FUNDAMENTU - wg PN-B-03264: 2002 Nośność na prebicie: dla fundamentu o adanych wymiarach nie treba sprawdać nośności na prebicie Wymiarowanie brojenia: WdłuŜ boku B: Zbrojenie potrebne A s = 0,21 cm 2 Pryjęto konstrukcyjnie 4 prętów φ12 mm o A s = 4,52 cm 2 WdłuŜ boku L: Zbrojenie potrebne A s = 0,21 cm 2 Pryjęto konstrukcyjnie 4 prętów φ12 mm o A s = 4,52 cm 2 27

8 80 Nr3 4φ12 l= Nr2 4φ12 co 15,5 l= x15,5 11,5 21, , Nr4 7φ6 co 8,5 i 11,5 l=101 6 Nr1 4φ12 co 15,5 l= ,5 3x15, , , Zestawienie stali brojeniowej x 5 Średnica Długość Licba St0S-b 34GS Nr [mm] [cm] [st.] φ6 φ12 φ , , , ,07 Długość wg średnic [m] 7,1 5,6 8,2 Masa 1mb pręta [kg/mb] 0,222 0,888 0,888 Masa wg średnic [kg] 1,6 5,0 7,3 Masa wg gatunku stali [kg] 7,0 8,0 Raem [kg] 15 28

9 Po.3.2.Ława fundamentowa. Wykonać m o wymiarach 35*35 cm 2.06 m o wymiarach 50*35 cm DANE: H = 0, ,05 0,25 0,05 B = 0,35 Opis fundamentu : Typ: ława prostokątna Wymiary: B = 0,35 m H = 0,35 m B s = 0,25 m e B = m V = 0,12 m 3 /mb Posadowienie fundamentu: D = 0,95 m D min = 0,80 m brak wody gruntowej w asypce Opis podłoŝa: [m] -0,95-0,80 Piaski gliniaste 3,00 Nr nawa gruntu h [m] nawodni ρ o (n) γ f,min γ f,max φ u (r) [ o ] c u (r) [kpa] M 0 [kpa] M [kpa] 29

10 ona [t/m 3 ] 1 Piaski gliniaste 3,00 nie 2,10 0,90 1,10 17,80 31, Kombinacje obciąŝeń obliceniowych: Nr typ obc. N [kn/m] T B [kn/m] M B [knm/m] e [kpa] e [kpa/m] 1 długotrwałe 26,78 Materiały : Zasypka: cięŝar objętościowy: 2 kn/m 3 współcynniki obciąŝenia: γ f,min = 0,90; γ f,max = 1,20 Beton: klasa betonu: B15 (C12/15) f cd = 8,00 MPa, f ctd = 0,73 MPa, E cm = 27,0 GPa cięŝar objętościowy: 24,00 kn/m 3 współcynniki obciąŝenia: γ f,min = 0,90; γ f,max = 1,10 Zbrojenie: klasa stali: A-0 (St0S-b) f yk = 220 MPa, f yd = 190 MPa, f tk = 260 MPa otulina brojenia c nom = 85 mm ZałoŜenia obliceniowe : Współcynniki korekcyjne oporu granicnego podłoŝa: - dla nośności pionowej m = 0,81 - dla statecności fundamentu na presunięcie m = 0,72 - dla statecności na obrót m = 0,72 Współcynnik tarcia gruntu o podstawę fundamentu: f = 0,50 Współcynniki redukcji spójności: - pry sprawdaniu presunięcia: 0,50 - pry korekcie nachylenia wypadkowej obciąŝenia: 1,00 Cas trwania robót: powyŝej 1 roku (λ=1,00) Stosunek wartości obc. obliceniowych N do wartości obc. charakterystycnych N k N/N k = 1,20 WYNIKI-PROJEKTOWANIE: WARUNKI STANÓW GRANICZNYCH PODŁOśA - wg PN-81/B Nośność pionowa podłoŝa: Decyduje nośność w poiomie: posadowienia fundamentu Obliceniowy opór granicny podłoŝa Q fn = 170,5 kn N r = 31,3 kn < m Q fn = 138,1 kn (22,65% ) Nośność (statecność) podłoŝa uwagi na presunięcie poiome: Decyduje nośność w poiomie: posadowienia fundamentu Obliceniowy opór granicny podłoŝa Q ft = 15,3 kn T r = 0,0 kn < m Q ft = 11,0 kn (% ) Statecność fundamentu na obrót: Decyduje moment wywracający M ob,2 = knm/mb, moment utrymujący M ub,2 = 5,34 knm/mb M o = knm/mb < m M u = 3,8 knm/mb (% ) Osiadanie: Osiadanie pierwotne s'= 0,08 cm, wtórne s''= 0,02 cm, całkowite s = 0,10 cm s = 0,10 cm < s dop = 1,00 cm (9,88% ) OBLICZENIA WYTRZYMAŁOŚCIOWE FUNDAMENTU - wg PN-B-03264: 2002 Nośność na prebicie: 30

11 dla fundamentu o adanych wymiarach nie treba sprawdać nośności na prebicie Wymiarowanie brojenia: Ława betonowa - dalse oblicenia pominięto 4x Nr1 φ12 Nr2 φ6 co 30, ,5 17,5 35 Zestawienie stali brojeniowej Średnica Długość St0S-b St0S-b Nr [mm] [cm] [st.] φ6 φ , ,54 Długość wg średnic [m] 115,6 136,5 Masa 1mb pręta [kg/mb] 0,222 0,888 Masa wg średnic [kg] 25,7 121,2 Masa wg gatunku stali [kg] 147,0 Raem [kg]